Жоғары сапалы бензин өндірісінде каталитикалық риформинг қондырығысының жұмысы

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 34 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ
4
1
ӘДЕБИ ШОЛУ
5
1.1
Мұнайға сипаттама
5
1.2
Мұнай және мұнай өнімдерінің құрамына кіретін көмірсутектер
7
1.3
Каталитикалық риформинг
9
1.4
Шикізаттың сапасы
12
1.5
Қысым
13
2
ТӘЖІРТЕБЕЛІК БӨЛІМ
15
2.1
Шикізаттың қайнау нүктесі
15
2.2
Каталитикалық изомерлеу
15
2.3
Гидротазалау
17
2.4
Каталитикалық крекинг
25
2.5
Термиялық крекинг және пиролиз
35
2.6
Қосалқы мұнай өңдеу қондырғылары
35
3
ҚАУІПСІЗДІК ЖӘНЕ ЕҢБЕК ҚОРҒАУ БӨЛІМ
36
3.1
ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ ЗАҢДАРЫ
36
3.2
Технологиялық құрылғыларды қауіпсіз пайдалану және орналастыру
37
3.3
Электр қауіпсіздігі
38

ҚОРЫТЫНДЫ
40

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
41

КІРІСПЕ

Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Мұнай өнімдері - көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнайға серік газдар пайда болуы жөнінен табиғи газдарға жатады.
Реакторларда қысымды азайту парафинді шикізат хош дәрежесін арттыру және гидрокрекинг реакциялардың үлесін азайтуды көздейді, сондықтан реформалау процесі қысымды азайту бағытта дамуда. Хош иісті көмірсутектердің кірістілігінің артуы өз кезегінде катализатордың октан санының және сутектің шығуын арттыруға алып келеді. 3-тен 1 МПа-ға дейінгі қысымның төмендеуі ароматика мен сутегінің шығымдылығына сәйкесінше 2-2.3 және 3 есе артуына әкеледі.
МӨЗ гидротазалау шикізат барлық дерлік мазут тікелей іске қосу, крекинг және реформалау және орта тегі болып табылады мұнай өнімдерін, соңғы клирингтік операция болып табылады: бензин, керосин, дизель отыны мен вакуумдық газойль . гидротазалау процесі жағар майлар мен балауыздар қайта өңдеу үшін қолданылады.
Пиролиз шайыры деп жүйеден алынған сұйық С5 - тен жоғары көмірсутегілерді атайды. Пиролиз шайыры көлемі, негізінен пиролиз шикізатына байланысты болады.

1. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Мұнайға сипаттама

Мұнай - көмірсутектер қоспасы болып табылатын, жанатын майлы сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.
Негізінен алғанда көмірсутектерінен (85 % -ға дейін) тұратын бұл заттар дербес үйірімдер шоғыры түрінде жекеленеді: метанды, нафтенді және ароматты (хош иісті) тізбектер. Оның құрамында оттегі, азот, күкірт, асфальтты шайыр қосындылары да кездеседі.
Мұнайдың түсі қызғылт, қоңыр қошқыл, кейде ол ашық сарғыш түсті, ақшыл болып та келеді. Мысалы, Әзірбайжанның Сурахана алқабында ақшыл түсті мұнай өндіріледі. Мұнай судан жеңіл, оның меншікті салмағы 0,65-0,95 г.
Ертеректе тас майы деп аталған мұнайдың болашағы зор екенін болжаған орыс ғалымы М.В. Ломоносов, Пенсильванияда ең алғаш рет мұнай ұңғымасы бұрғыланғанға дейін жүз жыл бұрын, мұнайдың шығуы жайлы өзінің бірегей теориясын ұсынған еді. Жер қойнауында тереңнен орналасқан шымтезекті шөгінділерден жерасты ыстығымен қою, майлы материя шығарылып, саңылаулар арқылы ағады... Бұл дегеніміз - сирек, әртүрлі сұрыпты, жанатын және құрғақ, қатты материялардың пайда болуы, бұл тас майы - мұнайдың негізі..., - деп жазады 1763 жылы М.В. Ломоносов.
Мұнайды қыздыру кезінде мұнайға біраз ұқсайтын қарамайларды беретін көмір мен тақтатастардан шығу теориясы да орыс ғалымдары - академиктер Паллас пен Абихтікі болған еді. Алайда ол кезде олардың қорытындыларының мұнайды іздестіруде практикалық мағынасы аз еді.
Ең жемісті болғаны өткен ғасырдың соңында Д. И. Менделеев ұсынған мұнайдың бейорганикалық шығу теориясы еді. Ұлы орыс химигінің айтуы бойынша, жер шарының орталық ядросы темір және құрамдарында көміртегі бар басқа металдардың қоспаларынан құралады. Жер қыртысындағы жарықтардан өткен сулардың әсерінен бұл ядро жеңіл көмірсуларды - ацетилен, этилен және т.б. түзеді. Жер жарықтары арқылы жоғары жер қыртысының суық бөліктеріне көтеріле бере олар мұнайдың негізгі құраушы бөліктері болып табылатын ауыр көмірсулар қоспасына айналады.
Харичков және басқа да орыс ғалымдары мұндай әдіспен табиғи мұнайға ұқсас сұйық - жасанды мұнайды алды. Д.И. Менделеев теориясы бойынша мұнай қарқынды тау түзілу орындарында кездеседі. Мұны жиі бақылауға болады, сондықтан Д.И. Менделеев қорытындыларын барлаушылар мұнайды іздеуде көп уақыт қолданды. Мұнай өнеркәсібінің дамуы барысында, әдетте, мұнай кездесуі тау түзілу процестері қосымша фактор болып табылатын жағдайларда кездесетініне көз жетті.
Мұнай көбінесе теңіздің түбінде, соның ішінде жағажайлық шөгінділерде жиі табылады. Сірә, теңіз өсімдіктері мен жануарлары қалдықтары судың түбіне жинақтала беруінен болар. Өйткені онда су ағысы болмайды, ол тыныштықта тұратындықтан, оған ауаның келуі қиындай түседі. Ауаның әсерінен бұл қалдықтар тотығар еді, ал ауа болмағандықтан, бактериялардың әсерінен бұл қалдықтар құрамы бойынша мұнайға ұқсас, бірақ оларда толығымен мұнайға айналмайтын процестер өтеді. Мұндағы түсініксіз жайт: осы қалдықтардан мұнай қалайша түзіледі? Әңгіме мынада: онда хлорофилдің, яғни өсімдіктердің жасыл түсі негізінің және басқа да екі жүз градустан жоғары температурада тұрақсыз болатын заттардың қалдықтары табылған. Ал барлық мұнайға жақын өнімдерді алатын белгілі химиялық реакциялар тек жоғары температураларда өтеді.
Ақыры 1930 жылы ірі кеңес ғалымы - академик Н.Д. Зелинский бұл жерде катализ, яғни өздері аз өзгеріске ұшырайтын заттардың әсерінен химиялық өзгерістерді тездететін құбылыс орын алатынын дәлелдеді. Катализаторлармен өсімдіктерге, бактериялық әсердің өнімдеріне жақын орналасқан заттарға әсер етіп, ол жасанды мұнайды екі жүз градустан төмен температурада алды. Осылайша сұрақтың жауабы шешілді, бірақ түпкілікті емес: ол тәжірибесінде қолданған катализаторлар табиғатта болуы мүмкін емес, олар өте тұрақсыз еді.

