Производства на основе нефти и газа.

Мировой объем выпускаемых органических продуктов в мире увеличился за последние 45 лет в 100 раз, превысив 300 млн т. Все области человеческой деятельности в той или иной степени связаны с нефтехимией, и в настоящий момент именно она оказывает наибольшее влияние на повседневную жизнь современного человека

Основное сырье современного органического и нефтехимического синтеза составляют углеводороды различных классов: парафины, ароматика, олефины, нафтены и т.д. Источники этих соединений – горючие ископаемые.

Ценность углеводородного сырья определяется содержанием в нем углерода и водорода. Наиболее высоким содержанием «С» и «Н₂ ^» отличаются нефть и углеводородные газы, поэтому современный нефтехимический синтез базируется в основном на продуктах переработки нефти и газа. Содержание в нефти углерода – 84-87%, и углерода- 12-14%.

С 70 годов 20 века наблюдается увеличение доли использования углеводородного сырья наиболее эффективным способом - в промышленности органического синтеза и появляется новая отрасль промышленности – нефтехимия. Необходимо не только увеличить выход «светлых» нефтепродуктов, но и существенно улучшить их качество. Этому способствует развитие методов вторичной переработки нефти, основанных на химических реакциях, протекающих в присутствии катализаторов. Эти процессы позволяют получить высокооктановые бензины и сырье для промышленности оргсинтеза и нефтехимического синтеза. Процессы вторичной переработки нефти, такие как каталитический крекинг, риформинг, гидрокрекинг, изомеризация, алкилирование и т.д. протекают в более мягких условиях, с большей скоростью и позволяют перерабатывать нефти с повышенным содержанием серы. Таким образом, основная тенденция развития мировой нефтепереработки – создание крупных мощностей глубокой переработки нефти на базе современных энергосберегающих технологий. Разработки ведущих зарубежных фирм позволяют достигнуть глубину переработки нефти более 90%. Для этого необходимо создание современных нефтеперерабатывающих комплексов.

 

 

В этом комплексе д.б. технологии производства товарных топлив по одному из 2 вариантов: обессеривание и деметаллизация мазута с последующим каталитическим крекингом – с максимальным выходом моторных топлив,

-гидроконверсия в движущемся слое в сочетании с каталитическим крекингом. Вакуумный остаток в обоих случаях дополнительно подвергается коксованию или висбрекингу. Таким требованиям отвечает базовый комплекс ННПЗ, который перерабатывает 7 млн.тонн нефти в год. В настоящее время с2002 г.работает топливный вариант переработки смешанных нефтей, производится прямогонный бензин – сырье для нефтехимии, гидроочищенные дизтопливо и керосин, вакуумный газойль, котельно-печное топливо. На этом этапе глубина переработки нефти 46%. С вводом в эксплуатацию комплекса глубокой переработки высокосернистой нефти впервые в РФ использована технология газификации тяжелых остатков. ННПЗ может перерабатывать тяжелые карбоновые нефти с глубиной переработки до 100% и производить широкий ассортимент нефтепродуктов европейского качества.

Большой вклад в развитие нефтехимии внесли Шухов В.Г., Губкин И. М., Марковников В.В., Зелинский Н. Д., Менделеев Д.И., Бутлеров А.М., Наметкин С.С., Лебедев С.В. и др.

Итак, в результате переработки нефти и газа получают 5 основных источников сырья для нефтехимии и оргсинтеза. Это парафиновые, олефиновые, ароматические, ацетиленовые углеводороды и синтез-газ.

 

 

Именно на базе этих сырьевых источников получают все многообразие продуктов химической промышленности: спирты, кетоны, альдегиды, кислоты, эфиры, гликоли,

Олефины, как и ацетилен,являются мономерами в производстве полимерных материалов, пластмасс, СК, растворителей, экстрагентов, антифризов, химволокон и т.д.

Ароматические углеводороды лежат в основе производства присадок, антифризов, ПАВ, моющих и т.д.

 

Синтез-газ служит основой для производства синтетических топлив, первичных спиртов и альдегидов и т.д.

Парафины через ряд промежуточных продуктов дают нам красители, органические пестициды, лекарственные и взрывчатые вещества и т.д.

