Мұнай зауыттарындағы көмірсутек газдарын өңдеу

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Мұнай зауыттарындағы көмірсутек газдарын өңдеу

Екішілік көмірсутекті газдар мұнайды термохимиялық өңдеу процесінде алынады. Мұндай газдар келесі технологиялық процестерде алынады:

Мұнайды біріншілік өңдеу.
Бензинді каталитикалық риформингтеу.
Жеңіл бензинді(пентан-гександы) фракцияны изомерлеу.
Ашық түсті дистиляттарды және вакуумды газойльды гидротазалау.
Керосинді фракцияны гидроизомерлеу.
Реактивті отындарды гидродеароматтау.
Мұнай қалдықтарын деметалдау.
Майларды дегидротазалау.

Осы прцестердің барлығы құрамында метаннан бастап аз ғана гексаны бар пентанға дейінгі көмірсутекті газдарды береді. Газ жинақталып, газды фракциялау қондырғыларына бағытталады.

Пентан-гександы фракцияларды изомерлеу.

Изомерлеу процесінің шикізаты ретінде мыналар қолданылады:

ГФҚ-нан келетін пентан және жоғары фракциясы
Табиғи газдан алынатын пентан және жоғары фракциясы
Қайнау температурасы 62ºдейінгі фракция - каталитикалық риформинг рафинаты(ароматты)
Бензинді екіншілік айдаудан кейінгі(тікелей айдалған) қайнаудың аяқталу температурасы 62º дейінгі фракция.

Осы фракциялардың барлығы пентан және гексан н-алкандардың концентраттары болып табылады. Неғұрлым шикізаттағы н-пентан мен н-гексан қосындысының мөлшері жоғары болған сайын изомерлеу процесі қолайлы өтеді. Изомерлеу үшін катализатордың үш маркасы қолданылады:

ИП-62, құрамында алюминий тотығындағы платина мөлшері 0, 5%мас және фторменактивтелген (380-450º температурада жұмыс істейді) .
НИП-66, құрамында алюминий тотығындағы платина мөлшері 0, 6мас және хлормен активтелген (150-180º температурада жұмыс істейді) .
ИЦК-2, құрамындағы цеолиттегі Pt мөлшері 0, 8%мас және хлормен активтелген(250-380º температурада жұмыс істейді) .

Прцестің өнімдері тұрақты изомеризациялат, тұрақтандырғыштың басты фракциясы және көмірсутекті газ болып табылады. Стабилизаттың шығымы 85-87% құрайды.

Тұрақты изомеризат қаныққан буларының қысымын жақсартатын және октан санын төмендетпейтін, автомобиль бензиндерінің жеңіл компоненті ретінде ретінде қолданылады.

Тұрақтандырғыштың басты фракциясы 15-18%мас мөлшерінде алынады және газды фракциялау қондырғысының шикізаты ретінде қолданылады.

Изобутанды олефиндермен алкилдеу.

Изобутнды олефиндермен каталитикалық алкилдеу (бутилендердің) кең тараған қондырғысы, кең тараған бензин фракциясын - алкилатты алу. Алкилат толығымен дерлік изопарафиндерден тұрады. Октан саны жоғары 100-105 тең және автомобиль бензиндерінің компоненті ретінде қолданылады. Өнеркәсіпте күкірт қышқылын алкилдеуді 0-10º дейінгі температурада өткізеді. Өйткені, температура 10-15º асса, күкірт қышқылы қарқынды түрде көмірсутекті тотықтыра бастайды. Температура төмендесе, алкилдеу процесі баяулайды., бірақ алкилдеудің бірінішілк өнімінің түзілуі арта түседі. Сонымен бірге алынатын алкилат сапасы жақсарады. Реакция температурасы 10-11ºС төмендесе, алкилаттың октан саны шамамен 1 бірлікке артады. Реакция температурасының шектен тыс төмендеуі қышқыл- катализатордың қатаюы температурасымен шектеледі. Сондай-ақ катализатор тұтқырлығы артады және соның салдарынан реакция қоспасында оның дисперсиялануы қиындай түседі.

