Кіріспе. Мұнай мен оның әлемдік экономикадағы ролі. Органикалық заттардың өнеркәсібінің негізгі бағыттары



бет7/23
Дата02.12.2019
өлшемі5,51 Mb.
#52825
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   23
Байланысты:
ОЗХТ УМК КАЗ
ОЗХТ УМК КАЗ

11 сурет. Баяу кокстену екі блокты технологиялық қондырғысының кескіні: I - шикізат; II – тұрақты бензин; III - жеңіл газойль; IV - ауыр газойль; V – тұрақтану басы; VI – құрғақ газ; VІІ-кокс; VІІІ – камера отпаркасы; ІX – су буы
Шикізат (гудрон) немесе крекинг-қалдықты жылуалмастырғышта және пештің конвекциялық змеевигінде қыздырып, К-1 бағанның каскадты табақшасының жоғарғы жағына бағыттайды. Шикізат бөлігін каскадты табақшаның төменгі бөлігіне рисайкл коэфициентін реттеуге береді, осы бағанның төменгі каскадты табақшасы астында – коксты камерадан шыққан кокстену өнімінің булары мен ыстық газдары. Кокстену өнімінің булары мен газдарынан шыққан ағындар шикізатпен түйісу нәтижесінде шикізат қыздырылады да (390-405°С дейін), осыдан оның қайнауы төмен фракциялары қолданылады, ал будың ауыр фракциялары конденсацияланып және шикізатпен араласып, екіншілік шикізат деп аталатын зат түзеді.

К-1 бағанының төменгі жағынан екіншілік шикізатты пештік сорғышпен алады да пештің реакциялық змеевигіне бағыттайды (олар екі, параллельді жұмыс жасайды), ол олардың радиантты бөлігіне орналасқан. Пештерде екіншілік шикізат 490-510°С қыздырылады да төртаяқты кран арқылы екі паралельлді ағынмен екі жұмыс жасауцшы камераға түседі; екі басқа камера ос мерзімде дайындық циклінде тұрады. Камераның төменгі жағына енген ыстық шикізат біртіндеп оны толтырады себебі камера көлемі үлкен онда шикізат болу уақыты аз,ғантай және онда шикізат крекингі жүреді. Кокстену өнімінің буы камерадан үздіксіз К-1 бағанына кетеді, ал салмағы артқан қалдық камерада қалып қалады. Сұйық қалдық біртіндеп кокске айналады.

БКҚ фракцияланушы бөлігіне негізгі ректификациялық баған К-1, К-2 мен К-3 отпорлы бағандар, К-5 бензинді тұрақтандыру бағаны мен кокстену газын деэтандау арналған, фракцияланушы абсорбер К-4 кіреді.

Коксты камералар циклді график бойынша жұмыс жасайды. Камера толған кезде ~70-80% биіктігі бойынша, шикізат ағынын басқа камераға ауыстыратын кран көмегімен ауыстырады. Кокспен толған камераны су буымен сұйық өнімдер мен мұнай буынан бөлу үшін үрлейді. Үрленген өнімдер алдымен К-1 бағанға түседі. Содан кейін кокс 400-405°С дейін түседі, бу ағынын бағаннан алып тастайды да скрубберге бағыттайды (суретте көрсетілген). Су буымен коксты 200°С дейін суытады, содан соң камераға су береді.

Камерадан коксты шығару үшін гидравликалық әдіс қолданады. Кокс пластын су ағынымен 10-15 МПа қысыммен ыдыратады. Камераның үстінде биіктігі 40 м бұрғылайтын вышка орнатады. Вышкада гидродолото бекітеді, соның көмегімен кокс қабатында орталық тесік бұрғылайды. Сосын гидродолотоны гидрорезакпен алмастырады. Гидрорезак камера бойынша ауысып жүреді, толығымен кокс қабырғасынан бөлінеді.

Кокс тиелген коксты камера, престеледі де ыстық су буымен қыздырады, сосын ыстық бумен 360-370°С температураға дейін жұмыс істейтін жұмысшы кокстеу цикліне бұрады.

БКҚ дайындаушы операцияларына 24-34 с уақыт кетеді.

Термиялық процесс қондырғысы. Термиялық крекинг қондырғысының негізгі құралына екікамералы түтікті пештер жатады, шығарылатын реакциялық камера, жоғары қысымды булаушы, ректификациялық баған. БКҚ құралы топтарға бөлінеді.

1. Технологиялық құралы, оған түтікті пештер, коксты камералар, ректификациялық бағандары жатады.

2. Коксты гидравликалық шығаруға арналған құрал.

3. Коксты тиеу мен өңдеуге арналған құрал.


Негізгі әдебиет 1[210-285],2[127-160]1[]

Қосымша әдебиет 1[112-145], 3[150-174]

Бақылау сұрақтары:

  1. Мұнай шикізатының термиялық процестерінің мақсаты.

