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

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.

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).
   

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.

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

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.
   

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.

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, К_ВСГ = 450м³/м³ Н₂ концентрациясы 60% айн, эквивалентті болады К_ВСГ=300м³/м³ Н₂ концентрациясы 90% айн.

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