Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Очистка нефтепродуктов

Для очистки нефтепродуктов (жидкостей и газов) используют различные методы: химические, адсорбционные, абсорбционные, каталитические и экстракционные.

Основные технологические процессы:

-лугова промывка дистиллятов первичной перегонки с целью очистки от кислых компонентов (нафтеновые кислоты, H2S)

-очистка газов от S в виде H2S и RSH растворами щелочи, различных поглотителей и с помощью адсорбентов;

-очистка жидкости от H2S и RSH методами лугового очистки при участии кислорода, так называемый окислительная демеркаптанизация, или с помощью Н 2 гидрогенизационный очистки (гидроочистки);

-депарафинизация с целью выделения жидких или твердых парафинов;

-деасфальтизация-экстракционное очистки продуктов от асфальтенов;

-очистка продуктов от ароматических соединений сернокислотного методами;

-очистка продуктов от ненасыщенных соединений химическими и адсорцийнимы методами.

В производстве масел используют комбинированный метод, о объединяет экстракционный, адсорбционный и гидрогенизационный средства.

Очистка нефтепродуктов растворами щелочей

Реакции лугового очистки

Луговое очистки (залуговування) осуществляется с целью очистки дистиллятных нефтепродуктов (бензин, керосин) от кислых продуктов, фенолов, сероводорода и низших меркаптанов.

Кислоты, содержащие нефтяной дистиллят, реагируют с Лугой и дают соли, которые почти полностью переходят в водный раствор.

RCOOH + NaOH RCOONa + H2O

Часть солей задерживается в нефтепродуктах, их отделяют водяным промывкой, после промывки раствором щелочи.

Фенолы превращаются в феноляты, которые также лучше растворяются в воде, чем в нефтепродуктах.

ОН ONa

R + NaOH R + H2O

Обе реакции равновесные, в ограничении направлении идут реакции гидролиза. Степень гидролиза зависит от температуры-увеличивается с повышением температуры и уменьшается с повышениемконцентрации щелочи. Поэтому очищение лучше проводить при меньших температурах, используя концентрировани растворы щелочи. Но в таких условиях создаются устойчивые эмульсии типа "кислое масло на водяной Луги". Созданию эмульсий способствуют продукты нейтрализации-соли нафтеновых и сульфакислот, которые являются эмульгаторами. Поэтому промывку проводят как раз наоборот-при высоких температурах с низькоконценрованимы растворами щелочи.

Сероводород Лугой реагируют с созданием солей

H2S + NaOH NaHS + H2O

меркаптиды

H2S + 2NaOH Na2S + H2O

Na2S + H2S 2NaHS

Аналогично реагируют меркаптаны. Н-бутилмеркаптан реагирует на 35% хуже, чем этилмеркаптан.

RSH + NaOH RSNa + H2O

Другие соединения серы с щелочами не реагируют и остаются без изменения.

Если есть кислород меркаптиды превращаются в дисульфиды.

2RSH + O2 RSSR + H2O2

2RSH + H2O2 RSSR + 2H2O

4RSH + O2 2RSSR + 2H2O

Технология залуговування жидкостных нефтепродуктов

Луговая промывка (залуговування). Процесс проводят по различным схемам одноступов или в две ступени с циркулициею раствора щелочи.

Схема одноступового очистки.

Раствор щелочи вода очищенный продукт

(бензин)

(бензин)

раствор промыл

луга видроботанний раствор раствор

(рецикл)

Основные аппараты-эжекторные совместители и отстойники.

Очистка бензиновых фракций проводят при 40-50С и концентрации NaOH до 15%; керосиновых фракций-60-70С и 10-12%; дизельных фракций 80-90С и 10%.

В схемах используют вместо эжекторов аппараты с мешалками.

Каталитическое луговое очистки бензинов и других дистиллятов (процесс Мерокс) очистки топливных дистиллятов от меркаптанов проводят в присутствии кислорода и катализаторов. Таким образом проводят частичное очистки дистиллятов от серы, так удается уменьшить содержание серы за счет отделения H2S и низших меркаптанов, которые дают летучие дисульфиды. Используют гомогенный катализ хелатныхисполукы металлов.

