WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Гідроочищення нафтопродуктів - Реферат

Гідроочищення нафтопродуктів - Реферат

1до 0,1%.
Важливою характиристикою реактивного палива є вміст ароматичних сполук до 10-16%. В прямогонній керосиновій фракції ароматичних сполук 14-30%, у легкому газойлі каталітичного крекінгу-до 70%. З метою зменшення вмісту ароматичних сполук процес гідроочищення проводять на активному каталізаторі з тиском до 7Мпа, в таких умовах за рахунок гідрірування ароматичних сполук їх вміст помітно зменшується до потрібного значення.
Гідроочищення ДП проводять з метою виробництва товарного дизельного палива із вмістом S 0,2-0,5%.гідроочищення при 350-400 С та 3-4МПа без помітної вміни складу фракції та гідроочищення на 85-90%. Для збільшення цетанового числа треба також гідрірувати ароматичні сполуки, тому процес проводять при t 400 С та тиску до 10МПа.
Технологічна схема відрізняється тим, що сепарацію виконують в одну стадію. H2S відгоняють разом з ВСГ, котрий очищають від H2S в циклі. Використовують абсорбційне очищення розчином МЕА.
Гідроочищення нафтових мастил. Особливість процесу у тому, що сировина ( мастило) проходить реактор головним чином як рідина в суміші з ВСГ та парами, які створюються при попередньому нагріванні до 280-300 С при 3,5-3,8МПа.
Схема така ж як при гідроочищенні ДП.
У трубчату пічь подають суміш ВСГ з сировиною( рідиною) при 160 С при 4,0МПа. Після реактору суміш охолоджують та очищають від газів, води та домішків у ряді колон та апаратів.
У маслі зменшується вміст S, коксуювання та кислотність мала, температура застигання може збільшитись на 1-2 С, індекс в'язкості на 1-2%.
Каталітичний крекінг
Каталітичний крекінг це процес деструктивного перетворення важких дистилятних фракцій у моторні нафтові фракції та продукти, що використовують як сировину нафтохімічних виробництв.
Хімічні основи процесу
Основні реакції каталітичного крекінгу: розщеплення високомолекулярних вуглеводнів (крекінг) ; ізомерізація; дегідрірування. Найбільше значення має деструкція великих молекул, що приводить до утворення світлих фракцій.
Алкани в умовах каталітичного крекінгу реагують по йонному механізму. Перша стадія йде двома засобами-гомолітичним термічним розщепленням до алкенів та аренів, котрі при взаємодії з каталізатором дають карбкатіони та відривом гідрід-йона при дії каталізатора ( НА) на алкени.
1. RH R1H + R2CH=CH2
+ -
R2CH=CH2 + HA R2CHCH2 + A
+
2. RH + HA R+ H2A
+
RH + H2A R + H2 + AH
Ізоалкани реагують на цьому етапі швидше, бо відрив Н+ від третинних атомів С потребує меншої енергії, ніж від первиннихта вторинних атомів С .
Далі можливі різні шляхи продовження реакції. Наприклад, якщо створився карбкатіон +С7Н15, то більше віроятним буде його ізомерізація до стійких вторинних та третинних структур, а потім -розпад карбкатіона.
Ізомерізація +
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CHCH3
+ +
CH3CH2CH2CH2CHCH2CH3 CH3CH2CH2CH2C(CH3)2
-розпад
+ +
CH3CH2CH2CH2CH2CHCH3 CH3CH2CH2CH2 + CH2=CHCH3
+ +
CH3CH2CH2CH2CHCH2CH3 CH3CH2CH2 + CH2=CHCH2CH3
Швидкість крекінгу алканів зростає із збільшенням довжини ланцюга. Низькомолекулярні карбкатіони відривають гідрід-йон від молекули високомолекулярних вуглеводнів і реакція продовжується далі.
+ +
CH3CH2CH2 + RH CH3CH2CH3 + R
Таким чином, високомолекулярні алкани перетворюються у алкени і низькомолекулярні алкани у 10-100разів швидше, після по реакціям термічного крекінгу.
