Термические процессы переработки нефти.
Подготовка нефти на промыслах.
Из нефтяных скважинв общем случае извлекается сложная смесь, состоящая из нефти, попутного нефтяного газа, воды и мехп-римесей (песка, окалины и проч.). В таком виде транспортировать продукцию нефтяных скважин по магистральным нефтепроводам нельзя. Во-первых, вода - это балласт, перекачка которого не приносит прибыли. Во-вторых, при совместном течении нефти, газа и воды имеют место значительно большие потери давления на преодоление сил трения, чем при перекачке одной нефти. Кроме того, велико сопротивление, создаваемое газовыми шапками, защемленными в вершинах профиля и скоплений воды в пониженных точках трассы. В-третьих, минерализованная пластовая вода вызывает ускоренную коррозию трубопроводов и резервуаров, а частицы мехпримесей - абразивный износ оборудования.
Целью омысловой подготовки нефти является ее дегазация, обезвоживание, обессоливание и стабилизация.
Методы разрушения нефтяных эмульсий.
Схема промысловой электрообезвоживающей установки.
Для разрушения эмульсии используют следующие методы :
механический способ, малоэффективен (гравитационный отстой), несколько лучше использование центробежной силы, т.е. центрифугирование нефти- за счет разности плотностей нефти и воды, чем больше эта разность и размеры водяных капель и чем меньше вязкость среды, тем лучше расслоение. При отстое одновременно удаляется основная масса механических примесей-песка, глины.
Термохимический метод – это метод разрушения путем нагрева нефти и ввода деэмульгатора (хим.вещество), разрушающего сольватную оболочку.
Повышение температуры повышает скорость диффузии эмульгатора в нефти, снижает прочность и толщину сольватной оболочки, снижает вязкость нефти и увеличивает разность плотностей нефти и глобул. Деэмульгаторы – это ПАВ, которые воздействуют на сольватную оболочку за счет:
- абсорбционного вытеснения эмульгатором сольватной оболочки;
- химического взаимодействия с компонентами эмульгатора и разрушения сольватного слоя.
Электротермохимический метод – сочетание термохимического с осаждением частиц воды в сильном электрическом поле и с интенсивной водной промывкой нефти.
Атмосферно-вакуумная перегонка нефти.
Назначение– разделение нефти на фракции для последующей переработки или использования в качестве товарной продукции. Перегонка нефти осуществляется на атмосферных трубчатых (АТ) и атмосферно0вакуумных трубчатых (АВТ) установках. Установки АТ и АВТ часто комбинируются с установками обессоливания нефти и вторичной переработки бензинов
Сырье и продукция. Сырьем является обессоленная нефть, полученная на установках и блоках ЭЛОУ. Продукция установки:
Углеводородный газ – выводится с установок в газообразном и жидком («головка стабилизации») виде, направляется для дальнейшей переработки на газофракционирующие установки, используется как топливо нефтезаводских печей;
Бензиновая фракция – выкипает в пределах 50 -1800С, используется как компонент товарного автомобильного бензин, сырье установок каталитического риформинга и пиролиза; подвергается вторичной перегонке для получения узких фракций;
Керосиновая фракция – выкипает в пределах 120-3150С, используется как топливо для реактивных и тракторных карбюраторных двигателей, для освещения, как сырье установок гидроочистки;
Дизельная фракция (атмосферный газойль) – выкипает в пределах 180-3600С, используется как топливо для дизельных двигателей и сырье установок гидроочистки;
Мазут – остаток атмосферной перегонки – выкипает выше 3500С, применяется как котельное топливо или сырье для установок гидроочистки и термического крекинга;
Вакуумные дистилляты (вакуумные газойли) – выкипают в пределах 350-5000С, используются как сырье каталитического крекинга и гидрокрекинга; на НПЗ с масляной схемой переработки получают несколько (2-3) вакуумных дистиллятов;
Гудрон – остаток атмосферно-вакуумной перегонки нефти, выкипает при температуре выше 5000С, используется как сырье установок термического крекинга, коксования производства битумов и масел.
