Мұнайды қайта өңдеу процестері арасында гидрогенизациялық каталитикалық процестердің үлесі


Кіріспе 3
1 Гидрогенизациялық процестер тарихынан қысқаша мәлімет 4
2 Гидрогенизациялық процестер 6
2.1 Гидрогенизациялық процестердің механизмі жəне катализаторлары
6
2.2
2.3
3 Дистилляттарды гидротазалау процестері
Дистилляттарды гидрокрекингтеу процестері
Гидрогенизациялық процестердің экологиялық мәселелері 9
16
17
3.1 Өрт және жарылғыштық категориясы 18
3.2 Адам организміне улы заттар әсерінің сипаты 20
Қорытынды 21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 22
Гидрогенизациялық процестер мұнай өңдеуде және мұнайхимиясында кең қолданысқа ие. Оларды тұрақты жоғары октанды бензиндерді алу үшін, дизельді және қазандық отындарының, сонымен қатар майлау майларының сапасын арттыру үшін пайдаланылады. Мұнайхимиялық өнеркәсіпте гидрлеу реакциясының көмегімен циклогексан және оның туындылары, көптеген аминдер, спирттер және бірқатар мономерлер қатары алынады. Гидрогенизациялық процестердің соңғы жылдары жылдам қарқындармен дамуы тауарлық мұнай өнімдерінің сапасына қойылатын талаптардың жоғарылуымен, сутегі өндірісінің қолдану аумағының едәуір кеңеюімен, және жоғары тиімділікті катализаторды пайдаланумен түсіндіріледі.
Мұнай өңдеуші өнеркәсіптерде гидрогенизациялық процестер өңделуші мұнай фракцияларының көмірсутекті және фракциялық құрамдарын реттеу үшін, олардан күкіртті және азотты қосылыстарды аластату, мұнайлы отындардың, майлардың, және мұнайхимиясы үшін арналған шикізаттардың эксплуатациялық сипаттамаларын жақсарту үшін қолданылады. Негізгі гидрогенизациялық процестер болып келесілер саналады:
- мұнай фракциялардан күкіртті, азотты және оттекті органикалық қосылыстарды өнімдер сапасын жоғарылату мақсатында немесе одан ары өңдеу үшін дайындау үшін аластату;
- мұнай фракциялардағы алкендер мен арендерді гидрлеу;
- мұнай фракцияларының гидрленуі;
Бүгінгі күні пайдалануда тұрған мұнай шикізатын гидроөңдеу реакторларының көпшілігі 70 жылдардың ортасында жобаланып құрастырылған. Өнімдер шығарымы мен олардың сапасы өзгергендіктен көптеген мұнай өңдеушілер катализаторларды өңдеу прогресін пайдаланудан үстемдіктерге ие бола және өз қондырғыларына ірі қаржылай салымның алдын ала алды. Алайда, реакторлы жүйе потенциалын экономикалық жағынан тиімді етіп толығымен іске асыру үшін істегі реакторлы жүйелердің олардың жаңарту жолдарын қарастыра жұмыс сипаттамалары мен құрылыстарының толық бағалануы қажет.
2000 жылдан бастап Еуропада цетанды сан бойынша “51-ден аз емес”, күкірт бойынша “0,035 массалық % аспайтын”, тығыздық бойынша полиароматты қосылыстардың құрамын “көлемнің 11%-дан аспайтындай” етіп нормалау кезінде “0,845 грамм/см3 аспайтын” талаптарын бекітетін Еуро-3 нормалары қолданылуда.
1 Ахметов С.А. Технология глубокой перерабоки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. -Уфа: Гилем, 2002. 672 с.
2 Ластовкин Г.А., Радченко Е.Д., Рудина М.Г. Справочник нефтепереработчика. – Л.: Химия,1986.648с.
3 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеудің арнайы технологиясы.- Алматы, 2002.
4 Танатаров М.А., Ахметина М.Н., Фасхутдинова Р.А. Технологические расчеты установок переработки нефти. - М.: Химия, 1987. 210 с.
5 Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. 2 часть.- М.: Химия.1990. 275 с.
6 Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. ч.І.- М.: Химия, 1972
7 Технологический регламент установки ТОО ШНОС.- Алматы , 1988.
8 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы. – Алматы, 2001.278б.
9 Эрих В.И., Расина М.Г. Химия технология нефти и газа. – М.: Химия, 1985. 256 с.
10 Омаралиев Т.О., Айтымбетов Н.Ш. Мұнай және газ өңдеудегі катализ. – Алматы, 1999.
11 Улы және радиациялық заттар қауіптілігі ҚР ҚНжЕ. 01.04.042-02. Ресми басылым. Астана,2002

