Главная -> Словарь

Углеводородов пропускают

Производство водорода методом паровой конверсии углеводородов; включает несколько стадий: подготовка сырья к конверсии, собственно конверсия и удаление окислов углерода из конвертированного газа. На стадии подготовки сырье очищают от непредельных углеводородов, органических соединений серы и сероводорода; в некоторых случаях проводят стабилизацию методом частичной: конверсии гомологов метана. На стадии удаления окислов углерода из конвертированного газа проводят конверсию окиси углерода водяным паром, очистку газа от двуокиси углерода и удаление-остаточных окислов углерода методом метанирования. Перечисленные стадии, за исключением отмывки газа от двуокиси углерода,, являются каталитическими процессами, близкими между собой 'по* аппаратурному оформлению.

Исключительно легко дегидратируется третичный бутанол, который уже при нагревании с разбавленной серной кислотой переходит в очень чистый изобутилсн. Несмотря на то, что в США этилен в больших количествах получают из углеводородов, производство этилена каталитической дегидратацией этанола играет большую роль. Так, в 1955 г. из спирта было получено 15 000 m этилена. Этанол применяют в качестве сырья для производства этилена в тех случаях, когда производство его пли выделение из газов крекинга невыгодно. Кроме того, перевозка этанола безопасна и обходится дешево . Поэтому экономически вполне оправдано то, что этилен, полученный крекингом, переводят в спирт, а уже в другом месте превращают спирт в чистый этилен.

Производство альдегидов окислением низших метановых углеводородов. Производство формальдегида, ацетальдегида и других кислородсодержащих продуктов неполным окислением углеводородных газов молекулярным кислородом весьма экономично, так как окислитель дешев и имеется в изобилии, а процесс энергетически выгоден. Однако на пути промышленного использования этого метода лежат значительные трудности, а именно:

В ближайшем будущем, до появления достаточных ресурсов соответствующего сырья, например в случае развития синтеза углеводородов, производство спиртов выше С13 мало вероятно. Высшие спирты разветвленного строения можно, разумеется, получать альдолизацией низших альдегидов С7—Ci2.

Производство ароматических углеводородов из нефти бурно росло практически от нуля в 1939 г. до 1630 тыс. т — или 69% общего производства ароматических углеводородов в США — в 1958 г. . И все же это громадное количество составляет лишь незначительную долю общих потенциальных ресурсов ароматических углеводородов, которые могут быть получены из нефти. Было показано, что ценность нефти в качестве источника ароматических углеводородов непосредственно связана с ростом мощностей каталитического риформинга. Интересно отметить, что в 1958 г. суммарные мощности риформинга в США составляли почти 300 тыс. м3/сутки; из этих мощностей лишь 19% использовалось для производства ароматических углеводородов .

Риформинг является наиболее экономичным способом облагораживания низкооктановых прямогонных бензино-лигроиновых фракций с получением высокоароматических высокооктановых компонентов бензина. Если на производство ароматических углеводородов будут переключены дополнительные мощности риформинга, то производство высокооктановых автомобильных бензинов, требуемых для современных двигателей, может встретить серьезные трудности. В настоящее время практически все ароматические углеводороды, выделяемые из нефтяного сырья, получают из продуктов риформинга прямогонных бензинов. Помимо этого источника, имеется много других нефтезаводских фракций, которые могут служить потенциальным источником больших количеств ароматических углеводородов. Бензины, получаемые термическим и каталитическим крекингом, содержат не только значительное количество ароматических углеводородов, но также и цикланы, которые можно использовать для дополнительного производства ароматических углеводородов. Однако, поскольку в этих бензиновых фракциях содержится большое количество алкенов, извлечение ароматических углеводородов из них представляет некоторые трудности. Если со временем возникнет потребность, а в связи с этим и экономические стимулы для использования и этих источников получения ароматических углеводородов, то можно будет извлекать их предварительным избирательным гидрированием алкенов с последующим риформингом гидрированного крекинг-бензина.

