Главная -> Словарь

Выделении ароматических

Эффективное выделение углеводородов с большим числом углеродных атомов из нефтяных фракций связано со значительными трудностями, так как в смеси содержится много изомеров.

трузиях расплавленных масс до сего времени карбидов не найдено. Другие возможные реакции нам неизвестны. Непосредственное выделение углеводородов из маг.мы тоже весьма проблематично. Если в газовых эманациях вулканов и встречаются углеводороды, то роль их в составе этих эманации чрезвычайно ограничена: так, в вулканах сольфатарного типа выделяются газы, в которых преобладающую роль играет углекислый газ, а также сернистый водород. Трудно предположить, чтобы газы, столь бедные углеводородами, могли послужить источником для образования-колоссальных залежей нефти. Они могут объяснять только те случайные, крайне ничтожные, скопления битумов, которые изредка встречаются в вулканах . Если.бы вулканические очаги были действительными источниками образования больших скоплений нефти, то максимальные нефтепроявления и скоплейия нефти совпадали бы с областями максимального развития вулканической деятельности как в прошлом, так и в настоящем. А так как вулканические области и являются в то же время областями максимального проявления дислокационных процессов, то мы должны были бы встречать нефтяные .месторождения именно в таких областях, каковыми являются центральные части горных хребтов. Как раз там-то мы и не находим не только значительных скоплений нефти, но и более или менее ясно выраженных ее внешних проявлений. Наоборот, громаднейшие нефтяные месторождения, как это видно из предыдущих глав, находятся на окраинных частях хребтов, в зонах вторичной, часто слабо развитой складчатости, а иногда и вне всякой связи с горными хребтами, в областях с чрезвычайно слабо выраженной тектоникой и удаленных на большие расстояния от очагов вулканической деятельности.

конечный, в который выделение углеводородов вновь резко замедляется так что на разложение оставшихся 10% углеводородов расходуется 25—30% общего времени.

Процесс ТСФ — парофазный, рассчитан в основном на получение н-парафинов Сщ—Ci8. Чистота их превышает 99% . Рабочий цикл состоит из трех стадий: адсорбции, продувки и десорбции. В стадии адсорбции сырье в парофазном состоянии пропускают через слой адсорбента, при этом из сырья извлекаются н-парафины. После адсорбции следует стадия продувки, в результате которой удаляются нежелательные примеси других углеводородов, а затем — стадия десорбции, в результате которой получают концентрат н-парафинов. При деиарафини-зации широкой газойлевой фракции в качестве десор-бента используют смесь двух углеводородов: легкий должен содержать в молекуле на 5—7 атомов углерода, тяжелый — на 1— 3 атома углерода меньше, чем наиболее леший углеводород сырья. В частности, рекомендуется для десорбции применять смесь н-гептана и н-ундекана. Особая трудность возникает, если в сырье присутствуют более высокомолекулярные парафины. Уже переработка фракции Сю—С24 вызывает ряд осложнений. Для такого относительно тяжелого сырья разработан процесс двухступенчатой десорбции. Депарафинизацию проводят ери температуре 300—370°С и давлении 130—650 кПа , а стадию десорбции — под давлением на 10—14 кПа выше, чем в стадии адсорбции. В цикл включена стадия продувки слоя щеолита азотом при атмосферном давлении. Из жидкофазных процессов выделения на цеолитах к-парафинов можно указать процесс «Молекс» . Проводится он в изотермических условиях и рассчитан на выделение углеводородов Сю—Ci8.