 

 

 

- УВ газы – наиболее перспективный вид нефтехимического сырья, т.к. по сравнению с нефтью характеризуются более высокими экономическими показателями:

1. Легко транспортируются;

2. содержат намного меньше примесей;

3. переработка осуществляется по непрерывным схемам, которые легко автоматизировать и оптимизировать;

4. соотношение С:H

у газообразных углеводородов самое благоприятное (85:15); это обеспечивает более высокие темпы сгорания.

 

По происхождению УВ классифицируют:

●Природный (80-98% )

●попутный газ (состав зависит от места и способа добычи)

●газы газоконденсатных месторождений при добыче из них выделяется конденсат, содержащий жидкие углеводороды парафинового ряда (в основном) и

●нефтезаводские газы

 

Природный газ добывается из пластов, не содержащих нефти. Основной компонент ПГ - и его низшие гомологи (0,5-2%).

Содержание углеводорода и выше не более 0,7% в ПГ в качестве примесей могут быть и . Запасы ПГ в РФ составляют ~40% от мирового объема разведанного.

В зависимости от содержания могут быть:

-тощие ПГ - 96-98%

-жирные ПГ - меньше 80%, но увеличивается % высших гомологов

ПГ используется как:

1. бытовое и промышленное топливо

2. в производстве ,

3. в производстве синтез газа

4. , , сажи , ,

5. растворителей и хладагентов (хлор- и фторпроизводных )

6. нитросоединений (нитроэтан, нитрометан)

7. производство углеводородов

Весьма перспективна переработка ПГ на селективный синтез УВ на цеолитовом катализаторе при 320-410 и 8 МП. Можно получить из 786 тыс.тонн ПГ 346 тыс. тонн автобензина А-82 и 52,6 тыс.тонн сжигаемых газов .

Смешав 77% бензина А-82, 15% и 8% изобутанольной фракции синтез-спирта, получают бензин марки АИ-93.

 

Попутный газ (ПНГ) добывается вместе с нефтью в количестве ~50 . Этот газ относится к группе» жирных», так как кроме газообразных содержит пары легколетучих (газовый бензин). ПНГ вместе с газовым бензином поступает на ГБЗ (газобензиновый завод), где разделяется на отдельные компоненты и газовый бензин.

Основные направления использования:

 

●бытовое топливо (сжигаемые пропан и бутан)

●промышленное топливо - -

●производство олефинов: пиролиз этана, дегидрирование и газового бензина

●производство диенов из ; и изо

●производство благородных газов.

 

Нефтезаводские газы образуются в процессах нефтепереработки. Выход газов в каждом процессе различен.

В термических – 7-8% (коксование, висбрекинг)

В каталитических – 15-20%

В абсолютных числах это большие величины. Установка каткрекинга мощностью 2 млн.т.год производит 300 тыс.т.год, высокооктанового бензина,а установка риформинга – 1 млн.т.год 130 тыс.т. Состав нефтезаводских газов определяется реакциями соответствующего процесса. Например, газ риформинга содержит ~90% Н₂, а в процессах пиролиза образуют непредельные газы.

Большую роль играет и режим процесса. Установка каталитического крекинга работающая в бензиновом режиме, в крекинг-газе содержит 38% олефинов, а эта же установка, но работающая в газовом режиме – дает 56% олефина в крекинг-газе.

 

Основные направления использования:

●. - на гидроочистку или гидрокрекинг

●. -на производство водорода,галогенсодержащих

●. , , на пиролиз

●. , на дегидрирование,

● Изо - - алкилирование

Перспективное направление применения олефинсодержащих НЗГ – процесс риформинга (на Pt, модуль Re)

320-400` С, p=1-2мпа. Выход бензина АИ-93 более 58%, фр >38%, и это сухой газ.

 

 

 

ПРОИЗВОДСТВО ЭТИЛЕНА И ПРОПИЛЕНА

Основной промышленный способ производства – процессы пиролиза.

