
- •Студенттің пәндік оқу-әдістемелік кешені
- •Алматы 2012
- •© Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
- •1 Пәннің оқу бағдарламасы - Syllabus
- •1.1 Оқытушылар туралы мәліметтер:
- •1.2 Пән туралы мәліметтер:
- •Оқу жоспарынан көшірме
- •1.5 Пәннің қысқаша мазмұны:
- •1.6 Тапсырмалардың тізімі мен түрлері және оларды орындау кестесі
- •Тапсырмалардың түрлері және оларды орындау кестесі
- •1.7 Әдебиеттер тізімі
- •1.8 Білімдерді бақылау және бағалау
- •Бақылау түрлеріне қарай рейтингтік балдарды бөлу
- •«Мұнайхимиялық кешеннің негізгі көмірсутек шикізаты – ароматты көмірсутектер өндірісі» пәні бойынша бақылаудың барлық түрлерін өткізудің күнтізбелік кестесі
- •Студенттердің білімдерін бағалау
- •Модульдар мен аралық аттестация бойынша бақылау жүргізуге арналған сұрақтардың тізімі
- •1 Модуль бойынша бақылау жүргізуге арналған сұрақтар:
- •2 Модуль бойынша бақылау жүргізуге арналған сұрақтар:
- •2 Негізгі таратылатын материалдар мазмұны
- •Курстың тақырыптық жоспары
- •Дәрістік сабақтың конспектілері
- •Ароматты көмірсутектердің қайнау және балқу температуралары
- •Ароматты көмірсутектердің бу қысымын есептеуге арналған тұрақтылар
- •Кейбір ароматты көмірсутектердің тұтану температуралары және буының ауамен жарылғыш қоспа түзу шегі
- •Сурет 1. Бензолды қолданудың негізгі бағыттары.
- •Сурет 2. Катализатордың қозғалмалы қабаты бар бензинді каталитикалық риформинглеу қондырғысының схемасы
- •Пиролиз бензині, риформат және шикі бензол өнімдерінің типтік құрамы
- •Ароматты көмірсутектерді әр түрлі еріткіштермен экстракциялау процесінің негізгі көрсеткіштері
- •Арендерді бөліп алу үшін қолданылатын экстрагенттердің физика-химиялық қасиеттері
- •Сурет 3. Бензинді каталитикалық риформинглеу қондырғысында ароматты көмірсутектерді сұйық фазада экстракциялау блогының технологиялық схемасы.
- •Каталитикалық риформинг процесінде бөлінетін арендердің сипаттамалары
- •Ароматты көмірсутектер фракциясы Сурет 4. «Uhde» фирмасының ароматты көмірсутектерді экстрактивті дистилдеу қондырғысының схемасы
- •Каталитикалық риформинг риформаты
- •Сурет 5. Риформатты селективті гидрлеу блогы бар «Морфилейн» қондырғысында арендерді экстрактивті дистилдеу схемасы
- •Сурет 6. М-ксилолды hf-bf3 қоспасымен экстракциялап бөліп алудың принципиалды схемасы
- •Сурет 7. Кристалдау әдісі арқылы п-ксилол алудың принципиалды схемасы
- •Сурет 8. П-ксилолды бөліп алудың адсорбциялық «Парекс» процесінің принципиалды схемасы
- •Сурет 9. Изомерлеу процесімен бірлескен ксилол фракциясын бөлудің технологиялық схемасы
- •– Этилбензолды айыру бағанасы; 2 – о-ксилолды бөлу бағанасы;
- •"Parex - Isomar" кешенінің типтік материалдық балансы
- •Сурет 10. Толуолды каталитикалық гидродеалкилдеу әдісінің принципиалды схемасы
- •Сурет 11. Толуол мен с8 арендерін термиялық гидродеалкилдеу технологиясының схемасы
- •Толуолды диспропорционирлеу мен гидродеалкилдеу процестерінің салыстырмалы сипаттамалары
- •Сурет 12. "Mobil Oil Corp" әдісі бойынша толуолды диспропорционирлеу процесінің принципиалды технологиялық схемасы
- •Сурет 13. "Trans Plus" процесінің принципиалды технологиялық схемасы
- •Сурет 14. "Detol" процесінің принципиалды технологиялық схемасы
- •"Detol" процесі шикізатының және өнімдерінің типтік құрамы
- •С9 арендердің физика-химиялық сипаттамалары
- •Құрамы с10 болатын арендердің физика-химиялық қасиеттері
- •Сурет 15. Дуролды екі сатылы экстрактілі кристалдау әдісімен бөліп алу және тазалаудың принципиалды схемасы
- •Сурет 16. Бензолды қолданудың негізгі бағыттары.
- •Сурет 17. Этилбензолды "Monsanto Co""Lummus Crest Inc." әдісімен алу процесінің принципиалды технологиялық схемасы.
- •Сурет 18. "Lummus /"Unocal"-"uop" процесінің технологиялық схемасы.
- •Сурет 19. Бензолды сұйық фазада гидрлеу арқылы циклогексан алу процесінің принципиалды технологиялық схемасы.
- •Мұнай бензолының сапасына қойылатын негізгі талаптар (мест 9572-77)
- •Сурет 20. Суды ароматты көмірсутектерден азеотропты тазалаудың принципиалды схемасы.
- •Әлемнің жекелеген елдеріндегі бензол өндірісі, (мың т.)
