Главная -> Словарь

Процессов перегонки

процессов относятся отгон углеводородных растворителей — бензиновых фракций и сжиженных нефтяных газов, а также регенерация смеси 802-бензола.

Сложившаяся ситуация вызывает нобходимость развития процессов, направленных на производство высокооктановых компонентов смешения, способных, не увеличивая содержания в бензинах ароматических углеводородов, компенсировать отсутствие в них тетраэтилсвинца. К числу таких процессов относятся каталитический крекинг, алкилирование, гидрокрекинг, полимеризация, изомеризация, селектогидрокрекинг, производство МТБЭ, вгор-бутилового спирта и др. В табл. 6.1 приведены октановые характеристики компонентов автомобильных бензинов, получаемых в этих процессах.

В технологии нефтепереработки известно много методов очистки бензиновых дистиллятов. Конечная цель всех их •— удаление из бензина веществ, понижающих химическую стабильность и антидетонационные свойства бензинов и повышающих коррозионность. Эти методы основаны на некоторых физико-химических или химических процессах. К группе физико-химических процессов относятся сорбционные, в частности адсорбционные , или связанные с различной растворимостью отдельных компонентов бензина в растворителях .

Технология производства базовых масел включает в себя ряд процессов; назначение каждого из них — удаление из сырья групп углеводородов и соединений, присутствие которых в масле нежелательно . К числу этих процессов относятся:

Процессы с циклической регенерацией составляют л;25% общей _ мощности процессов риформинга в США . К числу та-*ких процессов относятся пауэрформинг и ультраформинг . Гидроочшценное сырье в смеси с циркулирующим ВСГ нагревается в теплообменнике и печи, проходит последовательно три реактора риформинга , охлаждается, ВСГ сепарируется, избыток его выводится с установки, а основная масса сжимается компрессором и поступает на смешение со свежим сырьем. Катализат с растворенными газами подается в стабилизационную колонну. Отличительная особенность технологической схемы — наличие еще одного циркуля-Щ6Ш6№;к©;нтураРдяя регенераций катайизатбра в -резервном geajK-торе. Циркулирующий инертный газ смешивается с воздухомГна-"' гревается в печи 7 и подается в реактор 5, затем газ охлаждается, избыток*его сбрасывается, а основной поток циркуляционным компрессором 9 вновь подается на регенерацию. Безопасность работы установки обеспечивается сдвоенными клапанами на входе и выходе из реакторов, подачей инертного газа между клайанами, системами блокировки, контроля и сигнализации.

Третья группа - процессы, основанные на окислении всех сернистых соединений до SO2 или до элементной серы с последующим их извлечением. Эти процессы, так же как и восстановительные, отличаются между собой прежде всего способом извлечения образовавшихся продуктов . К этой группе процессов относятся "Уэллмен Лорд", "Коминко", АТС, "Стретфорд" и др.

К числу важнейших гидромеханических процессов относятся осаждение, фильтрование, псевдоожижение твердого зернистого материала и перемешивание в жидкой среде.

Массообменные или диффузионные процессы связаны с переходом вещества из одной фазы в другую за счет диффузии. В процессах массооб-мена всегда участвуют две фазы, например, жидкая и паровая, жидкая и газообразная, две жидкие фазы, твердая и жидкая и т. д. К этому классу процессов относятся перегонка, ректификация, абсорбция, адсорбция, экстракция, сушка, кристаллизация и др.

1. Процессы, связанные с диффузионным переходом вещества из одной фазы в другую . Процессы диффузионного массообмена могут протекать между твердой, жидкой и газообразной фазами. К этой группе процессов относятся перегонка, ректификация, абсорбция, адсорбция, экстракция, сушка, кристаллизация, растворение.

К числу регенеративных процессов относятся так называемые ультраформинг и пауэроформинг; в схему этих процессов включено от 4 до 6 реакторов, а продолжительность непрерывной работы реактора иногда составляет всего 5—6 суток. Однако частая регенерация катализатора не экономична.