Пиролиз - основной процесс, поставляющий сырье для промышленности оргсинтеза и полимерной химии.. Сырьевая база пиролиза может меняться от попутных газов до нафты, газойля и даже сырой нефти. Предназначавшийся вначале лишь для производства этилена, этот процесс теперь является также крупнотоннажным поставщиком пропилена, бутадиена, бензола и других продуктов

В качестве сырья пиролиза используют углеводородные газы (этан, пропан, бутан), легкие бензиновые фракции, газоконденсаты, рафинаты каталитического риформинга, керосиновые и газойлевые фракции нефти. Ведутся работы по использованию в этом процессе нефти и нефтяных остатков. Более предпочтительно использование легкого сырья (газы С2, С3, С4, бензин, лигроин, керосин), поскольку оно обеспечивает больший выход целевых продуктов. Химический состав легкого сырья представлен углеводородами парафинового, нафтенового и ароматического рядов.

Продукты пиролиза по агрегатному состоянию подразделяются на газообразные (пирогаз), жидкие (смола пиролиза) и твердые (кокс, сажа) вещества.

Состав реакционной смеси сложен. В настоящее время идентифицировано около 300 наименований содержащихся в ней веществ.

Целевые продукты — низкомолекулярные олефиновые углеводороды этилен, пропилен, причем выход последнего составляет 60% от выхода этилена. Спрос же на пропилен опережает спрос на этилен. Кроме того при пиролизе получают и другие ценные продукты – бутадиен, изопрен, ацетилен и стирол, которые используются для производства полимеров и в качестве полупродуктов в ряде промышленных синтезов, а также ароматические углеводороды группы БТК (бензол, толуол, ксилолы), конденсированные структуры (нафталин, фенантрен и т. д.).

По масштабам потребления первое место среди продуктов пиролиза занимают этилен (С2Н4) и пропилен (С3Н6)

 

 

Основные области применения этилена:

●Полиэтилен

●Этилен-пропиленовый каучук СКЭП

●Оксид этилена: полиэфирное волокно, полиакрилонитрил, нефтяные реагенты

●Хлорвинил ------поливинилхлорид

●Этилбензол-----стирол ---------полистирол

●Уксусная кислота---винилацетат-------поливиниловые спирты

●Ацетилцеллюлоза----------кинопленка

●α-олефины пластификаторы, моющие средства

●Этанол

 

Основные области применения пропилена:

 

●Полипропилен

●Оксид пропилена-------пенополиуретан, ПАВ неионогенные

●Акрилонитрил-----------полиакрилаты

●Кумол----фенол----фенолформальдегидные смолы—бисфенол—поликарбонаты

●Оксоспирты(бутанол, изобутанол)

●Изопрен--------изопреновый каучук

●Акролеин-------акриловая кислота

●Хлораллил------эпоксидные смолы

Сырье пиролиза –газообразные и жидкие продукты переработки нефти и газа: этан, пропан-бутановая фракция и газовый бензин попутного газа,

Бензины прямой гонки нефти, рафинаты бензинов с установок риформинга, газойлевые фракции и др.

Пиролиз протекает по свободно-радикальному механизму и включает две группы реакций: первичные, приводящие к образованию олефинов, и вторичные, так называемые реакции уплотнения, в которых часть полученных олефинов превращается в побочные продукты.

К первичным можно отнести крекинг парафинов, дегидрирование парафинов и нафтенов.(эндотермические реакции)

К вторичным относится дегидрирование олефинов с образованием диенов, конденсация олефинов с диенами и образование многоядерных ароматических соединений (нафталин, антрацен), которые получаются в результате протекания реакций уплотнения олефинов, диенов и ароматических углеводородов, которые приводят к образованию кокса.

1 C₄H_10-→C₂H₄+C₂H_6­138 кдж\моль

2 C₄H_10→C₄H₈+H_{2 ­}170 кдж/моль

3 C₆H₁₂ →C₆H₆ +3H_{2 ­}221 кдж/моль

К другим первичным реакциям относятся:

• изомеризация парафинов:

H–C7H16→изо–C5H10+ С2Н6;

• дегидрирование нафтенов:

• деалкилирование алкилароматических углеводородов:

Голоядерная ароматика (бензол, нафталин и пр.) не подвергается распаду.

