Главная -> Словарь

Термическим процессам

Нетрудно заметить, что почти все приводимые нами сведения касаются нативных ВМС нефти. Это не случайно, так как состав и строение смолисто-асфальтовых веществ, подвергшихся термическим превращениям или вновь образовавшихся в процессах переработки нефти, зависят не столько от природы исходного сырья, сколько от сугубо технологических факторов .

Таким образом, при термическом разложении ацетиленов и диенов протекают во многих случаях параллельно и молекулярные, и цепные реакции. При низких температурах в случае диенов или смесей диенов с ацетиленами и олефинами преобладает реакция диенового синтеза, так как она проходит с очень малой для химических реакций энергией активации — 92—105 кДж/моль . При температурах ниже 400 °С и давлении порядка атмосферного и выше диеновые углеводороды, а также олефины и ацетилены в смесях с диенами в результате реакции диенового синтеза подвергаются термическим превращениям со

Однако применительно к термическим превращениям углеводородов температура процесса влияет не только на время, необходимое для достижения заданной глубины, но и сильно изменяет состав продуктов. Во-первых, может существенно измениться механизм 'первичной реакции, во-вторых — направление и доля вторичных реакций,

Воспроизведение естественных геологических процессов в лабораторных условиях всегда сопровождается трудностями, среди которых в первую очередь необходимо отметить невозможность моделирования такого важного параметра, как геологическое время. Это вынуждает исследователей проводить эксперименты по термическим превращениям при более высоких температурах, при этом считается, что повышение температуры является единственным способом компенсации длительности воздействия более низкой температуры в геологических масштабах.

При дальнейшей отгонке более тяжелой части нефти или при нагревании отбензиненной нефти при температуре выше 300° С заметным становится процесс образования смол и асфальтенов. Причем при низких температурах и при относительно невысоких концентрациях смолисто-асфальтеновых веществ в нефтепродуктах идет медленное накопление асфальтенов при практически неменяющемся суммарном содержании смолисто-асфальтеновых веществ. Процесс обрывается на образовании из смол асфальтенов: углеводороды—»-смолы—»-асфальтены. По мере увеличения содержания смолисто-асфальтеновых веществ в нефтепродуктах и доли асфальтенов в последних термическим превращениям все в большей степени подвергаются не только углеводороды и смолы, но и асфальтены, низший порог термической стабильности которых находится около 400° С.

Термокаталитические реакции протекают совершенно иначе. Характерной особенностью их является прежде всего соблюдение принципа наименьших возможных изменений, что находится в соответствии с требованиями термодинамики и положений о свободной энергии молекул. Эти превращения требуют участия каталитических веществ, главным образом алюмосиликатного тина. При этом результаты термокаталитического превращения могут и не соответствовать простым термическим превращениям, которые могли бы протекать под влиянием только одного температурного фактора. Термокаталитические реакции при низких температурах, вообще говоря, протекают медленно в отличие от чисто термических реакций при высоких температурах.

верхности наполнителя до 3,36 м2/г в полной мере проявляется второй максимум скорости выделения при 700 °С. Эта температура соответствует термическим превращениям полициклической конденсированной ароматики с молекулярной массой выше 500 а.е.м., которая, как было показано, необратимо сорбируется коксом при достаточной величине его поверхности. Можно предположить, что сорбция изменяет характер термических превращений высокомолекулярных компонентов пека, что приводит к их разложению в узком интервале температур.

Окисление различных углеводородных смесей кислородом как способ увеличения их молекулярной массы давно применяют и в исследованиях и в промышленном производстве. Этот технологический прием по сравнению с другими' интересен тем, что из-за низкой энергии активации к термическим превращениям процесс уплотнения углеводородной массы при окислении может быть осуществлен в более мягких условиях и за более короткое время.

должителыюстью анализа. Разработанный в БашНИИ НП метод жидкостной вытеснительной хроматографии , описанный в I разделе настоящего сборника, лишен этого недостатка. Экспрессность предложенного метода позволила выполнить большое число определений группового химсостава дистиллятных крекинг-остатков при проведении исследований по термическим превращениям газойлевых фракций различных нефтей.

не подвергающаяся термическим превращениям в изучаемом ин-

должительностью анализа. Разработанный в БашНИИ НП метод жидкостной вытеснительной хроматографии , описанный в I разделе настоящего сборника, лишен этого недостатка. Экспрессяость предложенного метода позволила выполнить большое число определений группового химсостава дистиллятных крекинг-остатков при проведении исследований по термическим превращениям газойлевых фра*кци"й различных нефтей.

