Главная -> Словарь

Процессах деструктивной

Хлористый этилен является превосходным растворителем жиров, масел, поливинилхлорида, льняного масла, пиретрума и др. Все расширяется применение его в процессах депарафинизации смазочных масел, точнее для обезмасливания парафина. Для химической промышленности хлористый этилен имеет большое значение, как промежуточный продукт. Химическим или каталитическим дегидрохлорированием из хлористого этилена получают хлористый винил, полимеризуемый затем в важнейшие искусственные вещества. Реакцией с аммиаком под давлением получают этилендиамин,

Из анализа вышеприведенных требований к качеству экстра — )))ентов можно констатировать, что практически невозможно рекомендовать универсальный растворитель для всех видов сырья и для нсех экстракционных процессов. В этой связи приходится довольствоваться узким ассортиментом растворителей для отдельных экстракционных процессов. Так, в процессах деасфальтизации гудро — нов широко применялись и применяются низкомолекулярные ал — каны, такие, как этан, пропан, бутан, пентан и легкий бензин, являющиеся слабыми растворителями, плохо растворяющими смолисто—асфальтеновые соединения нефтяных остатков. В процессах селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов применялись сернистый ангидрид, анилин, нитробензол, хлорекс, фенол, фурфурол, крезол и N — метилпирролидон. В процессах депарафинизации кристаллизацией наибольшее применение нашли гщетон, бензол, толуол, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, дихлорэтан, метиленхлорид.

для депарафинизации является их способность сохранять жидкое состояние до низких температур, отвечающих эксплуатационным требованиям к маслам, и терять свою подвижность вследствие вязкостного застывания. При процессах депарафинизации не — кристаллизующиеся компоненты сырья остаются в депарафинизате и образуют его основную составную часть.

Кристаллическая структура твердых углеводородов имеет весьма важное значение в процессах депарафинизации и обезмасливания, поскольку форма и размеры кристаллов преимущественно предопределяют скорость и полноту разделения фаз и, следовательно, производительность фильтровальных аппаратов.

Природа, состав и кратность растворителя к сырью. Растворители в процессах депарафинизации выполняют две следующие функции:

Порционная полача растворителя является эффективным спо — собсм создания благоприятных гидродинамических условий для роста кристаллов парафинов путем регулирования вязкости и кон — центра ц и и фаз дисперсной системы в процессах депарафинизации и об.замасливания. При порционной подаче растворителя создаются условия для раздельной кристаллизации высоко- и низкоплавких парафинов. При первом разбавлении сырья — часть растворителя подается в количестве, достаточном для образования первичных наиболее крупных кристаллов из высокоплавких парафинов нормального строения. При дальнейшем охлаждении раствора с подачей следующей порции растворителя осуществляется кристаллизация па первичных кристаллах более низкоплавких компонентов, в состан которых могут входить низкомолекулярные н-алкапы, изоалкапы и циклические углеводороды. Такой способ подачи растворителя позволяет не только повысить скорость фильтрования и выход депарафинизата, но и проводить процесс с большей скоростью охлаждения.

Дальнейшим развитием многоступенчатых схем фильтрования в процессах депарафинизации является разработка и освоение i производстве масел совмещенных процессов депарафинизации — обезмасливания. На таких установках фильтрование проводится в т ри — пять ступеней, при этом одновременно осуществляется депа — рафинизация рафинатов и обезмасливание гачей или петролатумов.

6.6. Краткие сведения о прочих процессах депарафинизации

Компоненты, входящие в сырье для депарафинизации, можно подразделить на две основные группы: на вещества, неспособные кристаллизоваться и теряющие при охлаждении свою подвижность вследствие вязкостного застывания ,и на кристаллизующиеся компоненты, затвердевающие при охлаждении в кристаллическую массу. В прикладном отношении те из кристаллизующихся компонентов, которые обладают низкими температурами кристаллизации, лежащими примерно на уровне температур вязкостного застывания некристаллизующихся компонентов, не проявляют при процессах депарафинизации кристаллических свойств. Поэтому данные вещества целесообразно рассматривать вместе с некристаллизующимися и всю эту категорию веществ именовать «низкозастывающие компоненты».

