9.4. 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 и кубе колонны. В процессе противоточного движения паровая фаза обогащается низкокипящим компонентом, а жидкая - высококипящим.

252

253

Газофракционирующие установки бывают двух типов: одно­колонные и многоколонные. Одноколонные установки называют стабилизационными. Они предназначены для разделения нестабиль-ного'газового бензина на стабильный газовый бензин и сжиженный газ (рис. 9.5 а). На многоколонных ГФУ из нестабильного бензина выделяют стабильный бензин и фракции индивидуальных углеводо­родов. Для разделения нестабильного бензина на три компонента требуется две колонны (рис. 9.5 б): в первой колонне выделяется один целевой компонент, а в следующей - второй и третий. Рассуждая ана­логично легко показать, что для разделения смеси на п фракций требуется (п-1)-на ректификационная колонна. Таким образом, для получения стабильного газового бензина и всех возможных техничес­ки чистых углеводородов (пропан, бутаны, пентаны, гексан) требуется 6 колонн.

10. Химическая переработка углеводородного сырья

10.1. Краткие сведения о нефтехимических производствах

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

1. производство сырья - олефинов, диенов, ароматических и на­ фтеновых углеводородов;

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

3. производство поверхностно-активных веществ;

4. производство высокомолекулярных соединений - полимеров.

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 С₂Н^, пропилен С₃Н₍., бутилен С,Н₈, 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.

Производство поверхностно-активных веществ

Для производства синтетических материалов необходимы ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилол, нафталин и др. Бензол применяется главным образом для производства стирола и фенола. При взаимодействии с низкомолекулярными олефинами (эти­лен, пропилен, бутилен) из фенола получают промежуточные

254

255

продукты, необходимые для производства моющих веществ, смол и присадок к маслам. Толуол в основном используется как высокоокта­новая добавка к моторным топливам и как растворитель. Ксилол применяется при производстве синтетических волокон («лавсан»).

Долгое время единственным промышленным методом полу­чения ароматических углеводородов из нефти был пиролиз. В настоящее время их получают также при каталитическом риформин-ге узких бензиновых фракций.