Главная -> Словарь

Производства сжиженных

Хотя природный каучук представляет собой полимер изопрена , однако бутадиен получается значительно проще и исключительно легко полимеризуется; поэтому в настоящее время в качестве основы для производства синтетического каучука применяют почти исключительно бутадиен. Получение бутадиена из ацетилена через ацетальдегид-ацеталь-доль и 1,3-бутиленгликоль по так называемому четырехступенчатому способу большого интереса не представляет. В данной книге не рассматривается детально способ С. В. Лебедева получения бутадиена из этилового спирта, хотя этиловый спирт является исключительно важным и массовым продуктом нефтехимической промышленности .

1) гидрокрекинг бензиновых фракций с целью получения легких изопарафиновых углеводородов, представляющих собой ценное сырье для производства синтетического каучука, высокооктановых добавок к автомобильным бензинам;

На ГПЗ из нефтяных и природных газов получают большое количество пропана — в США около 65% пропана вырабатывают на газоперерабатывающих заводах . В чистом виде или в смеси с бутаном пропан используют в качестве нефтехимического сырья, коммунально-бытового и моторного топлива, для огневой культивации почвы, сушки сельскохозяйственной продукции и других целей. Кроме этана и пропана, из нефтяных и природных газов извлекают н-бутан, изобутан, я-пентан и изопентан, которые используют для производства синтетического каучука, коммунально-бытового и моторного топлива.

Твердый парафин добывается также и из других источников. Так, парафин, подобный нефтяному, получается из битуминозных сланцев или перегонкой бурого угля при низкой температуре. Небольшие количества его, не имеющие промышленного значения, содержатся также в некоторых растительных восках, эфирных маслах и других растительных продуктах. В хорошо известном процессе Фишера-Тропша, применяемом в Германии для производства синтетического бензина, также получается твердый хрупкий парафин с температурой плавления, изменяющейся в широких пределах, но более высоксплавкий и более высокомолекулярный, чем парафин из нефти.

дов, содержащих четыре углеродных атома, с целью получения исходного сырья для производства синтетического каучука и компонентов авиационного бензина. Применение углеводородов С4 высокой степени очистки для производства компонентов авиационного бензина особенно возросло во время второй мировой войны, а рост промышленности синтетического каучука вызвал неслыханный ранее спрос на исходные продукты высокой чистоты.

Очистка бутадиена путем азеотропной перегонки. В конце 30-х годов возрос спрос на бутадиен, являющийся сырьем для производства синтетического каучука. Первоначально дешевыми источниками бутадиена были газы нефтяного 'крекинга. Дау Кемикл Компани имела в своем распоряжении значительные количества фракций, содержащих углеводороды С4, в состав которых входило 50% бутадиена. Был разработан процесс выделения этого бутадиена в чистом виде, состоящий в азеотропной перегонке с аммиаком . Промышленная установка, построенная для работы по этому процессу, была первой установкой США, в которой бутадиен получался тоннами. Этот процесс в настоящее время не используется, хотя изучение его показало, что он является наиболее рентабельным способом очистки, если исходный продукт содержит более 50% бутадиена.

До возникновения повышенного спроса на стирол в связи с принятой с началом войны в США программой производства синтетического каучука его получали в небольшом количестве путем дегидрирования этилбензола. Для производства бутадиена в нефтяной промышленности применялись процессы высокотемпературного термического крекинга лигроинов и газойлей. При этом получались также другие ценные диолефины, такие как изопрен и циклопентадиен. Выходы бутадиена составляли всего лишь от 2 до 5% на сырье. К концу второй мировой войны процесс термического крекинга был также использован для получения так называемого «quickie» бутадиена. Однако большая часть бутадиена получалась в результате дегидрирования бутенов. Применение бутана л качестве сырья для получения бутадиена составляло лишь небольшую долю намеченной программы. Широкое применение нашел сравнительно дорогой процесс превращения этилового спирта в бутадиен. Разработанный в Германии процесс получения бутадиена из ацетилена не был принят. После рассмотрения всех процессов правительство США утвердило план производства бутадиена, приведенный в табл. 1.