Вторичные реакции представлены:

• олигомеризацией олефинов:

 

 

• циклизацией олефинов:

 

 

• дегидрированием олефинов с образованием диенов:

CH₂₌CH-CH₂-CH_3→CH₂-CH=CH-CH₂+H₂+125кдж/моль

 

• конденсацией олефинов с диенами (реакция Дильса — Альдера):

• реакциями уплотнения олефинов, диенов и ароматических углеводородов, в итоге приводящих к получению многоядерных ароматических соедине-

ний и кокса по схеме:

ароматические + диеновые (олефиновые) углеводороды →

→ многоядерная ароматика → кокс.

 

•

Технологическая классификация целевых реакций пиролиза позволяет выявить наиболее важные признаки этой химической системы: сложность реакции, обратимость, гомофазность, высокая эндотермичность, радикально-цепной механизм. Подобное сочетание признаков требует учета влияния на поведение системы совокупности термодинамических и кинетических факторов: температуры, давления, времени пребывания сырья в зоне реакции, скорости подачи паро-сырьевой смеси и т.д.

При повышении температуры в соответствии с принципом Ле- Шателье равновесие (достигаемая конверсия)смещается вправо, Однако селективность процесса уменьшается так, как продукты реакции олефины более реакционноспособны, чем парафины. Реакции инициирования, лимитирующие скорость процесса сильно эндотермичны Поэтому с увеличением температуры их скорость возрастает. Температура пиролиза в зависимости от вида сырья колеблется от 750 до 900^о С.

Побочные реакции по отношению к целевым носят вторичный характер, так как реагентами в них служат целевые продукты – олефины. Значит их нужно удалять из зоны реакции до того как они начнут превращаться в побочные продукты, т.е. необходимо уменьшать время пребывания сырья в зоне повышенных температур с последующей «закалкой» продуктов на выходе из реактора. Обычно время пребывания в реакторе 1 секунда и менее.

Так как целевые реакции протекают с увеличением объема, их равновесие смещается вправо с уменьшением давления.Так как при промышленном оформлении процесса это условие трудно выполнимо, используют разбавление реагентов инертным веществом, что соответствует эффекту понижения общего давления. Этот прием обеспечивает снижение парциального давления компонентов сырья в результате его разбавления

перегретым водяным паром и приводит к смещению равновесия в сторону увеличения конверсии.:

Разбавление водяным паром понижает концентрацию продуктов в реакционной смеси и сокращает время ее пребывания в реакторе. В результате селективность возрастает. Кроме того, водяной пар частично разрыхляет коксовые отложения на трубах реактора за счет окисления углерода до окиси углерода и водорода. Мольное отношение сырье/ разбавитель колеблется в пределах 0,5 – 1. Скорость подачи сырья обеспечивает заданное время пребывания и относится к группе факторов, управляющих режимом печи. К отрицательным последствиям относятся затраты энергии на нагрев до температуры реакции, рост инвестиций, связанных с необходимостью увеличения размеров печи и усложнения системы разделения продуктов пиролиза. Необходимое количество вводимого пара зависит в основном от молекулярной массы исходных углеводородов и лежит в интервале 0,25-1 т на тонну сырья соответственно для этана и тяжелых нефтяных фракций.

 

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА

 

Принципиальная технологическая схема установки пиролиза показана на рисунке

Углеводородное сырье подогревают и пиролизуют в трубчатых печах 1. Установка состоит обычно из нескольких параллельно работающих печей производительностью от 9 до 60 тыс. тонн/год каждая.

Продукты пиролиза выходят из печи 1 при 800–900°С и проходят через закалочно-испарительные аппараты 2, в которых вырабатывается пар высокого давления, и поступают в колонну 3, в которой тяжелая масляная фракция отделяется от бензина и более легких фракций. Окончательное охлаждение реакционной смеси осуществляется прямым контактом с водой в закалочной колонне 4. Сырой газ из нее сжимают компрессором 5 до давления выше

2,45 МПа и очищают от кислых компонентов. Сжатый газ сушат в 6 и охлаждают до низкой температуры (7). Образующийся в результате охлаждения конденсат отделяется от газообразного Н2 и подается в деметанизатор 8 при давлении около 0,7 МПа.

