Главная -> Словарь

Процессами переработки

Относительно большое количество кислорода -в составе микро-загрязнений свидетельствует о том, что их накопление в топливе и выделение в виде твердой фазы связано с процессами окисления. В свежем, незагрязненном, реактивном топливе количество микрозагрязнений составляет 0,5—1,5 г/т. После длительного хранения в железных резервуарах* зто'количество может достигнуть 3—5 г/т, а в особо неблагоприятных условиях — 10—20 г/т. Следовательно, после хранения топлива должны тщательно фильтроваться.

В условиях хранения и эксплуатации углеводородное топливо с растворенным в нем кислородом находится в контакте с металлической поверхностью: стенками баков для хранения, трубопроводов, насосов. Известно, что металлы, их оксиды и соли катализируют окисление углеводородов. В связи с этим необходимо определить: влияние поверхности конструкционных материалов на окисление топлива в условиях хранения; соотношение между процессами окисления топлива в объеме и на стенке; стадии окисления, на которые воздействует металлическая стенка; ингибиторы, которые следует применять для стабилизации топлива в присутствии металлической поверхности и др. Наряду с гетерогенным катализом в топливе .может протекать и гомогенный окислительный катализ, вызываемый растворенными в нем солями металлов. Роль металлов в окислении углеводородов неоднократно исследовалась. Достаточно подробные данные имеются о механизме гомогенного катализа окисления углеводородов растворенными солями жирных кислот.

Так как помимо природы чашки имеет значение и кислород воздуха, его циркуляция и т. п. факторы, ясно, что определение смол •есть исключительно условный метод, результаты которого зависят от точнейшего выполнения условий работы. Можно предполагать, напр., что различная скорость испарения, связанная с вообще медленными процессами окисления, будет давать колеблющиеся результаты.

Методы адсорбции и абсорбции позволяют только концентрировать сероводород, извлеченный из очищаемого газа. Для получения товарных продуктов, содержащих серу, необходимо сочетание этих процессов с процессами окисления сероводорода. Окислительные методы очистки газа от сероводорода основаны на том, что сероводород является восстановителем и легко может быть окислен до элементной серы, оксидов серы, сульфитов и сульфатов, серной кислоты.

Таким образом, в органической химии и технологии процессами окисления остается считать превращения веществ под действием тех или иных окислительных агентов. Среди них надо также различать полное и неполное окисление. Под первым понимают сгорание веществ с образованием диоксида углерода, воды и т. д.:

Металлические катализаторы при регенерации в той или иной степени переходят в оксиды. На рис. 3.3 приведена дериватограмма , полученная ври окислительной обработке образцов закоксованного и свежего алюмопалладиевого катализатора процесса очистки фракции С4- пиролиза от ацетиленовых углеводородов. Отчетливо видны три термоэффекта: первый-в интервале температур 30-250 °С связан с удалением адсорбированной воды из катализатора; второй-до 350-400 °С обусловлен горением кокса; третий авторы объясняют разложением гидроксидных форм палладия и процессами окисления дисперсного палладия, что подтверждается рентгенографическим исследованием образцов катализатора после окислительной регенерации при различных температурах . Следовательно, в процессе окислительной регенерации алюмопалладиевого катализатора одновременно с выжигом кокса происходит окисление дисперсного палладия, что способствует укрупнению частиц палладия и необратимой дезактивации катализатора.

Основным технологическим процессом получения товарных битумов является окисление кислородом воздуха тяжелых нефтяных остатков . В течение 130 лет, т. е. со времени первого применения этого процесса и до наших дней, идет совершенствование режима технологии и техники производства окисленных битумов. Сравнительно небольшая часть работ посвящена изучению химизма процесса. Тем не менее, и в настоящее время многие вопросы теории химизма и кинетики производства окисленных битумов остаются неясными. Сложность, многообразие п непостоянство состава и свойств исходного сырья, все расширяющиеся области применения и связанные с этим различные требования потребителей к качеству и ассортименту выпускаемых сортов окисленных битумов обусловливают многие трудности в технологии и режиме их производства. Как исходное сырье , так и готовая товарная продукция представляют собою сложные коллоидные системы, состоящие из многокомпонентных гетерогенных в физическом и химическом отношении смесей, высокомолекулярных составляющих нефти, крайне недостаточно изученных. Поэтому задача равномерного распределения кислорода в массе сырья и управления процессами окисления его крайне сложна и сопряжена с рядом технических трудностей.

Генетическая классификация нефтей Успенского построена на предположении, что первоначально образуются нефти парафинового основания, а превалируют в геохимической истории изменения, связанные с процессами окисления.

СВОЙСТВА МАСЕЛ, СВЯЗАННЫЕ С ПРОЦЕССАМИ ОКИСЛЕНИЯ ИХ

_ Глава V. Свойства масел, связанные с процессами окисления их ... 315

Четко выделить реакции окисления в органической химии достаточно сложно, поскольку они не всегда в конечном счете сопровождаются изменением окислительных чисел углерода я водорода, а введение кислорода в исходные молекулы не всегда сопровождается окислением . К тому же процессы окисления не обязательно происходят с увеличением числа атомов кислорода в конечном продукте. В целом процессами окисления органических соединений можно считать их превращения при действии окисляющих реагентов.

В табл.4.1 приведены антидетонационные свойства индивидуальных углеводородов и компонентов бензинов, полученных различными процессами переработки нефти и нефтяных фракций. Из анализа этой таблицы можно заметить следующие основные закономерности влияния химического строения углеводородов и бен — зиьовых компонентов на их детонационные свойства:

Современные товарные автомобильные бензины готовятся смешением бензинов , пблу-ченных прямой перегонкой, крекингом, риформин-гом, алкилированием и другими процессами переработки нефтей и углеводородных газов. Бензины прямой перегонки. Содержание тех или иных углеводородов в бензинах .прямой перегонки всецело зависит от наличия их в исходной нефти, так как каких-либо химических изменений сырья в процессе прямой перегонки практически не происходит . Бензиновые фракции являются наиболее изученной частью нефти .

Детонационная стойкость часто является решающим показателем, определяющим соотношение компонентов в товарных бензинах. Высокая детонационная стойкость товарных бензинов достигается тремя основными путями. Первый — использование в—качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах. Второй путь предусматривает широкое использование высокооктановых компонентов, вовлекаемых в товарные бензины. Третий путь состоит в применении антидетонационных присадок. В настоящее время широко используют все три пути повышения детонационной стойкости бензинов. Современные товарные высокооктановые бензины готовят смешением компонентов, полученных прямой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкилированием, полимеризацией, изомеризацией и другими процессами переработки нефти и нефтяных фракций.

детонационная стойкость товарных бензинов достигается тремя основными путями. Первый - использование в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах. Второй путь предусматривает широкое использование высокооктановых компонентов, вовлекаемых в товарные бензины. Третий путь состоит в применении антидетонационных присадок. В настоящее время широко используют все три пути повышения детонационной стойкости бензинов. Современные товарные высокооктановые бензины гоговят смешением компонентов, получаемых прямой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкшшрованием, полимеризацией, изомеризацией и другими процессами переработки нефти и нефтяных фракций.

Как известно, на заре развития машиностроения и моторостроения, вследствие относительно простой конструкции машин и двигателей и несложных условий их эксплуатации, требования на топлива и смазочные материалы легко удовлетворялись нефтеперерабатывающей промышленностью, располагающей тогда довольно примитивными процессами переработки нефти и ее дериватов. Положение облегчилось также и тем, что для переработки брались только малосернистые и малосмолистые нефти, которые составляли главную базу мировой добычи.

