Главная -> Словарь

Процессах коксования

Циклогексан является важнейшим исходным материалом для получения адипиновой кислоты окислением его воздухом. Для этой цели гидрируют бензол и полученный таким образом циклогексан окисляют. В связи с тем, что бензол в нефтехимической промышленности получают путем дегидрирования циклогексана в различных процессах каталитического риформинга, а затем снова в чистом виде его гидрируют в циклогексан, высказывались сомнения в целесообразности этого процесса. Сомнения эти однако не основательны, и по следующим причинам. Во-первых, циклогексан в исходных фракциях, выделенных из нефти перегонкой, содержится не только как таковой, а в смеси со значительным количеством метилциклопентана, который изомеризуется в циклогексан при каталитическом риформинге и тотчас же дегидрируется в бензол. Во-вторых, к тому времени как вырос спрос на циклогексан, в промышленности уже была создана серия установок для получения бензола нефтехимическим путем.

Современный нефтеперерабатывающий завод обязательно имеет установки гидроочистки прямогонных дистиллятных фракций — бензина, керосина, дизельного топлива, — что объясняется наличием дешевого водородсодержащего газа, получаемого в процессах каталитического риформинга, широкое внедрение которых началось в США с 1950 г., в СССР и Западной Европе — после 1960 г.

Нафтеновые углеводороды являются наиболее высококачественной составной частью моторных топлив и смазочных масел. Моноциклические нафтеновые углеводороды придают автобензинам, реактивным и дизельным топливам высокие эксплуатационные свойства, являются более качественным сырьем в процессах каталитического риформинга. В составе смазочных масел нафтены обеспечивают малое изменение вязкости от температуры . При одинаковом числе углеродных атомов нафтены по сравнению с алканами характеризуются большей важно, меньшей температурой засты —

В зависимости от химического состава различают предельные и непредельные газы. Предельные углеводородные газы получаются на установках перегонки нефти и гидрокаталитической переработ — ки нефтяного сырья. В состав непредельных газов, получающихся при термодеструктивной и термокаталитической переработке нефтяного сырья ,входят низкомолекулярные моно-, иногда диолефины как нормального, так и изостроения.

Целевыми в процессах каталитического риформинга являются р

каталитическом крекинге, деструктивной перегонке тяжелых остатков, процессах коксования, гидроформинге гидрокрекинге и др. Типичный состав получающихся i этих процессах фракций углеводородов С4 приведен i табл. 17.

В высокотемпературных процессах коксования, каталитического и особенно гидрокрекинга образуется сравнительно много алкиланилинов, главным образом метилзамещенных . В бензине 180—200°, полученном в результате гидрокрекинга арлан-ской нефти, алкиланилины составляли более 90% всех азотистых компонентов . Около 70% суммы оснований в этом бензине приходилось на долю С-метиланилинов, присутствовавших в соотношениях о- : м- : р- « 100 : 10 : 1 . Величины этих соотношений резко отличаются от пропорций нативных дизамещенных производных в других классах соединений: ксилолов, толуил-сульфпдов . Это различие, очевидно, можно расценивать как дополнительное указание на то, что анилины являются продуктом крекинга, а не неизмененными компонентами исходной нефти.

При сопоставлении процессов К.КФ, гидрокрекинга, замедленного коксования, висбрекинга, висбрекинга в сочетании с термическим крекингом в качестве сырья был выбран мазут легкой аравийской нефти из расчета переработки 1880 тыс. т/год. В процессах коксования, направленных на получение товарного кокса, содержание серы в сырье не должно превышать 1,4%, а в гудроне легкой аравийской нефти оно составляет 4,2%. Поэтому при использовании этого гудрона в качестве, сырья для коксования его необходимо подвергнуть гидрообессериванию, что существенно ухудшит экономические показатели процесса. В связи с этим показатели процесса за-

Во всех опытных процессах коксования в куб емкостью 160 м3 заливали 50 т сырья, нагретого до температуры около 100 °С. Сырьем служил крекинг-остаток смеси малосернистых нефтей плотностью р° = 0,980 и условной вязкостью ВУюо = 5,0 с содержанием золы 0,045%, нерастворимых в бензоле 0,6—1,0%. Материальный баланс процессов был следующий : выход кокса 18, дистиллята 75,2, газа 4,5, потери 2,3.