1.2 Мұнай және мұнай өнімдерінің құрамына кіретін көмірсутектер

Мұнай өнімдері - көмірсутектер мен олардың туындыларының қоспасы; мұнай мен мұнай газдарынан алынатын жеке химиялық қосылыстар. Мұнай өнімдері отын, майлар, битумдар, ауыр көмірсутектер және әр түрлі мұнай өнімдері сияқты негізгі топтарға бөлінеді. Отын негізіндегі мұнай өнімдеріне көмірсутекті газдар мен бензин, лигроин, керосин, дизель отыны, мазут, т.б. жатады. Мұнайға серік газдар пайда болуы жөнінен табиғи газдарға жатады. Олардың бұлай ерекше аталуы мұнай кенімен бірге кездесуіне байланысты - олар мұнайда еріген күйде болады немесе мұнай кенінің үстін "бүркеп" жатады. Мұнай жоғары көтерілгенде, қысым кенет төмендейді, газдар сұйық мұнайдан бөлініп шығады. Ертерек кезде мұнайға серік газдар пайдаланылмайтын, мұнай өндіретін жерде оны жағып жіберетін. Қазір ондай газдарды жинап алады, өйткені олар, табиғи газ сияқты жақсы отын және бағалы химиялық шикізат болып табылады. Құрамында метанмен бірге басқа да көмірсутектер: этан, пропан, бутан, пентанның едәуір мөлшері болғандықтан, серік газды пайдалану мүмкіндігі табиғи газға қарағанда тіпті едәуір кең. Сондықтан табиғи газға қарағанда химиялық өңдеу жолымен серік газдан заттарды көп мөлшерде алуға болады.
Серік газдарды тиімді пайдалану үшін оларды құрамдары жақын қоспаларға бөледі. Пентан, гексан және басқа көмірсутектердің қалыпты жағдайда сұйық күйде болатын қоспалары газды бензин түзеді(олар мұнайдан ішінара газбен бірге ұшып шығады). Одан кейін пропан мен бутанның қоспасы бөлінеді. Газды бензин мен пропанбутан қоспасын бөліп алғаннан кейін құрғақ газ қалады, оның басым көпшілігі метан мен этан қоспасынан құралады. Газды бензин құрамында өте ұшқыш сұйық көмірсутектер бар, сондықтан оны двигательдерді от алдырған кезде тез тұтандыру үшін бензинге қосады. Пропан мен бутан сұйылтылған газ түрінде, жанармай ретінде тұрмыста пайдаланылады. Құрамы жөнінде табиғи газға ұқсас құрғақ газ ацетилен, сутегі және басқа да заттар алу үшін, сол сияқты отын ретінде пайдаланылады. Мұнайға серік газдар химиялық өңдеуге арналған және жеке көмірсутектер - этан, пропан, н-бутан, т.б. бөлініп алынады. Ал олардын қанықпаған көмірсутектер алады.
Мұнай - молекулалық массалары әр түрлі, қайнау температуралары да бірдей емес көмірсутектердің қоспасы болғандықтан, айдау арқылы оны жеке фракцияларға(дистиляттарға бөледі, мұнайдың құрамында С5 - Сn көмірсутектері бар және 40-200°С аралығында қайнайтын бензин құрамында С8-С14 көмірсутектері болатын 150-200°С аралығында қайнайтын лигроин, құрамында С12-С18 көмірсутектері болатын және 180-300°С аралығында қайнайтын керосин алады, бұлардан кейін газойль алынады. Бұның бәрі - ашық түсті мұнай өнімдері. Бензин ұшақ пен көліктердің поршенді двигательдері үшін жанармай ретінде қолданылады. Сол сияқты бензин майды, каучукты еріткіш ретінде, матаны тазартуға, т.б. қолданылады. Лигроин тракторүшін жанармай болады. Керосин - трактор, реактивті ұшақтар мен зымырандардың жанармайы. Ал газойльден дизель жанармайы өндіріледі. Мұнайдан ашық түсті өнімдерді бөліп алғаннан кейін қара түсті тұтқыр да қоймалжың сұйықтық қалады, ол - мазут.
Қосымша айдау арқылы мазуттан автотрактор майы, авиация майы, дизель майы, т.б. жағармайлар алады. Мазутты өңдеп жағрмай алумен қатар оны химиялық әдіспен өңдеу арқылы бензинге айналдыруға болады, бу қазаны қондырғыларында сұйық отын ретінде пайдаланылады. Мұнайдың кейбір сорттарынан қатты көмірсутектер қоспасы - парафиндер алынады; Қатты және сұйық көмірсутектерді араластырып вазелин алады. Табиғи газ - жер қойнауында анаэробты органикалық заттарндың ыдырауынан пайда болған газдар қоспасы.
Майлар - мұнайдың қалдық фракциялары мен ауыр дистилляттарын арнайы тазартудан алынады. Ауыр көмірсутектерге парафиндер, церезиндер, озокериттер және олардың майлармен қоспасы жатады. Битумдер - гудронды ауамен тотықтыру арқылы немесе гудронды тереңдетіп айдау арқылы алынған май фракцияларынан кейін қалатын жартылай қатты және сұйық күйдегі өнімдер.
Әр түрлі мұнай өнімдеріне мұнай коксы, күйе, мұнай пиролизінің әр алуан өнімдері (бензол, толуол, ксилол, т.б.), асидолдар, деэмульгаторлар, хлорпарафиндер, т.б. жатады. Мұнай өнімдерінің сапасы физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты бағаланады.

1.3 Каталитикалық риформинг

Автомобильге арналған жанар-жағармайға қойылатын талаптардың ұлғаюына байланысты жанармайдың тікелей өндіруіндегі оның сапасын (риформинг) арттыру барысы елеулі маңыздылыққа ие болды. Сонымен қатар бұл процесс таза ароматикалық (хош иісті) көмірсутектерді (органикалық синтезге керек өнім) алуға қажетті мүмкіндік туғызады және гидрлеуді өткізуге қажетті сутектің қайнар көзі болады. Оның негізінде Кеңес одағының ғалымдары ашып зерттеген реакциялар жатыр. Олар: нафтенді дегидрлеу (Н.Д. Зелинский) және дегидроциклизациялау (Б.А. Казаский, А. Платэ, Б.Л. Молдовский).

1-сурет. Каталитикалық реформалау процесінің негізгі технологиялық схемасы

Каталитикалық риформинг (хошиістендіру) үлкен көлемді күшейтілген қысымның үлкен көлемді сутектің қатысуымен 5000С температура кезінде атқарылады; бұл жағдай сутектің бөлінуі арқылы және катализаторда қорытқы көмірдің жинақталуы арқылы өтетін хош иісті көмірсутектердің жинақталуындағы кері айналымды реакциялардың өтуін қиындатады. Катализатордың қызметін алюминийдің оксидіне жалатылған платина атқарады; ол бірнеше айлар бойы өзінің активтігін сақтайды, кейін регенерация жолымен қайта алынады. Катализатордың құрамында сондай-ақ хлор бар, ал өнімге активтігін сақтау үшін аз мөлшерде дихлорэтан СlCH2 CH2Cl енгізіледі.

