Главная -> Словарь

Первичной деструкции

В настоящее время в технологии нефтегазопереработки для процессов однократной перегонки и ректификации нефтяных смесей используется обобщенное их наименование: первичная перегонка нефти, перегонка мазута, вторичная перегонка бензинов и т. д.

В связи с этим в современной технологии переработки нефти первичная перегонка нефти используется в основном для получения сырья для последующих процессов и поэтому широко применяются процессы вторичной обработки дистиллятов для последу-

С целью иллюстрации области применения перегонки и ректификации в нефтепереработке на'рисунке изображена условная поточная схема переработки нефти, составленная из схем, приведенных в работах . Как видно из приведенной схемы, перегонка и ректификация составляют основу таких процессов, как первичная перегонка нефти, вторичная перегонка бензиновых фракций и газоразделение. Перегонка играет также немаловажную роль практически во всех химических процессах переработки нефтяного сырья: крекинге, риформинге, пиролизе, гидроочистке, алкилирова-нии, изомеризации и т. д.

1. Stanford F., Hydrocarb — Processing, 1971, v. 50, №9, p. 147—150; Короткое П. И., Исаев Б. Н., Тетерук В. Г. Первичная перегонка нефти на высокопроизводительных атмосферно-вакуумных установках. М., Химия, 1975. 120 с.

В то же время сравнительно низкие требования к четкости разделения дистиллятных фракций обусловливают возможность и целесообразность использования сложных ректификационных систем, характеризующихся сравнительно невысокой разделительной способностью, но и высокой термодинамической эффективностью, необходимой для таких энергоемких процессов разделения как первичная перегонка нефти и мазута.

4. Короткое П. И., Исаев Б. Н., Тетерук В. Г. Первичная перегонка нефти на высокопроизводительных атмосферно-вакуумных установках. М., Химия, 1975. 120 с.

Первичная перегонка 2,65 13,32 41,29 8,02 24,5 5,05 3,27 1,90

Первичная перегонка нефти и развитие вторичных процессов переработки нефти........................... 26

Первичная перегонка нефти и развитие вторичных процессов переработки нефти

Ранее первичная перегонка нефти до гудрона ограничивалась атмосферной перегонкой сырых нефтей и вакуумной перегонкой остатка атмосферной установки — мазута. Даже сейчас на ряде нефтезаводов эксплуатируются самостоятельные атмосферные и вакуумные трубчатки. Для подготовки нефти к переработке, стабилизации легких бензиновых компонентов, выщелачивания компонентов светлых нефтепродуктов, выделения и переработки газа и других процессов, дополняющих первичную переработку, сооружались самостоятельные установки. Согласно санитарно-гигиеническим и противопожарным нормам, эти установки должны отстоять друг от друга на расстоянии 25—30 м.

На типовой комбинированной установке ГК-3 впервые объединены следующие процессы: первичная перегонка нестабильной ро-машкинской нефти , вакуумная перегонка , термический крекинг , каталитический крекинг , первичное фракционирование газов и стабилизация

Различия в химическом строении микрокомпонентов обусловливают особенности процессов, протекающих при их термической деструкции. Так, термограммы липтинита при 450°С имеют более ярко выраженный эндотермический пик по сравнению с витринитом. Кроме того, на термограммах липтинита эффект, соответствующий первичной деструкции органической массы, наблюдается при более низких температурах,-чем на термограммах витринита.

Процесс первичной деструкции органических веществ ТРИ можно интерпретировать как мон'омолекулярную реакцию первого порядка, скорость которой выражается уравнением

Все рассмотренные выше примеры кинетических параметров образования летучих продуктов относятся к процессам первичной деструкции угля. Исследование процесса вторичного газовыделения представляет интерес с точки зрения изучения кинетики, так как образование смолы, бензола и воды в этой области температур практически закончилось. На стадии превращения полукокса в кокс выделяются преимущественно Н2 и СН4- Энергия активации отщепления водорода при вторичном газовыделении для различных интервалов температур имеет значения от 35 до 63 кДж/моль.

