Реферат: Переработка нефти
РГУ Нефти и Газа им. И.М.Губкина РЕФЕРАТ: лКаталитические и гидрокаталитические процессы переработки нефти Выполнил: ст. гр. XT-03-3 Хрипушин С.В. Проверила: Коченова А.В. Москва 2003 |
|
Оглавление:
ВВЕДЕНИЕ.......................................................................2
I.КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ.......................................................3
1. Назначение процесса.........................................................3
2.Режим работы установок.......................................................4
3. Химические основы процесса..................................................5
4. Сырье и продукты каталитического крекинга...................................8
4.1.Сырье......................................................................8
4.2. Продукты каталитического крекинга.........................................9
5. Катализаторы крекинга......................................................11
II. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ..................................................12
1.Назначение процесса.........................................................12
2. Режим работы установок.....................................................12
3.Химические основы процесса..................................................14
4.Сырье и продукты каталитического риформинга.................................17
4.1.Сырье.....................................................................17
4.2. Продукты каталитического риформинга......................................18
5. Катализаторы риформинга....................................................19
5.1. Характеристика и свойства катализаторов..................................19
5.2. Промышленные катализаторы риформинга.....................................20
5.3. Требования к катализаторам...............................................20
6. Классификация промышленных процессов.......................................20
6.1.Типы установок............................................................20
III. ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ...........................................................21
1. Назначение процесса........................................................21
2. Основные параметры процессов...............................................22
3. Химические основы процесса.................................................24
4.Разновидности гидрогенизационных процессов..................................26
5.Катализаторы гидрогенизационных процессов...................................28
5.1. Характеристика и свойства катализаторов..................................28
Список литературы:............................................................30
ВВЕДЕНИЕ
Увеличение объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и
улучшение качестваЧосновные задачи, понставленные перед нефтеперерабатывающей
промышленностью в настоящее время. Решение этих задач в условиях, когда
непрерывно возрастает доля переработки сернистых и высокосерннистых, а за
последние годы и высокопарафинистых нефтей, потренбовало изменения технологии
переработки нефти. Большое значение приобрели вторичные и, особенно,
каталитические процессы. Производство топлив, отвечающих современным
требованниям, невозможно без применения таких процессов, как каталитинческий
крекинг, каталитический риформинг, гидроочистка, алкилирование и
изомеризация, а в некоторых случаяхЧгидрокрекинг.
Каталитический крекинг представляет собой современный пронцесс
превращения высококипящих нефтяных фракций в базовые компоненты
высококачественных авиационных и автомобильных бензинов и в средние
дистиллятные фракцииЧгазойли. Промышнленные процессы основаны на
контактировании сырья с активным катализатором в соответствующих условиях,
когда 40-50_вес.% исходного сырья без рециркуляции превращается в бензин и
друнгие легкие продукты. В процессе крекинга на катализаторе обранзуются
углистые отложения, резко снижающие его активность, в данном случае крекирующую
способность. Для восстановления активности катализатор регенерируют.Наибольшее
распространение получили установки с циркулинрующим катализатором в движущемся
потоке и псевдоожиженном, или кипящем, слое.
Каталитический риформингЧсовременный, широко применяенмый процесс для
производства высокооктановых бензинов из низкооктановых.
Риформинг при более низких давлениях в системе и в сочетаннии с экстрактивной
перегонкой или экстракцией растворителями позволяет получать ароматические
углеводороды (бензол, толуол, ксилолы и высшие), используемые в
нефтехимической промышленнности. Промышленные процессы каталитического
риформинга, при которых выходы риформата достигают 73Ч90%, основаны на
коннтактировании сырья с активным катализатором, обычно содержанщим платину.
Для поддержания активности катализатора его периодически регенерируют;
регенерацию проводят тем чаще,чем ниже давление в системе. Исключением
является процесс платформинга, когда катализатор не регенерируют. Важной
особенностью каталитинческого риформинга является то, что процесс протекает в
среде водорода, который выделяется так же, как и в реакциях риформинга;
избыток водорода удаляют из системы. Этот водород намного дешевле специально
получаемого, и его используют в гидрогенизационных процессах
нефтепереработки.
Гидроочистка нефтяных дистиллятов является одним из наибонлее
распространенных процессов, особенно при переработке сернистых и
высокосернистых нефтей. Основной целью гидроочистки нефтяных дистиллятов
является уменьшение содержания в них сернистых, азотистых и металлоорганических
соединений. При гидроочистке происходит разложение органических веществ,
содернжащих серу и азот. Они реагируют с водородом, циркулирующим в системе, с
образованием сероводорода и аммиака, которые уданляют из системы.
