Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Легкий цилиндровый Тяжелый цилиндровый Остаток-гудрон ....
230-250 260-305 315-325 350—370 350-370
10-12 5 3 7
27-30
T
----т-т—*~
—1 4^T Лигроин
Бензин
Неаїть в
Керосин
* Температура отбора при остаточном давлении 60—80 мм рт. ст.
Дистилляты разгонки мазута являются сырьем для получения смазочных масел. В настоящее время нефть и мазут перегоняются на так называемых трубчатых установках, где протекают последовательно следующие процессы: предварительный нагрев сырья за счет отнятия тепла (рекуперации) от продуктов перегонки
в теплообменниках, основной нагрев сырья в трубчатых печах, отделение образовавшихся паров от жидкого остатка и их ректификации ректификационных колоннах, конденсация и охлаждение продуктов перегонки в теплообменниках, которые служат подогревателями сырья. В промышленности эксплуатируют -одноступенчатые установки перегонки нефти, на которых при атмосферном давлении из нефти получаются фракции от бензиновой до любой высококипя-щей, и двухступенчатые, на которых нефть сначала разгоняется при атмосферном давлении с получением бензина, лигроина, керосина, газойля и мазута, а затем из мазута под вакуумом выделяют масляные дистилляты. Двухступенчатые установки перегонки нефти называют атмосферно-ваку умными.
Принципиальная схема одноступенчатой установки представлена на рис. 66. Нефть насосом последовательно прокачивается через теплообменники 4, где она, отнимая тепло от дистиллятов, подогре^-вается примерно до 170—175° С и поступает в трубки трубчатой печи /. В трубках нефть находится под некоторым избыточным давлением, которое создается насосом, Из трубчатой печи нефть
У
СеляроВый дистиллят
Мазут
Рис. 66. Схема установки для перегонки нефти
при 300—350° С в парожидкостном состоянии подается в нижнюю часть ректификационной колонны 2, где давление снижается, происходит испарение фракций и отделение их от жидкого остатка — мазута. Пары фракций поднимаются вверх и ректифицируются. По высоте колонны в сконденсированном виде отбираются дистилляты, которые дополнительно ректифицируются в отпарных колоннах (на рис. 66 не показаны) и охлаждаются сначала поступающей нефтью в теплообменниках 4, а затем водой в холодильниках 3. Из верхней части колонны отводятся пары бензина, охлаждаемые в холодильнике 3, где они превращаются в жидкость. Жидкий бензин частично подается на орошение колонны. Двухступенчатые установки состоят из двух однотипных блоков, блока прямой перегонки нефти (рис. 66) и второго блока разделения мазута. Мазут, выводимый из ректификационной колонны, направляют в трубчатую печь, где он нагревается до 400—420° С, и подают в ректификационную колонну, работающую под вакуумом. Из нижней части этой колонны выводится гудрон, а по высоте отбираются масляные дистилляты. Выход бензинов при прямой гонке, зависящей от фракционного состава нефти, колеблется от 3 до 15%.
Бензины прямой гонки состоят в основном из парафиновых и нафтеновых углеводородов; исключение составляют бензины, получаемые из нефтей с высоким содержанием ароматических углеводородов. Октановое число бензинов в зависимости от их состава колеблется в пределах от 50 до 78. Добавка этиловой жидкости позволяет получать из них бензины с октановым числом до 87—95.
Химические высокотемпературные методы переработки нефти и нефтепродуктов. Высокотемпературные химические методы переработки нефти и нефтепродуктов включают деструктивные процессы, при которых происходят более или менее глубокие изменения строения молекул исходного сырья. К таким методам относится крекинг фракций перегонки нефти (от лигроина до мазута). Термин «крекинг» произошел от английского слова to creak, что означает раскалывать, расщеплять. Таким образом, под крекингом понимают расщепление исходных молекул на более мелкие. При крекинге наряду с распадом молекул протекают вторичные процессы синтеза крупных молекул. Риформинг — это крекинг низкооктановых бензинов или же лигроинов, применяемый для повышения октанового числа карбюраторного топлива или для получения углеводородов, используемых в органическом синтезе. Процессы крекинга или Риформинга, проводимые при высоких температурах в отсутствие катализатора, называются термическим крекингом или термическим риформингом, в присутствии катализатора — соответственно каталитическим крекингом или каталитическим Риформингом.
Термический крекинг проводится при 470—540° С и б-Ю8 Н/м2. Несмотря на сложность процессов превращения углеводородов при крекинге, можно установить некоторые закономер-°сти поведения отдельных групп углеводородов. Метановые угле-°Дороды могут при высоких температурах подвергаться реакциям
разрыва цепей и дегидрированию:
CnH2,i н2 ~ CmH2m н2 + ^rn'^m' ~ ^ (а)
CnH2^2;= Q1H2n+ H2-Q (б)
Образующиеся олефины подвергаются дальнейшим превращениям. Нафтеновые углеводороды дегидрируются с образованием ароматических углеводородов, например при дегидрировании цик-логексана получают бензол:
CH2
H2C1Z4ICH2 /\
I] ^l 1 + 3H2-Q (в)