Основные преимущества гидрокрекинга по сравнению с другими процессами переработки нефтяных фракций следующие: 1) гибкость процесса, т. е. возможность получения из одного сырья различных целевых продуктов, а также возможность переработки самых разных видов сырья — от тяжелых бензинов до нефтяных остатков; 2) большой выход светлых продуктов; например, выход реактивного топлива можно увеличить с 2—3% на нефть до 15%, а выход зимнего дизельного топлива с 10—15% до 100%; 3) высокое качество получаемых продуктов.

Полученные первичной перегонкой и вторичными процессами переработки нефти фракции в большинстве случаев не являются готовыми товарными продуктами. В них содержатся всевозможные примеси, присутствие которых делает бензиновые, керосиновые, дизельные, масляные фракции некондиционными, непригодными для использования. Для удаления нежелательных примесей нефтепродукты подвергаются очистке.

Успешное решение проблемы группового анализа сернистых соединений в таких нефтепродуктах, по-видимому, может быть достигнуто комбинированием химических и физико-химических, в частности электрохимических, методов анализа, которые позволяют быстро и достаточно точно определять искомый компонент при совместном присутствии с другими. Электрохимические методы могут быть положены в основу схем полуавтоматического и автоматического дистанционного заводского контроля, регистрации и управления технологическими процессами переработки сернистых нефтей. Такие работы давно ведутся в США и других странах. Разработанные электрохимические методы анализа отдельных классов сернистых соединений могут послужить основой для физико-химического метода группового анализа.

На рис. XIX. 5 представлены результаты окисления различных топливных смесей, выкипающих в одних пределах, но полученных различными процессами переработки, содержащих крекинг-компоненты и в некоторых случаях добавки различных антиокислителей.

В 1975 г. Е. Фитцер делает попытку охарактеризовать ресурсы и области использования тяжелых нефтяных остатков. Автор пытается оценить и количественные соотношения потребления нефтяных остатков в различных отраслях экономики и техники, в сопоставлении с общими их ресурсами. Основные аспекты работы — производство различных типов технологического углерода на основе высокотемпературной переработки нефтяных остатков, области применения и масштабы потребления технического углерода. Для оценки перспектив развития производства и областей технического применения сажи, кокса, графита, адсорбентов, автор считает необходимым предварительно получить надежную информацию по следующим позициям: спецификация на сырье для производства различных видов технического углерода; возможности модификации этого сырья с целью приведения их свойств в соответствие с требованиями спецификаций и стоимости; спрос рынка и потребности в специальных видах технического углерода, вырабатываемого из нефтяных остатков; экономические показатели — сопоставление стоимости получаемых изделий технического углерода с другими процессами переработки нефтяных остатков и капиталовложения в эти процессы. Не пытаясь дать общую картину развития производства технического углерода на базе переработки нефтяных остатков, автор утверждает, что главное направление использования нефтяных остатков должно быть тесно связано с развитием таких ведущих отраслей промышленности, как, например, алюминиевая, производство стали. Свое утверждение он обосновывает данными о перспективном потреблении кокса в этих отраслях в Западной Европе. Автор справедливо делает вывод, что на производство электродного кокса и пека идет лишь часть нефтяных остатков . Главными же направлениями использования этого нефтепродукта остается топливно-энергетическое потребление: прямое потребление мазута как топлива, а также предварительная переработка по процессам гидрокрекинга, газо-фикации и использование в качестве исходного материала в про-

Значительные ресурсы избыточного тепла на установке позволяют успешно комбинировать процесс коксования с прямой перегонкой и другими процессами переработки нефти, требующими: затрат тепла. На ркс, 33 приведена технологическая схема комбинированной установки атмосферной перегонки и коксования мощностью 3 млн. m нефти в год*. Отличительная особенность установки — использование избыточного тепла блока коксования для прямой перегонки мазута. Блок атмосферной перегонки нефти имеет обычную схему двухступенчатого ее подогрева. Нагретая втеплообменных аппаратах нефть проходит колонну предварительного испарения /С-Л где отделяются бензиновые фракции; полумазут подогревается в печи Л-2 н поступает в основную колонку Л"-2, с низу которой уходит горячий мазут.