После разработки в США программы производства синтетического каучука выяснилось, что процесс Гудри получения бутадиена дегидрированием /«-бутана недостаточно доработан для включения в программу . Тем не менее, правительство санкционировало строительство двух таких заводов фирмами «Стандарт Ойл Ко» в Эль-Сегундо и «Сэн Ойл Ко» в Толедо . В первое время эти заводы испытывали значительные трудности, так как вместо намеченной производительности в 14 000 и 16 000 т в год фактически они произвели в 1945 г. всего около 8 000 т в год. Однако проектная производительность была достигнута после усовершенствования некоторых операций .

Когда в 1940 г. американскими промышленными лабораториями были начаты интенсивные исследования процессов дегидрирования бутона, оказалось, что ни один из ранее предложенных для работы в присутствии водяного пара катализаторов не дал достаточно удовлетворительных результатов. Ко времени завершения программы производства синтетического каучука фирмой «Филлипс Петролеум Ко» был разработан промотированный бокситовый катализатор, а фирмой «Стандард Ойл Дэвэлопмент Ко» — промотированный железный -катализатор.

2. Для большинства процессов производства синтетического топлива требуется получать газ при давлении около 30 am. Несмотря на то, что окисление метана псевдоожиженными окисями металлов можно проводить при давлении 30 am, работа с горячими псевдоожиженными твердыми материалами представляет более трудную операцию, чем процесс частично™ сгорания метана с чистым кислородом при 30 am. Известно также , что при повышенных давлениях уменьшается скорость конверсии мотана водяным паром или двуокисью углерода.

Если полимеризация проводится в воде, содержащей не просто небольшое количество диспергирующего вещества, а довольно большое количество мыла или другого поверхностно-активного вещества, то достигается гораздо более тонкое диспергирование продукта, и часто продукт реакции получается в форме стойкой эмульсии или латекса. Эти условия эмульсионной полимеризации, хотя и разработаны более или менее эмпирически, как доказано, сильно изменяют кинетику полимеризации и подробнее обсуждаются ниже. Они допускают образование полимеров высокого молекулярного веса из таких веществ, как бутадиен, радикальную полимеризацию которого не удается провести удовлетворительно •в массе. Этот метод имеет очень большое техническое значение для производства синтетического каучука и при промышленной полимеризации многих других мономеров. Однако он имеет тот недостаток, что трудно

21. По этому методу отбензинивания попутных газов, см. также: King J. J, Mertz R. V. Petrol. Refiner, 31, No. 3, 118—24, 1952; Foskett N. L, Foster R. C. Petrol. Refiner, 32, No. 9, 116, 1953; Tabbert T. D. Oil a. Gas J 52, No. 18, 98—106, 1953; L. Kube A.M. Petrol. Process., 6, 138—43, 1951; Love F H Petrol. Engr., 19, No. 11, 41—44, 1948; Petrol. Refiner, 31, No. 4, 137—44, 1952; Hoffmann T. Petrol. Technology, 7, 233—41, 1947. Современные методы производства сжиженных газов, см.: Oil a. Gas J., 46, No. 47, 116—18, 196—200, 1948; Petrol. Refiner, 33, No. 9, 188—92, 1954.

В значительных количествах используется сжиженный газ в двигателях внутреннего сгорания. Свыше 36% общего производства сжиженных нефтяных газов использовалось в нефтехимической и каучуковой промышленности. На побережье Мексиканского залива потребление сжиженного газа в этих отраслях промышленности достигнет 70 % •

алкилирование не проводится, все углеводороды Сз и С4 используются для производства сжиженных газов.

Сжиженные газы нашли широкое применение благодаря экономичности их транспортировки при отсутствии трубопроводов в труднодоступные районы и вследствие удобства их хранения. В последние годы увеличение объема производства сжиженных газов в значительной мере определяется все возрастающим использованием их в качестве моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания. В жидком состоянии газ занимает объем, примерно в 250 раз меньший, чем в газообразном.