  2. Мұнай шикізатын өңдеудің термиялық процестерінің химизмі.

  3. Термиялық крекинг процесінің технологиясы.

  4. Ауыр шикізатты кокстеу технологиясы.

  5. Термиялық процестердің негізгі қондырғылары.

  6. Баяу кокстену қондырғысы (БКҚ).


6 ДӘРІС. Көмірсутек шикізат қайта байытудың каталитикалық гидрогенизациялық процестерінің технологиясы
Мұнайөңдеуде отындық фракцияның каталитикалық гидротазалау процесін қолданады және мұнай қалдығы мен қайнауы жоғары дистиляттардың гидрокрекингінің деструктивті гидрогенденуі.

Мұнайөңдеуде гидрокаталитикалық процестерді интенсивті дамытудың себебі тауарлық мұнайөнімінің сапасына экологиялық талапты қатаңдатқанда жалпы балансында күкіртті және жоғарыкүкіртті мұнайлар үлесін үздіксіз жоғарлату болып табылады.

Гидробайыту процесінің мақсаты әртүрлі. Моторлық отындарды гидротазалауға ұшыратады яғни, S, N, J гетероорганикалық қосылыстарды, мышьякты, галогенді, металдар мен қанықпаған көмірсутектердің гидрленуін, сол арқылы эксплуатациялық қасиетін жақсарту.

Вакуумды газойльді гидрообессирлеу нәтижесінде – сырье каталитикалық крекинг шикізаты – крекинг өнімі сапасы мен шығымы жоғарлайды.



Мұнайлы майларды гидрообессирлеуге ұшыратады яғни оларды түстілендіріп, кокстенуін, қышқылдығын және эмульсиялануын төмендету үшін.

Шикізаттың гетероорганикалық қосылыстарының гидрогенолиз реакциясының химизмі. Гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолизі гидробайыту процесінде С-S, C-N, C-O байланыстарды және түзілген гетероатомдағы Н2 қанықтыру мен мұнай шикізатының көмірсутектік бөлігіндегі молекуласының = байланысын ыдырату жүреді.

Күкірторганикалық қосылыстардың гидрогенолизі. Меркаптандар күкіртсутекке және сәйкесті көмірсутекке дейін гидрленеді:
RSH + H2  RH +H2S
Сульфидтер меркаптандар түзілуі арқылы гидрленеді:
RSR´ + H2 → RSH +R´H R´H +RH + H2S
Дисульфидтер ұқсасты гидрленеді:
RSSR´ + H2 → RSH +R´SH RH +R´H + 2H2S
Циклді сульфидтер (тиофан мен тиофен) сәйкесті алифатты көмірсутектер түзе гидрленеді:

Бенз- және дибензтиофендер мына кескін бойынша гидрленеді:


Азоторганикалық қосылыстардың гидрогенолизі: Мұнай шикізатныдағы азот гетероциклде пиррол мен пиридин туындысы түрінде болады. Гидрлену келесі кескін түрінде жүреді:

Оттекқұрамды қосылстардың гидрогенолизі:

Мұнай шикізатындағы оттек спирттер, эфирлер, фенолдар мен мұнай қышқылдары түрінде бола алады. Оттекті қосылстарды гидрлегенде сәйкесті көмірсутектер мен Н2О түзіледі:



Көмірсутектердің гетероатомды гидрогенолиз реакциясы экзотермиялық және көлемі өзгермей жүреді немесе көмірсутектердің қанықпаған гетероатомдары гидрогенолиз жағдайында (мысалы, тиофен туындысында) көлемі төмендейді және экзотермиялық тиімділігі біршама жоғары. Гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолиз реакциясы термодинамикалық төментемпературалы болып табылады. Қысым газдыфазалы реакцияның тепе теңдігіне әсер етпейді немесе гидрогенолиз өнімі түзілуіне жағдай жасайды.

Гидрогенизациялық процестердің катализаторлары мен олардың әсер ету механизмі. Гидрогенизациялық процестердің өнеркәсіптік катализаторлары құрамына ереже бойынша, келесі компоненттер кіреді:

  1. Металдар VIII тобының: Ni, Co, Pt, Pd, кейде Fe;

  2. VI топтың тотықтары немесе сульфидтері: Мо, W, кейде Сr;

  3. Механикалық мықтылығы жоғары және меншікті беті дамыған термотұрақты тасымалдағыштар.

Металлдар (Ni, Co, Pt, Pd) катализаторларға дегидро-гидрлеуші қасиеттер береді, бірақ олар түйісетін улы заттардың уландырушы әсеріне қатысы бойынша тұрақты болып келеді.

Мо, W тотықтары жартылай өткізгіш болып келеді. Олардың каталитикалық белсенділігі тотығу –тотықсыздану реакциясына қатынасы бойынша олардың бетінде бос электрондар болуымен негізделеді, олар адсорбция, хемосорбция, органикалық молекуланың гомолиттік ыдырауына көмектеседі.