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі:  Курстық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 2500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






МАЗМҰНЫ
Кіріспе 3
1 Гидрогенизациялық процестер тарихынан қысқаша мәлімет 4
2 Гидрогенизациялық процестер 6
2.1 Гидрогенизациялық процестердің механизмі жəне катализаторлары
6
2.2 Дистилляттарды гидротазалау процестері 9
2.3 Дистилляттарды гидрокрекингтеу процестері 16
3 Гидрогенизациялық процестердің экологиялық мәселелері 17
3.1 Өрт және жарылғыштық категориясы 18
3.2 Адам организміне улы заттар әсерінің сипаты 20
Қорытынды 21
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 22
























КІРІСПЕ

Гидрогенизациялық процестер мұнай өңдеуде және мұнайхимиясында кең
қолданысқа ие. Оларды тұрақты жоғары октанды бензиндерді алу үшін, дизельді
және қазандық отындарының, сонымен қатар майлау майларының сапасын арттыру
үшін пайдаланылады. Мұнайхимиялық өнеркәсіпте гидрлеу реакциясының
көмегімен циклогексан және оның туындылары, көптеген аминдер, спирттер және
бірқатар мономерлер қатары алынады. Гидрогенизациялық процестердің соңғы
жылдары жылдам қарқындармен дамуы тауарлық мұнай өнімдерінің сапасына
қойылатын талаптардың жоғарылуымен, сутегі өндірісінің қолдану аумағының
едәуір кеңеюімен, және жоғары тиімділікті катализаторды пайдаланумен
түсіндіріледі.

Мұнай өңдеуші өнеркәсіптерде гидрогенизациялық процестер өңделуші
мұнай фракцияларының көмірсутекті және фракциялық құрамдарын реттеу үшін,
олардан күкіртті және азотты қосылыстарды аластату, мұнайлы отындардың,
майлардың, және мұнайхимиясы үшін арналған шикізаттардың эксплуатациялық
сипаттамаларын жақсарту үшін қолданылады. Негізгі гидрогенизациялық
процестер болып келесілер саналады:

- мұнай фракциялардан күкіртті, азотты және оттекті органикалық
қосылыстарды өнімдер сапасын жоғарылату мақсатында немесе одан ары өңдеу
үшін дайындау үшін аластату;

- мұнай фракциялардағы алкендер мен арендерді гидрлеу;

- мұнай фракцияларының гидрленуі;

Бүгінгі күні пайдалануда тұрған мұнай шикізатын гидроөңдеу
реакторларының көпшілігі 70 жылдардың ортасында жобаланып құрастырылған.
Өнімдер шығарымы мен олардың сапасы өзгергендіктен көптеген мұнай
өңдеушілер катализаторларды өңдеу прогресін пайдаланудан үстемдіктерге ие
бола және өз қондырғыларына ірі қаржылай салымның алдын ала алды. Алайда,
реакторлы жүйе потенциалын экономикалық жағынан тиімді етіп толығымен іске
асыру үшін істегі реакторлы жүйелердің олардың жаңарту жолдарын қарастыра
жұмыс сипаттамалары мен құрылыстарының толық бағалануы қажет.
2000 жылдан бастап Еуропада цетанды сан бойынша “51-ден аз емес”,
күкірт бойынша “0,035 массалық % аспайтын”, тығыздық бойынша полиароматты
қосылыстардың құрамын “көлемнің 11%-дан аспайтындай” етіп нормалау кезінде
“0,845 граммсм3 аспайтын” талаптарын бекітетін Еуро-3 нормалары
қолданылуда.

