Химические методы переработки нефтепродуктов.
1)Все фракции подвергаются процессу гидроочистки (очистка с пом.водорода)
S – при сжигании SO2 в атмосферу
N – велика вероятность образования второй реакции
O
2)Термическое расщепление углеводородов. Задача: из тяжёлых фракций получить дистиллят, очень глубоко провести расщепление с получением метана, этана, этилена, пропилена, водорода. В зависимости от температуры различают следующие процессы:
- получение нефтяного кокса(550-600градусов),образуется сырьё для металлургической промышленности
-перолиз(900-1000градусов), образуется метан, этан и т.д., происходит глубокое расщепление.
-термический крекинг(400-450градусов),происходят химические процессы следующего вида:
Увеличивается число разветвлённых и ароматических углеводородов, а также количество лёгких углеводородов. Характерной чертой для крекинга является высокое Р=5. Чем выше температура, тем больше вероятность, что расщепление произойдёт очень близко к концу углеводородной цепочки, т.е. образуется очень много лёгких углеводородов. Чем выше Р и ниже температура, тем расщепление будет происходить ближе к середине цепочки. Также как и рост температуры влияет увеличение продолжительности процесса крекинга.
Основной недостаток данного процесса – это низкая скорость протекания и не очень высокое повышение октанового числа бензиновой фракции.С10Н-кокс.
- каталитический крекинг – крекинг с применением катализатора. Для такого вида крекинга применяются твёрдые катализаторы, имеющие кислотный характер.
nAl2O3*mSiO2*gH2O – гидротированный алюмосиликат
Катализатор повышает скорость, повышая число разветвлёний углеводородов и повышая количество ароматических углеводородов.
Каталитический реформинг.
Реформингу подвергаются лёгкие фракции. Его проводят на платиновом катализаторе при 1200 градусах Цельсия, Н=36444 кДж/м3 ;по интерполяциям определяем, что температура топливных газов равна 1144 градусов Цельсия.
Коксование твёрдых топлив.
С10Н-кокс
Кокс – восстановитель в чёрной металлургической промышленности.
На 1 тонну выплавляемого чугуна кокса необходимо около 800 кг.
Пористость кокса составляет 49-53%, имеет невысокую насыщенную плотность, углерода в коксе 96,5%. Также кокс применяют в электродном производстве. Процесс коксования происходит 18 часов. При первоначальном нагреве из угля испаряется вода и с поверхности угля десорбируются газообразные углеводороды(СН4 и N2). При последующем нагреве (200-300 градусов) отщепляются СО и СО2 (происходит разложение кислородосодержащих соединений). Образуется пирогенетическая вода. Затем, при 350-450 градусах, начинается выделение паров каменноугольной смолы. Уголь переходит из сыпучего в пластическое соединение. Интенсивно выделяются газообразные углеводороды до температуры, равной 550 градусов. Масса твёрдой части угля уменьшается; происходит вторая реакция, в ходе которой образуется много Н2, СН4, С6Н6.
Полуокись – твёрдая фаза при 500-550 градусах Цельсия. Следущая стадия происходит при температуре в 800 градусов. Происходит уменьшение твёрдой массы угля. Внутри кокса образуются поры. Завершается процесс при температуре 900-1000 градусов, уменьшается объём кокса, он отстаёт от стенок и выталкивается из аппарата в виде готового продукта. Охлаждают кокс либо инертным газом, либо водой.
Существует 2 типа коксового газа:
- прямой (выходит из печки),
- обратный (после выделения из него некоторых компонентов).
Сначала газ надо охладить. Он имеет температуру при выходе из батареи 700-750 градусов; метод прямого теплообмена (в каналы газосборника впрыскивают воду, которая испаряясь, охлаждает газ до температуры 80-90 градусов). Конденсируется каменно-угольная смола.
Туман – дисперсированные капельки жидкости в газе. Выделяют NH3, а затем ароматические углеводороды. Для поглощения ароматики используют процесс абсорбции пылепоглотителями – маслами. Это является методом газификации.