Общей и характерной особенностью некристаллизующихся компонентов сырья для депарафинизации является их способность сохранять жидкое состояние до низких температур, отвечающих эксплуатационным требованиям к соответствующим маслам, и терять свою подвижность вследствие вязкостного застывания. При процессах депарафинизации некристаллизующиеся компо-

Рассмотренные выше положения и закономерности в связях между некоторыми свойствами углеводородов и их химической структурой, несмотря на известную их приближенность, позволяют сделать ряд выводов, имеющих важное прикладное значение при процессах депарафинизации. Так, для получения низкозастывающих масел необходимо подбирать сырье высокого индекса вязкости и достаточно глубоко очищать его, чтобы удалить из него компоненты низкого индекса вязкости, имеющие повышенные температуры вязкостного застывания. В этом случае при депарафинизации из низкозастывающих фракций высокого индекса вязкости остается удалять только такие же компоненты, но способные кристаллизоваться. Из сырья же низкого индекса вязкости и недостаточно глубоко очищенного нельзя получить путем депарафинизации, как бы глубоко она ни проводилась, такие низкозастывающие масла, которые могут быть изготовлены из высокоиндексного хорошо очищенного сырья.

4 Явление полимеризации представляет большой практический интерес в новейших технологически! процессах: деструктивной гидрогенизации и реформинг-крэкинга и будет нами рассмотрено в соответствующей главе. См. также дополнение к гл. П1 . А. Д. Детров.

Азотистые основания используются как дезинфицирующие средства, антисептики, ингибиторы коррозии, как добавки к смазочным маслам и битумам, антиокислители и т. д. Однако наряду с положительным влиянием азотистых соединений они обладают и нежелательными свойствами — снижают активность катализаторов в процессах деструктивной переработки нефти, вызывают осмоление и потемнение нефтепродуктов. Высокая концентрация азотистых соединений в бензинах приводит к усиленному коксо-и газообразованию при их каталитическом риформинге. Даже небольшое количество азотистых соединений в бензине способствует усилению лакообразования в поршневой группе двигателя и отложению смол в карбюраторе. Наиболее полно удаляются азотистые соединения из нефтяных фракций 25%-ным раствором серной кислоты.

В разрабатываемых процессах деструктивной переработки нефтесырья необходимо максимально сохранить водород в исходном сырье, чтобы сократить ввод стороннего водорода и избежать применения таких дорогих процессов, как гидрогенизация.

— Удаление серы из дистиллятного сырья представляло собой неизмеримо более легкую задачу, чем получение искусственного жидкого топлива из угля или смол. Естественно, что она могла быть решена применением простых и дешевых установок среднего давления в одну ступень и использованием более дешевых и легко регенерируемых, хотя и менее активных катализаторов. Сначала гидроочистке подвергались более легкие дистилляты, затем все более тяжелые, включая газойли и смазочные масла. Было заманчиво при гидроочистке тяжелого сырья осуществить и его деструкцию. Так, с конца пятидесятых годов в опытных масштабах, а с начала шестидесятых — в промышленных масштабах стали развиваться процессы гидрокрекинга, имевшие целью повысить выход наиболее ценных нефтепродуктов — бензина и дизельного топлива, а также улучшить качество сырья для каталитического крекинга. Процессы гидрокрекинга не были возвратом к многоступенчатой технологии деструктивной гидрогенизации смол и углей, хотя и носили в себе основные черты последней. Видимо, поэтому к ним и применили новый термин — гидрокрекинг. В процессах деструктивной гидрогенизации разделение их на ступени и применение высоких давлений было вынужденной мерой, так как катализаторы были дороги, не регенерировались и были слишком чувствительны к ядам. В современных процессах гидрокрекинга применяются новые, более активные катализаторы, многие из которых могут регенерироваться. Процессы осуществляются максимум в две ступени и при меньшем давлении водорода. Многие из вновь разработанных катализаторов обладают