Топливно-энергетический комплекс России интегрирует отрасли промышленности, которые осуществляют добычу топливно-энергетических ресурсов , переработку этого сырья, транспортировку углеводородных газов , нефти и нефтепродуктов, эксплуатацию хранилищ углеводородов, производство, транспорт и преобразование электроэнергии. В coat

Другим важным источником получения пропилена является процесс производства этилена из углеводородов С3 или из более тяжелых углеводородов. Производство этилена возросло с 226 тыс. т в 1945 г. до 1630 тыс. т в 1957 г. Потребность в этом олефине продолжает увеличиваться, и, по последним подсчетам, потребление этилена в 1960 г. составит 2310 тыс. т, а к 1965 г. возрастет до 2950 тыс. т.

Рассмотренные выше реакции дегидрирования гексаметиле-новых углеводородов, реакции превращения пентаметиленовых углеводородов и реакции циклизации алканов являются основой современных каталитических процессов производства толуола и ароматизированных бензинов. Процессы каталитической переработки бензинов с целью обогащения их ароматическими углеводородами и повышения октанового числа получили общее название процесса ароматизации бензинов. Бензины некоторых нефтей после дегидрирования могут служить для получения не только ароматизированых бензинов, но и для производства ароматических углеводородов — бензола, толуола и ксилолов. Из этих трех ароматических углеводородов производство толуола представляет наибольший интерес.

Несмотря на трудности разделения содержащихся в нефти и ее фракциях углеводородов, производство чистых углеводородов и их

4.4. ОКИСЛЕНИЕ ВЫСШИХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ; ПРОИЗВОДСТВО СПИРТОВ И ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Смесь водяного пара и паров углеводородов пропускают над катализатором, помещенным в трубки, обогреваемые дымовыми газами. Полученный в первой зоне газ, содержащий 13,3% метана, поступает в трубное пространство второй зоны, заполненное тем же катализатором. Продукты реакции второй зоны частично сжигают с воздухом. Смесь продуктов из ка-

Шестичленные нафтены можно подвергнуть каталитической дегидрогенизации по методу Зелинского. Смесь углеводородов пропускают через трубку с температурой 300° С. В трубке помещен катализатор —• уголь с нанесенной на него платиной и небольшим количеством железа. При этом происходит дегидрогенизация, и ше-стичленные нафтены превращаются в ароматические углеводороды.

спиртов и углеводородов пропускают при 0—25° через колонну, наполненную силикагелем, который затем отмывают легким бензином от остатков парафиновых углеводородов, удерживаемых им вследствие пористости. Затем силикагель промывают метанолом, который увлекает с собой высшие спирты, адсорбент продувают горячим азотом для вытеснения метанола и охлаждают, после чего силикагель готов к следующей операции по разделению. Отогнав метанол от элюата, получают в остатке смесь высших спиртов. Этот метод применим для отделения спиртов с длиной цепи лишь до 12 атомов углерода. При дальнейшем увеличении молекулярного веса спиртов селективность адсорбции на силикагеле уменьшается, а получающиеся смеси спиртов содержат все большие примеси нейтрального масла.

Кроме термического крекинга, источником олефинов является также каталитический крекинг, при котором они получаются в больших количествах. Каталитический крекинг получил быстрое и широкое распространение под влиянием потребностей военного времени, поскольку он давал хорошие выходы высокооктанового бензина, являющегося основным компонентом авиационного топлива с октановым числом 100. Каталитический крекинг заключается в нагревании паров нефтепродукта при умеренной температуре и низком давлении в присутствии естественного или синтетического алюмосиликатного катализатора. Существуют три способа проведения этого процесса. По одному из них пары углеводородов пропускают через неподвижный слой катализатора . При втором способе очень тонко измельченный катализатор, будучи взвешен в горячих парах углеводородов, увлекается ими в направлении их движения *. По третьему способу катализатор в виде гранул механически передвигается в реакционной зоне противотоком к движению паров углеводородов . Во всех случаях на катализаторе отлагается кокс, который приходится удалять выжиганием в токе газа, содержащего кислород: в процессе Гудри выжигание проводят периодически, в процессах с псевдоожиженным слоем катализатора или с движущимся слоем — непрерывно. Полученный крекинг-бензин содержит большое количество сильно разветвленных парафинов, благодаря чему он и обладает высоким октановым числом. Как и следовало ожидать, принимая во внимание мягкие условия крекинга,, этилен присутствует в газах в очень небольшом количестве; в основном крекинг-газы состоят из С3- и С4-углеводородов. Бутан-бутиленовую фракцию крекинг-газов в США используют для производства дивинила, необходимого для промышленности синтетического каучука, а также для получения изооктана .

