Главная -> Словарь

Процессах нефтепереработки

В промышленных процессах депарафшшзации в зависимости от типа этих процессов применяют разные скорости охлаждения сырья при кристаллизации. В процессах кристаллизации, основанных на монокристаллическом выделении парафина, а именно в процессах кристаллизации без растворителей или при применении углеводородных растворителей-разбавителей, применяют наиболее низкие скорости охлаждения. В процессах депарафини-зации, основанных на агрегатной кристаллизации , допускаются более высокие скорости охлаждения. В основных промышленных процессах депарафинизации применяют следующие скорости охлаждения .

В процессах кристаллизации для охлаждения сырья и разделения суспензии чаще всего используют специальное оборудование: кристаллизаторы, вакуум-фильтры и центрифуги. В процессе фирмы Phillips Petroleum Co. устройства для разделения суспензии заменены очисткой кристаллов в противоточных колоннах. Ниже будут рассмотрены показатели работы этого оборудования. При выборе кристаллизаторов необходимо учитывать количество твердой фазы в образовавшейся суспензии и размер кристаллов п-ксилола, получающихся при охлаждении сырья. Кристаллизаторы скребкового типа способны перерабатывать суспензию, содержащую до 25 вес. % твердой фазы, кристаллизаторы дискового типа — до 35 вес. %, емкостные кристаллизаторы — до 45 вес. %. Количество образующейся твердой фазы при кристаллизации зависит от концентрации n-ксилола в сырье и температуры его охлаждения.

современным требованиям по чистоте, — не ниже 99 вес. %. Характеристика гс-ксилола, получаемого в различных процессах кристаллизации, следующая:

кристаллизации и адсорбции. Разработанные в последние годы процессы адсорбционного выделения гс-ксилола получат, по-видимому, широкое развитие при создании крупных установок по его производству — 200 тыс. т/год и более. Отличительная особенность процесса адсорбции — высокие отборы n-ксилола и отсутствие необходимости в сложном механическом оборудовании , применяемом в процессах кристаллизации.

Таким образом, действие асфальтенов иг по-видимому, высокомолекулярных смол в процессах кристаллизации парафинов носит чисто поверхностный характер. Каких-либо количественных определений распределения нейтральных смол между твердой и жидкой фазами в литературе не описано.

При очистке углеводородов кристаллизацией кристаллы получаются исключительно для выделения второй — твердой фазы, по своему составу отличающейся от жидкой. Поэтому отпадает необходимость получения кристаллов определенных, требуемых потребителем типов. Однако, как и при процессах кристаллизации неорганических продуктов, процессы очистки углеводородов кристаллизацией, осуществляемые с применением центрифуг или фильтров, также требуют получения кристаллов, с которых остаточная жидкость легко стекает. Поэтому необходимо кратко рассмотреть общую теорию кристаллизации неорганических соединений из растворов.

Центрифуги. Центрифуги различных типов, применяемые в процессах кристаллизации углеводородов, классифицируются в соответствии с принципом разделения на два основных типа: фильтрующие и отстойные. Эту классификацию можно дополнить подразделением на периодические, полунепрерывные и непрерывные центрифуги. По вполне очевидным причинам в промышленных процессах очистки углеводородов центрифуги периодического действия не применяют; поэтому здесь они не рассматриваются, но их подробное описание опубликовано в литературе . В табл. 5 приводятся характеристики центрифуг важнейших типов, применяемых для отделения кристаллических углеводородов от маточного раствора.

Значительные усовершенствования возможны и в области изыскания экономичных методов работы при низких температурах. Кислородная промышленность, столкнувшаяся с аналогичной проблемой лишь несколько лет назад, практически коренным образом изменила технологию низкотемпературного фракционирования, резко повысив его экономичность. Это позволило использовать громадные количества кислорода в черной металлургии и других отраслях промышленности, хотя до сравнительно недавнего времени этот путь считали исключенным из-за дороговизны кислорода. Аналогичные результаты могут быть достигнуты и в процессах кристаллизации.

В работах261'263 предложена фуллереновая модель образования структуры железо-углеродистых сплавов. В процессе кристаллизации, в зависимости от условий охлаждения, могут реализовываться различные механизмы формирования структуры сплавов. Традиционные представления о процессах кристаллизации рассматриваются в работах" '" , однако последние достижения в области углеродных соединений264'270'27' позволяют предположить, что в железо-углеродистых сплавах возможно образование свободного углерода в виде фуллеренов, бакитьюбов и глобул.

14.1. Равновесие в процессах кристаллизации ....... 350

14.1. РАВНОВЕСИЕ В ПРОЦЕССАХ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Исследование смолисто-асфальтеновой части нефтей основных месторождений СССР позволило установить, что в их молекулах содержатся ароматические и нафтеновые структуры с разным числом колец, парафиновые цепи разной длины и строения, на долю которых приходится от 78 до 88% молекулярной массы этих соединений. Суммарное содержание гетероатомов и металлов, а также степень экранизации их углеводородными радикалами, зависят от природы нефти. Как структурные особенности молекул смол, так и их состав определяют полярность этих компонентов масляного сырья, что особенно важно в процессах кристаллизации твердых углеводородов из нефтяных дисперсий.

