Главная --> Справочник терминов


Кислородом карбонильной Процессы кислородной газификации, подобные «Шелл-процессу», позволяют перерабатывать практически все нефтяные углеводороды в газ с примерным составом, приведенным в табл. 30. С некоторыми изменениями этот способ газификации можно использовать и для производства водорода из твердых видов топлива. Для газификации твердого топлива разработаны реакторы как атмосферного (низкого давления), так и загерметизированного (повышенного давления) типа. Характерным примером установок первого типа являются установки фирм «Копперс — Тотцек» и «Винклер» (ФРГ), разработанные в период Второй 'мировой войны для переработки либо тонкоразмолотых, либо псевдоожиженных порошкообразных угля и полукокса. Эти установки представляют интерес не только как наиболее ранние образцы оборудования, но и с точки зрения их внутренних органических недостатков, таких, как низкая удельная производительность, неполная газификация, потери топлива с золой (в установках фирмы «Винклер») и с расплавленными шлаками (в установках фирмы «Копперс — Тотцек»). К недостаткам следует отнести также и возможность газифицировать твердое топливо только строго определенных сортов.

Книга посвящена технологии производства водорода для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (методами паровой каталитической конверсии углеводородов, паро-кислородной газификации нефтяных остатков), а также выделению водорода из водородсодержащих газов нефтепереработки и нефтехимии.

Схемы для производства водорода методом^ паро-кислородной газификации нефтяных остатков.. 154

Установки паро-кислородной газификации мазута под давлением 191

Водород паро-кислородной газификации нефтяных остатков 201

В дальнейшем начали применять гидроочистку и гидрокрекинг тяжелых нефтепродуктов, что потребовало организации производства водорода на НПЗ. Сырьем для производства водорода служат углеводороды нефти. Такое сочетание процессов можно было бы также отнести к перераспределению водорода нефти, если бы в производстве водорода не применялся водяной пар. В основных процессах производства Н2 (методом паровой каталитической конверсии углеводородов и паро-кислородной газификации углеводородов) к водороду, выделенному из углеводородов, добавляется водород, полученный из водяного пара. На этом последнем этапе развития переработки нефти происходит не только перераспределение водорода, но и обогащение им углеводородов нефти.

Технический водород, получаемый как побочный продукт каталитического риформинга бензина, содержит от 70 до 92% Н2. Водород же специального производства может содержать от 90 до 99,99% Н2 в зависимости от способа его получения. Технический водород, получаемый методом паровой каталитической конверсии углеводородов, содержит 95—96% Н2, а методом паро-кислородной газификации 97—98% Н2- Чем выше концентрация Н2 в техническом водороде, тем значительнее затраты на его производство. Оптимальная концентрация Н2 определяется на установках, производящих и использующих водород, исходя из расходных коэффициентов.

Основной примесью в техническом водороде является метан. В водороде, полученном в процессе каталитического риформинга, присутствуют также этан и пропан, а в водороде, полученном методом паровой каталитической конверсии и паро-кислородной газификации углеводородов, — окислы углерода и азот. К метану, поступившему с техническим водородом, прибавляется и метан, образовавшийся при гидрогенизации.

Потребность в водороде при глубокой переработке нефти с использованием гидрогенизационных процессов превышает 200 тыс. т в год. Несмотря на увеличение водорода, получаемого в процессе каталитического риформинга бензинов, почти вдвое по сравнению со схемами I и II, потребность в водороде приходится в основном удовлетворять за счет организации специального мощного производства Н2. Для производства водорода необходимо 660 тыс. т сырья и топлива, что составляет 5,5% от перерабатываемой нефти. Такое количество нефтезаводских газов вряд ли может быть получено на НПЗ. Потребуется применить процессы производства водорода из мазута методом паро-кислородной газификации его или часть полученного бензина использовать как сырье для производства Н2 методом паровой каталитической конверсии. Представленная схема со столь большим объемом гидрогенизационных процессов вряд ли будет реализована, потому что всегда будет стремление хотя бы частично заменить гидрогенизационные процессы, требующие больших капитальных вложений, менее сложными. Схему следует рассматривать как предельный вариант по потреблению водорода при переработке нефти — от 1,5 до 2,0% Н2 от перерабатываемой нефти. Более реальное потребление водорода при значительном развитии гидрогенизационных процессов — от 0,6 до 1,0% (масс.) Н2 на нефть.

Используя в качестве сырья для производства водорода методом паро-кислородной газификации нефтяные остатки с высоким содержанием серы и металлов, удается несколько утилизировать эти остатки на НПЗ. Высокая сернистость сырья улучшает условия его газификации и экономику последующей очистки полученного газа от сероводорода. Единственное требование, предъявляемое к сырью для газификации, — это достаточная текучесть его при 200—300 °С, позволяющая подавать сырье насосом, передавать его по трубам

Таким образом, выделение метана протекает в области низких температур (ниже —153 °С). К этой же области криогенных процессов относится процесс разделения компонентов воздуха с получением кислорода, применяемого, в частности, при производстве водорода методом паро-кислородной газификации углеводородов.

НО—R между кислородом карбонильной группы и водородом аминогруппы:

гидроксильного водорода одной молекулы с кислородом карбонильной группы —другой:

Несмотря на малое содержание енольной формы в равновесном ацетоуксусном эфире, при проведении реакций, характерных для этой формы, постоянно будут вовлекаться все новые количества ее за счет перехода из кетонной формы. Стабилизация енольной формы облегчается при возникновении водородной связи между кислородом карбонильной группы и водородом гидроксила енольной группировки;

Циклическая полуацетальная форма образуется при переходе атома водорода гидроксильной группы, принадлежащей пятому (Cs) или четвертому (С4) углеродному атому в глюкозе или шестому (С6) или пятому (С:,) атому углерода в случае фруктозы, к кислороду карбонильной группы. Такой переход облегчается тем, что, во-первых, карбонильная группа поляризована, а, во-вторых, при цепной форме молекула монозы в пространстве изогнута таким образом, что один из вышеперечисленных гидроксилов находится рядом с кислородом карбонильной группы:

Согласно механизму а, во время атаки воды основание оттягивает протон, поэтому общим результатом будет присоединение ОН^. Такое возможно, так как основание еще до атаки связано с молекулой воды водородными связями. Согласно механизму б, поскольку между НВ и кислородом карбонильной группы уже существует водородная связь, при атаке воды происходит

Многие ароматические кетоны реагируют, отрывая водород от молекул растворителя или какой-то другой атом водорода кислородом карбонильной группы, или с расщеплением углерод-углеродной связи, соседней с карбонильной группой:

Если в молекуле содержится гидроксильная группа (например, в спиртах, фенолах, карбоновых кислотах), то атомы кислорода гидроксилъных групп двух молекул могут тесно сблизиться из-за образования водородных связей. Водородные связи относятся к числу химических связей средней силы, но, когда их много, оин способствуют образованию прочных димерных или полимерных структур. Общеизвестными примерами являются а-спиральная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты и других природных полимеров и алмазоподобная структура кристаллического льда. Водородные связи образуются не только между двумя группами -ОН, но и между -ОН и кислородом карбонильной группы С=О, азотом аминогруппы -NH2 и т.д.

валентных колебаний V(C-X) находится в более длинноволновой области, чем для метилгалогенидов. И только для иодпро-изводных значения V(C-I) практически одинаковые. Однако, как и для всех других ацетилгалогенидов, частота валентных колебаний карбонильной группы (Vco) в ацетилиодиде выше, чем в ацетальдегиде (1747 см"1) и ацетоне (1735 см"1). Эти данные, а также меньшая длина связи С=О в ацетилгалоге-нидах по сравнению с ацетальдегидом (табл. 2) свидетельствуют о взаимодействии между атомами галогена и кислородом карбонильной группы. Молекулярная структура ацетилфтори-да и ацетилиодида была также определена методами электронной дифракции и микроволновой спектроскопии 31 (табл.2).

между кислородом карбонильной группы сложного эфира и растворителем

Более строго, оттягивание электронов кислородом карбонильной груп-

Незамещенная амндная, а также гидразидиая группы копланарны с кольцом при расположении на окисной стороне его. Это можно объяснить слабым внутримолекулярным взаимодействием типа водородной связи с внециклическим атомом кислорода [87-89]. Настоящей водородной связи, видимо, нет. Хотя расстояние 2,8 А между атомом кислорода и амидным атомом азота в обоих соединениях допускает [198, с. 248] ее образование, однако расположение атомов O...H-N слишком сильно отклоняется от линейного (угол OHN - 130°) и расстояние О...Н слишком велико (2,2-2,3 А) для нормальной водородной связи между О и HN (- 2,0 А [192, с. 16]). По этой же причине, в частности, исключается образование внутримолекулярных водородных связей между кислородом карбонильной группы и водородом метильной или гидразидной (пирамидального МН2-фрагмента) группы (расстояние О...Н - 2,3 А, углы OHN соответственно ~ 130 и 109°).




Коэффициента линейного Коэффициента нормальных Коэффициента преломления Коэффициента теплоотдачи Коэффициентом извлечения Коэффициентом молекулярной Коэффициентов абсорбции Коэффициентов молекулярной Коэффициентов теплопроводности

-
Яндекс.Метрика