1. Гидрогенизациялық процестер тарихынан қысқаша мәлімет
Деструктивті гидрогенизациялау процесі өзінің бастапқы өнеркәсіптік
безендірілуінде жеткілікті. Ертеректе қатты органикалық шикізаттарға –
көмірге, сланец, және оның туындыларына есептеліп жасалынған. Алғашқы
зерттеу жұмыстары осы салада алғаш рет 1900 жылдары П. Собатье (Франция)
және В.Н. Клотывпен (Ресей) жасалынды. Көмірді және шайырларды деструктивті
гидрогенизациялаудың алғашқы өнеркәсіптік қондырғылары алғаш рет 1927 жылы
Германияда эксплуатациялауға енгізілді, бұл елде өз мұнай ресурстары
болмағандықтан олар өз отындық өнеркәсібін қатты жанғыш қазбалар базасында
дамытты.
Көмірлерді гидрогенизациялау саласындағы едәуір жұмыстар Германияда
Ф.Бертусонмен жүргізілді, сондықтан көмірді каталитикалық емес
гидрогенизациялаудың өнеркәсіптік процесі кейде бергинизациялау процесі
деген атауға ие. Бірнеше кеш уақыттан соң деструктивті гидрогенизациялаудың
қондырғылары Англияда салына бастады .
Деструктивті гидрогенизациялау қондырғыларында сутегі жұмсалатын
болған, себебі мақсатты өнім болып бензин есептелген, ал барлық аралық
фракциялар циркуляциялауға қайтарылатын болған. Екінші жағынан алып
қарағанда сутегіні қымбат және аз өнімділіктегі темірбулы әдіспен
өндірілген, бұл кезде қазіргі уақыт сияқты тиімді ірісі болып газтәрізді
көмірсутектерді каталикалық конверсиялау есептелген. Деструктивті
гидрогенизациялау қондырғыларының технологиялық безендірілуі күрделі,
себебі процесс жоғары қысымда (30-70 МПа) және (420-5000С) температурада
жүргізіледі. Гидрлеу 2 немесе 3 сатыда жүргізілуі қажет, гидрлеу процесі
жүзеге асырылатын цех қымбат тұратын қондырғылар және жоғары қысымдағы
аппаратуралар кешені орнатылған ғимарат болып келеді. 40-50 жылдары
каталикалық крекинг және кокстеудің қарапайым және арзан процестер
негізінде дамуы мұнайөңдеуші зауыттарда деструктивті гидрогенизациялау
процестерін енгізуден бас тартуға алып келді.
Мұнай фракцияларын сутекпен тазалау 380-4200С температурада және 2,5-
4,0 МПа қысымда АКМ катализаторлары қатысында жүргізіледі. Сутегінің
шикізаттағы қатынасы әдетте (300 - 600):1 құрайды. Осы шарттарда
гетероатомдардың металдардың толық аластатылуы және алкендердің гидрленуі
жүреді: ауыр фракцияларда полициклды арендер аздап немесе жартылай
гидрленеді. Гидротазалауға кез келген фракцияларды және сонымен қатар мұнай
қалдықтарын да тартады.
Осы жылдардағы орташа дистиляттардың процестерінің дамуына жоғары
қызығушылық күкіртті және жоғары күкіртті мұнайларды өңдеу көлемінің
артуымен және көлік құралдарының дизельденуінің артуымен байланысты.
Қазіргі уақыттарда гидротазалауға отындардың 80 пайыздан астамы тартылады,
