Главная -> Словарь

Процессов составляет

слоя работают реакционные устройства установок каталитического крекинга, коксования, пиролиза, каталитического дегидрирования бутана, гидрокрекинга. Из родственных нефтепереработке процессов следует назвать газификацию угля, синтез на базе водяного газа и др. За последние годы число этих процессов все увеличивается. Применение псевдоожиженного слоя особенно облегчает проведение процессов, сопровождающихся значительным тепловым эффектом, который легко компенсируется интенсивным подводом тепла в слое, а также переработку тех видов сырья, которые трудно нагреть до температуры реакции без их разложения .

Термодинамически вполне закономерен самопроизвольный переход нефтяных коксов, обладающих большим запасом энергии, в новое, более устойчивое состояние двумерной, а далее — трехмерной упорядоченности, характеризующейся меньшим значением свободной энергии. Повышение температуры способствует протеканию процессов, сопровождающихся самопроизвольным уменьшением свободной энергии, которая для кристалла графита равна пулю. Между термодинамическим потенциалом, изменением температуры при нагреве и деструктивными превращениями в массе кокса существует сложная зависимость .

Газовые эмульсии и пены, как и другие дисперсные системы, получают двумя способами: даспергационным и конденсационным. Диспергирование осуществляется встряхиванием, перемешиванием газа и жидкости или продавливанием его в жидкость.. Конденсационный метод ценообразования можно осуществить тремя способами: изменением параметров физического состояния системы, например, понижением давления над раствором, повышением температуры растворе или введением в раствор веществ, уменьшающих растворимость газов; во всех этих случаях растворенный в жидкой фазе газ начинает выделяться из жидкости, вспенивать ее и затем образовывать самостоятельную фазу; в результате химических реакцкй, при протекании которых выделяется газ, например, при взаимодействии: карбонатных пород с растворами кислот; в результате микробиологических процессов, сопровождающихся выделением газов . Газовые эмульсии возникают, напрмер, при выходе нефти на поверхность. В результате понижения давления из нефти постепенно выделяются растворенные в ней газы, способствующие подъему нефти. Иногда, при низком пластовом давлении для обеспечения подъема нефти в пласт дополнительно нагнетают природный или нефтяной газ,или воздух, искусственно получая газовую эмульсию .

Термодинамически вполне закономерен самопроизвольный переход нефтяных коксов, обладающих большим запасом энергии, в новое, более устойчивое состояние двумерной, а далее — трехмерной упорядоченности, характеризующейся меньшим значением свободной энергии. Повышение температуры способствует протеканию процессов, сопровождающихся самопроизвольным уменьшением свободной энергии, которая для кристалла графита равна нулю. Между термодинамическим потенциалом, изменением температуры при нагреве и деструктивными превращениями в массе кокса существует сложная зависимость .

Наличие тепловых эффектов требует соответствующего конструктивного оформления реактора. При осуществлении термического или каталитического крекинга, риформинга и других процессов, сопровождающихся затратой тепла на реакцию, необходимо вносить тепло в реакционную зону. Это достигается либо подводом тепла через стенку труб нагревательно-реакционного змеевика печи, либо некоторым перегревом исходного сырья, либо применением твердого или газообразного теплоносителя. В процессах, протекающих с выделением тепла, для поддержания постоянной температуры необходим отвод тепла; с этой целью применяют прямой ввод охлаждающего агента в реактор или создают там режим, способствующий теплоотводу . Например, в реакторы гидрокрекинга во избежание подъема температуры вводят холодный водород, а при алкилиро-вании изобутана газообразными олефинами выделяющееся тепло отводят путем испарения части изобутана, находящегося в системе. Конкретные схемы реакционных устройств рассмотрены при описании соответствующих процессов.

принципу работают реакционные устройства установок каталитического крекинга, .коксования, пиролиза, каталитического дегидрирования бутана, гидрокрекинга. Из родственных нефтепереработке процессов следует назвать газификацию угля, синтезы на основе водяного газа. Применение псевдоожиженного слоя особенно облегчает проведение процессов, сопровождающихся значительным тепловым эффектом, который легко компенсируется интенсивным подводом или отводом тепла в слое, а также переработку тех видов сырья, которые трудно нагревать до температуры реакции без их разложения . Исследованию и практическому применению явлений псевдоожижения посвящены многочисленные статьи и монографии .