Реактордағы қысымды барлық көмірсутекті шикізат сұйықфазада болатындй етіп таңдайды. Өнеркәсіптік реакторлардағы қысым 0, 3-1, 2 МПа құрайды.

Алкилдеуге түсетін көмірсутекті қоспадағы изобутан: олефиннің мольдік қатынасы әдетте (4-10) :1. Көбінесе 6 немесе 7 еселік сұйылту қолданылады. Изобутан мөлшері артық болса, қосалқы полимерлену реакциясын баса отырып алкилат сапасы арта түседі.

Алкилдеу процесінде біртіндеп қышқыл концентрациясы төмендеп, қышқылдық қанықпаған көмірсутектер және ылғалмен әрекеттесеуі салдарыан түсі қарая бастайды. Қышқыл концентрациясы төмендегенде полимерленетін олефиндер үлесі артады.

Реакция зонасындағы қышқылдың қажетті концентрациясын пайдаланған қышқылда жаңасымен жартылай немесе толығымен алмастыру арқылы ұстап тұрады. Бөлінетін жылуды екі тәсілмен шығарып тастайды:

Жылу алмасу беті арқылы реакция қоспасын суыту.
Жартылай буландырып, осы қоспаны суыту.

Соған сәйкес реактордың екі типі қолданылады.

Заманауи зауыттарда қоспаны суыту оны жартылай буландырып жіберу есебінен өтетін жоғары каскадты реакторлар қолданылады. Реактордағы температура мен қысым негізінен ең жеңіл компонент изобутанды көмірсутекті фазаны жартылай буландырып жіберуді қамтамасыз етеді. Буланып және суытып, конденсациялап болған соң реакция зонасына қайтарады. «Автосуыту» принципімен жұмыс істейтін каскадты реактордың болуы алкилдеу қондырғысын ықшамдап арзандата түседі, өйткені суытушы агенттен(аммиак, пропан) бас тартуға мүмкіндік береді, дегенмен өзара байланысқан. Біреуінде режим бұзылатын болса, тұтас аппарат жұмысы тоқтайдв. Реакция масса жылжуы барысында изобутан концентрациясы бұзылады.

МӨЗ-да октан саны жоғары бензин алу үшін алкилдеу қондырғысы қажет, өйткені алкилат ең үздік октанды көтергіш үстеме болып табылады және құрамында ароматты оттегі қосылыстар болып табылады.

Метил-трет-бутил эфирін алу.

Метил-трет-бутил эфирін (МТБЭ) алудың негізгі шикізаты кез-келген құрамында 15%мас изобутилен бар, бірақ бутадиені жоқ, бутан-бутиленді фракция бола алады. Бутен-1 және бутен-2 бұл синтезде балласт болып табылады.

Қазіргі кезде МТБЭ-нің дүние жүзі бойынша өндіріліп жатқан қоры шамамен 25 млн т/жыл.

Прцестің технологиялық схемасы өте қарапайым: жылуалмастырғышта қыздырылған шикізат компонеті реактор арқылы өтіп, екі колоннаға бөлінеді.

МТБЭ жану жылуы бензинге қарағанда азырақ. МТБЭ бензиндерге жоғарыоктанды қосынды ретінде қолданылады. Ол қаныққан бу қысымын жоғарылатушы және каталитикалық риформинг арқылы төмен қайнайтын бензин фракцияларының октан санын жақсартады (бірақ бензиннің жану жылуын төмендетеді) .

Күкірсутектің утилизациясы.

Табиғи газдан алынатын қоспаның көлемнің жартысы немесе одан да көп бөлігі күкіртсутектен тұрады. Қалған бөлігінің үлесінде көмірқышқыл газы, көміртектің күкіртоксиді (COS) және көмірсутектер (метан, этан) бар. Табиғи газды тазалау жерінде қышқыл газдар құрамынан қарапайым күкірт элементін алу мақсатында утилизацияланады.

Күкіртті алудың негізгі реакциясына тотығу реакциясына негізделген Клаустың (1882ж. ) процесі жатады. Бұл реакциялар катализатор қатысында да температурасы шамамен 350ºС), қатысынсыз да (температурасы шамамен 1100ºС) жүре алады.