және мұндағы күкірт мөлшері 0,2-0,5 пайыз болатын отындарының шығарылу
көлемі 90 пайыз құрайды. Тікелей айдалатын фракцияларды гидротазалауға
олардың топтық және фракциялық құрамдарын өзгертусіз АКМ катализаторлар
қатысында 350-4000С температурада 3-4 КПа қысымда гидротазалауға ұшыратады,
мұндағы шикізатты берудің көлемдік жылдамдығы 2-5 сағ-1 және сутекті
газдардың циркуляциясы 300-600 м3м3 шикізат құрайды .
Гидрокүкіртсіздендіру дәрежесі 92-95 пайыз құрайды. Халық
шаруашылығының жеңіл отынына деген қажеттілігінің өсуімен байланысты
жоғары сапалы вакуум газойлі екіншілік табиғаттағы: каталитикалық крекинг
өнімдері, баяу кокстеу өнімдері, висбрекинг өнімдерінен алу жоғары
көкейкестілікке ие болып отыр. Бұл шикізаттар тікелей айдау өнімдерінен
күкірттің, азоттың, шайырлардың, алкендердің және арендердің жоғары
мөлшерімен ерекшеленеді. Олардың тазалануы үшін процесті төмен көлемдік
жылдамдықта – шамамен 1с-1 шамада жүргізіледі, және сутегі қысымы – шамамен
5 МПа шарттарында жүргізіледі.
Екіншілік табиғаттағы вакуум газойлдегі арендердің жоғары
концентрациясының болуына негізделген цетандық сандармен сипатталады.
Цетандық сипаттамаларды арттыру мақсатында 4000С температурада және
сутегінің 10 МПа қысымда активті катализаторларда жүзеге асырылатын
арендердің көп бөлігін гидрлеуді жүзеге асыру қажет.
Шикізаттың берілуінің көлемдік жылдамдығы шикізаттағы гетероатомды
қосылыстар типіне және мөлшеріне байланысты болады, сонымен қатар ол
шикізаттарды алу технологиясына және тазалаудың қажетті тереңдігіне
байланысты. Ол әдетте – 0,5 тен 10 с-1 аралығында тербеледі. Соңғы жылдары
гидрогенизациялық процестердің мәні өте жедел өсті. Алып қарайтын болсақ
1976 жылы 1 қаңтарда гидрогенизациялық процестердің АҚШ – тағы үлесі
өңделуші мұнайдың жалпы мөлшеріне қатысты алғанда 42,2 пайыз құраған, соның
ішінде 29,4 пайызы гидротазалауға, 7,2 пайызы қалдықтарды
күкіртсіздендіруге, және 5,6 пайызы гидрокрекингке тиесілі. Осы
мәліметтерге сүйене отырып бірінші орынды гидротазалау алады деп айтуға
болады.
Бұл негізінен гидрокрекингті кеш ендірумен, сонымен қатар
гидрокрекингпен салыстырғанда гидротазалаудың технологиялық схемасының
қарапайымдылығымен түсіндіріледі. 360-4000С аралығында вакуум фракцияларын
гидротазалауда, гидротазаланған отын 92-95 пайыз құрайды, ал 2 пайыз айдама
өнім және 0,75 пайыз көмірсутекті газдар және қалған пайыздар жоғалым болып
табылады. Мұнда егер гидротазалауға екіншілік табиғаттағы дистиляттарды
тартатын болса, сонымен қатар қанықпаған көмірсутектерді қанықтыру да
жүргізіледі. Көпшілік жағдайларда гидротазалауды 350-4000С температурада
және 3-5 МПа қысымда жүргізеді.