Позднее сжижению начали подвергать и другие, более легкие компоненты, включая метан или его смеси. Поэтому возникла необходимость конкретизировать термин "сжиженные газы", включая в название компоненты, например "сжиженный пропан", "сжиженный метан", "сжиженный природный газ" и т.д. Сжиженный природный газ может содержать в своем составе компоненты от метана до бутана включительно, а иногда даже некоторое количество пентанов, но присутствие более тяжелых компонентов, а также сероводорода и СО2 может вызывать серьезные проблемы в процессе сжижения, так как углеводороды С3 и выше способны затвердевать при температуре минус 160 °С. Поэтому обычно перед сжижением газ очищают от кислых компонентов и отбензинивают. Еще одной причиной увеличения производства сжиженных газов явилось развитие процесса извлечения гелия из природного газа, основанного на переводе всех компонентов природного газа, за исключением гелия, в жидкость. При производстве сжиженного природного газа используются циклы глубокого охлаждения. Способы получения глубокого холода были рассмотрены в гл. 6.

В странах Западной Европы установки гидрокрекинга предназначаются в основном для получения средних дистиллятов, в США гидрокрекинг обычно применяется для получения максимального выхода бензина. И тут и там ряд установок запроектирован и работает для производства сжиженных газов.

При анализе экономических показателей производства сжиженных газов из природного и попутного газов необходимо учитывать размещение газоперерабатывающих заводов , а также технологию и экономику переработки газа. В связи с высоким содержанием жидких углеводородов в нефтяном попутном газе транспорт его на дальние расстояния затруднителен из-за выпадения конденсата по трассе газопровода. Поэтому такие газы перерабатывают непосредственно на промыслах, как правило, в районе центральных пунктов сбора нефти. Таким образом мощность ГПЗ определяется объемом добычи нефти на близрасположенных нефтяных месторождениях и газовым фактором. По мере выработки нефтяных залежей мощность ГПЗ снижается, а технико-экономические показатели — ухудшаются. Специфические условия привязки ГПЗ к нефтяным месторождениям предопределяют сравнительно небольшую мощность по переработке газа. Даже для крупных ГПЗ она составляет 4—8 млрд. м3 в год, а более типичной является мощность в пределах 250—500 млн. м3, что, с определенной долей условности, эквивалентно 300—600 тыс. т нефти или в 10— 12 раз меньше НПЗ средней мощности.

Газоль служит сырьем для производства сжиженных газов, полимер-бензина, спиртов, изооктана. В состав газоля, получаемого при атмосферном давлении, наряду с углеводородными газами входят оксид и диоксид углерода, азот и водород.

тики и сжиженных углеводородных газов. С 1969 по 1978 гг. были построены и введены в эксплуатацию установки: АВТ-6, каталитического риформинга Л4-35-11/600 для повышения октанового числа бензинов прямой перегонки и ЛГ-35-8/ЗООБ для производства бензола и толуола, установка по производству орто- и па-раксилолов, первая в нашей стране установка вторичной перегонки пря-могонных бензинов с блоком выделения сырья для установки по производству орто- и параксилолов методом четкой ректификации. В 1976 г. была введена в эксплуатацию газофракционирующая установка для производства сжиженных углеводородных газов: пропан-бутана, изо-бутана, нормального бутана, изопентана, нормального пентана. Это позволило резко сократить количество избыточного газа, сжигаемого на факелах и снизить загрязнение окружающей среды.

Стабилизация нефти — извлечение из нефти пропан-бутановых фракций для производства сжиженных углеводородных газов. В тех случаях, когда стабилизация нефти отсутствует на промыслах, она является обязательным элементом, входящим в состав заводских установок.

В нефтехимической промышленности США потребляется более 10 % еуммарного производства сжиженных нефтяных газов (включая сжиженный нефтяной газ, используемый для получения бутадиена в промышленности