К термическим процессам хлорирования относятся также способы хлорирования под высоким давлением и хлоролиз . Высокохлорированные парафиновые углеводороды при нагреве разлагаются; например октахлор-пропан при нагреве выше 200° разлагается на четыреххлористый углерод и тетрахлорэтилен.

* Термин, применяемый применительно к термическим процессам, по аналогии с ((( в каталитических процессах.

К термическим процессам деструктивной переработки нефтяного сырья относятся термический крекинг и коксование. Невысокие эксплуатационные свойства как получаемых котельных топлив, так и бензинов термического крекинга и интенсивное развитие каталитических процессов способствовали тому, что новые установки термического крекинга почти не сооружаются, а многие из существующих реконструируются в установки прямой перегонки нефти. Термический крекинг как процесс получения бензина уже в 40-х годах начал интенсивно вытесняться каталитическим крекингом и риформингом. Основным видом термического крекинга остался так называемый висбрекинг, направленный на получение из тяжелых нефтяных остатков котельного топлива. При этом образуются также углеводородный газ и бензин. Более

Пиролиз нефтяного и газового сырья относится к термическим процессам. Целевое назначение его — получение газообразных олефинов, в первую очередь этилена, а также пропилена, бутадиена и бутиленов, являющихся сырьем для производства полиэтилена и полипропилена, этилового спирта, синтетического каучука и ряда других продуктов. Наряду с газом при пиролизе образуется смола, выход которой тем больше, чем тяжелее сырье пироли-

К работе над справочником были привлечены сотрудники ведущих научно-исследовательских, проектных и учебных институтов, разрабатывающих основные технологические процессы и оборудование для нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Так, сотрудниками БашНИИ НП подготовлены разделы по первичной перегонке нефти, термическим процессам и производству битумов, ВНИИ НП—ло производству масел, гидрокрекингу и качеству товарных нефтепродуктов, НПО «Лен-нефтехим» — по каталитическому риформингу, изомеризации, производству ароматических углеводородов, общезаводскому хозяйству, ГрозНИИ — по каталитическому крекингу и алкили-рованию. Глава «Оборудование нефтеперерабатывающих производств» написана в основном сотрудниками ВНИИнефтемаша — головного института в этой области.

К термическим процессам относятся термический крекинг под давлением, коксование нефтяных остатков и пиролиз нефтяного и газового сырья.

К термическим процессам переработки нефти относятся терми-ческий Крекинг, пиролиз и коксование.

В свази с ограниченностью мировых запасов нефти и ростом потребления моторных топлив витание переработчиков нефти у нас • за рубежом все больше ввивлекает дроблена вовлечения в переработку тяжелых нефте! и нефтяных остатков. К примеру ГU, одна кз оамнх HpjnHHX американских фирн "Шеврон" планирует 822 свое! ноадости перевести на певераоЧтку тяжелых высокосернистых нефтей. В планах развития нефтеивраработки СИ ведуюя рель отводится процессам глубокой нереработкж, в том числе термическим процессам. Суммарная мощность термических процессов в развитых капиталистических странах на 1985г. превысила 200 млн.т /год (((23. Характерно,что наряду с такими традиционными процессами, как замедленное коксование.термический крекинг, висбрекшг в последние годы для остатков разработаны новые варианты термической переработки:"1}оека","Черри-'//'","Эктив" и жр./ТЗЗ. Одной из основных задач, решаемых такими технологическими процессами переработки остатков нефти.является получение максимума вторичных дистиллятов и тяжелого остатка в виде товарного продукта - нефтяной спекающей добавки . В тематическом обзоре, опубликованном намиС43, рассмотрены ос-

Успешное решение главной задачи отечественной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности - углубление переработки нефти связано прежде всего с разработкой рациональных схем переработки тяжелых нефтяных остатков, С ростом температуры кипения нефтяных фракций возрастает вязкость.увеличивается концентрация ге~ теросоединений,серы,асфалътосмолистых веществ,что значительно ухудшает технико-экономические показатели каталитических гидрого-низационных процессов.Поэтому в настоящее время в СССР и за рубежом проявляется всевозрастающий интерес н термическим процессам •••• замедленному коксованию, термическому крекингу,висбрекингу.

Кроме того,требуется разработка специальных катализаторов и технологического оборудования,способного работать под давлением на уровне 1Ь МПа. Поэтому вполне объяснимо,что в настоящее время у нефтепереработчиков вновь наблюдается повышенный интерес к термическим процессам переработки нефтяных остатков - замедленному коксованию,висбрекингу.термическому крекингу, которые требуют меньше капитальных: затрат и позволяют значительно расширить ресурсы сырья для каталитических процессов и углубить переработку нефти.

Специфика конструкции нагревательно-реакционных печей и выносных необогреваемых камер подробно разобрана в гл. IV применительно к конкретным термическим процессам.