Швидкість каталітичного крекінгу алканів у 100-1000разів більше, ніж у подібних алканів. Алкени дуже легко перетворюються у карбкатіони.
+ +
H2C=CHCH2CH3 + H CH3CHCH2CH3
Далі йдуть реакції ізомерізаціїкарбкатіонів і їх -розпаду по схемі перетворення алканів.
Частково алкени вступають в спеціфічні реакції циклізації і рекомбінації, з створюванням більш ненасичених структур.
Циклоалкани реагують з такою ж швидкістю, як і подібні алкани. Основними реакціями для них є: розкриття кільця із створенням алкенів і дієнів, дегідрірування до аренів та ізомерізація циклів і бокових груп.
Арени досить стійки в умовах каталітичного крекінгу. Але поліциклічні арени стійко сорбуються на каталізаторі і поступово втрачають водень, а високоненасичені сполуки перетворюються на нафтовий кокс на поверхні каталізатору, що веде до його закоксування.
Таким чином, схема реакцій каталітичного крекінгу значно відрізняється від схеми перетворень термічного крекінгу. Каталітична деструкція приводить до сполук з низчою молекулярною масою, за рахунок ізомерізації карбкатіонів створюються ізо-структури і, таким чином, важкі фракції значно. Мірою-на 70-80%перетворюються у світлі фракції (до 350 С). Бензинова фракція каталітичного крекінгу має досить високе октанове число 78-85 (за моторним методом), що значно вище, ніж у прямогонній бензиновій фракції.
Каталізатори і макрокінетика процесу
Сучасні каталізатори крекінгу уявляють собою складні системи, які складаються з 10-25%цеоліту в рідкоземельної чи декатіонірованої формах, рівномірно розподіленного в аморфному алюмоселікаті, та сформовані у виді мікросфер чи кульок.
Цеоліти-кристалічні алюмоселікати-получають звичайно кристалізацією натрієвих алюмокремнегелей.
Аморфний алюмоселікат, у якому розподілен цеоліт, володіє власною активністю. Каталітично активними центрами алюмоселікатів являються як кислоти Бренстеда, так і Льюіса.
Швидкість реакцій на цеолітвміщуючому каталізаторі на 2-3 порядки вище, ніж на аморфному. В той же час цеолітвміщуючи каталізатори володіють більш високою термічною та механічною стабільністю, ніж чисті цеоліти.
Швидкість каталітичного процесу встановлює найбільш повільна стадія. Якщо процес протікає у дифузійній області, то швидкість його мало залежить від температури. Для збільшення швидкості необхідно використовувати крупнопористі чи сильнопотрощенні, наприклад, пиловидний каталізатор, що дозволить збільшити поверхню каталізатору.
Якщо найбільш повільною стадією являється хімічна реакція, то швидкість процесу залежить, головним чином, від температури. Проте збільшуватишвидкість збільшуванням температури можна тільки до встановленої межі, після чого реакція переходить у дифузійну область.
Для крекінгу нафтових фракцій практично неможливо описати всі хімічні реакції. Тому звичайно обмежуються розгляданням схем, враховуючих основні напрямки та результуючий ефект крекінгу. Кінетику крекінгу нафтових фракцій на ціолітвміщуючому каталізаторі у більшості випадків уявляють рівнянням першого порядку
кеф = 0 / (1-х ),
де кеф-ефективна константа швидкості реакції, моль/(с*г),
0-швидкість подачі рідинної сировини, моль/(с*г),
х-конверсія сировини, мольні долі.
Більш вірний опис кінетики каталітичногокрекінгу нафтових фракцій досягається при використанні рівнянь, враховуючих дезактиваціюкаталізатору у ході реакції. Швидкість процесу та вихід продуктів крекінгу істотно змінюються у залежності від якості сировини, властивостей каталізатору та повноти його регенерації, технологічного режиму, і конструктивних особливостей реакційних
Loading...

 
 

Цікаве