2. Гидрогенизациялық процестер

2.1Гидрогенизациялық процестердің механизмі жəне катализаторлары
Термиялық жəне каталитикалық крекинг кезінде газ бен бензиннен басқа
құрамында сутектің мөлшері өте аз жоғары молекулалық өнімдер де түзіледі.
Бұл бензинмен салыстырғанда бастапқы шикізаттағы сутектің қолайсыз
балансының нəтижесі. Күкіртті шикізатты өңдегенде сутек қатысында
крекинглеу арқылы құрамындағы күкірттің мөлшері аз соңғы өнім алуға болады,
себебі, күкіртті қосылыстар күкіртсутек бөліп гидрленеді. Мұнай өңдеудің
аралық жəне соңғы өнімдерінен күкіртті бөліп алу – өте күрделі мəселе.
Қазіргі кезде бұл мəселені шешу үшін сутек қысымының қатысында
каталитикалық тазалау процесі – гидротазалау қолданылады. Гидротазалау
кезінде тұрақсыз қанықпаған көмірсутектерді сəйкес қаныққан көмірсутектерге
айналдыру процесі қатар жүреді.
Гидрогенизациялық процестер екі негізгі бағытта дамуда:
-молекулалық массасы төмен болатын өнімдер алу үшін мұнай
шикізатын қалдықсыз деструктивті өңдеу (гидрокрекинг);
-əр-түрлі мұнай фракцияларын қанықпаған жəне күкіртті
қосылыстардан терең тазалау (гидротазалау).
Алғаш рет сутектің жоғары қысымы тас көмір мен қоңыр көмірді, көмір
жəне сланец шайырларын деструктивті гидрогенизациялау процестерінде
шикізатты термиялық ыдырату үшін қолданылды. Əрі қарай сутек қысымында
жүретін процестерді мұнай шикізатын өңдеуге қолдана бастады. Гидрокрекинг
жəне гидротазалау – каталитикалық процестер. Гидрогенизациялық процестерде
катализатор ретінде алюмосиликат, алюминий оксиді сияқты қышқылдық
орталықтарға отырғызылған никель, кобальт, молибден, вольфрам сияқты
металдардың оксидтері мен сульфидтері қолданылады. Бұл катализаторлардың
барлығы улануға жəне күкіртті қосылыстарға тұрақты болуы керек.
Гидрокрекинг процесі катализаторларының ыдырататын, изомерлейтін жəне
гидрлейтін қасиеттері болуы керек. Сондықтан, бұл катализаторлардың
құрамында гидрлеуші компонент ретінде платина, кобальт пен никель, вольфрам
мен молибден, ал шикізаттың деструкциясы мен изомерленуін қамтамасыз ету
үшін – алюмосиликат болады. Гидротазалау процестерінде алюмокобальтмолибден
немесе алюмоникельмолибден катализаторлары қолданылады. Бұл
катализаторлардың гидрлеу қабілеті жоғары, əрі біраз крекирлейтін
активтілік те көрсетеді. Каталитикалық крекинг процесіндегідей,
гидрокрекингте де соңғы кездері қышқылдық компонент ретінде
алюмосиликаттардың кристалдық түрі (жасанды цеолиттер) қолданыла бастады.
Шикізаттың қасиеті мен процестің мақсатына қарай гидрокрекинг бір немесе
екі сатыда жүргізіледі. Шикізаттың ауыр түрлеріне гидрокрекингті əдетте екі
сатыда жүргізеді. Бірінші сатыда шикізаттың молекулалық массасы біраз
төмендейді, сутекпен қанығады, күкірт, оттек пен азот күкіртсутек, су мен
аммиак түрінде жартылай немесе толығымен бөлініп алынады. Бірінші сатының
ең жақсы катализаторлары вольфрам мен никельдің күкіртсіздендірілген
оксидтері. Күкіртке тұрақты алюмокобальтмолибден катализаторын да
қолдануға болады. Екінші сатыда процестің бірінші сатысында дайындалған
шикізат сутек қысымында, жұмыс істеу мерзімі жоғары стационарлы
катализаторларда терең гидрокрекингке ұшырайды. Гидротазалау процестері
жұмсақ жағдайда (360-4200С, 2,5-6 МПа), алюмокобальтмолибден,
алюмоникельмолибден немесе аралас катализаторда əрқашан бір сатыда
жүргізіледі.
Гидрокрекингте мынадай өзгерулер жүреді:
-жоғары молекулалы қосылыстардың ыдырауы, ыдыраудың
-қанықпаған өнімдерінің гидрленуі;
-циклді қосылыстардың алкилсізденуі;
-алкандар мен цикландардың изомерленуі;
-ароматты сақинаның гидрленуі;
-күкіртті, оттекті жəне азотты қосылыстардың гидрленуі.
Гидротазалауда жоғарыда көрсетілген өзгерулердің барлығы орын алады.
Бірақ процестің жағдайы қанықпаған көмірсутектердің қанығу реакцияларының
дамуын жəне күкіртті, оттекті жəне азотты қосылыстардың гидрленуін
қамтамасыз ету үшін таңдалып алынады.
Алкандар.Алкандар үшін С-С байланысының үзіліп, түзілген өнімдердің
қанығуы мен гидроизомерленуі тəн:
RCH2CH2R + H2 → 2RCH3
н-СnН2n+2 → изо- CnH2n+2