С увеличением скорости нагрева максимум газовыделения сдвигается в область более высоких температур. Этой закономерности подчиняются угли всех стадий зрелости, что подтверждается рис. 106. Характерным является увеличение пика газовыделения угля при высоких скоростях нагрева, так как основные реакции первичной деструкции органической массы угля протекают за более короткий период. Повышение скорости нагрева влияет и на свойства углей в пластическом состоянии, при этом интервал его увеличивается, вязкость пластической массы резко снижается , а вместе с тем возрастает вспучиваемость; повышается также температура наибольшей текучести пластической массы, которая зависит от температуры в соответствии с уравнением:

Образование бензола и бензольных углеводородов при коксовании осуществляется в результате первичной деструкции микромолекул веществ, когда ароматические углеводороды образуются при присоединении к радикалу атомов водорода. По этому механизму образуется лишь незначительное количество бензольных углеводородов в готовом виде. В этом случае образуются главным образом производные бензола и многокольчзтые ароматические соединения и парафины. Бензол образуется в основном в результате реакций парагаэовых продуктов деструкции.

Пластическое состояние углей, как результат протекания процесса первичной деструкции их макромолекул, является состоянием высокой активности остатков деструкции ввиду образования свободных радикалов . Это подтверждается наивысшими значениями йодных чисел углей при 400° С. Выше этих температур йодные числа резко уменьшаются из-за уменьшения количества свободных радикалов. Это вызвано началом реакций поликонденсации, которые приводят к образованию твердого остатка высокой степени поликонденсации — полукокса. Обычно реакции поликонденсации сопровождаются положительным тепловым эффектом . Об этом также свидетельствует тот факт, что затвердевание угольной пластической массы может продолжаться автоматически без повышения температуры. Очевидно, что в данном случае процесс поликонденсации продуктов деструкции угля идет без подвода тепла извне. Таким образом, вряд ли вызывает сомнение, что при 400—420° С на термограммах углей имеет место экзотермический эффект.

На термограммах углей часто наблюдается второй эндотермический эффект, имеющий место при 500—600° С. Этот эффект объясняют вторичным газовыделением, которое начинается после затвердевания пластической массы угля. Однако эндотермический эффект при 500— 600° С не так характерен для углей по сравнению с эндотермическим эффектом первичной деструкции органической массы угля. Анализ опубликованных работ по термографическому анализу каменных углей показывает, что в большинстве случаев второй эндотермический эффект между 500—600° С вообще может не проявиться на термограммах. Это зависит как от свойств каменных углей, так и от условий проведения опыта. И, наконец, в области температур 700—800° С наблюдается эндотермический эффект. Рентгеноструктурные исследования коксовых остатков, произведенные советскими исследователями , показали, что в этой области температур наблюдается увеличение межсеточной упорядоченности и роста конденсированных углеродистых сеток с одновременными отщеплениями водорода. Как видно из характера термограмм, эти процессы сопровождаются эндотермическим эффектом.

Для примера на рис. 51 приведены термограммы газового угля различного гранулометрического состава. Положение начала и конца эндотермического эффекта первичной деструкции угольного вещества подтверждает теоретические выводы о влиянии на него степени дисперсности пробы угля. Из рисунка видно, что начало и конец эндотермического эффекта сдвигается в область более высоких температур при постоянной характеристи-

При переходе к углям отощенным спекающимся на термограммах появляется характерный эндотермический пик при 500° С, который, как полагают, соответствует газовыделению, сопутствующему процессу первичной деструкции.

Естественно, что при постепенном переходе от углей одной стадии метаморфизма к другой — резких изменений в термограммах не наблюдается. Так, 'если у отощен-ного угля1 с выходом летучих веществ, равным 15,9%, эндотермический пик при 500° С едва заметен, то по мере увеличения выхода летучих веществ он становится более значительным. Для углей этой стадии метаморфизма эндотермический пик при 610—635° С эквивалентен пику на термограммах полуантрацитов. У жирных углей пик, соответствующий первичной деструкции, превосходит по глубине пик вторичного газовыделения при 600° С. По мере увеличения выхода летучих веществ из углей средних стадий метаморфизма на термограммах последних появляется двойной эндотермический пик при низких температурах . Угли переходной стадии от жирных к газовым ) обладают более низкой термоустойчивостью по сравнению с жирными, что видно из сопоставления их термограмм.

На всех термограммах углей средних стадий метаморфизма эндотермический эффект первичной деструкции их органической массы, в результате которой образуются жидкотекучие вещества, заменяется экзотермическим эффектом поликонденсации и образования полукокса. Второй эндотермический пик между 500—600° С является продолжением эндотермических эффектов реакций деструкции и процессов изменения структуры, т. е. превращения полукокса в кокс.