4. Каталитические процессы переработки нефти.
Процесс каталитического крекинга является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов углубленной переработки нефти и в значительной мере определяет технико-экономические показатели современных и перспективных НПЗ топливного профиля.
Основное целевое назначение каталитического крекинга – производство с максимально высоким выходом (до 50 % и более) высокооктанового бензина и ценных, сжиженных газов – сырья для последующих производств высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения: алкилата и метилтретбутилового эфира, а также сырья для нефтехимических производств. Получающийся легкий газойль используется обычно как компонент дизельного топлива, а тяжелый газойль с высоким содержанием полициклической ароматики – как сырье для производства технического углерода или высококачественного кокса.
Каталитический крекинг – типичный пример гетерогенного катализа. Реакции протекают на границе двух фаз: твердой (катализатор) и газовой или жидкой (сырье). Поэтому решающее значение имеют структура и поверхность катализатораВ результате крекинга на катализаторе отлагается кокс, поэтому важной особенностью этого процесса является необходимость регенерации катализатора (выжигание кокса) [15].
Основными параметрами процесса каталитического крекинга являются температура, давление, объемная скорость подачи сырья, кратность циркуляции катализатора, глубина превращения сырья. Каталитический крекинг на установках всех типов протекает при температуре 470-550 °C, давлении в отстойной зоне реактора до 0,27 МПа, объемной скорости в лифт-реакторах: 80-120 м3/м3 сырья; в системах с кипящим слоем: 1-30 м3/м3 сырья.
Основные достоинства каталитического крекинга лифт-реакторного типа (ККФ): низкое давление процесса; простота аппаратурного оформления; наличие значительных ресурсов сырья (от керосино-газойлевых фракций до гудрона); высокий выход ценных продуктов (до 90 % - высокооктановый бензин, легкий газойль КК – компонент ДТ, сжиженные газы – сырье МТБЭ, алкилирования, тяжелый газойль КК – сырье для производства технического углерода, коксов); возможность повышения производительности установки и ее комбинирование с другими процессами; удовлетворительное решение проблем безостаточной переработки углеводородного сырья и охраны окружающей среды; высокое качество продуктов по сравнению с КК; практическое отсутствие сухих газов и промежуточных продуктов уплотнения, меньше выход непредельных углеводородов, больше выход изопарафиновых и ароматических соединений и кокса, бедного водородом.
Термические процессы переработки нефти.
Он осуществляется при 470 – 540 оС и давлении 2 – 7 МПа. С увеличением температуры скорость крекинга сильно возрастает, увеличивается выход лёгких компонентов (газа) и снижаются выходы тяжёлых фракций и кокса.
Увеличение давления повышает температуру кипения сырья и продуктов крекин-
га. За счёт этого можно менять фазовое состояние в зоне крекинга и проводить его в па-
ровой, жидкой и смешанной фазах.
В паровой фазе обычно проводится крекинг бензина, керосино-газойлевых фрак-
ций. На эти процессы давление оказывает значительное влияние. Влияние давления на жидкофазный крекинг тяжёлых видов сырья (мазута, гудрона) невелико.
Основным продуктом термического крекинга является углеводородный газ – сырьё для нефтехимического синтеза, крекинг-бензин, керосино-газойлевая фракция, термогазойль и крекинг-остаток. Для термического крекинга используют различные виды исходного сырья: от лёгкого бензина до гудрона.
Крекинг-остаток (выше 350 оС) используется в качестве котельного топлива. Качество его выше, чем качество прямогонного мазута, т.к. он имеет большую теплотворную способность, меньшую вязкость и меньшую температуру застывания.
С целью получения максимального выхода крекинг – остатка некоторые установки реконструированы и работают в режиме лёгкого крекинга или так называемого висбрекинга.
