Получение синтезированного газа

 9. Получение синтезированного газа

Химические методы переработки нефти проводят при высоких тем­пературах без катализатора (термический крекинг), при высоких тем­пературах в присутствии катализатора (каталитический крекинг), в присутствии водорода, при высокой температуре и давлении (гидро­крекинг) и др. Благодаря высокой температуре происходит расщепле­ние молекул углеводородов. Кроме того, в результате вторичных про­цессов образуются молекулы новых соединений, которые не содержат­ся в нефти или в нефтепродуктах.

Рассмотрим процесс расщепления составляющих нефти при нагре­вании на примерах.

При нагревании нефти сначала расщепляются углеводороды парафи­нового ряда с длинной цепью

По мере повышения температуры разрыв цепи углеводородов сдви­гается к краю цепи, вплоть до метана СН₄, т. е. С₁₄Н₃₀ àС₁₃Н₂₆ + СН_4, а при температуре выше 820° С метан разлагается на углерод и водород СН₄ --> С + 2Н₂

Нафтеновые углеводороды при нагревании дегидрируются, обра­зуя ароматические углеводороды:

Ароматические углеводороды более устойчивы к нагреванию, по­этому они почти не изменяются. Непредельные углеводороды, образующиеся в процессе распада, в значительной степени вступают в реак­цию полимеризации или циклизации, образуя ароматические и дру­гие сложные соединения. Чем выше температура крекинга, тем выше скорость реакции и больше образуется газообразных продуктов. При­менение давления

затрудняет процесс расщепления и благоприятно влияет на вторичные реакции. Крекинг ведут для получения бензина и газов.

Термический крекинг в смешанной фазе (жидкой и паровой) прово­дят под давлением до 70 am при температуре 350—500° С. На рис.9 показана схема крекинга мазута. Мазут насосом 1 подает­ся на одну из нижних тарелок ректификационной колонны 2, где сме­шивается с тяжелой фракцией. Затем смесь подается в трубчатую печь 3, где нагревается до температуры 470—480° С. Из средней части колонны 2 выводится более легкокипящая фракция, которая нагрева­ется в трубчатой печи 4 до 500—510°. Давление в печах поддержива­ется 50—70 am (5—7 Мн/м²). Продукты крекинга из печей 3 и 4 про­ходят редукционный вентиль 5 и поступают в испаритель 6, где проис­ходит отделение паров от крекинг остатка, который выводится из испарителя. Пары из испарителя направляются в ректификационную колонну на разделение. Пары бензина и газы проходят конденсатор 7 и сепаратор 8, где они разделяются.

Выход продуктов при крекинге следующий: крекинг-бензин 30— 35%, крекинг газы 10—15%, крекинг-остаток 50—56%. Крекинг газы содержат этилен, пропан, пропилен, бутан, бутилен и др. Они служат ценным сырьем для синтеза органических соединений. Крекинг-остаток служит котельным топливом.

Парофазный крекинг — пиролиз проводят при температуре 670— 720° С и атмосферном давлении. В процессе пиролиза жидкие продук­ты обогащаются ароматическими соединениями, а газы — непредель­ными углеводородами. Пиролиз проводится с целью получения сырья для химической промышленности.

Каталитический крекинг проводится в паровой фазе при 450-500^е С и давлении 0,5-1,0 am (0,05-0,1 Мн/м²) в присутствии алюмо-силикатных катализаторов, представляющих собой твердые высоко. пористые вещества. Катализаторы адсорбируют углеводороды и на поверхности происходят реакции расщепления. Одновременно мот проходить реакции ароматизации. При каталитическом крекинге наряду с жидкими продуктами (вы. ход бензина — 70%) образуются газы (12—15%) и кокс (4—6%) Кокс откладывается на поверхности катализатора и снижает его активность. Для выжигания кокса через катализатор при температуре 550— 600 С пропускают воздух.

В печи 1 подаваемое на крекинг сырье нагревают до 350—360°С и затем направляют в реактор 2, в который из бункеpa 3 поступает зернистый катализатор. Под действием собственного веса катализатор опускается в низ реактора и перед поступлением в регенератор (самотеком) обрабатывается паром. Продукты крекинга из реактора 2 направляются на разделение в ректификационную ко­лонну (на схеме не показана). Для регенерации катализатора сверху в регенератор 4 воздуходувкой 5 подается воздух, который реагирует с коксом, расположенным на поверхности катализатора, очищая его. Образовавшиеся дымовые газы выводятся снизу генератора. Из нижней части регенератора 4 катализатор захватывается сжатым воз­духом, подаваемым воздуходувкой 7, и по трубе 6 направляется в бун­кер 3 и снова возвращается в реактор 2.

Для уменьшения отложений кокса на катализаторе применяют крекинг под давлением в присутствии водорода. Такой процесс получил название риформинга. Наибольшее применение риформинг находит с платиновыми, хромовыми и молибденовыми катализаторами. Для риформинга используют фракции легких нефтепродуктов. Процесс проводится под давлением 40—70 am (4—7 Мн/м²) при температуре 480—520° С.

В процессе риформинга происходит образование ароматических углеводородов, которые улучшают качество бензинов. Газы риформинга содержат СН₄, C₂H₆, С₃Н₈, С₄Н₁₀. Их используют для синтеза органических соединений.

Список использованной литературы

1.  Баринов Н.А. Технология металлов. Металлургиздат.1963

2.  Сидоров И.А. Основы технологии важнейших отраслей промышленности, Москва, “высшая школа”, 1971

3.  Кован В.М. (и др.) Основы технологии машиностроения “Машиностроение”, 1965

4.  Никифоров В.М. (и др.) Технология важнейших отраслей промышленности, ч.1, изд. ВПШ при ЦК КПСС, 1959

5.  Данилевский В.В. Технология машиностроения.

“Высшая школа”, 1965

Если Вам пригодился мой реферат, сообщите мне об этом, буду Вам очень признателен!

My E-mail: talk2000@mail.ru