WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаТехнічні науки → Техніка і технологія паливної промисловсті - Реферат

Техніка і технологія паливної промисловсті - Реферат

рідинні вуглеводні з'єднання сірки, азоту, кисню і мінеральних речовин. Нафта відома людству близько 5000 років, але лише у минулому столітті з неї почали виділяти керосин, який використовували як паливо для печей.
Потім довгі роки нафту переробляли шляхом перегонки.
Перегонка - це фізичний процес розділення нафти на фракції, основа-ний на різних температурах кипіння сполук, що входять до її складу. Перегонка відбувається за такою технологією:
- нагрівання нафти до t=170-175 ;
- подальше нагрівання нафти у трубчастій печі до t=350 шляхом спалювання газу або рідинного палива;
- перегонка нафти в ректифікаційних колонах.
Головні недоліки цього процесу: низький вихід бензину (не більше 20%) і недостатня чистота фракцій.
З метою отримання більш чистих фракцій перегонку іноді роблять декілька разів. Такий спосіб отримання нафтопродуктів називають ректифікацією.
Вперше пристрій для перегонки нафти було зроблено у 1823 році.
В наш час застосовують більш продуктивні методи отримання нафто-продуктів, засновані на використанні хімічних реакцій за участю каталіза-торів. Це так званий крекінг-процес.
3.Переробка нафти хімічним способом
Вихід бензину з нафти можна значно збільшити (до 65-70%) розщепленням вуглеводнів з довгим ланцюгом на вуглеводні з меншою відносною молекулярною масою. Такий процес називається крекінгом. Крекінг може бути термічним і каталітичним.
Термічний крекінг - це розщеплення важких вуглеводнів в результаті чого утворюються вуглеводні з меншою кількістю атомів вуглецю в молекулі. Термічний крекінг проводять при нагріванні вихідної сировини (мазуту) до температури 470-550 С при тиску 20-70 МПа. При цьому молекули вуглеводів з великим числом атомів вуглецю розщеплюються на дрібніші молекули насичених і ненасичених вуглеводнів. Наприклад:
С16Н34 С8Н18 + С8Н16;
гексаденон оптон оптек
С8Н18 С4Н10 + С4Н8;
октан бутан бутен
С4Н10 С2Н6 + С2Н4.
бутан етан етен
Таким способом добувають автомобільний бензин. Термічний крекінг вперше було застосовано у 1891 році.
Каталітичний крекінг проводять при наявності каталізаторів ( lCl3, Cr2O3, алюмосилікатів) при 470-500?C та атмосферному тиску. Цим способом добувають авіаційний бензин з виходом до 80%. Такому виду крекінгу піддаються переважно газова і газойлева фракції нафти. Під час каталітичного крекінгу разом з реакціями розщеплення відбуваються реакції ізомеризації. В результаті їх утворюються насичені вуглеводні з розгалуженим вуглецевим скелетом молекули, що поліпшує якість бензину. Внаслідок нагрівання важких фракцій нафтопродуктів при наявності каталізаторів вуглеводні, які містять 6-8 атомів гідрогену в молекулі, перетворюються на ароматичні вуглеводні. Ці процеси відбуваються під час риформінгу (облагороджування) бензинів.
При крекінг-процесах утворюється велика кількість газів, які містять здебільшого насичені і ненасичені вуглеводні.
При температурі 700?C і вищій відбувається піроліз - розпадання орга-нічних речовин без доступу повітря. В результаті піролізу нафти основними продуктами реакції є ненасичені газоподібні вуглеводні (етилен, ацетилен) й ароматичні - бензол, толуол та інші. Оскільки піроліз нафти - один з найважливіших способів добування ароматичних вуглеводнів, то його часто називають ароматизацією нафти.
4 Нафтопродукти
Переробкою нафти отримують продукти більше 10 тис. найменувань. Усі вони умовно поділяються на дві групи:
- продукти, готові до вживання (різні види палива і мастила);
- сировина для подальшої переробки на підприємствах хімічної промис-ловості (розчинювачі, нафтові кислоти, бензол, толуол, ксилол, парафін, вазелін, бітуми).
Розглянемо першу групу.
Карбюраторне паливо - використовується для двигунів внутрішнього згорання з запалюванням від електричної іскри. Основний показник карбюраторного палива - детонаційна стійкість, яка оцінюється октановим числом (0-100). Октанове число - це процентний вміст ізооктану, не схильного до детонації, в порівнянні з присутнім у паливі гептаном, що згорає з вибухом, руйнуючи деталі двигуна. Отже чим більше октанове чис-ло, тим якіснішим вважається паливо.