2) в процессах коксования в псевдоожиженном слое скорости нагрева еще более высокие, несколько тысяч градусов в минуту, и в этих условиях в углях, которые не вспучиваются даже при быстром нагреве в тигле, таких, например, как уголь F40, образуются оплавленные гранулы, убедительно показывающие переход через пластическую фазу.

Получение нефтяного кокса, отвечающего всем требованиям потребителей, возможно при постоянстве качества исходного сырья. В зависимости от качества сырья получаемые в процессах коксования и прокаливания нефтяные коксы различаются по своей структуре и свойствам. Наряду с широко известными физико-химическими свойствами кокса важное значение приобретают также физико-механические свойства - прочность, сыпучесть, коэффициенты внутреннего и внешнего трения, углы естественного откоса, гранулометрический состав, степень уплотнения, сегрегация и т. д. Знание этих свойств

Реактор такого же типа используется в процессах коксования; в этом случае глубина крекинга высокая и кокс заполняет камеру примерно в течение суток, а затем его извлекают механическим разбуриванием или при помощи гидравлических резаков. Для обеспечения непрерывности работы установки обычно сооружают две камеры, попеременно переключаемые на поток сырья и резку и выгрузку кокса.

температуры и давления, влияющими на константу равновесия химической реакции; 2) изменением продолжительности реакции; 3) подбором соответствующего катализатора, позволяющего осуществлять химические реакции при более благоприятном режиме и снижаю щего роль побочных реакций; необходимо, однако, отметить, что катализатор изменяет скорости реакций, но не влияет на константу равновесия химической реакции; 4) изменением концентраций тех или иных компонентов исходного сырья; так, при алкилировании изобутана или бензола непредельными углеводородами значительное повышение концентрации последних позволяет реакцию алкили-роваиия практически осуществить полностью, подавляя при этом реакцию полимеризации непредельных углеводородов, которая может одновременно протекать в этих условиях; для реакции алкили-роваиия на 1 моль непредельного углеводорода берется 5—10 молей изобутана или бензола, хотя в реакцию вступает только один моль этого компонента; 5) ведением процесса с рециркуляцией, при которой за однократный пропуск сырья через реакционную зону обеспечивается сравнительно неглубокая степень превращения, после чего из реакционной смеси выделяются продукты реакции, а пепрореагировавшее сырье возвращается обратно в реакционную зону в смеси со свежей порцией исходного сырья; ведение процесса с рециркуляцией часто осуществляется при термическом и каталитическом крекинге нефтяного сырья, при процессах коксования, пиролиза, изомеризации и др.

В промышленных процессах коксования выходы продуктов, в частности кокса, связаны с технологическим оформлением установок; поэтому существующие эмпирические формулы будут приведены в соответствующем разделе курса.

Высокая кратность циркуляции теплоносителя сопряжена со значительными эксплуатационными расходами. С другой стороны, повышенные температуры нагрева теплоносителя достигаются сравнительно легко. Поэтому экономично придерживаться низких крат-постен циркуляции. В процессах коксования минимальная кратность циркуляции должна быть такси"))), чтобы предотвращалась возможность слигшшя частиц тепло носителя при контактировании их с сырьем. Большое значение при этом имеет удельная поверхность частиц, т. е. поверхность на единицу массы. Так, при среднем диаметре частиц 0,25 мм поверхность 1 av частиц равна около 24 м2, а при среднем диаметре 7 мм —всего около 0,86 м- *. Отсюда следует, что при наличии мелких частиц теплоносителя может быть меньшая кратность его циркуляции. Если для непрерывного коксовании контактного типа кратность циркуляции теплоносителя состаоляег 14—15 кг/кг сырьевой загрузки, то для коксования в пссвдоожнжешюм слое этот показатель, не превышает 7— 8 кг/кг.

Современное промышленное производство ароматических углеводородов базируется главным образом на процессах переработки нефтяных фракций и в значительно меньшей мере — на процессах коксования каменных углей.