Общим для различных схем термического крекинга является наличие трубчатой печи. В ней проводится нагревание, частичное испарение сырья и его химическое превращение. Крекинг протекает непосредственно в трубах печи. На современных установках используется рециркуляция сырья.
Каталитический риформинг
Каталитический риформинг - современный, широко применяемый процесс, предназначенный для повышения детонационной стойкости бензинов и получения индивидуальных ароматических углеводородов – бензола, толуола, ксилолов.
Промышленные процессы каталитического риформинга основаны на контактировании сырья с активным катализатором, обычно содержащим платину, отсюда и появилось название процесса - платформинг.
Сущность каталитического риформинга заключается в ароматизации бензиновых фракций, протекающей в результате каталитического преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов.
В условиях каталитического риформинга наиболее легко и быстро протекают реакции дегидрирования шестичленных нафтенов, скорость ароматизации циклопентанов примерно на порядок ниже. Наиболее медленной из реакций ароматизации является дегидроциклизация парафиновых углеводородов. В процессе параллельно протекают и нежелательные реакции гидрокрекинга с образованием как низко-, так и высокомолекулярных углеводородов, а также продуктов уплотнения – кокса, откладывающегося на поверхности катализатора.
Процесс каталитического риформинга осуществляют на бифункциональных катализаторах, сочетающих кислотную и гидрирующую-дегидрирующую функции.
Успешная эксплуатация полиметаллических катализаторов возможна лишь при выполнении определённых условий: содержание серы в сырье риформинга не должно превышать 1×10-4 % масс.
Сырьем каталитического риформинга служат как прямогонные бензиновые фракции нефтей и газовых конденсатов, так и бензины вторичного происхождения, получаемые при термической и термокаталитической переработке нефтяных фракций, а также выделяемые из продуктов переработки углей и сланцев. Фракционный состав сырья выбирается в зависимости от целевого назначения процесса.
Подготовка сырья риформинга включает ректификацию и гидроочистку. Ректификация используется для выделения определенных фракций бензинов в зависимости от назначения процесса. При гидроочистке из сырья удаляют примеси (сера, азот и др.), отравляющие катализаторы риформинга.
Свойства УМ. Сырье.
Свойства углеграфитовых материалов будут зависеть от двух основных факторов:
сырьевых материалов, используемых в производстве;
технологии изготовления.
Различают физические, механические и химические свойства углеграфитовых и углеродных материалов.
К физическим свойствам относят плотность. Пористость углеродных материалов определяет области их применения .
Теплопроводность, магнитную восприимчивость, теплоемкость, коэффициент линейного расширения.
К основным механическим свойствам относят прочность (о). Коэффициент трения. Графит .
Химические свойства определяются в первую очередь окислительной стойкостью по отношению к кислороду воздуха.
Сырьем для производства углеграфитовых материалов служат как искусственные твердые углеродные наполнители: кокс (каменноугольный, нековый, нефтяной, сланцевый), технический углерод (сажа), так и природные: графит, антрацит. В качестве связующих материалов используются: каменноугольный и нефтяной пеки, синтетические смолы. Твердые углеро-диртые материалы должны обладать высоким содержанием углерода.
В качестве связующих в процессе обжига применяются материалы, которые превращаются в прочный кокс, придавая изделиям необходимую прочность и однородность. Вторая заключается в том, что связующее, обволакивая частицы твердого наполнителя, т.е. делает возможным ее прессование.
Наилучшими связующими материалами являются продукты., получаемые при коксовании угля в виде смолы и пека.
Антрацит является основным компонентом угольных электродов и разнообразных угольных блоков для кладки и футеровки печей.
Одним из важнейших видов сырья для электродного и электроугольного производства являются малозольные коксы, зольность которых не превышает 1 мас.%. Сейчас в основном производят два вида малозольных коксов: нефтяные и пековые
8. Синтезы на основе СО и Н2. Катализаторы и состав продуктов.
10. Технология получение синтетических топлив из СО и Н2.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|