За последние годы в процессах нефтепереработки: и нефтехимии получили широкое применение различные зернистые материалы, начиная с таблеток и шариков диаметром до 5—6 мм и кончая порошками.

Пневматический транспорт сыпучих материалов нашел широкое Применение в процессах нефтепереработки и нефтехимии, в которых применяются движущиеся катализаторы и теплоносители. В отличие от механического транспорта пневматический транспорт позволяет транспортировать сыпучие материалы различного гранулометрического состава при достаточно высоких температурах .

В процессах нефтепереработки и нефтехимии широко используется регенерация тепла отходящих продуктов, что позволяет спилить расход топлива на нагрев сырья в трубчатой печи и расход йоды на охлаждение самих продуктов.

Октановое число смешения. Современные товарные автобензи — пы готовят, как правило, смешением компонентов, получаемых в различных процессах нефтепереработки, различающихся физическим и химическим составом. Установлено, что ДС смеси компонентов не является аддитивным свойством. Октановое число компонента в смеси может отличаться от этого показателя в чистом виде. Каждый компонент имеет свою смесительную характеристику или, как принято называть, октановое число смешения . ОЧС парафиновых углеводородов как нормального, так и изостроения близки к их ОЧ в чистом виде. ОЧС ароматических углеводородов, как правило, ниже, чем ОЧ их в чистом виде: эта разница достигает до 30 и более. Например, бензол, имеющий в чистом виде ОЧ 113 единиц, при

сечению аппарата. Регулярные насадки, изготавливаемые из сетки, персоорированного металлического листа, многослойных сеток и т.д., обеспечивают более однородное, по сравнению с традиционными насадками из колец и седел, распределение жидкости и пара в колоннах. Кроме того, они обладают исключительно важным достоинством, таким,как низкое гидравлическое сопротивление — в пределе до 1 —2мм рт.ст. на 1 теоретическую тарелку. По этому показателю они значительно превосходят любой из известных типов тарельчатых контактных устройств. В этой связи в последние годы за рубежом и в нашей стране начаты широкие научно — исследовательские работы по разработке самых эффективных и перспективных конструкций регулярных насадок и широкому применению их в крупнотоннажных производствах, в том числе в таких процессах нефтепереработки, как вакуумная и глу — боковакуумная перегонка мазутов. На НПЗ ряда развитых капиталистических стран вакуумные колонны установок перегонки нефти в настоящее время оснащены регулярными насадками, что позволяет обеспечить глубокий вакуум в колоннах и существенно увели — чить отбор вакуумного газойля и достичь температуры конца кипения до 600 °С.

Как следует из рис.7.1, в интервале температур, имеющим место в промышленных процессах нефтепереработки , энергия Гиббса изменяется от температуры по линейной зависимости*

В процессах нефтепереработки в химических превращениях нефтяного сырья участвует исключительно большое число углеводородов, которые к тому же не всегда могут быть идентифицированы. Разумеется, для таковых процессов составить уравнения химических реакций и определить кинетические их параметры по всем "ИНДИЕЙ — простым реакциям практически невозможно.

Жидкофазный термолиз имеет место в таких термодеструк — тивных процессах нефтепереработки, как термический крекинг, висбрекинг, пекование и коксование тяжелых нефтяных остатков.

В качестве жидкого топлива применяют мазуты прямой перегонки , крекинг-остатки, гудроны, различные смолистые вещества — остатки от очистки масляных дистиллятов, ловушечные нефтепродукты и др. К числу газообразных топлив относятся естественные или природные газы, нефтяные газы, промышленные сухие газы, получаемые в процессах нефтепереработки. Нефтяные остатки и углеводородные газы обладают высокой теплотой сгорания — порядка 1000— 11 500 ккал/кг при нормальных условиях. Для атмосферной перегонки нефти с целью получения бензина, керосина и

торцовых уплотнении практически для всех давлений, встречающихся в настоящее время в процессах нефтепереработки.

Нейтральные азотистые соединения изучены еще недостаточно, несмотря на то что попытки выяснить природу этих соединений предпринимались неоднократно. Из азотистых соединений нейтрального характера к настоящему времени обнаружены порфи-рины, производные пиррола, индола, карбазола (((126, 127). Эти соединения присутствуют в нефтях и топливах в относительно небольших количествах. Однако изучение природы нейтральных соединений имеет важное значение для изучения генезиса нефти. В последнее время также установлено, что эти соединения интенсивно отравляют катализаторы в процессах нефтепереработки, а также вызывают прогар камер сгорания реактивных двигателей. Причина этих отрицательных явлений еще окончательно не выяснена.