Сжатый газ, освобожденный от большей части высших углеводородов, пропускают через небольшой угольный адсорбер для удаления паров и увлеченного жидкого поглотительного масла. Затем сжатый газ пропускается через колонну противоточной абсорбции ацетилена избирательным растворителем, например диметилформамидом. Здесь ацетилен вместе с небольшими количествами других компонентов переходит из крекинг-газа в раствор. Выходящий из колонны насыщенный ацетиленом раствор пропускают через сепаратор , а затем через колонну отпарки растворителя, в которой проводится его отдувка циркулирующим ацетиленом под давлением, немного превышающим атмосферное.

Обычно углеводородные смеси, получающиеся при реакциях полимеризации, алкилирования или изомеризации и содержащие фтористый бор, подвергают слабому нагреванию. Выделяющийся при этом газ, представляющий собою смесь фтористого бора и низкокипящих предельных и непредельных углеводородов, пропускают через абсорбенты или растворители, способные связывать фтористый бор. Образовавшиеся при этом молекулярные соединения затем разлагают и выделяют фтористый бор. Такими абсорбентами могут служить диарилкетоны, например бен-зофенон , и диариловые или арилалкиловые эфиры . Они хорошо поглощают фтористый бор, но, в отличие от диалкиловых эфиров, легко снова отдают фтористый бор при сравнительно низких температурах. Например, анизол легко абсорбирует фтористый бор при комнатной тем-пературе, а при 100 — 150° количественно отщепляет его:

Сущность способа заключается в том, что с целью получения .вышеуказанного топлива прямогонную керосиновую фракцию нефти, выкипающую в пределах 200—300°С подвергают деароматизации и полученную при этом смесь парафиновых и нафтеновых углеводородов пропускают в паровой фазе через молекулярные сита NaX и СаХ с последующим выделением кон-

Сжатый газ, освобожденный от большей части высших углеводородов, пропускают через небольшой угольный адсорбер для удаления паров и увлеченного жидкого поглотительного масла. Затем сжатый газ пропускается через колонну противоточной абсорбции ацетилена избирательным растворителем, например диметилформамидом. Здесь ацетилен вместе с небольшими количествами других компонентов переходит из крекинг-газа в раствор. Выходящий из колонны насыщенный ацетиленом раствор пропускают через сепаратор , а затем через колонну отпарки растворителя, в которой проводится его отдувка циркулирующим ацетиленом под давлением, немного превышающим атмосферное.

Образец цеолита в форме таблеток или экструдата измельчают приблизительно до размера частиц крупного песка и помещают в стеклянную трубку. Перед испытанием через цеолит не менее 15 мин пропускают поток воздуха при температуре 540 С, затем — поток гелия, поддерживая температуру в пределах 290—510 С, чтобы обеспечить глубину превращения 10—60%. Указанную выше смесь углеводородов пропускают над катализатором с объемной скоростью 1 ч , разбавляя ее гелием до мольного отношения гелия к сумме углеводородов 4:1. Через 20 мин отбирают пробу продукта и анализируют методом газовой хроматографии с целью определения доли непревращенных углеводородов для каждого из двух компонентов углеводородной смеси.

При получении моторного топлива пары тяжелых углеводородов пропускают вместе с воздухом через слой катализатора, например окиси молибдена, ванадия или урана —\ Легкие фракции продуктов окисления, кипящие до 200°, выделяют разгонкой и употребляют как моторное топливо. Высшие фракции вновь подвергаются обработке. Свободные кислоты удаляют перегонкой над едким натром. Вместо воздуха могут быть применены водяной пар и пары углеводородов; пары пропускают над металлическим катализатором при температуре 450''¦. Металл окисляется водяным паром, образуя водород и окись металла.