R-86 бейметалл катализатордағы каталитикалық риформинг (платформинг) - мұнай өңдеу саласындағы ең маңызды үрдістердің бірі. Бұл үрдістің автокөлік және әуе құралдарына арналған жоғары октанды бензин өндіруде алатын маңызы ерекше.
ЛГ-35-11300-95 қондырғысының шикізаттық өнімділігі жылына 300 мың тоннаны құрайды. Зерттеу әдісі бойынша 97 шекке дейінгі октандық санмен жоғарғы октанды компонент алу арқылы бензиндік нұсқада пайдаланылады. Қондырғы 1971 жылдың желтоқсан айында пайдалануға берілген. Бас жобалаушысы "Ленгипрогаз" институты.
Қондырғыда жылдық өнімділік қуатын 450 мың тоннаға жеткізу мақсатында төмендегідей қайта жаңғырту жұмыстары жүргізілді:
1-кезең. 1995 жылы АП-64 катализаторы американдық R-56 фирмасы шығарған бейметалл катализаторға ауыстырылды.
2-кезең. 1997 жылы сумен тазарту блогының П-101 пеші өңделіп, іске қосылды, риформинг реакторлары бар П-1 пешінің камераларын қайта түйіндеу жұмыстары жүргізілді.
3-кезең. 2004 жылы Т-11, Т-12, Т-13 сумен тазарту блогының жылуалмастырғыштарды алмастырылды.
4-кезең.
2005 жылы Т-61-4, Т-6а1-4 риформинг блогының жылу алмастырғыштары алмастырылды.
Реакторлардың ішкі құрылғылары Скэллоптарға алмастырылды .

2-сурет. Реакторлардың ішкі құрылғылары

Сумен тазарту және риформинг катализаторлары S-120 және R-86-ға алмастырылды.
Каталитикалық риформинг қондырғысы үш блоктан тұрады:
Тіке айдалатын бензинді алдын-ала сутекпен тазарту (нафта);
Сутекпен тазартылған бензиннің платформингі (гидрогенизат);
Платформатты тұрақтандыру.
Екі ағын бар:
Шикізат беру;
Көмірсутекті газ беру.
Қондырғы келесідей өнім түрлерін береді:
Тауарлық бензиндердің жоғары октанды компоненті;
Сұйытылған тұрмыстық газ;
Көмірсутекті газ.
ЛК-6У қондырғының 200 секциясы - каталитикалық риформинг, автомобиль бензиндерінің жоғары октан компоненттерін және ЛК-6У қондырғының 100 секциясының 62-180°С көлемді бензин фракциясының каталитикалық айналуының нәтижесінде техникалық сутегі алуға арналған.Су құрамдас газ (техникалық сутек) отындарды гидротазалау процесзінде пайдаланылады. Риформинг процесі полиметалл катализатормен толтырылған төрт реактор арқылы тізбектеп өтуі кезінде жүзеге асырылады.Каталитикалық риформинг шикізатының сапасын жақсарту үшін 200 секциясының құрамына гидротазалау блогы енгізілген, бұл шикізаттың күкірт, азот, оттегі құрамдас, металл органика және шексіз қоспаларын төмендетуге мүмкіндік береді.