Октанові числа деяких карбюраторних палив:
- автомобільні бензини - 66, 72, 76, 80, 92, 95, 98;
- авіаційні бензини - 70, 91, 95, 100;
- тракторні бензини - 40, 45;
- тракторний лігроїн - 54.
Дизельне паливо - використовується в поршневих двигунах дизелів. Запалювання палива в них відбувається без електричної іскри при температурі 550-600?C під тиском.
Основний показник дизельного палива - цетанове число, яке характеризує схильність палива до запалювання. Чим вище це число, тим краще паливо. Найбільш поширеним дизельним паливом є солярове масло (солярка), цетанове число якого знаходиться в межах 35-50 одиниць.
В карбюраторних і дизельних паливах стандартами обмежена кількість кислот, лугів, сірки і вологи, оскільки ці компоненти скорочують строк служби двигунів.
Котельне паливо - використовують у парових котлах, на теплоелектро-станціях, парогенераторних і котельних установках, у промислових печах (наприклад, мартенівських), у горнах ковальських цехів машинобудівних заводів тощо. Це мазути, які залишаються після переробки нафти, кам'яного вугілля і горючих сланців.
Мастильні масла - це продукти подальшої перегонки мазуту під вакуумом. Їх використовують при експлуатації машин для зменшення тертя і зниження температури в зоні ковзання спряжених поверхонь деталей. За використанням вони поділяються на моторні, індустріальні, турбінні,компресорні, трансформаторні, трансмісійні. За температурою запустіння - на літні й зимові.
Консистентні мастила отримують добавкою до мастильних масел згу-щувачів (мила, церезину, сульфідів). Їх використовують для зменшення тертя і зносу деталей від корозії, гермітації. На відміну від мастильних масел вони густі. Типовий представник - солідол.
5 Дещо про майбутнє паливної промисловості
Подальший розвиток суспільства багато в чому залежить від нафти, оскільки вона є незамінною сировиною для синтезу і для виробництва пального.
В результаті хімічної переробки чорна олійна рідина перетворюється на волокна і пластмаси, запашні і вибухові речовини, ліки і барвники. Чим глибша переробка нафти, тим більше корисних продуктів можна добути з неї. На жаль, ще й сьогодні до 87% видобутих нафтопродуктів спалюється і лише 13% використовується для хімічної переробки. Людство давно усвідомило, що нафта - надто цінна хімічна сировина, щоб спалювати її у вигляді пального. До того ж ресурси цієї копалини на планеті швидко скорочуються. У зв'язку з цим постає питання про заміну нафти як джерела енергії і сировини. Принципово ця проблема може бути розв'язана за рахунок використання вугілля, запаси якого у природі значно більші ніж запаси нафти. У вугіллі міститься вільний вуглець, який можна перетворити на різні речовини хімічним способом. Однак таке перетворення потребує значних матеріальних витрат, отже продукт, добутий з вугілля, буде дорожчим, ніж добутий з нафти.
Відпрацьовані родовища іноді використовуються як сховища нафти, закачуючи через свердловини нафту, здобуту в інших родовищах і навіть в інших країнах. Так використовують відпрацьовані родовища у США. Завозять нафту із країн Африки і зберігають її для майбутніх поколінь.
Література
1 Абдулин Ф.С. Добыча нефти и газа. -М.: -1983.
2 Артёменко А.И. Органическая химия. -М.: -1998.
3 Бараз В.И. Добыча, подготовка и транспорт нефтяного газа. -М.: -1975.
4 Общая химическая технология /Под ред. проф. А.Г. Амелина. -М.: -1997.
5 Основы технологии важнейших отраслей промышленности / Под ред. Сидорова. -М.: - 1971.
6 Основы химической технологии /Под ред. Проф. И.П. Мухлекова. -М.: -1991.
7 Павлов Б.А., Терентьев А.Н. Курс органической химии. -М.: -1980.
8 Скрипка О.И. Добыча нефти. -М.: -1975.
9 Сколов О.А. Нефть. -М.: -1970.
10 Соколов Р.С. Химическая технология, -М.: -1999.
11 Технология важнейших отраслей промышленности /Под ред. Гринберга. -М.: -1985.
12 Ширяков В.П. Органическая химия. -М.: -1971.
13 Элияшевский И.В. Технология добычи нефти и газа.-М.: -1976.
Loading...

 
 

Цікаве