Промышленные процессы основаны на контактировании нефнтяных дистиллятов с
активными катализаторами, в основном алюмокобальтмолибденовыми и
алюмоникельмолибденовыми. Процесс протекает в условиях, при которых 95Ч99
вес.% исходного сырья превращается в очищенный продукт (гидрогенизат).
Одновременно образуется незначительное количество бензина. Катализатор
периодически регенерируют.
Алкилирование представляет собой процесс получения высоконкачественных
компонентов авиационных и автомобильных бензинов. В основе процесса лежит
взаимодействие парафиновых угленводородов с олефиновыми с образованием более
высококипящего парафинового углеводорода. До недавнего времени промышленное
изменение процесса ограничивалось каталитическим алкилированием изобутана
бутиленами в присутствии серной или фтористоводородной кислот. В последнее
время в промышленных условиях изобутан алкилируют не только бутиленами, но и
этиленом, пропиленом и даже амиленами, а иногда и смесью этих олефинов.
Изомеризация Ч процесс превращения низкооктановых паранфиновых
углеводородов, преимущественно фракций С5 и С6 или их смесей, в соответствующие
изопарафиновые фракции с более высоким октановым числом. На промышленных
установках в сонответствующих условиях можно получать до 97Ч99,7 объемн.%
продуктов изомеризации. Изомеризация протекает в среде водонрода. Катализатор
периодически регенерируют:
ПолимеризацияЧпроцесс превращения пропилена и бутиленов в жидкие олигомерные
продукты, используемые в качестве компоннентов автомобильных бензинов или
сырья для нефтехимических процессов. В зависимости от сырья, катализатора и
технологиченского режима количество продукта может изменяться в широких
пределах.
I.КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ
1. Назначение процесса. Основное назначение каталитического крекинга Чполучение
высокооктановых компонентов бензина. Крекинг осуществляется при 420-550ºС
и является процессом каченственного изменения сырья, т. е. процессом
образования соединенний, отличающихся от первоначальных по своим
физико-химиченским свойствам. В зависимости от сырья и условий процесса выход
бензина при крекинге составляет 7Ч50 вес.% (на сырье). Наряду с бензином
образуются и другие продуктыЧгазообразные, жидкие и твердые (кокс). В качестве
сырья обычно применяют тяженлые дистилляты атмосферной или вакуумной перегонки
нефти, а также деасфальтизаты и другие продукты.
При каталитическом крекинге тяжёлые нефтяные фракции при 5ООºС в
значительной части превращаются в компоненты, выкипающие в пределах температур
кипения бензина, и газообразные продукты, которые могут использоваться для
производства высонкооктановых компонентов бензина или как сырье для химических
синтезов.
В отличие от термического крекинга, каталитический кренкинг проводится в
специальной аппаратуре с применением специфического оборудования и в
присутствии катализаторов.
Главным преимуществом каталитического крекинга перед тернмическим являет большая
ценность получаемых продуктов:меньший выход метана, этана и диенов при более
высоком выходе углеводородов С
3 и С
4 (особенно
изобутана), а также ароматиченских углеводородов, олефинов с разветвленной
цепью и изопарафинов. Антидетонационные свойства бензинов каталитического
крекинга значительно выше, чем бензинов термического крекинга.Продукты крекинга
имеют сложный состав. Так, при каталитиченском крекинге цетана С
16Н
34 образуются (в вес.%):
Водород, метан, этан и этилен ......... 5
Пропан и пропилен .............. 23
Бутан, изобутан и бутилены .......... 33
Высшие углеводороды, входящие в состав бензина .................... 36
Кокс ...................... 3
Состав продуктов крекинга керосиновых, соляровых и вакуумных дистиллятов,
т.е. смесей весьма большого числа разных углеводородов, еще более сложен.
Результаты каталитического крекинга углеводородных смесей существенно зависят
от условий проведения процесса применяемого катализатора.
Каталитический крекинг в основном используют для производнства
высокооктановых компонентов автомобильного и авиационнного бензина. При
получении автомобильного бензина в качестве сырья обычно используются
вакуумные дистилляты первичной пенреработки нефти, а при производстве
авиабензинаЧкеросино-соляровые фракции первичной перегонки нефти.
2.Режим работы установок. Каталитический крекинг происходит, как правило, в
паровой фазе в системе без притока и отдачи тепла, поэтому его относят к
адиабатическим процессам. При адиабатическом процессе внешняя работа
полностью затрачивается на изменение внутренней энергии системы.
В зависимости от характеристик перерабатываемого сырья и системы или типа
установки, а также от состава и свойств катализатора устанавливается
определенный технологический режим. К основным показателям технологического
режима установок каталитического крекинга следует отнести температуру,
давление, соотношение количества сырья и катализатора, находящегося в зоне
крекинга, а также кратность циркуляции катализатора.
Каталитический крекинг проводят в следующих условиях:
Температура,