3-сурет. Калитикалық реформинг реакторы

1.4 Шикізаттың сапасы

Хош иісті қосылыстардың қалыптасуы үшін негізгі реакция нефтенді дегидрирование болып табылатындығын ескере отырып, реформаторлық тиімділік жемдегі нафтендердің мазмұнын жоғарылатады. нафтендер бай бензинді фракциялардан кірістілігі reformates, 3.5-5% деңгейінде, ал кейде сол октан санымен тұжырымы catalyzate жылы парафинді шикізат қарағанда 10-12% -ға артық. Реформалаушы жемде алифаттық ненасыщенных қосылыстардың болуы жағымсыз, өйткені сутегі оларды гидрирлеу үшін тиімсіз пайдаланылады. Сондықтан тiкелей тiкелей бензин фракциялары қайта құрылуға ұшырайды. Екінші рет шыққан бензинді қайта өңдеу (мысалы, термиялық крекинг) терең гидротазалаудан кейін тікелей шикізатпен қоспада мүмкін болады.
Шикізаттың бөлшек құрамы процестің мақсаты бойынша анықталады. Жоғары октанды бензинді алу мақсатында катализаторларды алу кезінде оңтайлы шикізат 85-180 o C аралығында Бұл салдарынан гидрокрекинг үшін метеоризм көздейді, өйткені 85 ° C төмен бастапқы қайнау нүктесі бар шикізатты пайдалану орынсыз, өсуі көмірсутектер C6 ең қиын aromatisation, бұл шын мәнінде Ароматизация тиімділігін байқалады болады. Сонымен қатар, мұндай шикізатты қолдану реакторды балласт фракцияларымен өнімді жүктемеуге әкеледі. 180 ° C жоғары температурада қайнаған фракциялардың шикізатында болуы катализатордың деактивациясын тудыратын кокстың пайда болуының күшеюіне байланысты қажет емес. Жеке бензол мен толуолды өндіру кезінде шикізат 62-85°C және 85-105°C аралығында тиісінше қайнайтын тар бензин фракциялары болып табылады. Бензол, толуол, циклогексан, methylcyclopentane және N-гексан өндіріледі - метилциклогексана, диметил циклопентана және н-гептан бастап.
Шикізат катализатордың сөндірілуіне әкелетін компоненттерді қамтымауы керек. Олардың құрамына 1 * 10-4%, азот қосылыстары (0,5 * 10-4% артық емес) және ылғалдылық (4 * 10-4% артық емес) аспауы тиіс күкірт қосылыстары жатады. 0,005 PPM - гидротазартылған реформатор шикізат барынша рұқсат етілген мазмұнға металлоорганические із (мышьяк, қорғасын, мыс) 0,0001 PPM, және бастапқы шикізат negidroochischennom орналасқан.

1.5 Қысым

Реакторларда қысымды азайту парафинді шикізат хош дәрежесін арттыру және гидрокрекинг реакциялардың үлесін азайтуды көздейді, сондықтан реформалау процесі қысымды азайту бағытта дамуда. Хош иісті көмірсутектердің кірістілігінің артуы өз кезегінде катализатордың октан санының және сутектің шығуын арттыруға алып келеді. 3-тен 1 МПа-ға дейінгі қысымның төмендеуі ароматика мен сутегінің шығымдылығына сәйкесінше 2-2.3 және 3 есе артуына әкеледі.
Дегенмен, қысымның төмендеуі катализатордың жұмысының тұрақтылығына қойылатын талаптармен шектеледі. Қысымның төмендеуімен катализатордың деактивациясы жылдамдатады. реформалау катализаторларды құру және модификациялау Прогресс ерте 1970 процесі нұсқасын құру кейін, содан кейін платина-рений катализатор үшін 1.2-1.6 үшін платина катализатордың 3.5-4.0 МПа қысымды төмендету, және мүмкін технологиялық схемалары катализатордың үздіксіз регенерациясы және 0,35-0,7 МПа дейін.

2. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1 Шикізаттың қайнау нүктесі

Шикізаттың қайнау нүктесі біршама дәрежеде өзгеруі мүмкін және реформалау мақсаттарымен анықталады. Реформаттауыштың қайнау температурасы әдетте шикізаттан 8-10°C жоғары болғандықтан, қайта өңдеу шикізатын қайнау нүктесі жанармай үшін төлқұжат деректерін қанағаттандыру үшін 200 ° C-тан аспауы керек.

2.2 Каталитикалық изомерлеу

Изомерлеу, сондай-ақ жеңіл бензин фракциясының октан санын арттыру үшін пайдаланылады. Шикізді изомерлеу - 62°C немесе 85 ° C қайнау температурасы бар жеңіл бензин фракциялары. Октан санының ұлғаюы изопарафиндердің үлесін ұлғайту есебінен қол жеткізіледі. Процесс бір реакторда температурада, қолданылатын технологияға байланысты, 160-тан 380°C дейін және 35 атмға дейін қысыммен жүзеге асырылады.
Кейбір зауыттарда үлкен қуаттылықты қайта құрудың жаңа қондырғылары іске қосылғаннан кейін қуаттылығы жылына 300-400 мың тонна ескі қондырғылар изомерлендіруге ауыстырылады. Кейде реформалау және изомерлеу жоғары октанды бензин өндіретін бірыңғай кешенге біріктіріледі.