Мо, W сульфидтері тесікті жартылай өткізгіштер болып табылады. Олардың тесіктік өткізгіштігі гетеролиттік реакция, атап айтқанда C-S, C-N және C-O байланыстар ыдырауына негізделген.

Ni мен Сотың Мо немесе W үйлесімі олардың қоспасына бифункционалды қасиет береді – бірмезгілде гомолиттік, әрі гетеролиттік реакция жүру қабілетін жүзеге асырады, ең маңыздысы, мұнай шикізатының құрамындағы күкіртті және азотты қосылыстардың улаушы әсеріне қатысты тұрақтылығы.

Тасымалдағыштарды қолдану катализатолрдағы активті компоненттердің құрамын төмендетуге мүмкіндік береді, ол қымбат материалдарды қолдану жағдайында ең маңызды болады.

Бейтарап табиғатты тасымалдағыштар (Al, Si, Mg және басқа тотықтары) катализаторларға солардың негізінде қосымша каталитикалық қасиеттер бермейді.

Қышқылдық қасиетті тасымалдағыштар, мысалы, жасанды аморфты әрі кристалды алюмосиликаттар, цеолиттер, фосфаттар мен басқалары катализаторларға қосымша изомерлеуші және крекирлеуші қасиеттер береді. Сондықтан қайнауы жоғары қалдықты мұнай фракцияларының гидрообессерлеу катализаторлары әсіресе, гидрокрекингтікі, қышқыл-активті тасымалдағыштар қолдана отырып дайындайды.

Реакторлар типінен тәуелді тасымалдағыштағы катализаторларды таблетка, шарик немесе микросфералар түрінде дайындайды. Мұнайөңдеуде гидрогендену процесінде алюмокобальтмолибденді (АКМ), алюмоникелмолибденді (АНМ) және араласқан алюмоникелькобальтмолибденді (АНКМ), сонымен қатар алюмоникельмолибденсиликатты (АНМС) катализаторлар біршама кең таралған. Соңғы жылдары цеолитқұрамды катализаторлар кең қолданылады, мысалы ГS-168ш, ГК-35, ГКД-202.



Гидрогенизациялық процестермен басқару негіздері. Шикізат. Шикізаттағы гетероатомды көмірсутектердің құрамы мұнай фракциясының химиялық және фракциялық құрамынан тәуелді біршама аралықта тербеледі. Шикізат ауырлау шамасы бойынша, тек оның жалпы құрамы ғана жоғарлап қоймайды, гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолизіне қатысты біршама термотұрақты үлесі де жоғарлайды.

Н2 шығымы. Гидротазалау мен гидрообессерлеу сонымен қатар шикізаттағы гетероқоспа құрамынан және оның тегінен тәуелді болады. Температура, қысым мен шикізат берілуінің көлемдік жылдамдығы. Олар химиялық кинетикаға толық сәйкесті гидротазалаудың газдыфазалы процесіндегі гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолизі тереңдігі мен жылдамдығына әсер етеді. Мысалы, дизельді отынға қойылатын обессирлеу тереңдігі 90-93% көлемдік жылдамдық мынадай болғанда 4с-1, Р - 4Мпа және t – 350-380°С болғанда жетеді. Қайнайтын шикізат ↑350°С болғанда, гидрообессерлеу негізінен сұйық фазада болады, және 7-8 МПа жоғарлату реакция жылдамдығын біршама жоғарлатады, катализатор бетінде сұйық қабыршағы арқылы сутек тасымалдануы жылдамдайды.

Парциалды қысым Н2 және СҚГ циркуляциясының қысқалығы (сутек құрамды газ).

Процестің жалпы қысымы жоғарлағанда сутектің парциалды қысымы өседі. Осы параметрге СҚГ циркуляциясының қысқалығы мен өнеркәсіптік жағдайда 60 тан 90% айн, ондағы Н2 концентрациясы әсер етеді. СҚГ Н2 концентрациясы ↑ болған сайын, циркуляция қысқалығы төмен болады. Себебі, КВСГ = 450м33 Н2 концентрациясы 60% айн, эквивалентті болады КВСГ=300м33 Н2 концентрациясы 90% айн.



Катализатор регенерациясы. Катализатордың алғашқы активтігін орнына келтіру үшін коксты тотықтыра жағы регенерациясына ұшыратады.

Дизельдік отынды гидротазалаудың принципті технологиялық кескіні.

Гидрогенизациялық процестердің өнеркәсіптік қондырғысына келесі блоктар кіреді: реакторлы, бөлінуімен газдыөнімді қоспа сепарациясы, Н2S тен СҚГ тазалау, гидрогенизатты тұрақтандыру, компрессорлы болады (12 сурет).






Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   23




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет