Главная -> Словарь

Глубокого извлечения

Освещены вопросы методологии глубокого исследования высокомолекулярных нефтяных фракций и остатков, особенности аппара-турно-технологического оформления рассматриваемых процессов.

Данный метод решает две основные проблемы, препятствующие детальному анализу карбонильной области остаточных фракций и связанные с действием межмолекулярной ассоциации карбонильных типов и сильным наложением полос ИК-иоглощения. Описанный метод был использован для глубокого исследования кислородсодержащих соединений остаточного продукта окислительно-каталитической конверсии тяжелого нефтяного сырья .

Несмотря на то, что добыча и переработка нефти и газа, а такн-е потребление нефтепродуктов приняли за последние годы огро дные масштабы, химический состав этого промышленного сырья изучен еще недостаточно. В настоящее время накоплен больной материал об углеводородном составе бензиновой фракции. Что касается углеводородного состава керосиновой и масляной франций, то о нем известно очень мало. Объясняется это чрезвычайной сложностью выделения и идентификации большого числа углеводородов различных рядов, входящих в состав указанных фракций и имеющих температуру кипения выше 200° С. Необходимость глубокого исследования керосиновых и дизельных фракций приобретает особо важное значение в связи с широким распространением дизельных двигателей и применением керосинов в качестве топлива для реактивных двигателей.

По сравнению с методом технологических группировок он требует значительно большего объема химических анализов и применяется для глубокого исследования процесса термического крекинга. Этот прием оказался весьма плодотворным при описании процесса крекинга нефтяных остатков в печах установок замедленного коксования, термического крекинга и висбрекинга.

Освещены вопросы методологии глубокого исследования высокомолекулярных нефтяных фракций и остатков, особенности аппарату рно-технологического оформления рассматриваемых процессов.

Данный метод решает две основные проблемы, препятствующие детальному анализу карбонильной области остаточных фракций и связанные с действием межмолекулярной ассоциации карбонильных типов и сильным наложением полос ИК-ноглощения. Описанный метод был использован для глубокого исследования кислородсодержащих соединений остаточного продукта окислительно-каталитической конверсии тяжелого нефтяного сырья I2.17J.

Предвидя развитие крекинг-процесса, Д. И. Менделеев требовал от химиков глубокого исследования нефти и разработки путей химической ее переработки. «Должно разрабатывать, — писал он, — сведения о действии жара на тяжелые масла нефти. Тогда они перетерпевают изменения и между продуктами, конечно, найдутся технически важные и полезные».

Ведущая роль в развитии методов количественного описания химических процессов, основанных на результатах глубокого исследования кинетики и механизма протекающих реакций, принадлежала заведующему кафедрой технологии основного органического и нефтехимического синтеза Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева, профессору Николаю Николаевичу Лебедеву, который впервые прочитал в 60-е годы лекционный курс «Теория химических процессов органического синтеза», содержащий систематическое изложение этих методов. Этот курс входит теперь во все учебные 'планы специальности «технология органических веществ».

Для более глубокого исследования влияния химического со-

Для более глубокого исследования остаточная фракция разделялась препаративным градиентным элюированием на основные химические группы. Как видно из приведенных данных , ароматические и смолистые углеводороды являются преобладающими химическими группами сырья и исследуемой фракции, поэтому на них обращено основное внимание.

Дробное выделение и изучение алкано-циклоалкановой фракции методом ГЖХ достоверно, но очень трудоемко. Кроме того, содержание самых высокомолекулярных нормальных алканов в нефти очень мало, например в долинской нефти содержание С51 равно 0,001%. Поэтому для глубокого исследования состава нормальных алканов перспективных нефтей в дальнейшем использовалась хромато-масс-спектрометрия.

Следовательно, в первую очередь необходимо полностью перерабатывать нефтяной газ с целью глубокого извлечения из него С3 + С4.

Применение смешанного хладоагента позволяет за счет испарения легких компонентов получить температуры значительно ниже изотермы испарения пропана и тем самым достигнуть более глубокого извлечения целевых компонентов. При этом параметры холодильного цикла выбирают таким образом, чтобы после сжатия в холодильной машине и охлаждения обратными потоками сухого газа хладоагент полностью конденсировался.

Во ВНИПИгазопереработке были проведены расчетные исследования с целью определения возможности переработки нефтяных газов по методу НТК для глубокого извлечения пропана с применением холодильного цикла на смешанном хладоагенте, получаемом непосредственно на ГПЗ. Критериями при подборе состава хладоагента являлись его удельная холодопроизводительность и заданный уровень температур при принятой разности их на холодном конце холодильника-испарителя. Для облегчения выбора компрессорного оборудования при реализации холодильного цикла на смешанном хладоагенте была выбрана смесь углеводородов с молекулярной массой, равной молекулярной массе пропана.