2.3 Гидротазалау

МӨЗ гидротазалау шикізат барлық дерлік мазут тікелей іске қосу, крекинг және реформалау және орта тегі болып табылады мұнай өнімдерін, соңғы клирингтік операция болып табылады: бензин, керосин, дизель отыны мен вакуумдық газойль . гидротазалау процесі жағар майлар мен балауыздар қайта өңдеу үшін қолданылады. Гидротазалау гидрогенизация процесіне сорттарын бірі болып табылады және гидрокрекинг және сол катализаторлардың жақын жағдайында орын алады. Гидротазалау мұнай процесінде қанықпаған көмірсутектер гидрогенизат, күкірт, азот, оттегі және кейбір металдар жояды. гидротазалау және гидрирования тиісті лимит бір мезгілде тұрақсыз қанықпаған көмірсутектер кездеседі. нәтижесінде гидрирования өнімдері (этаноламин, натрий гидроксиді) олардың сорбенттерді жұтып мұнай бөлінеді. . тағайындау процесі сутекпен катализатор мотор отындарының - бензин, керосин, дизель отыны - негізінен өңдеу процесінде алынған. Шикі мұнай мен мотор отындарының өңдеу әдісін құрамына байланысты сапасы әрқашан ГОСТ тауарлық өнім талаптарына сәйкес келмейді әр түрлі болуы мүмкін. гидротазалау мақсаты -. Мұндай күкірт, азот, оттегі, шайырлы қосылыстар, қанықпаған көмірсутектер сияқты қажетсіз кірді алып тастау арқылы өнімнің немесе фракциясының сапасын арттыру [1] A орнату - 01,16 - гидротазалау және гидрокрекинг жеңіл мұнай, конденсат немесе дистилляттар alyumonikelmolibdenovom alyumokobaltmolibdenovom см2 55 кгсқысыммен және 425°С дейінгі температурада сутегі катализатордың Орнату мақсаты: Ішінара гидрлеу және гидрокрекинг және полициклді ароматты көмірсутектердің шайырлы-асфальтендер арқылы күкірт, азот, оттегі, мышьяк, галогендер және металдарды гетеро қосылыстардың жою мотор отындарының сипаттамаларын жақсарту мақсатында дизель фракцияларын гидротазалау және қанықпаған көмірсутектерді гидрлеу қоршаған ортаға тоттану отын депозиттерін қалыптастыру үрдісі және уытты газ шығарындылар көлемін азайту; Каталитикалық крекинг шикізатын күкірт құрамын азайту үшін VGO гидротазалау ; дизель фракциясының кірістілігін арттыру мақсатында вакуумдық газойль жарық гидрокрекинг.

