Очистка нефтепродуктов

Технология каталитического риформинга

В зависимости от цели процесса существует две разновидности каталитического риформинга:

—ароматизация — получение ароматических индивидуаль- ных углеводородов и

—облагораживание бензина — получение бензина с высоким содержанием ароматических углеводородов и высоким ОЧ.

Эти процессы различаются природой сырья, технологическим режимом и составом получаемых продуктов. В табл.4 приведены основные данные по этим процессам платформинга.

Таблица 4 - Характеристика процессов платформинга

Характеристика	Вариант платформинга
	Облагораживание	Ароматизация
Цель процесса	Повышение октаново-	Синтез индивидуальных
	го числа бензина	углеводородов
Сырье	Широкая фракция бен-	Узкие фракции бензина
	зина прямой гонки	прямой гонки
Температура, °С	410—520	410—520
Давление, МПа	3—4
Продукты процесса	Катализат 15%,	Бензол, толуол,
	газ 15%	ксилолы
Применение продуктов	Автобензин, газ для	Сырье для органическо-
	гидрокрекинга	го синтеза

Установки каталитического риформинга состоят из трех блоков:

—блока предварительной гидроочистки сырья;

—блока платформинга очищенного сырья (гидрогената);

—блока стабилизации бензина (катализата) в случае облагораживания бензина или блока выделения углеводородов в случае ароматизации.

Установки платформинга по режиму работы делятся на:

—установки со стационарным слоем катализатора и

—установки с движущимся слоем катализатора.

Технологический процесс платформинга, проводимый с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов (ароматизация), не отличается принципиально по аппаратуре и условиям от процесса облагораживания бензина, но имеет ряд особенностей:

1 Сырье (бензин прямой гонки) предварительно разгоняется на узкие фракции, каждая из которых ароматизируется отдельно. Отбирают фракции с интервалами температур кипения: головная до 60°С, бензольная 62—15°С, толуольная 15—115°С и ксилольная 115—150°С.

2 Полученные ароматические углеводороды выделяются из ароматизированных фракций экстракцией этиленгликолем или диэтиленгликолем, в которых не растворяются алканы и нафтены.

3 Смесь ксилолов разделяется сверхчеткой ректификацией на колонне с 320 тарелками, а пара- и метаизомеры — кристаллизацией.

Выход ароматических углеводородов при ароматизиции составляет от массы бензина: бензол 25%, толуол 30%, ксилолы 20—30%, газ, содержащий водород, метан, этан и пропан до 20%.

Полученные в результате прямой гонки и различных вторичных процессов нефтепродукты содержат компоненты, отрицательно сказывающиеся на их эксплуатационных свойствах. В светлых нефтепродуктах (бензин, керосин, дизельное топливо) содержатся алкены и алкадиены, органические соединения серы (тиоспирты тиоэфиры), нефтяные кислоты, высшие амины и азотсодержащие гетероциклы. Помимо этих примесей в дизельном топливе присутствуют высшие алканы с температурой затвердевания -10°С и выше, которые кристаллизуются при низких температурах. В нефтяных маслах, полученных разгонкой мазута, могут содержаться также смолы и полициклические ароматические углеводороды с боковыми цепями.

Многие из этих соединений вызывают нестабильность свойств нефтепродуктов при хранении и транспортировке, кор-розию аппаратуры, образование нагара и токсичных продуктов сгорания. Для их удаления используют методы депарафи-низации и очистки нефтепродуктов.

Депарафинизацией называется процесс выделения из нефтепродуктов твердых углеводородов, выпадающих в виде кристаллов при охлаждении. Наиболее распространенным методом депарафинизации стал метод с использованием селективных растворителей, основанный на различной растворимости углеводородов. В качестве растворителей используются ацетонто-луольная или метилэтилкетон-толуольная смесь и спиртовой раствор карбамида. При карбамидной депарафинизации карбамид образует с алканами нормального строения с числом углеродных атомов более шести и циклическими углеводородами с длинными алифатическими радикалами кристаллические комплексы

RH + CO(NH₂)₂ ↔ RH · CO(NH₂)₂ -∆Н.

Полнота извлечения алканов возрастает с понижением температуры (-∆Н), увеличением времени обработки нефтепродуктов растворителем и снижением вязкости системы. Для этого используют растворители, хорошо растворяющие как алканы, так и карбамид. Образовавшиеся кристаллические комплексы отделяют от нефтепродуктов отстаиванием, фильтрованием или центрифугированием. Для очистки нефтепродуктов от примесей используются методы адсорбции, абсорбции и гидрирования.

При адсорбционной очистке в качестве адсорбентов используют естественные глины, синтетические алюмосиликаты, активированный уголь. Для повышения адсорбционной активности поглотители предварительно активируют обработкой кислотами и прокаливанием и диспергируют до размеров частиц около 0,1 мм.

При абсорбционной очистке используют такие селективные растворители, как фенол, фурфурол, смесь фенола с пропаном, жидкий оксид серы (IV), серная кислота, гидроксид натрия. Так, например, при щелочной абсорбционной очистке протекают реакции:

H₂S + 2NaOH = Na₂S + 2Н₂О, RSH + NaOH = RSNa + H₂O,

RCOOH + NaOH = RCOONa + H₂O

с образованием соединений, растворимых в воде и удаляемых при очистке.

При кислотной очистке из нефтепродуктов удаляются, главным образом, алкены, ароматические углеводороды и некоторые соединения серы:

R-CH=CH₂ + H₂SO₄ = R-CH(OSO₃H)-CH₃,

С₆Н₆ + H₂SO₄ = C₆H₅OSO₃H + H₂O,

H₂S + H₂SO₄ = S + SO₂ + 2H₂O,

2RSH + H₂SO₄ = R-S-S-R + SO₂ + 2H₂O.

Технологическая схема абсорбционной очистки нефтепродуктов включает операции экстракции, разделения образующихся фаз, непрерывной регенерации растворителя и его обезвоживания.

Заключительной операцией очистки нефтепродуктов, которую проходят почти все нефтяные топлива прямой гонки, крекинга и риформинга, является гидроочистка. Ее используют также для облагораживания смазочных масел. Гидроочистка представляет одну из разновидностей гидрогенизационного процесса и протекает в условиях, близких к условиям гидрокрекинга и на тех же катализаторах.

В процессе гидроочистки из нефтепродуктов удаляются соединения серы, азота, кислорода и некоторых металлов и гидрируются ненасыщенные углеводороды:

RSH + H₂ = RH + H₂S

R₂S + 2H₂ = 2RH + H₂S

RNH₂ + H₂ = RH + NH₃

ROH + H₂ = RH + H₂O

R-CH=CH₂ + H₂ = R-CH₂-CH₃.

Образовавшиеся продукты гидрирования отделяются от нефтепродуктов путем поглощения их сорбентами (этаноламин, раствор гидроксида натрия).

Дата добавления: 2014-01-04