С развитием и внедрением процессов гидроочистки, гидрокрекинга, деасфальтизации и обессмоливания сырья качества продуктов, получаемых из сернистых и высокосернистых нефтей, будут неуклонно повышаться. В процессах деструктивной переработки нефтяного сырья происходит настолько глубокое его превращение, что в дальнейшем качество исходной нефти сможет оказывать относительно небольшое влияние на ассортимент и химический состав получаемых продуктов.

В процессах деструктивной переработки нефти и нефтепродуктов обычно приходится иметь дело с широкими фракциями, представляющими сложные смеси углеводородов. Для кинетических расчетов здесь трудно1 бывает оценить количество превращенного материала. Поэтому для практических целей скорость такого процесса, как крекинг, удобнее выражать .количеством бензина, образовавшегося в единицу времени при данной температуре.

На эксплуатационные свойства топлив сильно влияют та:кже содержание и строение гетероорганических соединений. Содержание таких соединений в топливных дистиллятах обычно увеличивается по мере их утяжеления. Кислородсодержащие соединения переходят в топливные дистилляты из нефтяного сырья и образуются при окислении углеводородов кислородом воздуха. Влияние азотсодержащих соединений на эксплуатационные свойства топлив изучено мало. Известно, что они участвуют в образовании твердого осадка при нагреве реактивных топлив до 150—200 °С. Наибольшее влияние на эксплуатационные свойства топлив, и в первую очередь на их коррозионную агрессивность, оказывают производные серы. В топливные дистилляты они попадают непосредственно из .нефти в процессах прямой перегонки или при разложении высокомолекулярных гетероорганических соединений в процессах деструктивной переработки высококипящих фракций. Топлива почти всех видов необходимо очищать от серосодержащих соединений.

Температура. В процессах деструктивной гидрогенизации скорость протекающих реакций возрастает по мере повышения температуры. При этом могут изменяться и направление реакций, и состав конечных продуктов. На первом этапе очень важно правильно выбрать температурный режим растворения исходного топлива и скорость его нагрева, которые могут иметь различные значения для различных твердых топлив. В большинстве случаев конечная температура растворения, обеспечивающая минимальное набухание топлива и максимальное растворение, составляет 370-420 С. По мере роста температуры уголь подвергается деполимеризации, что ускоряет процесс его растворения.

Во всех процессах деструктивной нефтепереработки одновременно с жидкими продуктами получаются газообразные олефины, в том числе С2Н4, С3Н6, С4Н8, C5Hi0.

Выбор сырья для производства водорода на каждом заводе должен решаться после серии экономических расчетов. При этом необходимо иметь в виду, что более низкая стоимость тяжелых углеводородов должна быть сопоставлена с большей стоимостью процесса получения водорода из них. Однако совершенно очевидно, что водород, специально вырабатываемый даже на установках большой мощности, еще длительное время будет дороже, чем при получении его как избыточного продукта в каталитическом риформинге или других процессах деструктивной переработки нефти. Поэтому при переработке сернистых и высокосернистых нефтей необходимо беречь побочный водород каталитического риформинга и находить пути и методы его -наиболее эффективного использования.

Температура. В процессах деструктивной гидрогенизации скорость протекающих реакций возрастает по мере повышения температуры. При этом могут изменяться и направление реакций, и состав конечных продуктов. На первом этапе очень важно правильно выбрать температурный режим растворения исходного топлива и скорость его нагрева, которые могут иметь различные значения для различных твердых топлив. В большинстве случаев конечная температура растворения, обеспечивающая минимальное набухание топлива и максимальное растворение, составляет 370-420°С. По мере роста температуры уголь подвергается деполимеризации, что ускоряет процесс его растворения.