8.3.5. Газофракционирующие установки

Нестабильный бензин, получаемый на отбензинивающих ус­тановках методами компрессии, абсорбции, адсорбции и охлаждения (НТК, НТР) состоит в общем случае из углеводородов от этана до гептана включительно. Это связано с тем, что при фазовых переходах и сорбции тяжелые углеводороды увлекают за собой легкие.

Поскольку нестабильный газовый бензин не находит непос­редственного применения в народном хозяйстве из него получают стабильный газовый бензин и технически чистые индивидуальные углеводороды - пропан, бутаны, пентаны, гексан.

Процесс разделения нестабильного газового бензина на от­дельные компоненты называется фракционированием. В основе фракционирования лежит метод ректификации. Поскольку требует­ся обеспечить четкое разделение исходного сырья на компоненты, температура кипения которых различается незначительно, фракцио­нирование осуществляют в несколько ступеней, на каждой из которых сырье разделяется на два компонента: высококипящий и низкокипя­щий.

Процесс разделения двухкомпонентной смеси ректификаци­ей выглядит следующим образом. Сырье, которое надо разделить, подается в среднюю часть колонны на тарелку питания. Введенная в колонну жидкая смесь стекает по контактным устройствам в нижнюю часть колонны, называемую отпарной. Навстречу потоку жидкости поднимаются пары, образовавшиеся в результате кипения жидкости в кубе колонны. В процессе противоточного движения паровая фаза обогащается низкокипящим компонентом, а жидкая - высококипя­щим.

Газофракционирующие установки бывают двух типов: одно­колонные и многоколонные. Одноколонные установки называют стабилизационными. Они предназначены для разделения нестабиль­ного газового бензина на стабильный газовый бензин и сжиженный газ (рис. 2.8.). На многоколонных ГФУ из нестабильного бензина выделяют стабильный бензин и фракции индивидуальных углеводо­родов. Для разделения нестабильного бензина на три компонента требуется две колонны (рис. 2.8.): в первой колонне выделяется один целевой компонент, а в следующей - второй и третий. Рассуждая ана­логично легко показать, что для разделения смеси на n фракций требуется (n-1)-на ректификационная колонна. Таким образом, для получения стабильного газового бензина и всех возможных техничес­ки чистых углеводородов (пропан, бутаны, пентаны, гексан) требуется 6 колонн.

Рис. 2.8. Принципиальные схемы газофракционирования: a) - двухкомпонентная; б) - трехкомпонентная; в) - четырехкомпонентная

9. Химическая переработка углеводородного сырья

Нефтехимической промышленностью принято называть про­изводство химических продуктов на основе нефти и газа. К нефтехимическим производствам относятся:

1) производство сырья - олефинов, диенов, ароматических и на­фтеновых углеводородов;

2) производство полупродуктов - спиртов, альдегидов, кетонов, ангидридов, кислот и др.;

3) производство поверхностно-активных веществ;

4) производство высокомолекулярных соединений - полимеров.

9.1. Производство нефтехимического сырья

Нефтяные фракции и газы не могут быть прямо переработа­ны в товарные химические продукты. Для такой переработки нужно предварительно получить химически активные углеводороды, к ко­торым относятся в первую очередь непредельные углеводороды (олефины): этилен С₂Н₄, пропилен С₃Н₆, бутилен С₄Н₈, и др. Основ­ным промышленным методом получения олефинов является пиролиз различного газообразного и жидкого нефтяного сырья. Кроме того, олефины получают также и на НПЗ в результате вторичной перера­ботки нефтяного сырья на установках термического и каталитического крекинга, в результате коксования тяжелых нефтяных остатков и дру­гих процессов.

Еще одним видом сырья для нефтехимического производства является ацетилен С₂Н₂, получаемый при высокой температуре пу­тем электрокрекинга (в условиях вольтовой дуги) метана. Ацетилен является одним из исходных материалов для производства синтети­ческих волокон и пластмасс.