4RSNa + O2 2RSSR + 4NaOH

Процесс проводят в две стадии. На первой стадии очистки в промывной тарельчатые колонне контактируют каталитический луговой раствор (раствор Мерокс) с сырьем без кислорода. В колонну второй стадии очистки кроме продукта и каталитического раствора подают воздух. Каталитический раствор Мерокс находится в цикле и в схеме предусмотрена его регенерация отдувкой летучих продуктов

Процесс Бендера используют для очистки бензинов, реактивных топлив от меркаптанов при их концентрации не более 0,8-1%.

Реакция с участием кислорода идет на гетерогенной катализаторе-сульфиде свинца при 70-125С в присутствии раствора щелочи.

к

2RSNa + O2 2RSSR + Na OH

Процесс проводят в двух последовательных реакторах с твердым катализатором. Производная смесь сырья, раствора щелочи и воздуха смещается и направляется в реакторы. После реакторов реакционная смесь разделяется в газосепараторе и отстойников.

Луговая очистка газовых нефтепродуктов

Для очистки нефтепродуктов используют промывку раствором щелочи. Процесс проводят в абсорбционных колоннах. При абсорбции с Лугой реагируют: меркаптаны RSH + NaOH RSNa + H2O

диоксид CO2 + NaOH NaHCO3

Условия абсорбции подбирают такие, чтобы меркаптаны превращались в 90-95%, а СО2 на 35-38%, так как для полного преобразования СО2 требуется большое количество щелочи.

Технологические параметры в абсорбционной колонне

скорость газа (г) 0,3-0,4м / с

концентрация раствора NaOH начальная 20%

конечная 1,5% (содержание соды до 7%)

количество щелочи-7-8кратина количество

потери луги- 1-2кг на 1000 м3

t +5 (возможна кристаллизация)

р = 1 МПа

Этот метод можно использовать при содержании кислых газов (H2S + CO2) & lt; 0,3%, если кислых компонентов больше, экономичнее другие методы. В промышленности раствором щелочи проводят конечную очистку газов, например на установках пиролиза ЭП-250, ЭП-300.

Очистка технологических газов от H2S

Техническиегазы после предустоновок прямой перегонки нефти, термического и каталитического крекинга, коксования содержат H2S в значительном количестве. Особенно много H2S в газах установок гидроочистки, где органических серосодержащих соединений создается H2S. По требованиям технологии и экологической безпекивиробництв такие газы требуют очистки или перед их переработкой, или перед выбросом в атмосферу. Содержание H2Sу технологических газах установок переработки нефти, спрямовуемих на очистку от 0,1% до 30%.

Промышленный метод глубокой очистки газов от H2S это абсорбция растворами алканоламины. В основном, используют моноэтаноламин (моноетаноламинова очистка-МЭА) или диэтаноламин.

Физическая абсорбция сопровождается химической реакцией

2RNH2 + H2S (RNH3) 2S

(RNH3) 2S + H2S 2RNH3HS

где R-группа -СН2СН2ОН

Эти уравнения рассматривают, как суммарную схему преобразования H2S в сульфит и бисульфит. Конечные соединения при нормальных уиовах имеют достаточно заметное давление насыщенного пара, который при нагревании значительно повышается. Это дает возможность легко десорбируваты H2S и регенерировать раствор моноэтаноламина. В реакциях моноэтаноламин реагирует за счет амино-группы. Наличие гидроксильной группы влияет на свойства соединений-как полярная группа повышает их растворимость в воде и увеличивает величину давления насыщенного пара.

За счет побочных реакций моноэтаноламина с компонентами газовой симиши (CO2, O2 и другие) создаются побочные продукты, имея высокие температуры кипения. Например, с H2S вместе с О2 ствоюеться тиосульфат, не регенерируется, как сульфит и бисульфит. Количество побочных продуктов до 0,5% в раствор МЭА вызывает расходы моноэтаноламина в 0,5 кг на 1 т сырья.

Макрокинетика процесса

На скорость реакции, глубину поглощения H2S, экономические показатели процесса значительно влияет концентрация раствора моноэтаноламина.

На промышленных установках МЭА используют растворы с концентрациями 13-20%, иногда более разбавленные-до 10% или концентрированные-до30%. Известно, что растворы с концентрации менее 20% создают условия быстрой коррозии аппаратуры. Кроме того, при использовании концентрированный абсорбента увеличиваются расходы моноэтаноламина. При работе с растворами концентрацией 10-15% коррозия становится не такой заметной, но растут затраты на регенерацию и циркуляцию абсорбента.

Как оптимальна, рекомендуется концентрация раствора моноэтаноламина 13-15%. Меняют ее в зависимости от содержания кислых компонентов в газе.

Для обратной реакции очень важно учитывать условия достижения высокого выхода. Растворы МЭА имеют высокую поглощающую способность, а по условиям поддержания парциального давления кислых компонентов в газе 0,01-0,02МПа и мольном соотношении H2S: МЭА от 0,3 до 0,5. по этому требованию рассчитывают необходимое количество абсорбента.

Процесс абсорбции сопровождается значительным экзотермическим тепловым эффектом-1905кДж / моль. Тепло абсорбции выводится из рабочей зоны потоками газа и раствора МЭА. Температура абсорбента, насыщенного H2S на выходе не должна превышать 50С по условиям равновесия, температура абсорбента на входе должна превышать входную температуру газа 5-15С, чтобы с газа в абсорбере НЕ конденсировались низькокип ячы компоненты, это приведет к значительному вспенивания и загрязнения абсорбента. Температурный режим абсорбера в интервале 20-40С поддерживают, изменяя температуры входных потоков.

Технологическая схема МЭА

В схемах абсорбционной очистки газов от H2Sвикористовують тарельчатые или насадочные абсорбционные колонны. Абсорберы имеют 22-24 тарелки (сетчатые, колпачки, S-образные) или слой насадки (кольца Рашига) эквивалентной 4-5 теоретическим тарелкам. Абсорбцию проводят в одну-две стадии в зависимости от типа процесса-тонкая, средняя чигруба очистка (при тонкой остаток H2S не больше 2 г на 100м3, при грубой-более, чем 100 г / 100м3.

Основные технологические параметры процесса:

-давление 1,3-1,6МПа;

-температура на тарелках 25-40С;

-температура кубовой жидкости (насыщенного раствора МЭА) не больше 50С.

Контролируются и автоматически регулируются подачи газа и абсорбента, температурный режим, температуры входящих потоков.

Регенерирують раствор в десорбере-колонне с 15-20тарилкамы или насадкой (3-4 теоретических терилкы) .для уменьшения расходов моноэтаноламина 30-35% тарелок находятся выше тарелки подачи сырья. Низ колонны отделена глухой тарелкой, с которой раствор МЭА направляют в кип ятилбник, где он нагревается до 130-150С и возвращается в колонну под глухую тарелку. Температура в десорбере 116-122С, давление 0,06-0,09МПа, максимальный до 0,2МПа. Газ десорбции после десорбера содержит значительное количество паров воды, МЭА, поэтому его охлаждают и отделяют от жидкости в газосепараторе.

Входящий поток насыщенного абсорбента после абсорбера надо нагревать с 40-50С до температуры на входе в десорбер 80-90С. Для этого используют рекуперативные теплообминювачи, где утилизируют тепло регенерирован раствора МЭА, идущий из десорбера в абсорбер.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Технологические расчеты установок переработки нефти: Учебн. пособие для вузов / Танатаров М.А., Ахметшина М.И., Фасхутдинова Р.А. и др. / Под ред. М.А.Танатарова. М .: Химия, 1987. -352 с. Химия нефти и газа: Учебн. пособие для вузов / А.И. Богомолов, А. А. Хайль, В.В. Громова и др. / Под ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина Л .: Химия, 1989.-424 с. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. / Под ред. Б.И. Бондаренко.-М .: Химия, 1983.-128 с. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа.Ч.1.-М.: Химия, 1975 Смидович Е.В. Технология переработки нефти.Ч.2.-М.: Химия, 1980.-328с Справочник нефтепеработчика. В 2-х томах. / Под ред. С.К.Огородникова. Л.: Химия, 1978. Рудин М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика.-Л.: Химия, 1989. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. / Под ред. Е.Н. Судакова.- М.: Химия, 1979. Сарданишвилы А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.-М.: Химия, 1980.-256 с.

Загрузка...