Главная --> Справочник терминов


Деструктивной переработки В результате деструктивной гидрогенизации происходят следующие превращения [160, с. 148 ел.]:

___ Возможным источником ароматических углеводородов в будущем могут явиться различные процессы получения синтетических жидких топлив из угля, сланцев и некоторых органических отхо-дов. Возрождение интереса к углю как потенциальному сырью для газа, нефтепродуктов и углеводородного сырья объясняется повышением цен на нефть, а также постепенным исчерпанием наиболее богатых месторождений и переходом в недалеком будущем к добыче нефти на больших глубинах в неблагоприятных геологических условиях. Рассматриваются возможности использования топливно-химического потенциала угля посредством полукоксования углей, газификации, термического растворения, деструктивной гидрогенизации.

I. Деструктивная гидрогенизация1. На основании фундаментальных исследований Бергиуса в лабораториях химического концерна Фарбениндустри (Оппау) были разработаны методы так называемой деструктивной гидрогенизации угля. Для этого оказалось необходимым не только изучить основные химические и каталитические реакции, но и создать совершенно новую технику высоких давлений. Однако эти работы были значительно облегчены благодаря большому опыту, приобретенному в результате развития промышленности синтеза аммиака и метанола. Уже в 1924 г. удалось получить с количественным выходом бензин из смолы полукоксования бурого угля путем ее гидрирования в присутствии молибденовых катализаторов при 450° и 200 ат. Этот способ в 1927 г. был осуществлен в крупном масштабе на заводах Лейна.

Углеводородные газы деструктивной гидрогенизации угля и тяжелых нефтяных остатков в отличие от газов деструктив-

ной переработки нефтепродуктов характеризуются практическим отсутствием >в их составе непредельных углеводородов. Это объясняется тем, что этот процесс протекает в условиях .высоких концентраций водорода, который в .присутствии специальных катализаторов .полностью насыщает непредельные связи образующихся углеводородов. Состав и выход газов деструктивной гидрогенизации угля и тяжелых нефтяных остатков приведены в табл. 50. Эти газы после извлечения из них аммиака, сероводорода и отмывки углекислоты являются весьма 'богатым сырьем для получения жидких газов. Кроме газов ароматизации, приведенные газовые смеси содержат совершенно незначительное количество непредельных углеводородов.

Итак, основными источниками для получения топливных жидких углеводородных газов (пропан, бутан) должны служить попутные газы, газы газоконденсатных месторождений, искусственные нефтяные газы и пазы деструктивной гидрогенизации твердого и жидкого топлива. Однако следует указать, что газы термической и термокаталитической 'Переработки нефти и нефтепродуктов как содержащие значительное количество реакционно-способных непредельных углеводородов прежде всего должны подвергаться соответствующей переработке для их фракционирования с .последующим использованием в различных химических синтезах. В связи с изложенным процессы •получения жидких углеводородных газов будут ниже рассмотрены .применительно к попутным и другим аналогичным газам. 220

В связи с этим для перера'ботки нефтепродуктов, различных смол и углей были разработаны методы деструктивной гидрогенизации, приобретающие эсе 'большее и большее значение.

Таким 'образом, под термином деструктивной гидрогенизации объединены показанные выше, а также в разделе, посвященном крекингу нефтепродуктов, химические превращения и взаимодействия органических соединений с водородом, происходящие, как правило, в присутствии каталитических веществ при высоких температурах и давлениях.

На рис. 130 показана принципиальная технологическая схема деструктивной гидрогенизации тяжелого жидкого сырья (схема основных материальных потоков) в две ступени с рециркуляцией в ж'идкой и паровой фазе.

Деструктивной гидрогенизации может также 'подвергаться я твердое топливо (уголь), но технологическая схема переработки в этом случае значительно осложняется IB части подготовки угля к переработке.

Необходимость глубокого обогащения угля, сушки и .измельчения его, приготовления пасты в паровых мельницах и применение весьма высоких давлений водорода (300—700 атм) делают процесс деструктивной гидрогенизации угля экономически невыгодным; тем не менее в некоторых случаях этот способ переработки угля 'нашел применение в промышленности.

