Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Краткие сведения о современных методах получения
Топлив и масел Нефть является сырьем для производства основной массы (более 90 %) жидких топлив и масел, а также многих синтетических материалов (каучук, пластмассы, битумы, различные синтетические волокна и т.д.). Нефтяная промышленность развивалась как по пути увеличения добычи нефти, так и по пути совершенствования методов ее переработки. Среди них - прямая перегонка, термический и каталитический крекинг, гидрокрекинг, а также риформинг. В начале развития нефтеперерабатывающей промышленности получили распространение лишь процессы прямой перегонки нефти. Этот метод широко применяется и в настоящее время. Качество нефтепродуктов, полученных методами прямой перегонки, зависит от качества нефти и групп углеводородов, входящих в состав ее фракций.
2. 2.1 Получение топлив прямой перегонкой Прямая перегонка относится к физическим способам переработки нефти. Ее осуществляют постепенным или однократным нагреванием. В ее задачу входит наиболее полное выделение углеводородов из нефти без изменения их химической природы. Продуктами прямой перегонки нефти являются дистилляты: бензиновый 35-200 ° С, лигроиновый 110-230 ° С, керосиновый 140-300 °С, газойлевый 230-330 ° С и соляровый 280-380 °С. Мазут, остающийся после отгона топливных фракций (60-80 % от массы исходной нефти), используют для получения масел и крекинг-бензинов. Средний выход бензиновых фракций при разгонке может колебаться в зависимости от свойств добываемой в стране нефти от 15 до 25 %. На долю остальных топлив приходится, как правило, 20-30 %. Углеводороды, выделяемые при первичной переработке нефти и имеющие температуры кипения ниже 40 °С, в основном состоят из нефтяных или, как их иногда называют, попутных газов. Их применяют как добавки к некоторым бензинам, как топливо для газобаллонных автомобилей и в качестве сырья для получения ряда синтетических продуктов. Прямогонные нефтепродукты обладают высокой химической стабильностью, так как в них отсутствуют непредельные углеводороды.
2.2.2 Получение топлив деструктивной переработкой С целью увеличения выхода получаемых из нефти топливных фракций осуществляют переработку высококипящих нефтяных продуктов путем расщепления тяжелых углеводородных молекул на более легкие. Этот процесс называют деструкцией, а соответствующий процесс преобразования углеводородов - крекинг-процессом или крекингом.
Термический крекинг - такой вид деструктивной переработки нефтяного сырья, при котором расщепление и изменение структуры углеводородов происходят под действием температуры и давления по следующей схеме:
С2nH4n+2→ СnН2n+2+ СnН2n
Сырьем для получения автомобильного бензина при термическом крекинге (температура 470-540 °С, давление от 2 до 7 МПа) являются углеводороды большой молекулярной массы (мазут, керосиногазойлевые фракции и т.д.). Углеводороды расщепляются с образованием более легких фракций (бензиновой, лигроиновой и керосиновой), выход которых зависит от вида сырья и режима процесса: при крекинге мазута получают 25-30 % бензина (в остатке - 5-8 % газа и крекинг-мазут), а при крекинге газойля -60%. Крекинг-бензин характеризуется низкой химической стабильностью и невысоким октановым числом (66-68 по моторному методу), так как при термическом крекинге, как правило, образуются парафиновые и ненасыщенные углеводороды олефинового и диолефинового рядов. Его используют в качестве компонента при получении товарных автомобильных бензинов, правда, с каждым годом во все более меньших количествах (на новых нефтеперерабатывающих заводах установки термического крекинга не применяют). Коксование. Коксование - это процесс получения дистиллята широкого фракционного состава и нефтяного кокса из мазута, полугудрона, гудрона, крекинг-остатков и др. методом их нагревания без доступа воздуха. Коксование нефтяных остатков протекает при 505-515 °С под давлением 0,2-0,3 МПа. Бензин, полученный коксованием, отличается низким октановым числом (60-67 по моторному методу) и значительным содержанием серы (1-2%). Каталитический крекинг. Под каталитическим крекингом понимают такой вид деструктивной переработки нефтяного сырья, при которой расщепление углеводородов и изменение их структуры с целью получения продуктов требуемого качества происходит под действием температуры и катализатора. В качестве сырья используют газойлевую или соляровую фракции прямой перегонки нефти, а иногда соляровый дистиллят вакуумной перегонки мазута. Условия проведения каталитического крекинга таковы: температура - 450-525 ° С, давление - 0,06-0,14 МПа (близкое к атмосферному), алюмосиликатные катализаторы (10-30 % AL203, 70-90 % Si02, небольшое количество других окислов, например, Fe203 и СаО).