Алкандардың гидрокрекингтену жылдамдығы олардың термиялық ыдырау
жылдамдығынан біраз жоғары. Алкандардың изомерленуі катализатордың активті
орталықтарына байланысты. Тармақталған өнімдер тармақталмаған өнімдерге
қарағанда сутекпен оңай қанығады. Ал бұл жағдайда соңғы өнімде
изоалкандардың мөлшері көп болады. Алкандардың терең ыдырауы қажет емес,
себебі, газдың, əсіресе метанның шығымы артады.
Қанықпаған көмірсутектер. Алкандар ыдырағанда жəне циклді
көмірсутектерді алкилсіздегенде (деалкилдеу) алдымен əр түрлі құрылымды
моноолефиндер (алкендер) түзіледі. Екіншілік шикізатты өңдегенде, оның
құрамында бастапқыда алкендер мен басқа да қанықпаған қосылыстар болады.
Термодинамикалық көзқарас тұрғысынан алкендер гидрленеді, изомерленеді жəне
циклденеді. Бірақ гидрлену жылдамдығы полимерлену, циклдену жылдамдығынан
жоғары. Сондықтан олефиндердің екіншілік түрленулері жүзеге аспайды.
Гидрлеу реакциясы қайтымды:
СnН2n + Н2 ↔ CnH2n+2 + Q

Бірақ реакция жылдамдығы өте аз, сондықтан катализатор қолдану керек.
Гидрлеудің классикалық катализаторлары Pt, Pd, Ni, Co, Fe сияқты қалпына
келтірілген металдар. Бұл катализаторлардың барлығы күкіртті қосылыстармен
оңай уланады жəне құрамында күкірт жоқ олефинді шикізатты құрылымын
өзгертпей гидрлеуге ғана қолданылады. Гидротазалау мен гидрокрекинг
жағдайында жоғарыда көрсетілген күкіртке тұрақты катализаторлар
қолданылады. Жоғары температурада жоғары молекулалы көмірсутектер үшін
гидрлеумен қатар, əрі қарай С-С байланысының ыдырауы мүмкін. Жаңадан
түзілген қанықпаған қосылыстар тағы да сутекпен қанығады. Реакцияның мұндай
түрі деструктивті гидрлеу деп аталады. Сонымен, гидрлеу процесінің
толығымен жүруі мынадай факторларға тəуелді: катализатор қасиеті,
температура, қысым, реакциялық қоспаның құрамы мен реакцияның ұзақтылығы.
Олефиндерді гидрлеу реакцияларының тығыздану реакцияларына қарағанда жақсы
жүруі гидрокрекинг қондырғысы мен катализатордың аз кокстенуін жəне ауыр
қалдық өнімдердің мүлдем түзілмеуін қамтамасыз етеді.
Нафтендер. Гидрокрекинг процесінде нафтенді көмірсутектер үшін
ыдырау, сақинасыздану (дециклдену), алкилсіздену (деалкилдеу), циклдардың
изомерленуі мен моноциклді көмірсутектердің гидрогенолизі сияқты реакциялар
тəн. Екі- жəне көпциклді нафтендер ыдырағанда қанықпаған өнімдердің
сутекпен қанығуымен қатар, сақинасыздану (дециклдену), алкилсіздену
(деалкилдеу) сияқты тізбекті реакциялар жүреді. Нəтижесінде циклопентанды,
циклогександы жəне қаныққан көмірсутектер жиналады. Мысалы,
пергидроаценафтеннің гидрокрекинг сызбанұсқасын төмендегідей түрде
көрсетуге болады:
Ароматты көмірсутектер. Құрамында ароматты сақина бар көмірсутектер
үшін бензол ядросының алкилсізденуі (деалкилдеу) мен гидрленуі сияқты
реакциялар тəн. Полициклді ароматты көмірсутектердің гидрленуі сатылы
жүреді. Алдымен шеткі сақиналар, содан кейін ортаңғы сақиналар гидрленеді.
Түзілгень нафтен-ароматты қоспалар жүйесі циклогексан сақинасын үзіп
сақинасыздануы (дециклдену) немесе циклогексан сақинасын циклопентанға
түрлендіріп изомерленуі мүмкін. Демек, ароматты көмірсутектердің
гидрокрекингі өте күрделі процесс. Процесс терең жүрсе, ең соңында нафтенді
жəне парафинді көмірсутектер жиналады. Егер процестің мақсаты автомобиль
отынын алу болса, бензол мен оның гомологтарын гидрлеу қажет емес, себебі,
бұл жағдайда бензиннің октан саны төмендейді.
Гидрокрекинг жағдайында ауыр мұнай шикізаты құрамындағы жеке
көмірсутектердің түрленуге бейімділігін кему ретімен мынадай қатарға
орналастыруға болады:
- цикл саны 3 жəне одан көп конденсирленген полициклді ароматы
құрылымдар;
-цикл саны 1-3 болатын тетрациклді нафтендер, динафтенбензолдар,
нафталиндер жəне басқа да ароматты көмірсутектер;
-цикл саны 1-3 болатын парафинді, нафтенді көмірсутектер,
алкилбензолдар.
Сонымен, каталитикалық крекингке қарағанда гидрокрекинг жағдайында
ароматталған полициклді көмірсутектер жеңіл жəне толығырақ түрленеді. Бірақ
температураны 4500С жəне одан жоғары көтерсе барлық топ реакцияларының
жылдамдығы жақындайды.
Құрамында күкірт, оттек жəне азот бар қосылыстардың түрленуі.
Гидрокрекинг пен гидротазалау жағдайында мұнай құрамындағы күкірт,
оттек жəне азот қосылыстарының түрленуі күкіртсутек, су мен аммиак сияқты
гетероатомдардың бөліну бағытында жүреді. Құрамында күкірт, оттек жəне азот
бар қосылыстардың гидрлену реакцияларын төмендегі мысалдармен көрсетуге
болады: Осылайша соңғы өнімдер зиянды қоспалардан, əсіресе күкіртті
қосылыстардан арылады. Құрамында күкірт, оттек жəне азот бар қосылыс
молекуласының көмірсутекті бөлігі əр түрлі түрленулерге түседі, əрі
мақсатты өнімдердің жиналуына əсер етеді. Демек, шайырлы заттарға бай
гудрон жəне басқа да өнімдердің гидрокрекингі шығымы жоғары қосымша бағалы
отын өнімдерін алуға мүмкіндік береді.