Смесь этилена с этаном (этан-этиленовая фракция) из деэтанизатора гидрируется для удаления С2Н2 в реакторе 10 и затем разгоняется в ректификационной колонне 11, а куб колонны, содержащий этан, возвращают на стадию пиролиза.

 

 

 

 

Принципиальная технологическая схема установки пиролиза

 

 

Принципиальная схема печи пиролиза:

1 — радиантная камера; 2 — конвекционная камера; F, Fn — расход сырья и водяного пара в змеевик; FT — расход топлива в горелки; F пр— продукты пиролиза; Q — тепло, подводимое в конвекционную камеру дымовыми газами.

Кубовый продукт деэтанизатора 9 поступает в депропанизатор 12. Примеси (метилацетилен и пропадиен) гидрируют непосредственно в депропанизаторе (каталитическая дистилляция — гидрирование). Кубовый продукт депропанизатора разгоняют в 14 на фракцию С4 и легкий пиробензин. В пропиленовой колонне 13 из верхнего погона 12 (пропан-пропиленовая фракция) выделяют пропилен для полимеризации.

На рисунке показана принципиальная схема реакторного устройства — печи пиролиза. Печь состоит из двух камер: радиантной и конвекционной. Собственно реакционными являются расположенные в радиантной каме- ре змеевики, выполненные из жаропрочной стали. Высокая теплонапряженность поддерживается здесь за счет радиации от пламени ультразвуковых горелок, расположенных в шахматном порядке и объединенных в вертикальные ряды. Змеевики конвекционной камеры обогреваются дымовыми газами и служат для подогрева сырья до температуры реакции.

 

 

(

 

 

Основной аппарат пиролизной установки – трубчатая печь. Обычно она состоит из 2 камер: радиантной (для обогрева труб от радиации пламени газовых беспламенных горелок) и конвекционной (для обогрева труб дымовыми газами от сгорания топлива). Основной элемент печи – изготовленный из жаропрочной стали змеевик с вертикальным расположением труб. Обычно установка пиролиза включает несколько параллельно работающих печей производительностью до 60-100 тыс.т этилена в год.

Установки пиролиза обычно комбинируют с производствами по переработке мономеров (этилена, пропилена, дивинила, изопрена) в полимерные и нефтехимические продукты.

Оптимизация условий процесса с учетом экономических факторов оставила последнее слово за селективностью. В печах USC фирмы "Stone and Webster", последних вариантов GK фирмы KTI время пребывания не превышает 0,2-0,3 с, в печах "Millisecond" фирмы "Kellog" - 0,1 с. Не только выход продуктов пиролиза, но и их состав являются функцией многих параметров, в первую очередь природы сырья и условий осуществления процесса. Создание модели, позволяющей рассчитать изменение и качественных и количественных показателей пиролиза нафты во времени, остается актуальной задачей.

НОВЫЕ ВАРИАНТЫ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПИРОЛИЗА

К настоящему времени единственным освоенным и широко распространенным промышленным методом является пиролиз в трубчатых печах. Его качественное развитие направлено пока в основном по пути совершенствования существующей технологии. Однако, несмотря на достигнутый прогресс, связанный с изменением конструкции змеевика и конвекционной зоны печи, использованием современных закалочно-испарительных аппаратов (ЗИА), возможности этого процесса ограничены, особенно при использовании сырья, склонного к повышенному коксообразованию. Необходимость расширения сырьевой базы, сокращения удельного расхода сырья, а также энергетических и материальных затрат заставляет вести поиск новых модификаций процесса, в основном рассчитанных на пиролиз тяжелых видов углеводородного сырья (мазут, вакуумный газойль, нефть). При этом предлагаются и принципиально новые методы осуществления пиролиза. К их числу относятся каталитический, инициированный, окислительный и гидропиролиз, а также термоконтактные варианты этого процесса.

