Элементный состав С 84–87 %, Н 12–14 %, S 0,1–5 %, O+N до 1,0 %. Неуглеводородная часть Углеводородная часть парафины нафтены ароматические соединения. - презентация

1

2 Элементный состав С 84–87 %, Н 12–14 %, S 0,1–5 %, O+N до 1,0 %. Неуглеводородная часть Углеводородная часть парафины нафтены ароматические соединения кислородные (фенолы, нафтеновые кислоты, гетероциклы), азотистые (производные пиридина и хинолина, амины) сернистые (тиофен, тиоспирты и тиоэфиры) соединения. Минеральная часть вода минеральные соли механические примеси песка и глины

3 Классы – по содержанию серы Типы – по выходу фракций, выкипающих до 350 ºС Группы – по потенциальному содержанию базовых масел Виды – по содержанию твердых алканов (парафинов)

4 по содержанию серы малосернистые (с содержанием до 0,5 %); сернистые (с содержанием от 0,5 % до 2,0 %); высокосернистые (с содержанием выше 2,0 %).

5 1. Добыча 2. Транспортировка 3. Первичная подготовка 4. Нефтепереработка

6 Попутный газ отделяют от нефти многоступенчатой сепарацией в сепараторах-газоотделителях (траппах), в которых последовательно снижаются давление и скорость потока нефти.

7 Для разрушения нефтяных эмульсий используются следующие методы: механические термические химические электрические Процессы обессоливания и обезвоживания нефти связаны с необходимостью разрушения эмульсий, которые образует с нефтью вода.

8 процесс переработки нефти, основанный на разделении смеси составляющих ее углеводородов методом фракционной разгонки (ректификации) на отдельные дистилляты (фракции) с определенными интервалами температур кипения. Топливный Топливно-масляный Нефтехимический Одноступенчатые (АТ) Двухступенчатые (АВТ)

9 Продукты Интервал температур кипения, ºС Выход, % масс. Первая ступень АВТ Бензин до 17014,5 Лигроин 160–2007,5 Керосин 200–30018,0 Дизельное топливо 300–3505,0 Мазут (остаток) выше 35055,0 Вторая ступень АВТ (перегонка мазута) Веретенное масло 230–25010–12 Машинное масло 260–3055 Легкое цилиндровое масло 315–3253 Тяжелое цилиндровое масло 350–3707 Гудрон (остаток)выше 37027–30

10 процессы переработки нефтепродуктов, полученных методом прямой гонки. По назначению вторичные процессы делят на: процессы, проводимые с целью повышения выхода легкокипящих фракций за счет высококипящих (крекинг); процессы, проводимые с целью изменения углеводородного состава сырья (риформинг); процессы синтеза индивидуальных углеводородов (алкилирование); процессы удаления из нефтепродуктов примесей (гидроочистка). По условиям протекания на: термические процессы; каталитические процессы.

11 вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью повышения общего выхода бензина. Термический Каталитический

12 Таблица. Значения ΔGº об, кДж/моль углерода УглеводородФормула Температура, ºК ГексанС 6 Н 14 –0,29–– ЦиклогексанС 6 Н 12 31,8317,9554,9 Гексен-1С 6 Н 12 87,6–– БензолС6Н6С6Н6 129,9221,2300,5 МетанСН 4 –50,8–2,341,0 ЭтанС2Н6С2Н6 –32,966,6151,6 ПропанС3Н8С3Н8 –23,5127,4255,4 БутанС 4 Н 10 –17,1185,0355,1

13 Проанализируйте значения для ΔGº об различных углеводородов и сделайте выводы о термодинамической стабильности углеводородов при нормальных условиях и в условиях пиролиза.

14 Термическая деструкция алканов по схеме Превращения нафтенов, в том числе реакции: Дегидрирования Деалкилирования гидрирования с разрывом цикла

15 Превращения алкенов, в том числе реакции: Деструкции с образованием низших алкенов, алканов и алкадиенов Изомеризации Полимеризации

16 Синтез и превращения ароматических углеводородов по реакциям конденсации алкенов и алкадиенов, например: Деалкилирования Конденсации с алкадиенами

17 Выход бензина зависит от: вида сырья температуры времени пребывания сырья в зоне высоких температур давления

18 высокая скорость процесса; увеличенный выход бензинов с большим содержанием изоалканов и малым содержанием алкенов; большой выход газообразных продуктов, содержащих углеводороды С 1 –С 4. возможность проведения процесса в заданном направлении и получение продуктов определенного состава; использование сырья с высоким содержанием серы.

19 селективность; высокая активность при температуре крекинга; стабильность активности; устойчивость к истиранию, действию высоких температур и водяного пара. Характерной особенностью процесса каталитического крекинга является перераспределение (диспропорционирование) водорода.

20 проводится в среде водорода при высоких температуре (260 ° ÷ 450 °С) и давлении (5÷20 МПа), в присутствии бифункциональных катализаторов, катализирующих одновременно реакции расщепления, изомеризации и гидрирования углеводородов. Подобные каталитические системы содержат: гидрирующий компонент – металл (кобальт, никель, молибден, платина, вольфрам) деструктирующий и изомеризующий компонент – алюмосиликаты или цеолиты.

21 Сырье тяжелые нефтяные дистилляты (газойли прямой гонки и каталитического крекинга), мазут, гудрон Важнейшая особенность гидрокрекинга заключается в том, что в нем наряду с реакциями распада тяжелых углеводородов сырья, свойственными крекинг-процессу, протекают реакции гидрирования образовавшихся продуктов распада.

22 Деструкция высокомолекулярных алканов и алкенов и дегидрирование продуктов деструкции: Гидрирование алкенов сырья: Изомеризация алканов: Распад, дециклизация (гидрогенолиз) и деалкилирование нафтенов, например: Деалкилирование и гидрирование ароматических углеводородов:

23 Риформингом называется вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов, водорода или бензина с повышенным содержанием ароматических углеводородов.

24 Дегидроциклизация и изомеризация алканов. Дегидрирование шестичленных нафтенов и изомеризация с расширением цикла и дегидрирование пятичленных нафтенов. Циклодегидрирование алкенов. Деалкилирование и дегидроконденсация ароматических углеводородов.

25 Так как высокая закоксованность катализатора вызывает необходимость его регенерации, то в зависимости от давления, процесс риформинга может проводиться в двух технологических вариантах: без регенерации катализатора и с регенерацией катализатора (ультраформинг)

26 Бифункциональные катализаторы состава {Me + Al 2 O 3 }, где Ме = молибден, платина, рений, Al 2 O 3 – катализатор изомеризации, промотируемый фторидами и хлоридами металлов, являющийся одновременно носителем. платформинг (катализатор – платина), рениформинг (катализатор – рений), риформинг на молибденовом катализаторе.

27 Реакция между олефином (например, этиленом или изобутиленом) и парафином (например, изобутаном), приводящую к образованию более тяжелых соединений разветвленной структуры, обладающих высоким октановым числом.

28 каталитическое превращение газообразного олефина в жидкие непредельные олигомеры

29 Реакция перегруппировки н-парафинов в разветвленные изомеры. Исходное сырье для изомеризации – н-бутан, н-пентан и н-гексан Катализатор хлорид алюминия или платиносодержащие, которые меньше коррозируют аппаратуру.

30 Представьте, что к концу года все природные запасы нефти будут исчерпаны. Предложите пути замены тех химических продуктов, которые получают из нефти. Можно ли исключить из нашего потребления некоторые из них?

31 удаление сероводорода, диоксида углерода, низших меркаптанов, нефтяных кислот, кислых продуктов после сернокислотной очистки и других нежелательных примесей из нефтепродуктов. Щелочная очистка

32 Абсорбцией моноэтаноламином С помощью солей, адсорбентов Окислительная демеркаптанизация, например, очистку плюмбитом натрия, гипохлоритом кальция, хлоридом меди. Гидрогенизационная очистка Демеркаптанизация Очистка газов Очистка жидких фракций

33 проводится с применением различных избирательных растворителей (ацетона, метилэтилкетона, дихлорэтана, жидкого сернистого ангидрида, сжиженного пропана, бензина и др.) карбамида в кристаллической форме, в водном или спиртовом растворе адсорбентов (молекулярных сит). Депарафинизация

34 Сернокислотная очистка. Под воздействием кислоты (92-98%-ной Н 2 SO 4 ) в масляных фракциях протекают окисление и полимеризация смолисто-асфальтеновых веществ и сульфирование части ароматических и нафтеновых углеводородов. Удаление аренов

35 Сернокислотная очистка Каталитическое гидрирование Адсорбция Очистка от непредельных соединений

36 методы, основанные на различных физических свойствах разделяемых веществ; методы, основанные на фазовых переходах первого рода; методы, основанные на применении химических реакций.

