Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

бензин

Орошение

Керосин

Дизельное

топливо

Г Heipmb

Рис. 17. Схема разделения нефти в ректификационной колонне

стекающей вниз, с парами, поднимающимися вверх. При этом пары проходят через слой жидкости на тарелках, для чего на них имеются специальные колпачки. Благодаря этому улучшается разделение фракций, так как многократно на каждой тарелке происходит процесс конденсации паров при контакте с жидкостью и испарения части жидкости при контакте с парами. Для подогрева колонны в нижнюю ее часть подается водяной пар. Высота ректификационных колонн может достигать нескольких десятков метров, диаметр до 2-4 м, а число тарелок от 30-50 до 70-100, в зависимости от мощности и назначения колонны.

Из отобранных фракций (дистиллятов) после их охлаждения, очистки и добавки различных присадок получают товарные сорта бензинов, керосинов и дизельных топлив. Мазут может использоваться как сырье для получения смазочных масел, как исходный продукт для вторичных методов переработки нефти и, при необходимости как жидкое топливо. Смазочные масла выделяются из мазута в вакуумных ректификационных колоннах при давлении 8-18 кПа. Применение вакуума позволяет снизить температуру нагрева мазута от 400-500 до 300-400 °С, при которой не происходит разложение масляных фракций, так как под вакуумом жидкости кипят при более низкой температуре.

Снижение температуры кипения масляных фракций и предохранение их от разложения можно достичь пропусканием водяного пара через нагреваемый мазут, поэтому на ректификационных масляных установках применяют совместно снижение давления и ввод водяного

ftic. 18. Схема колпачковой тарелки:

1 - пластина; 2 - сливной стакан; 3 - колпачок; 4 - патрубок для прохода паров; 5 - кольцевое пространство; 6 - прорези в колпачке для прохода паров; 7 - подпорная перегородка длн создания уровня жидкости на тарелке; 8 - стенка колонны

DQODO

ODfiaa

DDDQD

15 6

пара. После вакуумной перегонки мазута получают различные смазочные масла и остаток, называемый гудроном, идущий на производство битумов. Для этого гудрон окисляют воздухом при температуре 250 - 300° С в специальных аппаратах-кубах.

Основными видами вторичной переработки нефти являются: крекинг (термический и каталитический), позволяющий получать дополнительное количество легких, главным образом бензиновых фракций;

риформинг, позволяющий улучшать антидетонационные свойства бензинов;

пиролиз, позволяющий получать ароматические углеводороды (бензол, толуол), этилен и другие ценные углеводороды для нефтехимической промышленности.

Термический крекинг - это процесс разложения вьюокомолеку-лярных углеводородов на более легкие при температуре 450-550° С и давлении от 2 до 7 МПа. Крекингу обычно подвергается мазут или другие тяжелые нефтяные остатки после прямой перегонки. При высокой температуре и больших давлениях крекинга длинноцепочнь:е молекулы исходного сырья рвутся и образуются более легкие углеводороды, формирующие бензиновую фракцию. Продукты крекинга разделяются в ректификационной колонне на газообразные углеводороды, крекинг-бензин, крекинг-керосин.

Каталитический крекинг - процесс разложения высокомолекулярных углеводородов при температурах 450-500° С и давлении 0,2 МПа в присутствии катализаторов, т.е. веществ, ускоряющих реакцию крекинга и позволяющих проводить ее при более низких давлениях (по сравнению с термическим крекингом). В качестве катализаторов применяют обычно алюмосиликатные соединения в виде пористых гранул или кристаллические алюмосиликаты (цеолиты) с добавлением редкоземельных металлов. Основной частью таких катализаторов является окись алюминия (от 10 до 49 %) и окись кремния (от 50 до 85 %).

Разновидностью каталитического крекинга является гидрокрекинг, осуществляемый в присутствии не только катализаторов, но и в среде водорода при давлении 3-5 МПа и температуре от 260 до 450° С. При каталитическом крекинге 40-50 % исходного сырья превращается в бензин и другие легкие фракции. В качестве сырья при крекинге применяют не только мазут, но и другие более легкие фракции. Так, при гидрокрекинге бензина получают сжиженные газы (бутан, пропан). Гидрокрекинг также позволяет удалять серу из остаточных продуктов переработки сернистой нефти и получать при этом моторные топлива. Остаточным продуктом термического крекинга является кокс. При каталитическом крекинге бензина получается больше, чем при термическом.

Риформинг - это разновидность каталитического крекинга с при-

менением катализаторов из окиси молибдена или платины при температуре около 500° С и давлении 2-4 МПа. Риформингу подвергают обычно низкооктановый бензин прямой гонки (с октановым числом 60-70) и получают в результате высокооктановый бензин. Октановое число - это условный показатель, характеризующий антидетонационные свойства бензина, т.е. способность бензина сгорать в камере сгорания двигателя без взрыва. Чем выше октановое число, тем выше антидетонационные свойства бензина, что очень важно для современных автомобильных двигателей с высокой степенью сжатия бензиновых паров в камере сгорания. При риформинге можно также получать ароматические углеводороды - бензол и толуол. Общая схема установки риформинга аналогична установке каталитического крекинга: имеется печь для подогрева сырья, реактор (т.е. колонна), где производится реакция каталитического риформинга, ректификационная колонна для разделения продуктов риформинга. f Пиролиз - процесс получения ароматических углеводородов, а также этилена из керосиновой или других фракций перегонки нефти или термического крекинга. Пиролиз ведется при температурах 650 - 700° С и атмосферном давлении. Исходное сырье нагревают в специальных печах, а получающиеся при этом пары быстро охлаждают и направляют в ректификационную колонну. Из верхней части колонны получают газ пиролиза, из средней - ароматические углеводороды, а в нижней части колонны остается смоляной остаток.

основы ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗА И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА

В природном газе многих месторождений содержатся такие ценные компоненты, как этан, пропан, бутан, сера, гелий, конденсат. Содержание этана в природном газе ряда месторождений достигает более 3 %, пропана - до 21 %. Основные запасы конденсата сосредоточены в газоконденсатных месторождениях Тюменской и Оренбургской областей. В газе многих месторождений (более 150) содержится сероводород, являющийся исходным сырьем для получения серы. В настоящее время как в нашей стране, так и в других странах наблюдается тенденция к более полному комплексному использованию всех флюидов, добываемых из недр, в том числе к комплексной переработке и использованию природного газа и конденсата на специально сооружаемых в местах добычи газа газохимических комплексах (ГХК).

Переработку конденсата можно вести по химическому и топливному направлениям. При переработке по химическому направлению из конденсата можно получать этан, пропилен, ацетилен, бензол и другие продукты для нефтехимической промышленности. При переработке по топливному направлению из конденсата можно получать автобензин, керосин и дизельное топливо.