Смешанный поток поступает в сепаратор 12 для очистки от коксовой пыли, образующейся в процессе деструктивной переработки сырья в зоне реакции. Отсепарированный поток поступает в систему теплообменников-холодильников 13, а затем в сепаратор 14. Часть жидкого потока возвращается в продуктовый поток, большая же часть направляется в колонну 19. Крекинг-газы подаются на газоразделение в колонны 17 и 18. Природный газ подавляет реакцию коксообразования и повышает турбулизацию потока, что способствует снижению коксообразования в процессе термического крекинга. Метакрекинг позволил повысить октановое число прямогонного бензина с 68—64 до 72—76.

Возрастающие требования к качеству нефтепродуктов приводят к необходимости подвергать гидроочистке почти все фракции сернистой нефти и жидкие продукты их деструктивной переработки. Для гидроочистки светлых нефтепродуктов и масел используют водородсодержащий газ каталитического риформинга. Часть этого газа расходуется на самих установках риформинга для предварительной гидроочистки сырья — прямогонных бензиновых фракций. Гидроочистку бензина, предназначенного для риформинга, ведут до содержания серы в очищенном продукте не более 0,003% и азота не более 0,0005%.

Термический пиролиз углеводородов был первым промышленным процессом деструктивной переработки нефти. Сначала nnpoj лиз служил для получения светильного газа. В период первой мировой войны во многих странах обратили внимание на пиролиз керосина, как на дополнительный источник производства толуола. Получение ароматических углеводородов, главным образом толуола, посредством пиролиза осуществлялось вплоть до 40-х годов и постепенно с развитием процессов риформинга утратило свое значение. В настоящее время пиролиз газообразного и жидкого углеводородного сырья является основным крупномасштабным способом производства низших олефинов и вновь получает распространение как серьезный источник ароматических углеводородов.

В табл. 41 приведены составы газов, получаемых на промышленных установках основных типов деструктивной переработки нефти. Как следует из данных табл. 41, газ каталитического крекинга отличается от газа термического крекинга высоким содержанием углеводородов С4. Газ каталитического крекинга с хлористым алюминием состоит в основном из «-бутана и изо-бутана и не содержит непредельных углеводородов.

Аппаратура, применяемая для производства деструктивной переработки топлива, достаточно сложная, а «следствие того, что эти процессы проводятся при высоких температурах и .давлениях водорода, для изготовления аппаратов требуются высококачественные стали.

Олефины Сг— С5 выделяют из газов, образующихся при деструктивной переработке нефтяного сырья, в которых олсфины находятся в смеси с парафиновыми углеводородами. Процессы-деструктивной переработки нефти рассматриваются в гл. I.

Для увеличения ныхода бензина и других светлых продуктов дистилляты прямой гонки и мазут подвергают вторичной переработке с частичным разложением (деструкцией) углеводородов. благодаря применению деструктивной переработки нефтяного сырья (крекинг, пиролиз и др.) стало возможным резко увеличить выход легких дистиллятов из пефтей самых различных месторождении, В 1909 г., когда единственным способом переработки нефти прямая, гонка, из 100 л перерабатываемой нефти

получали о среднем 11 л бензина. Е настоящее время извести способы деструктивной переработки, позволяющие увеличить гн ход бензина ло 60—70% и более от количества псрерабйтыва мого сырьн.

В противоположность дистиллятам прямой гонки, продукт деструктивной переработки отличаются по составу от исходщ нефти (табл. 5). Они содержат значительные количества непр делыплх углеводородоо (олсфинои, диенов) и больше ароматич ских углеводородов. Непредельные и ароматические углеподоро^ представляют наибольшую ценность как сырье дли синтезов.

Состав фракций бензина прямой гонки и деструктивной переработки при 700" С, полученных из одного и того же нефтяного сырья

Таким образом, деструктивная переработка нефтяного сырья, яадуманпйя только как способ увеличения иыходя моторного топлива нъ нефти, приобрела исключительно пажное значение для химический промышленности как практически неисчерпаемы!! источник многочисленных исходных соединений для органической технологии. Выбор того или иного метода деструктивной переработки нефти определяется качеством исходного сырья и требованиями, предч.япляемыми к деле гили продуктам.




Дикарбонильным соединением Димеризации ацетилена Динамическая прочность Динамических характеристик Динамических механических Динамической вязкостью Динамическом равновесии Дальнейшего рассмотрения Дипольным взаимодействием

-