Процестің технологиялық безендірілуі қышқыл газдың құрамына, онда күкіртсутек пен көмірсутектердің болуына байланысты.

Күкіртсутектің болуы газдың тотығуының тұрақтылығын анықтайды: егер құрамыда 45%мас. асса процесс тұрақты, ал егер одан төмен болса процесті тұрақтандыру үшін керекті шараларды іске асыру керек. Мысалы, газ бен ауаны қыздыру.

Қышқыл газ құрамында көмірсутектердің болуы әдеттеүлкен шамада емес(5% дейін), бірақ олардың артықшылығы тотығуға ауа шығымын ұлғайтады. Жоғары температура зонасында көмірсутектердің тотығуы арқылы көміртек пайда болады. Ол күкірттің сапасын және түсін нашарлатады. Көміртектің күкіртпен әрекеттесуі нәтижесінде CS ₂ түзіледі. H ₂ S және CO ₂ әрекеттесуінен COS түзіледі. Бұл заттардың екеуі де ары қарай бөлінбейді және күкірттің шығымын азайта отырып, Клаус процесінен кейін түзілген газ құрамына енеді.

Клаус процесінің құрамында SO ₂ бар қалдық газдарды және басқа да құрамында күкірті бар қосылыстардың тазалаудың қиындықтары қазіргі кезде бүкіл әлемнің экологтарының пікірінше маңызды мәселе. Сонымен Клаус процесінің айналу дәрежесі 90-95% болс, мұнда 4-5% күкірт оксидтерімен бірге атмосфераға таралады. Қалдық газдар үшін SO ₂ болу нормасы - 0, 05мг/м ³ аспауы тиіс. Сондықтан да, бүкіл әлемде қышқыл газдарджан күкіртті алудың әдістері мен технологиялары қалдық газдарды терең тазалаумен қатар дамуда.

Атмосфераны ластанудан сақтау мақсатында Клаустың көптеген қондырғыларында сульфанол және диизопропаноламин ерітінділерімен SO ₂ -ны абсорбциялық әдіспен жұтатын блоктар қойылуда. Бірақ көптеген Клаус қондырғылары мұндай мүмкіндікке ие емес, сондықтан осы қондырғыларда қалдық газды тазалауға дейінгі 20 түрлі әдістер ойлап табылды. Бұл процестерді шартты түрде үш топқа бөлеміз:

H2S және SO2-нің күкірт элементіне тікелей айналуы (Клаус реакциясы) ;
SO2-ның және басқа да құрамында күкірті бар қосылыстардың күкіртсутекке айналу үшін каталитикалық гидрогенизациясы ;
Қалдық газдарды күкірт қосылыстарын алып тастау үшін химиялық тазарту.

Осы проблеманы шешудің тағы бір жолы Клаус процесі арқылы сәйкесінше температура мен қысымда реаторларда 100% күкірсутекке айналуы.

«Линде групп» фирмасы арқылы күкіртті алудың «Клинсалф» деп аталатын процесі пайда болды. Бұл процестің ерекшелігі үшінші және төртінші сатылы каталитикалық реакторда. Онда ось бойынша орналастырылған парогенератордың болуында. Парогенератор көмегімен катализатор қабатында температура 120ºС шамасында болады. Парогенератор змеевик жүйесінде, онда су буланып кетеді. Судың көлемі катализатор қабатындағы температура арқылы басқарылып отырылады. Бұл күкіртсутектің айналуын 100% дейін жеткізеді және Клаус процесінен шығатын күкірт оксидтерінің қалдықтарын айтарлықтай азайтады.

Үшінші сатылы реакторда күкірттің катализаторда(қатты күйде болады) тұнуынан осы реактор периодты түрде(шамамен күніне 1 рет) екінші сатыны «ыстық газға» қосады, осы әдіспен катализатордағы күкіртті «шайып кетеді».

Өзінің тиімділігімен келтірілген процесс тазалауғу дейінгі блогы бар Клаус процесіне ұқсас, бірақ қаражат мәселесінде 1, 5 есе тиімдірек.

Мұнай майлары. Май присадкалары .

