3. Совершенствование основных аппаратов отеч.Установок ат и авт.

В наст.время АТ и АВТ с мощностью до 1 млн т 35 %, 1…2,5 млн т 45 %, 3…8 млн т 20 % установок. Им в среднем по 30…60 лет. Большое внимание уделяется совершенствованию контактных устройств, они бывают тарельчатые, насадочные, плёночные, роторные. Распространены КУ тарельчатого типа – прямоточные (вихревые и центробежные - ­ производительность, ¯ КПД разделения, ­ гидр.сопротивление), перекрёстноточные (желобчатые, колпачковые - ­ разделительная способность, широко применяются), перекрёстно-прямоточные (клапанные перекрёстно-прямоточные, клапанные балластные, струйные - ­ производительность, равномерность работы по сечению колонны). Прямоточные и перекрёстноточные бывают с регулируемым и нерегулируемым сечением контакта фаз. Более эфф-е с регулируемым сечением контакта фаз. Перспективные клапанные балластные – подвижный балласт обеспечивает равномерное открытие всех клапанов при мин.нагрузках по пару. Улучшение работы вак.колонн – установка регулярных сетчатых насадок - ­ разделительная способность, ¯ гидр.сопротивление, позволяют получать вак.газойли с к.к. до 620С. Подверглись совершенствованию ВСА – используются закрытые ВСА. Печи – используют вертикальнофакельные с объёмнонастильным пламенем, КПД 80 %, если нагреть воздух, идущий на горелки то КПД 90 %.

Совершенствование тех.схем. Схема 1 – УНИ – позволило ­ Т низа К1, ­ отбор Б, на 10 % ­ произв-ть установки. Схема 2 – УНИ - ¯ тепловую нагрузку печи. Схема 3 – подача испаряющей фракции из К1 в К2, УНИ, испар.фр. в количестве 15 % на нефть ­ отбор ДТ на 2 %, расход топлива в печь ¯ на 7 % - не внедрена.

Билет 20

1. Схема цепной реакции при термическом распаде олефиновых у.в. (1-бутен)

В прямогонных нефтяных фракциях олефины практический отсутствуют. Однако они получаются при термическом распаде всех классов у/в и в принципе они в дальнейшем определяют суммарную скорость реакции. Низшие алканы: этилен, пропилен склонны к реакциям полимеризации и дегидрирования. Если Т менее 450°С реакция полимеризации не возможна. Высокомолекулярные алкены в условиях пиролиза в основном подвергаются реакциям бета-распада с образованием этилена

Р аспад 1-бутена: Термич-й распад 1-бутена приводит к образованию метана, этана ,бутадиена и алкена с  числом атомов углерода в молекуле. Распад алькильных радикалов образуется при реакции присоединения. Дает те же продукты, что и при термич. пиролизе соотв-х алканов.

2. Процесс производства мтбэ.

Истощение запасов нефти и увеличение роли нефти как сырья для НХ заставляют обращаться к новым видам топлив (альтернативным). Нефти хватит на 25…50 лет, каменного угля больше и 50% запасов находятся в России. Синтетическое топливо – уголь + газ + растительные остатки. На основе синтез газа СН₄ + Н₂О  СО + Н₂ получают метанол СН₄ + О₂  СН₃ОН. Перспективные виды моторного топлива метанол, пропанол, бутанол, простые эфиры. Они имеют высокое о.ч., применение их в бензине снижает содержание угарного газа СО. За рубежом в состав бензинов вводят 2…3 5 кислорода. Кислородсодержащие добавки к бензинам – оксигенаты – химическая теплота сгорания бензина увеличивается при добавлении. Самый распространённый оксигенат – МТБЭ.

Назначение – получение высокооктановой добавки к товарным бензинам, МТБЭ наряду с высоким о.ч. позволяет снизить содержание СО в выхлопных газах.

Химизм.CH₃OH + C₄H₈ -> C₅H₁₂O (МТБЭ). Побоч. реакции: 1) C₄H₈ + H₂O -> C₄H₉OH приводят к нерациональному использованию этилена, чтобы предотвратить эту реакцию нужно осушать сырьё. 2) 2C₄H₈ -> i-C₈H₁₆не допускать перегрева системы 3) CH₃OH + C₄H₈ -> C₅H₁₂O.

Ф акторы процесса: 1) кач-во сырья – метанол (осн.источник – конверсия угля), i-бутилен (осн.ист-иком явл-ся ББФ газов КК, ББФ газов пиролиза. (нед-к – присутствие бутадиенов, которые сульфируются при использовании серной кислоты и яв-ся источником осмоления. Бутадиены предварительно селективно гидрируют). Содержание i-бутилена в ББФ КК-га 15-17 %. Чем жестче условия кат.крекинга, тем выше содержание бутилена. В сырье ограничивают содержание Н₂О, примесей основного характера и серы. 2) Каt. кислотного типа - Н₂SO₄, H₃PO₄. Большее распространение получили сульфокислоты (ионнообменные смолы КУ-2, КУ-23). 3) Тем-ра T=80-100 С. Верхний предел ограничивается усилением реакции олигомеризации. Нижний предел – низкой скоростью целевой реакции. 4) Р. Роль давления сводится к тому, чтобы сырьевая смесь находилась в жидкой фазе 0,7-1 МПа. 5) Кратность метанол: i-бутилен = 10:1.С увеличением кратности – увеличивается селективность процесса, но при этом уменьшается производительность установки, увеличиваются затраты на регенерацию метанола. Если взять ББФ КК то кратность 2-1, т.к. изобутилена в ББФ 17%.

Схема: Сырье ББФ в жидкой фазе из Е-1 поступает в Р-5, сюда же подается нагретый метанол из Е-2. Из-за разности давления в 5 создается противоток. Р-5 совмещен с ректификац. колонной. Это позволяет рационально использовать тепловой эффект реакции. МТБЭ с низа 5 выводится с установки. Отработанный ББФ и метанол с верха 5 направляют в К-6 для отмывки ББФ от метанола. С верха 6 – отработанный ББФ, с низа – метанол + вода. В следующей ректиф-й К-7 разделяется смесь: метанол-вода. С верха 7 – азеотропная смесь метанол+вода, которая подается в емкость 2 на рециркуляцию. С низа 7 – вода, которая также рециркулирует.