4-сурет. Дизельдік отынды гидротазалау

2.4 Каталитикалық крекинг

Мұнай көмірсутектерінің тәжірибелік маңызы бар химиялық түрлендірулерінің көбісі катализатордың қатысуымен жүреді. Катализаторлар химиялық реакциялардың активтену энергиясын төмендетіп, нәтижесінде олардың жылдамдығын өсіреді. Катализдің жалпы мәні мен мәнісі осында. Реакцияларды катализатордың қатысуымен жүргізу, сонымен қатар процестің температурасын күрт төмендетуге мүмкіндік береді. Жылу эффектісі оң реакциялар үшін (полимерлеу, гидрлеу, алкилдеу, т.б.) бұл өте маңызды, себебі термодинамикалық көзқарас бойынша, жоғары температура оларға кері әсер етеді.
Катализатордың кез келген түрі бастапқы реагенттермен активті түрде әрекеттеседі, бірақ оның процеске қатынасуы түрлендірудің тек бастапқы сатысымен шектеледі. Келесі сатыларда ол толық регенерацияланады да, реакциялаушы заттардың молекулаларымен қайтадан әрекеттесуі мүмкін. Осымен катализатордың аз мөлшерімен реакцияның соңғы өнімдерін өте көп мөлшерде алуға болатынын түсіндіреді. Катализатордың қатысуымен аралық жүйе түзілу себебімен химиялық реакцияның активтеу энергиясының кемуі дәлелденген факт. Бірақ катализатормен мұндай әрекеттесудің сипаты әрқилы болуы мүмкін.
Катализ гомогенді және гетерогенді болып бөлінеді.
Гомогенді катализде катализатор мен реакциялаушы заттар біртекті жүйе түзеді, мысалы газ қоспасын немесе сұйық ерітіндіні. Гетерогенді катализде катализатор көбінесе қатты фазада болады, ал реакциялаушы заттар - газ немесе бу қалпында, яғни басқа фазаны құрайды. Катализатор мен реагенттер бір-бірімен араласпайтын сұйық болуы да мүмкін. Мұндай өңдеу өндірісінде отын өндірудің каталитикалық процестерінің ең көп тарағаны - каталитикалық крекинг, изомерлеу, алкилдеу, гидрокрекинг.
Жаңа процестер арасында 90%-дан астамы катализаторларды қолдануға негізделген.
Соңғы кездері катализ механизмін қарауда барлық каталитикалық реакцияларды қышқыл негіздіге және тотығу-тотықтыруға бөлу көп тараған.
Қышқыл негізді немесе ионды (гетеролитикалық) реакциялар деп сутегі ионын қосумен немесе бөлумен қатар, кешендік қосылыста координациялық байланыс түзу арқылы, реакцияласушы заттар немесе катализатордың бос жұп электрондарының бөлінуінсіз жүретін реакцияларды атайды. Льюс теориясы бойынша, қышқыл деп молекуласы жұп электронды қосып алу қабілетті қосылыстарды, яғни оны өз атомдарының біреуінің электрондық қабатына қосып ала алатынды атайды.
Негіз деп молекуласында бөлінбеген жұп электрондары бар, қышқылдың электрондық қабатына енуге қабілетті қосылыстарды айтады. Бұл - қышқылдар мен негіздердің жалпы түсініктері. Осы көзқарас бойынша қышқылдар тобына, кәдімгі қышқылдардан бөлек, құрамында сутегі жоқ мынадай қосылыстар AlCl3 , FeCl3 , BF3 да жатады.
Қышқыл негізді каталитикалық реакцияларға каталитикалық крекинг, полимерлеу, изомерлеу, көмірсутектерді гидротациялау және басқа бірнеше түрлендіру жатады.
Тотығу-тотықсыздану (гомолитикалық) реакциялары деп электрондардың түрленуімен байланысты, яғни валенттік байланыстың үзілуінде электрон жұбының бөлінуімен жүретін реакцияларды атайды.Оларға көптеген тотығу, гидрлеу, дегидрлеу, т.б. реакциялар жатады.
Гомогенді катализ. Гомогенді катализдің механизмі аралық химиялық қосылыстар теориясымен түсіндіріледі. Бұл тоеория бойынша, катализатор реакциялаушы заттармен тұрақсыз реакцияға қабілетті аралық қосылыс түзеді. Бұл процестің активтеу энергиясы каталитикалық емес негізгі реакцияның активтеу энергиясынан төмен. Одан әрі аралық қосылыс катализаторды бастапқы қалыпта бөлумен ыдырайды немесе бастапқы заттың жаңа молекуласымен реакцияға түседі. Бұл түрлендірулер де, аз активтеу энергиясымен сипатталады.
Гетерогенді катализ. Гетерогенді катализде реакцияласушы заттардың өзгеруі мен түрленуі катализатордың қатты фазасы мен реакцияласушы заттардың газ (бу) фазасының арасында орын алады және бұл, негізінен, сорбция құбылысымен байланысты. Жалпы қатты кеуекті катализатордағы катализ мынадай қарапайым сатылардан тұрады:
1) реакцияласушы заттардың ағым ортасынан катализатор бөлшегі бетіне эффективті сыртқы диффузиясы;
2) катализатор кеуек тесіктеріне эффективті ішкі диффузиясы;
3) бір немесе бірнеше реакцияға түсетін компоненттердің катализатор бетінде беттік химиялық қосылыс түзумен активті (химиялық) адсорбциялануы;
4) өнім - катализатор типтес беттік кешендер түзу мен атомдардың орын алмастыруы;
5) Катализ өнімдерінің десорбциясы (катализатордың активті ортасының регенерациялануы);
6) бөлшек бетінен өнімнің диффузиясы;
7) катализатор бөлшегінің тесіктеріндегі өнім диффузиясы.
Гетерогенді каталитикалық процестің жалпы жылдамдығы ең аз сатысымен анықталады. Каталитикалық реакциялардың жүруінде үш шеңбер белгіленеді: кинетикалық, ішкі диффузиялық, сыртқы диффузииялық. Егер алғашқы және соңғы өнімдер диффузиясы каталитикалық реакциядан жылдам жүрсе, онда процестің жалдамдығы катализатор бетінің құрамы мен қасиетіне толық байланысты. Мұндай жағдайда процесс кинетикалық шеңберде жүреді. Керісінше, егер диффузия катализатор бетіндегі барлық түрлендірулерден баяу жүрсе, онда реакцияның жалпы жылдамдығы сыртқы және ішкі диффузия жылдамдығымен анықталынады. Мұндай жағдайда процесс диффузиялық шеңберде жүреді. Гетерогенді каталитикалық реакцияларда активтеу энергиясының азаюына активті адсорбция (хемосорбция) сатысын сипаттайтын күрделі физика-химиялық процестер нәтижесінде орын алады.
Хемосорбция - бұл катализатор бетінде реакциялаушы заттардың берік бірмолекулалы қабат түзуі. Хемосорбция катализатордың валенттеік күші есебінен орын алады: ол нағыз химиялық байланысқа жақын, сондықтан оның нәтижесінде реакцияласушы молекулаларда байланыстардың едәуір әлсіреуін тудырады.
Реакцияласушы заттардың молекулаларының активтелген адсорбциясы қатты катализатордың барлық бос бетінде жүрмейді, ал тек бос энергия қоры көп активті орта деп аталатын жерлерде орын алады. Ондай жерлер катализатордың үшкір бұрыштары, қырлары, әр түрлі тегіс емес жерлері, химиялық біркелкі емес бөлшектері, кристалдардың беті неғұрлым үлкенболған сайын, соғұрлым оның активті орталары көп болады. Сондықтан катализатордың активтігінің өсуі көбінесес оның ұнтақталу дәрежесіне және кеуектік құрылымының жетілуіне байланысты.
Сонымен, гетерогенді катализатордың әсерінің жалпы принципі бойынша, реакцияласушы заттардың молекулалары катализатордың активті орталарынан қақтығысып, әр түрлі тұрақсыз аралық қосылыстар (радикалдар немесе иондар) түзуі мүмкін. Осы қосылыстардың реакциялық қабілетіне және табиғатына жүруші реакциялардың жылдамдығы да, соңғы өнімдер құрамы да байланысты.
Гетерогенді катализаторларды таңдау мен қолдану тәжірибесінде, олардың жұмыс істеу мезгілін анықтайтын талғамдық, активтік және тұрақтылық қабілетін ескеру қажет.
Катализатордың талғамдылығы деп, оның белгілі шикізатқа берілген жағдайда термодинамкалық мүмкін бағыттары ішінен тек біреуін немесе бірнеше химиялық реакцияларды жылдамдату қабілетін айтады. Катализатордың бұл өте маңызды қасиеті оның құрамымен қатар, пайдалану жағдайына да байланысты.
Катализатордың активтігі оның өнімді жұмыс істеуін сипаттайды. Катализатор активті болған сайын, оны берілген бір уақытта шикізаттардың белгілі мөлшері соңғы өнімдерге түрлендіруге қажетті мөлшерінен соғұрлым аз болуы керек. Қатты катализатордың активтігі, негізінен, оның бетінің қалпына байланысты. Катализаторларды, әдетте, таблетка, шарик немесе өте кішкентай бөлшектер түрінде қолданады. Бет аумағын өсіру үшін көбінесе катализаторды кеуектік бетті отырғызғыштарға отырғызады. Отырғызғыш есебінде активтелегн көмір, пемза, кизельгур, алюминий оксиді, силикагель және әр түрлі маркілі жасанды цеолиттерді пайдаланады. Отырғызғыш катализатордың активтілігін көтереді, оған механикалық қаттылық береді және оның шығынын азайтады.