К основным -показателям технологического режима гидрогениза-ционных процессов, так же как и многих каталитических процессов, относятся температура, давление, объемная скорость подачи сырья, количество циркулирующего водородсодержащего газа и содержание в нем водорода, а также тип катализатора.

Глава II. Системный анализ процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей ............ . 99

1. Введение в системный анализ процессов перегонки и ректификации . 99

1.1. Общие сведения о системном анализе процессов перегонки и ректификации .................. 99

Для синтеза и анализа оптимальных схем разделения требуется разработка специальных методов и алгоритмов моделирования химико-технологических систем на ЭВМ, а также осмысливание и обобщение опыта применения процессов перегонки и ректификации, рассмотрение результатов синтеза и анализа типовых процессов разделения.

Весьма перспективным в химической н нефтяной технологии представляется применение комбинированных процессов перегонки и ректификации с химическими реакциями — так называемых хеморектификационных процессов. В настоящее время уже известны примеры успешного применения таких процессов в химической промышленности . "Хеморектификационные процессы испытываются и в нефтепереработке, например, процесс, сочетающий вакуумную перегонку мазута с гидроочисткой остатков . Очевидно, расширение области применения хеморектификационных процессов будет определяться успехами в области катализа, т. е. разработкой эффективных катализаторов, работающих при давлениях, когда возможны фазовые превращения сырья в процессе реакций. Преимущества применения хеморектификационных процессов совершенно очевидны, так как они требуют меньше энергетических затрат, протекают более полно и селективно.

Кривые ИТК используют для определения фракционного состава сырой нефти, расчета физико-химических и эксплуатационных свойств нефтепродуктов и параметров технологического режима процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей. Кривые ИТК нефти и нефтяных фракций обычно имеют монотонный характер, что говорит о равномерном выкипании смеси, т. е. о примерно одинаковом содержании в смеси различных компонентов. Кривые ИТК нестабильных бензинов, керосинов и дизельных топ-лив имеют вначале ступенчатую форму и далее непрерывный характер. Каждая ступень кривой определяет температуру выкипания индивидуального компонента и содержание его в исходной смеси.

При расчете процессов перегонки и ректификации нефти и нефтяных фракций используют дифференциальные и интегральные методы представления состава непрерывных смесей.

Дифференциальный метод представления состава непрерывных смесей используют при расчете процессов перегонки и ректификации нефти и нефтяных фракций с получением продуктов широкого фракционного состава, так как в этом случае сложный характер нефтяных смесей не проявляется и можно считать, что непрерывная смесь представляет собой практически идеальный раствор. Последующее уточнение характеристик смеси — учет влияния углеводородного или группового состава и наличия азеотропных смесей, очевидно, потребуется при дальнейшем повышении четкости перегонки и ректификации, повышении глубины отбора продуктов, а также при выделении индивидуальных компонентов или группы компонентов из узких нефтяных фракций.

Важную роль при расчете процессов перегонки и ректификации нефтей и нефтяных фракций играют данные по физико-химическим и термодинамическим свойствам нефтяных смесей, такие как плотность, молекулярная масса, давление насыщенных паров, летучесть и энтальпия.

Исследования процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей показывают, что среди различных физико-химических и термодинамических свойств наиболее сильное влияние на разделение оказывают константы фазового равновесия компонентов смеси. В ряде случаев, например, при четкой ректификации бензиновых фракций, относительная ошибка в расчете констант фазового равновесия компонентов до 20—30% приводит к изменению требуемого флег-мового числа в 1,5—2 раза , а при низкотемпературном разделении природных газов ошибка в 4,5% требует увеличения числа теоретических тарелок на 10% и орошения на 5%, ошибка же в 15% приводит к снижению производительности на 2,4% . Поэтому расчету констант фазового равновесия компонентов должно уделяться самое серьезное внимание.

Рис. 1-48. Принципиальная схема произвольной структуры процессов перегонки и ректификации нефтяных смесейл