В ходе разработки каталитического пиролиза исследовано влияние большого числа гетерогенных и гомогенных катализаторов. В условиях гетерогенно-каталитического пиролиза, как было показано советскими исследователями, происходит увеличение селективности процесса и степени превращения сырья (выхода этилена). Выявлена каталитическая активность ряда соединений: оксидов металлов переменной валентности, оксидов и алюминатов щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, а также некоторых алюмосиликатов. Обычно их наносят на носители, в качестве которых применяют пемзу, модификации оксидов алюминия и циркония, корунд, аморфные и кристаллические цеолиты. Из множества проверенных катализаторов пиролиза лучшие результаты получены при использовании метаванадата калия, оксидов индия, кальция и магния, некоторых цеолитов. Так, например, применение ванадата калия на синтетическом корунде, оксидов индия и калия на пемзе позволяет почти на 10% увеличить выход этилена по сравнению с результатами термического пиролиза высокой жесткости при сохранении выхода пропилена на прежнем уровне. Варьируя состав катализатора, можно значительно изменять выход бутадиена. На отдельных катализаторах было исследовано влияние природы сырья, а при пиролизе индивидуальных олефинов высказаны предположения о возможных вариантах механизма каталитического пиролиза. Установлена специфическая роль водяного пара, взаимодействующего с поверхностью катализаторов. На опытных установках проведено исследование влияния коксообразования на каталитическую активность и отработаны условия регенерации катализатора, способного работать до 200 ч (количество водяного пара около 75% по массе). Расчеты показали высокую эффективность каталитического пиролиза, приводящего к снижению на 10-12% себестоимости низших олефинов.

В настоящее время центр исследований этого направления из России переместился в Японию. Основой разработки остается выбор катализатора, отвечающего совокупности всех требований процесса. Переход от существующей технологии к каталитическому пиролизу позволит сэкономить 200 тыс. м3 топлива (30% энергозатрат) на 1 млн т этилена.

В качестве гомогенных инициаторов первичных реакций пиролиза был исследован широкий круг соединений. Целью их применения являлось снижение жесткости процесса при сохранении (увеличении) селективности и выхода по этилену. По различным причинам одни из самых активных инициаторов - пероксид водорода (высокая стоимость добавки) и хлороводородная кислота (проблемы коррозии) не получили практического применения. Отмечено положительное влияние некоторых кислородсодержащих органических соединений (кислоты, спирты, отходы различных производств, содержащие смеси этих и других окисленных углеводородов) на выход этилена, возрастающее с "утяжелением" исходного сырья.

Для уменьшения скоростей вторичных реакций и увеличения скорости газификации откладывающегося кокса в качестве добавок предложено применять органические и неорганические соединения S и P, соли и гидроксиды некоторых металлов. К синергетическому эффекту (увеличение скорости и снижение коксообразования) приводит использование в качестве активирующей добавки продуктов озонолиза определенных нефтепродуктов, включающих одновременно и серо- и кислородсодержащие фрагменты

Эффективной добавкой к исходной нефтяной фракции пиролиза могут служить водород или вещества, образующие его в условиях процесса. Кроме положительного влияния на скорость первичных реакций присутствие Н2 снижает степень коксообразования. Недостатки варианта гидропиролиза связаны с дополнительным расходом водорода и увеличением объема газообразных продуктов пиролиза, что приводит к ухудшению показателей стадии разделения пирогаза. С целью их устранения был предложен вариант поведения пиролиза в условиях повышенного давления водорода - 2,0-2,5 МПа. В жестких условиях при пиролизе бензинов выход этилена составляет около 40%, метана - 34%. Аналогичные результаты получены при подаче в зону пиролиза нафты или газойля водородсодержащих продуктов предварительно проведенного пиролиза этана.

Термоконтактный пиролиз возможен с использованием жидких, газообразных и твердых теплоносителей. Применение для этой цели расплавов (металлов, их солей и шлаков) имеет достоинства: высокоэффективная теплопередача, возможность переработки практически любых видов сырья, простота непрерывной эвакуации сажи и кокса из зоны реакции. Пиролиз в расплавах позволяет получать из широких нефтяных фракций этилен с высоким выходом (до 25% при пиролизе нефти). Значительный комплекс работ в этом направлении с изучением различных способов технологического оформления процесса выполнен советскими учеными. Исследованы различные способы контактирования углеводородов с теплоносителем: барботаж через слой расплава, переработка в дисперсии или пленке расплава. По способу подвода тепла возможен прямой контакт расплава со средой либо через стенку аналогично процессу пиролиза в трубчатых печах.