Процесс ТСФ — парофазный, рассчитан в основном на получение к-парафинов Сю—Ci8. Чистота их превышает 99% . Рабочий цикл состоит из трех стадий: .адсорбции, продувки и десорбции. В стадии адсорбции сырье в пароф.азном состоянии пропускают через слой адсорбента, при этом из сырья* извлекаются н-парафины. После адсорбции следует стадия продувки, в результате которой удаляются нежелательные примеси других углеводородов, а затем — стадия десорбции, в результате которой получают концентрат н-парафинов. При депарафини-зации широкой тазойлевой фракции в качестве деоор-«бента используют смесь двух углеводородов: легкий должен содержать в молекуле на 5—7 атомов углерода, тяжелый — на 1— 3 атома углерода меньше, чем наиболее легкий углеводород сырья. В частности, рекомендуется для десорбции применять смесь н-гептана и н-ундекана. Особая трудность возникает, если в сырье присутствуют более высокомолекулярные парафины. Уже переработка фракции Сю—Са4 вызывает ряд осложнений. Для такого относительно тяжелого сырья разработан процесс двухступенчатой десорбции. Депарафинизацию проводят при температуре 300—370 °С и давлении 130—650 кПа , а стадию десорбции — под давлением на 10—14 кПа выше, чем в стадии адсорбции. В цикл включена стадия продувки 'слоя цеолита азотом при атмосферном давлении. Из жидкофазных процессов выделения на цеолитах н-парафинов можно указать процесс «Молекс» . Проводится он в изотермических условиях и рассчитан на выделение углеводородов Сю—GIS-

1) выделение углеводородов С3 и выше из газообразного сырья кондексиционни-компресс минным или абсорбционным методом;

Более точно на рис. 33, а приведена исходная скорость выделения главных компонентов газа в зависимости от температуры для скорости нагрева, близкой к 2° С/мин, и для витринита угля, близкого S36 . Видно, что при температуре 500° С особенно ощутимо выделение метана, но его количество быстро уменьшается при повышении температуры. Окись углерода остается важным компонентом газа, выделяющегося при температуре 600—800° С, тогда как водород проходит через максимум, очень характерный и почти не зависящий от типа угля, при температуре около 750° С. Выделение углеводородов, кроме метана, практически прекращается после 550° С. На рис. 33, б описано то же явление для угля с выходом летучих веществ 19%.

w. Значительно более распространены углеводороды ряда бицикло-октана и особенно бициклооктана. В табл. 30 приведены данные о содержании бицикланов состава Cg— C9 в нефти месторождения Грязевая Сопка . Выделение углеводородов проводилось методом термической диффузии. Хроматограмма концентрата этих углеводородов приведена на рис. 30. Хотелось бы обратить внимание на весьма важную роль бицикланов ряда пенталана, составляющих свыше 50% бицикланов С9. Та же картина наблюдается и в бицикланах С10. Интересно, что распределение углеводородов состава С9Н16 в нефтях приблизительно соответствует распределению тех же углеводородов в равновесной смеси, полученной при температуре порядка 150 — 200°.

Выделение углеводородов с помощью клатратных соединений основано на проникании выделяемого вещества в каналы или полости кристаллической решетки комплексного соединения. Селективность выделения, по-видимому, связана с размером и формой молекулы углеводорода.

Таким образом, доказано, что методом многократного фракционирования из смеси двух индивидуальных к-парафинов можно выделить углеводороды, входящие в эту смесь. Можно утверждать, что аналогичное выделение углеводородов возможно и из смеси, состоящей из большего числа к-парафинов. Разработка методики выделения углеводородов из таких смесей не представит, очеврвдно, больших трудностей.

Рис. 42. Выделение углеводородов и смол из концентрата нефти в растворе пропана при разных температурах; кратность пропана 2 :1 .

Нефть обессоливается и обезвоживается на специальных блоках или установках, а затем на атмосферной трубчатой установке перегоняется с выделением бензиновой, керосиновой и дизельной фракций. Бензиновая фракция на установке вторичной перегонки делится на три узкие фракции, первая из которых направляется на установку изомеризации, вторая поступает на установку каталитического риформинга, предназначенную для получения бензола и толуола, а третья подвергается каталитическому риформиро-ванию в режиме производства высокооктанового компонента автобензина. Часть прямогонного бензина, а также бензин-рафинат, полученный в качестве побочного продукта при выделении ароматических углеводородов, используются как сырье для пиролизных установок.