Мұнай майларының әртүрлі қозғалушы механизмдердің, станоктардың, қозғалтқыштардың, мәшинелердің қатты беттерінің бір-бірімен үйкелісін азайту және осының нәтижесінде, олардың тозуын болдырмау. Маймен майлағанда, металл беттерінің бір-бірімен үйкелісі тұтқыр сұйық қабаттарының бір-бірімен үйкелісімен алмасады. Май молекулаларымен майланушы бетінің материалының бір-біріне жабсу күші май молекулаларының бір-бірімен жабысу күшінен көп болғандықтан, металл бетіне майлаушы материалдың берік қабаты түзіледі. Мұндай қабаттың болуы құрғақ үйкелуді болдырмайды, себебі сұйық май қабаттар арасындағы үйкелу коэфициенті құрғақ үйкелу коэфициентінен бірнеше он рет төмен, сондықтан майлаушы май есебінде пайдалану нәтижесінде, үйкелу күшін жеңуге кететін энергетикалық шығын азаяды. Тағы да майлаушы майлар үйкелуші беттерді салқындатушы да міндеттерді атқарады.

Мұнай майлары сұйық, жоғары қайнаушы, қажетсіз қоспалардан тазартылған фракциялар қоспасы. Көп сатылы синтез жолвмен органикалық қосылыстардан алынған синтетикалық майларды айыру үшін, мұнай майларын кейде минералды деп те атайды. Мұнайдан алынған минералды майларды бөлу әдісіне қарап, дистилятты, қалдық және қосынды, яғни дистилятты мен қалдық компонеттерді араластырумен алынатын деп бөлінеді.

Тазалау әдісіне байланысты, майларды былай бөледі: тазаланбаған (мұнайды тура айдаудан кейін алынған), сілтіменен, қышқыл-сілтімен, қышқыл-контактпен, талғамды жіне адсорбциялы тазаланған, гидрокрекингтен өткен.

Мұнай майларының пайдалану шеңберіне байланысты, оларды майлаушы және арнайы деп бөледі. Майлаушы майларды индустрия жіне мотор майлары, темірді жұқа тазартатын станоктың майлары, вакуум, цилиндр, энергетика, трансмиссия, білік, прибор, гиравлика майлары деп тағы да бөледі.

Индустрия майлары іртүрлі өндіріс құрал-жабдықтарын майлауға арналған. Индустрия майларының барлық маркаларындағы сан 50ºС кинематикалық тұтқырлық мәнән көрсетеді. Индустрия майларының негізгі топтарының сипаты төмендегідей:

И сериялы (И-5А, И-8А, И-12А және т. б. ) жалпы мақсатты майларды тігін мәшинелерін, металл кесетін станоктарды, подшипниктерді, бақылау-өлшеу приборларын майлауда пайдаланады; станок құрал-жабдықтар мен автоматты желілерінің гидравликалық жүйелерде жұмысты орындайтын сұйықтық есебінде қолданылады; тағы да технологиядық қажет үшін (теріні майлау, пластикалық қою майлар, косметикалық кремдер дайындауда және т. б. ) ; бұл майлар да присадкалар жоқ, олардың тұтқырлығы 4-5-тен (И-5А) 90-118 (И-100А) мм²/сек дейін;
Жоғары жылдамдықты механиздерге арналған майларды(ИГП-4, ИГП-6 және т. б. ) әртүрлі станок құрал-жабдықтарын, тісті, тісті және винтті жылжу беттерін майлауда пайдаланады; оларда әртүрлі присадкалар бар(тотығуға қарсы, мүжіліге қарсы, коррозияға қарсы) ;
өндіріс құрал-жабдықтарының гиравликалық жүйелері үшін майларды станоктардың автомат жүйелерінің, престердің, редукторлардың қалыпты жұмыс атқаруын қамтамасыз етуде пайдаланады;
ИРпжіне ИСпсериялы майларды тісті жылжу жіне тісті механизмдерді майлау үшін, тағы ИТП сериялы майларды - ауыр жүкті редукторлар мен жылдамдық қораптарын майлауда пайдаланады;
ИНСпжәне ИГНСпсериялы майларды бағытталған сырғанату механиздерін майлауда пайдаланады;
Л және Т телеграф майымен сепаратор майларын ерекшк салада қолданады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.