5-сурет. Каталитикалық риформинг

Процесті бу фазасында 490-540ºС, қысым 0,15МПа-дан жоғары емес алюмосиликатты (АС), қазіргі кезде, негізінен, микросфералы цеолитті катализатордың кқатысуымен жүргізеді.
Соңғы кезге дейін зауыттарда аморфты табиғи жасанды алюмосиликат катализаторлары (АСК) пайлдаланылып келеді, олардың құрамында орташа 10-25% Al2O3, 75-85% SiO2 және аздаған кристалды суы, ал қоспа күйінде темір, магний, кальций және натрий оксидтері болады. Табиғидың да, жасанды алюмосиликатты катализатордың да парциалды бетті (100-ден 600 м²г) кеуек құрылымды болуы олардың каталитикалық активтігіне әсер етеді. Синтетикалық катализаторлардың құрылымы аморфты болып келеді. Оларды сұйық шыны Na2O·SiO2 мен алюминий сульфаты ерітінділерін реакцияласуымен алады. Мұндай катализатордың активтік индексі 35-38 шамасында.
Катализатордың активтігіне құрамында алюминий атомдары бар қышқыл орталар әсері күшті. Қышқылдың өсуі катализатор активтігін көтереді. Мұндай сәйкестіктің болуын оны сілті металдармен немесе азотты негіздермен реакциялағанда активтіліктің төмендеуі дәлелдейді.
Қазіргі кезде барлық каталитикалық крекинг қондырғыларында синтетикалық кристалды алюмосиликатты, көбінесе, микросфералы цеолитті катализаторлар (ЦК) қолданылуда. Бұл крекинг тезнологиясының соңғы 35 жылдағы ірі табысының бірі болып саналады.
Цеолиттер деп табиғи және жасанды өте майда тесікті, үш өлшемді кристалды құрылымды алюмосиликаттарды айтады. Жалпы формуласы мынадай: Me2nO·Al2O3·xSiO2·yH2O; n - Me валенттігі, x - SiO2Al2O3.
Табиғи цеолиттер - олар кальций, натрий және басқа металдардың алюмосиликаттарының судағыерітісіндей минералдар. Мысалы 13Х цеолитте Na86[(AlO2)86(SiO2)106]·267H2O, ал морденит минералында Ca, Na, Al және Si болады. Цеолиттердің ішкі құрылымында үлкен тесіктер майда тесіктермен жалғасып жатады. Цеолиттерден ылғалды бөлгенде бұл тесіктер үлкен ішкі бетті түзеді. Тесіктердің жалпы көлемі кристалдың барлық көлемінің жартысын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.