2.2 Дистилляттарды гидротазалау процестері
Каталитикалық гидротазалау күкіртті, азотты, оттекті,
металлорганикалық қосылыстардан арылту арқылы мұнай өнімдерінің
тұрақтылығын арттырып, сапасын жақсарту үшін, əрі қанықпаған жəне ароматты
қосылыстарды қанықтыру үшін қолданылады. Біріншілік, екіншілік процестердің
өнімдері: бензин, реактив жəне дизель отыны, вакуум газойлі сияқты барлық
отындарды гидротазалайды. Бұл дистилляттар гидротазалаудан кейін күкіртті,
азотты жəне оттекті қосылыстардан арылады, сонымен қатар, егер дистиллят
қайта өңдеумен алынса, онда қанықпаған көмірсутектер қанығады. Гидротазалау
кезінде барлық күкіртті қосылыстар қаныққан көмірсутегін түзіп,
күкіртсутекке айналады. Мысалы, жеңіл фракцияда көбірек болатын меркаптан
мынадай реакцияға түседі:
RSH + H2 → RH + H2S

Сульфидтер былай түрленеді:
RSR' + 2H2 → RH + R'H + H2S

Ауыр фракцияларда тиофен күкіртінің болуы тəн:құрамында азот пен оттек
бар қосылыстар гидротазалау кезінде аммиак пен суға жəне сəйкес құрылымды
көмірсутекке айналады. Сутек жеткіліксіз болса, бір түрлі күкіртті
қосылыстар екінші түрге ауысады. Мысалы, меркаптандар күкіртсутекпен бірге
сульфидтер де түзуі мүмкін:
2RSH + H2 → RSH + H2S