Основные проблемы пиролиза в расплавах связаны с необходимостью нагрева и циркуляции теплоносителя. С целью их решения проверен вариант пиролиза в трубчатых печах с дисперсионно-кольцевым течением расплава. За счет повышения теплонапряженности поверхности змеевика удалось значительно сократить его длину, а значит, и время пребывания в нем сырья до 0,05 с. Соответственно наблюдали и увеличение выхода этилена при пиролизе бензина с 28 до 41%. Применение расплавов металлов с температурой плавления < 300?С в некоторой степени упрощает технологию подвода тепла и разделения продуктов, однако не решает эту проблему в полной мере.

Вариант пиролиза с использованием высоконагретых газообразных теплоносителей начали активно изучать еще в 60-х годах. Первоначально использовали дымовые газы или их смесь с перегретым водяным паром преимущественно для получения ацетилена. Однако невысокие технико-экономические показатели этого направления заставили отказаться от него, ориентируясь на перегретый до 1600-2000?С водяной пар. При температуре 900-1200С (на выходе из адиабатического реактора) и времени пребывания 0,005с

из нефти получают пирогаз с высоким содержанием этилена (до 21%) и ацетилена (до 13%), а также жидкое сырье для производства графитовых материалов. Японская фирма "Kurecha Chemical Industry" в 1970 году начала эксплуатацию промышленной установки такого типа мощностью 100 тыс. т по перерабатываемой нефти. Дальнейшим развитием технологии этого процесса занимался консорциум японских фирм и "Union Carbide". Мощность опытных установок была доведена до 2000 т этилена в год, но запланированные сроки промышленной реализации проекта все время отодвигаются. Аналогична судьба и русского аналога, применявшего в качестве теплоносителя смесь водяного пара и водорода и предназначенного для пиролиза вакуумного газойля и мазута.

Появление перспективных вариантов каталитического, инициированного, водородного пиролиза пока не привело к кардинальному пересмотру сложившихся представлений. Зато достигнут значительный прогресс на стадии разделения, в результате которого стали доступными индивидуальные бутены, изо- и н-амилены, изопентан, изопрен, дициклопентадиен, что может дать резкий толчок развитию новых промышленных синтезов на их основе. Расширение сырьевой базы и спектра продуктов пиролиза, согласно большинству прогнозов, сохранит за ним ключевые позиции в нефтехимии и в реально обозримом будущем.

 

Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М: Химия, 1981,605 с.

Тимофеев В.С., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического синтеза. М.: Химия, 1992

Эрих В.Н. и др. Химия и технология нефти и газа. Л.: Химия, 1985

 

Понятие сырья. Классификация сырья по происхождению. Выбор сырья. Источники нефтехимического сырья.

Классификация нефтепродуктов. Первичные и вторичные процессы переработки нефти. Цели вторичных процессов переработки нефти

 

1. Нефть-сырье для нефтехимического синтеза. Роль и значение нефти.

2. Химический состав нефти. Углеводородная часть. Неуглеводородная часть. Минеральная часть.

3. Классификация нефтей. Продукты переработки нефти. Краткие сведения о добыче нефти. Первичная подготовка нефти. Промысловая подготовка нефти к н/п. Обезвоживание и обессоливание. Установка ЭЛОУ. Устройство электродегидратора.

-Физические методы переработки нефти.

-Прямая гонка нефти, технологическая схема

-Прямая гонка нефти АВТ.

Химическая переработка нефти. Крекинг. Термический крекинг. Основные факторы. Продукты крекинга. Каталитический крекинг. Продукты. Установки кат.крекинга. Пиролиз. Химизм. Печи пиролиза. Каталитический риформинг. Сырье. Продукты.

Газогидраты – в РФ Мессояхское месторождение это включения, организующиеся угля, водородов и кристаллов льда. Условие для их образования – пониженная t и повышенное давление из изведанных на половине территории РФ, а также в глубине мирового океана. Их расчетом запасы УВ в таких месторождениях могут во много раз превышать все разведанные запасы газа