37 осаждение твердых частиц под действием инерционных сил, фильтрование твердых частиц, очистка газов от пыли промыванием, осаждение частиц в поле электростатических сил и др.

38 Смеси жидких продуктов Дистилляция, различные виды ректификации, экстракция, кристаллизация, диффузия через мембраны. Газовые или парогазовые смеси Парциальная конденсация, различные виды ректификации, абсорбция, адсорбция, диффузия через пористые и непористые мембраны. Растворы твердых продуктов Экстракция, выпаривание, кристаллизация, адсорбция, диализ, электродиализ. Смеси твердых продуктов Кристаллизация и перекристаллизация из растворов, сублимация (возгонка), зонная плавка.

39 хемосорбция и все типы совмещенных реакционно-массообменных процессов, в которых сначала образуется новое соединение с веществами, подлежащими выделению, а потом это соединение разлагается с выделением целевого компонента.

40 Учитывать свойства разделяемой смеси, ее агрегатное состояние, число фаз, степень идеальности; возможность достижения заданного разделения, требуемой чистоты выделяемых веществ и выхода по целевым продуктам и фракциям; энергоемкость того или иного метода; экологическую чистоту метода; возможность организации непрерывного процесса разделения; возможность выбора аппаратов необходимой единичной мощности; простоту в управлении процессом разделения.

41 заключается в поглощении вещества (абсорбтива) на жидком поглотителе (абсорбент) и получают абсорбат

42 это процесс поглощения газообразных веществ твердым поглотителем или адсорбентами. Адсорбция применяется главным образом при небольших концентрациях поглощаемого вещества в исходной смеси, когда требуется достичь практически полного извлечения адсорбтива.

43 Углеродные Активные (активированные) угли Углеродные волокнистые материалы Некоторые виды твердого топлива Неуглеродные Силикагели Активный оксид алюминия Алюмогели Цеолиты Глинистые породы

44 Адсорбент – силикагель Какое вещество будет сорбироваться?

45 Непрерывный процесс адсорбции на активированном угле

46 Метод основан на том, что компонент смеси образует химическую связь с поглотителями.

47 Принцип этого метода состоит в том, что газ промывают в абсорбере под давлением и при охлаждении абсорбентом – «поглотительным маслом» (при этом извлекаются в основном углеводороды С 3 -С 5 ), а затем отгоняют растворенные в абсорбенте газы, которые после конденсации подвергают дальнейшей ректификации. Регенерированный абсорбент охлаждают и возвращают в абсорбер.

48 Применяют для разделения зеотропных и азеотропных смесей. Существуют следующие виды ректификации: обычная, вакуумная, азеотропная, экстрактивная.

49 Для разделения зеотропных смесей методом ректификации обычно используют определенные последовательности ректификационных колонн, в каждой из которых осуществляется выделение отдельного продукта или продуктовой фракции.

50 Вакуумную ректификацию используют для резкого уменьшения температуры кипения для нестабильных веществ.

51 При азеотропной ректификации разделяющий агент образовывает азеотропную смесь с одним или несколькими компонентами исходной смеси, в виде которой он отгоняется из ректификационной колонны в качестве дистиллята. При экстрактивной ректификации разделяющий агент обладает меньшей относительной летучестью, чем компоненты исходной смеси, и не образовывает с ними азеотропных смесей. Он отводится из колонны с кубовым остатком.

52 Технологическое оформление азеотропной ректификации Для образования азеотропа выбирают полярные жидкости (амины, спирты, кетоны, вода).

53 Технологическое оформление экстрактивной ректификации. применяют для отделения ароматических углеводородов от нафтенов и др. веществ, для отделения нафтенов от парафинов, а также и диолефинов от олефинов.

54 Задание Нарисовать схемы разделения следующей смеси: эфир (Т кип =34 ºС), этанол (Т кип =78 ºС), бутилацетат (Т кип =126 ºС).

55 Разделение с помощью комплексных соединений (Me x (>C=C