немесе қаныққан көмірсутек орнына олефиндер түзілуі мүмкін:
RSH + H2 → R'H + R''CH =CHR'' + H2S

Құрамында қанықпаған көмірсутектері бар қайта өңдеу дистилляттарын
гидротазалағанда, көмірсутектер мен тиофеннің гидрогенолиз бен гидрлеу
жылдамдығына өзара əсері бер екендігі байқалды. Мақсатты өнімдерде
күкірттің мөлшері көп емес, мысалы, риформингке жіберілетін бензинде 1,2·10-
4-2·10-6, гидротазаланған реактив отынында - 0,002- 0,005; дизель отынында
- 0,02-0,06% (масс.) күкірт болады. Гидротазалау кезінде газ, айдау өнімі
жəне күкіртсутек алынады. Құрамында сутек, метан, этан жəне аз мөлшерде
пропан мен бутан бар газ зауытта отын ретінде қолданылады. Керосин, дизель
отынын, ауыр шикізатты жəне октан саны төмен бензин фракциясын айдағанда
алынған өнім автомобиль бензиніне жіберіледі немесе платформинг
қондырғысының шикізатына қосылады. Күкіртсутек күкірт пен күкірт қышқылын
алуда қолданылады.
Гидротазалау катализаторлары. Дистилляттарды гидротазалау
процестерінде алюмокобальтмолибден (АКМ), алюмоникельмолибден (АНМ),
алюмоникельмолибденкремний (АНМК) катализаторлары қолданылады. Гидрлеуші
компонент ретінде алюминий оксидіне қондырылған оксид түріндегі кобальт,
никель мен молибден пайдаланылады. Алюмоникельмолибден катализаторына
беріктік үшін 5-7% алюминий диоксидін қосады. Гидротазалау процесінде
металл оксидтері сульфидтеріне
айналады. АКМ катализаторы күкіртсіздендіру реакциясында жоғары активтілік
пен талғамдылық көрсетеді жəне қанықпаған көмірсутектерді сутекпен
қанықтыру процесінде өте белсенді. АНМ катализаторы қанықпаған
көмірсутектерді қанықтыруда активтігі төмендеу болғанымен, ароматы
көмірсутектерді қанықтыруда жəне азотты қосылыстарды гидрлеуде активтілігі
жоғары. Бұл катализаторлардың механикалық қаттылығы жоғары, уларға тұрақты
жəне активтігін ұзақ уақыт сақтайды. Мысалы, тура айдау бензинін, керосин,
дизель отындарын гидротазалау катализаторлары активтілігін жоғалтпай 18-30
ай жұмыс істейді. Жұмыс істеу барысында катализаторда кокс (катализатор
массасының 7- 20%-ы) пен күкірт (катализатор массасының 0,5-1,5%-ы)
жиналады. Катализатордың активтілігі төмендейді. Активтілікті қалпына
келтіру үшін коксті жағады, күкіртті бу-ауа немесе газ-ауа қоспасымен бөліп
алады. Гидротазалау катализаторлары негізгі қасиеттерін жоғалтпай үш
регенерацияға шыдайды. Басқа катализаторға ауыстырғанға дейінгі жалпы жұмыс
істеу мерзімі – 30-50 ай. Гидротазалау процесінде дистилляттан күкіртті
қосылыстармен бірге азот жəне оттекті қосылыстар, металдар (ванадий,
никель) бөлініп алынады. Құрамында қос байланысы бар көмірсутектердің
сутекпен қанығуға бейімділігі əр түрлі. Екі қос байланысы диендер тез
гидрленеді, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Мұнай өңдеу кезіндегі химиялық процестерді талдау
Процестің физика-химиялық негіздері
Мұнайды өңдеу технологиялары
Табиғи газды өңдеуге дайындау
Дизельдік отынның гидротазалау қондырғысында жобалау
Процестің катализаторлары
Дизель отынын гидротазалау қондырғысының жобасы
Күкіртсутекпен тазалау қондырғысы
Мұнай өңдеу
Мұнайды атмосфералық және атмосфера-вакуумды айдау қондырғысының технологиялық сызба нұсқасы
Пәндер