Простейшими схемами НТК с каскадным холодильным циклом являются схемы с применением пропан-этанового или пропан-этиленового холодильного цикла. Обычно эти схемы двухступенчатые: на I ступени газ окончательно охлаждается за счет холода внешнего холодильного цикла, а на II — за счет внешнего этиленового или этанового цикла. Эти схемы используют либо для глубокого извлечения пропана , либо для извлечения этана и более тяжелых углеводородов.

Двух- и трехступенчатые схемы НТК служат для глубокого извлечения С3+иысшие или С2+высшие- В этих схемах используют либо каскадные, либо внутренние, либо комбинированные холодильные циклы.

не для получения более низких температур, чем те, которые может дать пропановое охлаждение, а для улучшения технико-экономических показателей установки за счет экономии высокопотенциального пропанового холода. При других параметрах эта схема может применяться для глубокого извлечения пропана, а при некоторой модернизации и для извлечения этана.

Схема, изображенная на рис. III.40, предназначена для глубокого извлечения пропана. Особенность схемы — охлаждение газа на I ступени конденсации за счет внешнего пропанового холодильного цикла, а на II ступени — за счет дросселирования конденсата из сепаратора II ступени и части конденсата из сепаратора I ступени. Компримированный до 3,7 МПа нефтяной газ последовательно охлаждается в воздушных холодильниках 2, регенеративных теплообменниках 3 и 4 и пропановом испарителе 5 до —30 °С и частично конденсируется. Образовавшаяся двухфазная система разделяется в сепараторе 6. Газ I ступени сепарации далее охлаждается до —64 °С за счет холода сухого газа, выходящего из сепаратора II ступени 10, в теплообменнике 7, а также конденсата II ступени сепарации и части конденсата I ступени, сдросселированных на дросселях 19 и 20 до давления 0,3 МПа, в теплообменниках 8 и 9. После отдачи холода испарившиеся при дросселировании потоки дожимаются компрессором 12 до давле-

Согласно работе , турбодетандеры целесообразно применять в схемах переработки газа в области низких температур от —45 до —75 °С. При этом, если содержание С3+ВыСШИе в сыром газе превышает 70—75 г/м3, то для обеспечения их глубокого извлечения детандер но го холода обычно нехватает и требуется дополнительное охлаждение. В нефтяных газах СССР содержание С3+высшие, как правило, превышает 150 г/м3. Это значит, что для обеспечения извлечения 80—90% Ся+высш„е от потенциала при их переработке по схеме НТК с турбодетандером, как правило, требуется предварительное пропановое охлаждение. Именно такие схемы были подвергнуты расчетному анализу.

Однако из-за простоты аппаратурного оформления наибольшее предпочтение фирма отдает схемам с пропановым холодильным циклом и детандером, как в случае извлечения С2+высшие, так и в случае глубокого извлечения пропана и более тяжелых углеводородов.

Собираемую в приемнике Е-3 суспензию гача I ступени разбавляют чистым растворителем до соотношения, установленного для II ступени фильтрации. Из приемника Е-3 смесь гача с растворителем поступает в загрузочную емкость Е-5 и оттуда подается на фильтры II ступени. Вторую ступень фильтрации проводят при температурах, более высоких, чем I ступень, для более глубокого извлечения масла из обрабатываемого гача. Температуру фильтрации II ступени регулируют изменением температуры растворителя, поступающего для разбавления гача I ступени. Полученный при II ступени фильтрации основной фильтрат, так же как и фильтрат от промывки лепешки II ступени, содержит про^ дукт, значительно более высокозастывающий, чем целевое масло.

Фирма BASF разработала процесс окисления о-ксилола в контактном аппарате с неподвижным слоем катализатора . Воздух и о-ксилол подаются в смеситель /; содержание о-ксилола в смеси достигает 0,8 — 0,9% — ниже нижнего предела взрываемое™. Рабочая смесь проходит теплообменник 2 и поступает в контактный аппарат 3 на катализатор. При 370—400 °С и объемной скорости подачи 1,0—1,3 с"1 о-ксилол окисляется кислородом воздуха на 70— 75% во фталевый ангидрид, на 5—8% в малеиновый ангидрид и на 20—22% в СО и СО2. Производительность 1 м3 катализатора достигает 200—300 кг в 1 ч. Теплота реакции используется для, получения пара низкого и высокого давления. Фталевый ангидрид выделяется из газового потока в кон-денсаторах-вымораживателях 4, охлаждаемых маслом. Малеиновый ангидрид улавливается водой в скруббере 5 в виде малеиновой кислоты. В установках небольшой мощности экономически нецелесообразно выделение малеиновой кислоты в виде ангидрида как товарного продукта. Поэтому большинство технологических схем предусматривает нейтрализацию и уничтожение водных растворов малеиновой кислоты. Фталевый ангидрид-сырец подвергается химической обработке и вакуумной ректификации в колонне 6, кубовый остаток которой проходит стадию исчерпывающей дистилляции 7 с целью более глубокого извлечения фталевого ангидрида.