16. Роль процесса изомеризации в производстве высокооктановых компонентов автобензинов.

Сырьё- прямогонные легкие бензиновые фракции, легкий риформат, рафинаты, легкие бензины гидрокрекинга.

Назначение – получение высокооктановых компонентов автобензинов или сырья нефтехимии (i-C5H12 для синтеза изопренового каучука). Заключается в превращении н-парафинов фракции С5-С6 в их изомеры.

Технологическая особенность – почти 100% выход изомеризата. Изомеризат не содержит Ar у/в (в т.ч. бензол), Ol и S-тых соединений. Обеспечивает минимальную разницу между ОЧИ и ОЧМ.

Изомеризат – наиболее подходящ. компонент для смешения с реформатом, т.к. его можно применять для:

~ ↑ октановых характеристик легкой части бензина (н.к-100°С).

~ ↑ октанового индекса.

~ ↓ содержания ароматики.

~ выравнивания значений ОЧ по всей массе испаряемого топлива.

Изомеризация – один из самых рентабельных способов получения высокооктанового и экологически чистого компонента бензина. Различают 3 разновидности:

• высокотемпературная – Т=360-420°С, kat – Pt/Al2O3 (фторированный), Р=3,5-4МПа. ОЧМ=80.

• среднетемпературная - Т=230-280°С, kat – Pt/цеолит, Р=1,5-3МПа. ОЧМ=80.

• низкотемпературная - Т=120-220°С, kat – Pt/Al2O3 (хлорированный), Р=2-4МПа. ОЧМ=83.

С ↑ Т до определенного предела приводит к ↑ расхода Н2 и ↓ выхода изомеризата. ↑ Р снижает глубину, но повышает селективность изомеризации.

17. Особенности процессов непрерывного и полунепрерывного коксования. Качество кокса и его регулирование

Коксование - одна из наиболее жестких форм термическо­го крекинга нефтяных остатков с целью получения дополнительного количества светлых н/п и нефтяного кокса. Осуществляет­ся при низком Р и Т 480-560°С.

Сырьё: тяжелые нефтяные остатки (мазут, гудрон, смолы пиролиза).

Продукты процесса:

•Кокс не полностью соответствует требованиям и нуждается в облагораживании.

• Газ по составу аналогичен газу терм крекинга, но с меньшим содержанием Ol.

• Бензин содержит до 60% Ol у/в и химически не стабилен, ОЧМ=62-66.

• КГФ служат компонентами ДТ, ПТ и газотурб топлива, а также сырьем установок го и кат крекинга.

В основе классификации технологий коксования ле­жат способы подачи сырья в реакционную зону и выгрузки продуктов.

Установки 3 типов: периодического коксования (период. подача сырья и выгрузка продуктов) в кубах, замедленного (полунепрерывного) кокс-я (непрерывная подача сырья и периодич выгрузка продукта) в камерах (барабанах) и непрерывного кокс-ия (непрерывные подача сырья и выгрузка продуктов) в псевдоожиженном слое кокса-носителя.

Полунепрерывное коксование проводится в необогреваемых камерах при Т=480-510°С и Р=0,4МПа. В зав-ти от сырья η электродного кокса 25-38%. Если сырье сернистое, то получают еще светлые н/п с η 47%.

Непрерывное коксование применяется для переработки тяжелых видов сырья с высоким содержанием ме и высокой коксуемостью. η кокса от 10 до 25%. Т=480-560°С и Р=0,2МПа в присутствии порошкообразного коксового теплоносителя.

η кокса зависит от коксуемости сырья. Max.η кокса получается при периодическом коксовании – до 50%.

Показатели качества коксов: содержание S, золы, летучих компонентов, гранулометрический состав, пористость, ис­тинная пл-ть, мех прочность, микроструктура.

По содержанию серы коксы делят на малосернистые (до 1% S), среднесернистые (до 1,5%), сернистые (до 4%) и высокосернистые (>4,0%); по гранулометрическому составу - на кусковой (>25 мм), «орешек» (фракция 8-25 мм) и мелочь (<8 мм); по содержанию золы - на малозольные (<0,5%), среднезольные (0,5-0,8%) и высокозольные (>0,8%).

Содержание S в коксе линейно зависит от содержания ее в сырье коксования. Малосернистые коксы получают из остатков мало­сернистых нефтей или подвергнутых гидрооблагораживанию.

Содержание золы в коксе зависит от глубины обессоливания нефти перед ее переработкой.

Особую ценность в электрометаллургии имеют высококачественные графитированные электроды, изготовляемые из специального малосернистого и малозольного кокса.

Только игольчатый кокс может обеспечить такие необходимые свойства специальных электродов, как низкий коэффициент термичес­кого расширения и высокая электропроводность. Игольчатый кокс по своим свойствам отличается от электродного: ярко выраженной анизотропией волокон, низ­ким содержанием гетеропримесей, высокой удельной плотностью и хо­рошей графитируемостью.

ТКК	Замедленное коксование
Непрерывный процесс Низкая численность персонала Стабильная эксплуатация Отсутствие технологических циклов нагрева и охлаждения оборудования	Циклический процесс Высокая численность персонала Короткая продолжительность циклов (12-18 часов)
Переработка практически любых поддающихся перекачке углеводородов Малоценный кокс служит источником технологического тепла	Сырье с высокой коксуемостью по Конрадсону может привести к образованию кокса в печи Кокс является продуктом реакции

18. Роль катализаторов при реализации технологических процессов, требования предъявляемые к катализаторам.

Роль:

1. ускор-т р-цию в желаемом направлении путем ↓ энерг. активации. 2. теплонос-ль – возможность провед. процесса в более мягких усл-ях.

Требования: быть высокоакт. и избират.; устойчивым к отравл-ю; быть стабильным – сущ-но не менять свои св-ва с теч. времени; быть легко регенерируемым; прочным к истиранию; быть доступным и дешевым.

Св-ва:

1)Активность –способность сохр. свои св-ва достаточно долгое время при эксплуатации. Изменение активности определяют по выходу бензина.

Уменьшает активность:

-яды (S, Me (Ni, V), в.п.)

-механич. стирания кат-ра

-местный перегрев кат-ра

2)Избирательность (селективность) - способность ускорять только одну целевую реакцию из нескольких возможных.

3) Термическая стабильность. Чем ↑, тем лучше

4) Мех прочность. (к истиранию, к ударам о тв. пов-ть)

5) Стойкость к отравлению (Яды!)

6) Старение кат-ра (искусственное (неправильное хранение…) и естественное(макс. 10 лет..))

Кат. крек. – алюмосиликаты крист. стр-ры (цеолиты) Т=470-540 С.

Риформинг – алюмоплатиновый Т=480-540 Р=2-4МПА Pt-Re и полимет kat позв-т вести процесс при более низком Р 0,7-1,5 МПа.

Изом-я – kat= риформингу

ГО - АКМ, АНМ Т=350-500 С, Р=3 МПА

ГК – последоват. исп-е кат-ров гидрообессеривания (АКМ) и кат. расщепл-я (Pt,Pd на носителе) Р=15-20 МПа

Алкилир-е – H2SO4 (Т=0-30С, Р=0,4-1,5МПа) или HF (T=25-40)

(Промотирование и модифицирование катализаторов. Kat могут изменять свою активность под действием различных в-в. В-ва каталитически неактивные, но ↑ активность kat, называют промоторами, а само явление – промотированием. Если при малых добавках в-ва в kat активность kat ↑, достигая максимума, а затем ↓, то такое в-во называют модификатором, а явление – модифицированием.)