Оборудование, характеризующееся выделением тепла. Оборудование для проведения процессов, сопровождающихся выделением конвекционного и лучистого тепла , необходимо обеспечивать экранированием, теплоизоляцией, устройствами и приспособлениями для отвода тепла, предотвращающими или резко ограничивающими выделение тепла в рабочее помещение* При этом температура нагретых поверхностей оборудования или ограждений должна соответствовать требованиям санитарных норм проектирования промышленных предприятий. В случае использования оборудования для работы с пожаро- и взрывоопасными веществами температура нагрева поверхности не должна превышать 0,8 температуры самовоспламенения.

Особое значение имеет проведение процесса в кинетической области — области, где скорость процесса в целом лимитируется кинетическими факторами. Прохождение процесса в диффузионной области , как это видно из рис. 4.3.1, не только замедляет образование арилкарбоновой кислоты, но и уменьшает ее общий выход даже при длительном окислении из-за протекания побочных процессов, сопровождающихся образованием продуктов, ингиби-рующих окисление.

Кривая изменения содержания водорода имеет два линейных участка, что указывает на различную природу процессов, сопровождающихся выделением водорода. Первая стадия выделения водорода протекает более интенсивно, вторая — со значительно меньшей скоростью.

Второй закон термодинамики устанавливает лишь направление необратимых процессов, сопровождающихся ростом энтропии . Энтропия здесь является только критерием отклонения от равновесия данной системы, изолированной от воздействия окружающей среды.

Изменения происходят главным образом за счет взаимодействия быстрых электронов с внешними электронными оболочками атомов облучаемых углеводородов и присутствующих примесей. Электроны атомов возбуждаются, переходя на более высокие энергетические уровни, или вырываются из атомов ; при этом образуются положительные ионы. Ионы и возбужденные молекулы способны в равной степени давать свободные радикалы, и неактивные продукты. Их превращения завершаются за счет диспропорционирования или чаще димеризации. Ионы же, возбуж-. денные молекулы и радикалы в обычных условиях существуют менее 1 сек. Однако процессы, возникшие в связи с радиолизом, могут еще долго развиваться после прекращения облучения, что приводит к изменению состава топлива. Это особенно характерно, для окислительных процессов, сопровождающихся образованием перекисей.

В отличие от США нефтеперерабатывающая промышленность СССР характеризуется меньшей глубиной переработки нефти и меньшим развитием вторичных процессов, в частности термического и каталитического крекингов, являющихся основными источниками получения нефтезаводских газов. Доля этих процессов составляет в настоящее время около 35% от объема первичной перегонки. Такая структура в нефтеперерабатывающей промышленности СССР сохранится и в дальнейшем, в связи с увеличением роли топочного мазута в топливном балансе страны. Кроме того, особенности размещения нефтеперерабатывающих заводов ограничивают число точек, где количество нефтезаводских газов было бы достаточным для организации производства низших олефинов в соответствии с мощностью существующих и разрабатываемых типовых установок.

Общий выход фракции С4 для всех этих процессов составляет 4—8 вес.% от сырья.

Следует отметить, что для США, обладающих огромным автопарком, исторически характерно высокое потребление автомобильного бензина и других моторных топлив. Удельный вес остаточного котельного топлива относительно невелик , причем около 50% потребностей в этом продукте удовлетворяется за счет импорта , главным образом из стран Карибского бассейна. В связи с этим ' для нефтепереработки США характерна высокая доля деструктивных процессов , позволяющих .получать из мазута более ценные продукты — моторное топливо и нефтехимическое сырье , а также значительная доля процессов, обеспечивающих формирование качества товарных нефтепродуктов . В целом доля вторичных процессов составляет 141% , а глубина переработки нефти, оцениваемая по выходу моторных топлив и сырья для нефтехимии, превышает 75% .

Сырье и продукция. Сырьем процессов полимеризации являются пропан-пропиленовая и бутан-бутиленовая фракции каталитического крекинга, содержащие 30—37% олефинов, или пиролиза — с более высокой концентрацией олефинов С3—С4. При производстве полимербензина его октановое число в зависимости от состава сырья и селективности процессов составляет 82—97 . Продукты полимеризации ППФ, главным образом изогексены, имеют октановое число 81—84 и до 94—97 . Сополимеры пропилена и бутилена обладают худшими октановыми характеристиками, чем октены, имеющие октановые числа до 100 и 85 .

Стабильность. Под стабильностью катализатора понимается его способность сохранять активность и селективность во времени в условиях промышленной эксплуатации. По установившимся в практике промышленности нормам нижний предел стабильности катализаторов для большинства процессов составляет 700— 750 ч.

Продолжительность работы катализатора для различных процессов составляет от нескольких часов до 1—2 лет. Возможность ведения процесса в таких реакторах в адиабатических условиях обусловливается томи же соображениями, которые были рассмотрены выше. Подобные реакторы используются также при ступенчатом регулировании температурного режима; в этом случае весь реакционный объем, необходимый для завершения реакции с заданной глубиной превращения, разбивают па несколько последовательно соединенных адиабатических реакторов, а на потоке при переходе из одного реактора в другой устанавливают теплообменную поверхность, через которую подводят или отводят тепло, обеспечивая необходимый температурный режим в последующем реакторе. Допустимое изменение температуры в каждом реакторе достигается ограничением степени превращения.

С промышленной органической химией мы познакомились на примере производств, имеющихся на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях Республики Башкортостан. Доля этих процессов составляет порядка 80% от всех имеющихся крупнотоннажных производств промышленной органической химии.

В теории надежности механических систем свойства материалов и воздействий приняты случайными, поэтому поведение объекта также носит случайный характер. Нормативные требования и технические условия эксплуатации накладывают определенные ограничения на эти параметры. Ограничения могут быть сформулированы в виде условия нахождения некоторого случайного вектора, зависящего от времени и характеризующего качество объекта, в заданной области. Отказам и предельным состояниям соответствуют выходы этого случайного вектора из области допустимых состояний. Таким образом, основная задача теории надежности - оценка вероятности безотказной работы на заданном отрезке времени - сведена к задаче о выбросах случайных процессов. Соединение методов механики материалов и конструкций с теорией случайных процессов составляет основу теории надежности механических систем .

В теории надежности механических систем свойства материалов и воздействий приняты случайными, поэтому поведение объекта также носит случайный характер. Нормативные требования и технические условия эксплуатации накладывают определенные ограничения па эти параметры. Ограничения могут быть сформулированы в виде условия нахождения некоторого случайного вектора, зависящего от времени и характеризующего качество объекта, в заданной области. Отказам и предельным состояниям соответствуют выходы этого случайного вектора из области допустимых состояний. Таким образом, основная задача теории надежности - оценка вероятности безотказной работы на заданном отрезке времени - сведена к задаче о выбросах случайных процессов. Соединение методов механики материалов и конструкций с теорией случайных процессов составляет основу теории надежности механических систем .

Большие планы имеет нефтеперерабатывающая промышленность Индии. В настоящее время мощность 17 индийских НПЗ достигла 105,6 млн. т/год. Глубина переработки на НПЗ Индии низкая: доля четырех углубляющих процессов составляет лишь 12,5%, а гидроочистки — 8,4% от мощности по первичной перегонке нефти . Коэффициент комплексности на НПЗ Индии также очень низок — 2,78. Все надежды на улучшение технико-экономических показателей индийской нефтеперерабатывающей промышленности связывают с намеченным строительством новых НПЗ.

Однако, несмотря на то, что технико-экономические показатели Ново-Уфимского НПЗ являются относительно высокими, завод по своей технологической схеме не соответствует уровню нефтепереработки настоящего времени. Объем вторичных процессов составляет всего 42,0% на перерабатываемую нефть, причем 26,5% из них падает на термическое крекирование. Не имеется пока таких современных вторичных процессов, как гидроочистка, платформинг, гидрокрекинг, недостаточно развито коксование и ряд других процессов, составляющих значительный объем на современных нефтеперерабатывающих предприятиях.