Как известно, в продуктах каталитического риформинга, направленного на получение ароматических углеводородов , содержится до 0,5—1% олефинов. При экстракционном выделении ароматических углеводородов олефины попадают в экстракт, ухудшая его качество. Распространенным приемом освобождения от примесей олефинов является гидрирование катализатов, однако при этом теряется некоторое количество ароматических углеводородов и, кроме того, в ряде случаев ухудшается показатель цветности выделяемого продукта. Эффективный метод очистки продуктов риформинга от примесей ofleqHHOBbix углеводородов— активированная адсорбция с использованием различных природных алюмосиликатных глин в качестве сорбентов. Для повышения поглотительной способности по отношению к олефинам при: родные образцы предварительно активируются путем прокалки или обработки Е—10%-ной серной кислотой. Физико-химические свойства некоторых наиболее эффективных отечественных минералов этого типа приведены в табл. 5.22. Зарубежными аналогами этих минералов являются глины аттапу.гьтис, террена и др. Кислые активные центры глины притягивают к себе нуклеог! ильные молекулы олефинов. При высокой температуре на поверхности сорбента происходит полимеризация молекул олефина, в результате чего сырье может быть полностью освобождено от непредельных соединений.

Во время войны в США был разработан ускоренный вариант анализа бензинов ,основанный на выделении ароматических углеводородов из бензина путем селективной адсорбции и фракционированной разгонке дезароматизированных бензинов. Однако и по этому варианту анализ одного бензина занимает 3—4 мес. непрерывной круглосуточной работы.

Одни и те же соединения могут использоваться для выделения различных углеводородов методами как азеотропной, так и экстрактивной ректификации. Так, ацетонитрил, один из наиболее селективных азеотропобразующих компонентов при выделении ароматических углеводородов, широко применяется в промышленности для выделения бутадиена методом экстрактивной ректификации из фракции С4 пиролиза или дегидрирования. Наряду с ацетонит-рилом при выделении бутадиена используются диметилформамид и JV-метилпирролидон. Экстрактивная ректификация с теми же растворителями применяется и для выделения изопрена из продуктов дегидрирования изопентан — изоамиленовых смесей.

При выделении ароматических углеводородов из дистиллята риформинга одновременно получают рафинаты , кипящие в пределах 60—95°С , 60—120°С или 60—150°С . Поскольку рафинаты обладают низкими октановыми числами — от 50 до 60 по исследовательскому методу, их нецелесообразно применять в качестве компонента автомобильного бензина. Эти рафинаты могут быть ис-• пользованы в качестве сырья процесса пиролиза.

При выделении ароматических углеводородов из бензина ри-4орминга одновременно получают рафинаты , кипящие в пределах 60—95 °С , 60—120 °С или 60—150 °С . Поскольку рафинаты обладают низкими октановыми числами , их нецелесообразно применять в качестве компонента автомобильного бензина. Эти рафинаты могут быть использованы в качестве сырья процесса пиролиза. Характеристика рафи-натов, получаемых при переработке фракций 62—105 °С и 105— 140 °С, приведена ниже:

Характеристика потоков установки экстракции сульфоланом при выделении ароматических углеводородов из дистиллята каталитического риформинга приведена в табл. 2.8 .

Результаты исследования селективности и емкости смесей N-ме-тилпирролидона с другими растворителями показаны на рис. 2.20. Из испытанных семи смесей N-метилпирролидона с другими растворителями наилучшие результаты получены с формамидом, несколько худшие показатели наблюдаются при применении этиленгликоля, глицерина и этаноламина. Вследствие низкой термической стойкости формамида использование его в качестве растворителя нежелательно. По температуре кипения этаноламин и глицерин значительно отличаются от N-метилпирролидона , поэтому при выделении ароматических углеводородов

Основные технологические ,; показатели процессов экстракции разными растворителями при выделении ароматических углеводородов из продуктов риформинга приведены в табл. 2.9, расходные удельные показатели процессов экстракции — в табл. 2.10 .

На рис. IV. 36 приведены данные по температурам на различных тарелках н-бу-тановой и бутадиеновой колонн для экстракционной перегонки. Характер изменения кривых такой же, как и при выделении ароматических углеводородов с применением фенола: резкое изменение температуры наблюдается лишь на небольшом числе нижних тарелок. На кривой 3 приводятся данные по изменению концентрации к-бутана от тарелки к тарелке в w-бутановой колонне.

Диэтиленгликоль используется в качестве селективного растворителя при выделении ароматических углеводородов из их смеси с парафинами и нафтенами, для осушки газов, как пластификатор, увлажнитель, для производства полиэфирных и эпоксидных смол, взрывчатых веществ. Эфиры гликолей — целлозольвы и карбитолы — являются прекрасными растворителями и широко используются в лакокрасочной промышленности.