Продукция каталитического крекинга - бензиновый дистиллят (применяется как компонент товарных бензинов), богатый изоалканами, цикланами и ароматическими углеводородами, имеет хорошую химическую стабильность, так как в нем практически отсутствуют непредельные углеводороды. Октановое число фракции составляет 78-85 (по моторному методу). Таким образом, каталитический крекинг позволяет увеличить выход бензина с одновременным повышением его качества. Каталитический риформинг. В качестве сырья для этого процесса переработки нефтепродуктов обычно используют бензиновые фракции первичной перегонки нефти, выкипающие в пределах 85-180 ° С. Риформинг проводят в среде водородосодержащего газа (7-90 % (об.) Н2, остальное - низшие углеводороды) при температуре 480-540 °С, давлении 2-4 МПа и в присутствии молибденового (гидроформинг), или платинового (платформинг) катализатора. Платформинг как более удобный и безопасный процесс в значительной степени вытеснил гидроформинг. Бензин каталитического риформинга используют как высокооктановый компонент автомобильных бензинов (октановое число 85 по моторному методу и 95 по исследовательскому) или для выделения аренов, составляющих в этих бензинах 50-60 % (масс). Гидрокрекинг - процесс переработки нефтепродуктов, сочетающий крекирование и гидрирование сырья - газойлей, нефтяных остатков и др. Процесс проводится под давлением водорода 15-20 МПа при температуре 370-450 °С в присутствии алюмокобальтомолибденового или алюмоникель-молибденового катализатора. Октановые числа бензиновых фракций гидрокрекинга - 85-88 (по исследовательскому методу). Гидрокрекинг повышает выход светлых нефтепродуктов (бензина, дизельного топлива, реактивного топлива). Синтезирование. Для получения индивидуальных углеводородов, обладающих высокими антидетонационными свойствами и используемых в качестве добавок к бензинам (изооктан, алкилбензин, алкилбензол и др.), применяют синтезирование. Эти процессы осуществляют в присутствии катализаторов. Алкилбензин получают из газов крекинга и риформинга. При алкилировании к молекулам углеводородов присоединяются алкильные радикалы. При изомеризации происходит перегруппировка атомов в молекуле, в результате чего образуются молекулы с изоструктурой, обеспечивающей требуемые свойства топлив. Сырьем при изомеризации служат легкие прямогонные бензиновые фракции. Очистка топливных дистиллятов. Применяется для очистки от содержащихся в дистиллятах сернистых соединений, органических кислот и смолисто-асфальтеновых веществ. Содержание органических кислот и некоторых сернистых соединений снижают, например, обработкой дистиллятов щелочью с последующей промывкой водой. В настоящее время для удаления серы широко применяют метод гидроочистки (каталитический процесс). Процесс протекает в атмосфере водорода при температуре от 300 до 430 °С и давлении до 5-7 МПа в присутствии катализатора (обычно соединения кобальта и молибдена). Таким методом удается снизить содержание серы в топливе на 90-92 %.
Товарные сорта топлив получают смешением различных очищенных топливных дистиллятов с добавлением в них присадок, улучшающих одно или несколько эксплуатационных свойств топлив. Низкотемпературные свойства дизельных топлив улучшают удалением из топлив части углеводородов с высокой температурой застывания (депарафинизацией). Топлива из нефтяных газов. По происхождению нефтяные газы подразделяются на естественные, выделяющие попутно с нефтью из скважин или добываемые в газовых месторождениях независимо от нефти, и искусственные (промышленные), к которым относят газы, получаемые при прямой перегонке нефти и при деструктивной переработке нефтяного сырья. Естественные нефтяные газы - это алканы (от метана СН4 и выше), в которых в виде примесей могут присутствовать, небольшие количества С02, N2 и H2S. По углеводородному составу газы, получаемые при перегонке нефти, качественно почти не отличаются от состава естественных газов. Однако количественное отличие характеризуется меньшим содержанием СН4 и большим С5Н12 и выше. При переработке нефтяных газов получают как газообразные, так и жидкие топлива.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 289; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.148.105 (0.006 с.) |