- •1999 Жылғы толуол өндірісінің қуаттылығы мен оны тұтыну ауқымы
- •Мұнай-газ өңдеу мен мұнайхимияның негізгі процестерін жіктеу схемасы
- •Сурет 21. Жылуалмастырғыш аппараттар.
- •Сурет 22. Құбырлы реакторлар.
- •Сурет 23. Бағаналы реакторлар.
- •Сурет 24. Реакциялық камералар.
- •Тәжірибелік сабақтар
- •2.4 Оқытушының жетекшілігімен орындалатын студенттердің өзіндік жұмыстары бойынша өткізілетін сабақтардың жоспары (соөж)
- •2.5 Студенттердің өзіндік жұмыстары бойынша сабақ жоспары (сөж)
- •Өзін-өзі тексеруге арналған тест сұрақтары
- •Тест сұрақтарының жауаптары
- •Курс бойынша емтихан сұрақтарының тізімі
- •Глоссарий
- •Мазмұны
- •Студенттің пәндік
- •Селенова Багадат Саматқызы Матаева Зайра Тоқтарбекқызы
Сурет 13. "Trans Plus" процесінің принципиалды технологиялық схемасы
I – С9+ арендер; II – толуол; III – сутек; IV – рециркулирлейтін толуол және С9+ арендер; V – газ тәрізді өнімдер (отын жүйесіне бағытталатын);
VI – бензол, толуол, ксилолдар және С9+ ароматты көмірсутектер.
Сұйық шикізат пен құрамында сутек бар рециркулдейтін газ жылуалмастырғыш 3 пен пеште 1 алдын-ала қыздырылғаннан кейін реакторға 2 түседі. Реакторда алкиларендерді деалкилдеу, трансалкилдеу және диспропорционирлеу реакциялары жүреді. Бұл реакциялардың нәтижесінде құрамында шамамен 95% ксилолдар бар бензол, толуол және ксилолдар түзіледі. Реакциялық қоспа жылуалмастырғашта 3 және ауада суыту аппаратында 4 суытылады. Жоғары қысымдағы сеператордан 5 шыққан құрамында сутек бар газ компрессор 6 көмегімен реакторға қайта оралады. Ароматты көмірсутектер қоспасы бағанада 7 тұрақталады да, әрі қарай ректификация көмегімен бензол, толуол және ксилолдарға бөлінеді.
"ABB Lummus Global" фирмасының "Detol" өндірістік процесі де тазалығы жоғары бензол немесе толуол мен С9+ арендерінен бензол мен ксилолдар өндіруге арналған (14-сурет).
Сурет 14. "Detol" процесінің принципиалды технологиялық схемасы
I – С7+ арендер; II – сіңіруге арналған сутек; III – циркулирленетін сутек;
IV – циркулирленетін толуол мен С9+ арендер; V – газ тәрізді өнімдер (отын жүйесіне бағытталатын); VI – бензол; VI I – ксилолдар.
Көмірсутек шикізаты мен сутек қыздырылады және катализатормен бірге реакторға 1 түседі. Бензол мен әрекеттеспеген толуол мен (немесе) С9+ арендер тоңазытқыш-конденсаторда 2 конденсацияланады және ректификациялық бағанада 3 тұрақталады. Түсі бойынша өнімдерге қойылатын талаптарды қанағаттандыру үшін тұрақтандырғыш бағананың кубтық қалдығын саз қабаты арқылы өткізеді. Әрі қарай ректификация арқылы 4 бағанада мақсатты өнімдерді бөліп алады, ал әрекеттеспеген арендер процеске қайта оралады.
Мақсатты арендердің шығымы толуол немесе С9+ арендерге шағып есептегенде 99% құрайды (10-кесте).
Кесте 10
"Detol" процесі шикізатының және өнімдерінің типтік құрамы
Компоненттер |
Процестің нұсқасы |
|
Бензолды |
Бензол-ксилолды |
|
Шикізат, % (мас.): |
|
|
Ароматты емес көмірсутектер |
3,2 |
2,3 |
Бензол |
- |
11,3 |
Толуол |
47,3 |
0,7 |
С8 арендер |
49,5 |
0,3 |
С9+ арендер |
- |
85,4 |
Шикізатқа есептегендегі өнімдер, % (мас.): |
|
|
Бензол |
75,7 |
36,9 |
Ксилолдар |
- |
37,7 |
Негізгі әдебиет 2[354-357], 3[192-201], 5[33-39]
Қосымша әдебиет 4[101-112]
Бақылау сұрақтары:
Толуолды диспропорционирлеу процесінің мақсаты.
Толуол мен С9 ароматты көмірсутектерін трансалкилдеу.
3. "MSTDP" процесінің технологиясы.
Дәріс №10. С9 және С10 арендерін бөліп алу. Нафталин және басқа полициклоарендерді бөліп шығару.
Өндірісте қолданыс тапқан моноциклді С9-С10 ароматты көмірсутектерге үш- және төртметилбензолдар, метилэтилбензолдар (этилтолуолдар) және метилизопропилбензолдар (цимолдар) жатады. Бұл қосылыстардың жеке изомерлерінің физика-химиялық қасиеттері бір-біріне жақын және құрамына осы изомерлер кіретін техникалық қоспалардың құрамы күрделі болғандықтан, оларды таза күйінде бөліп алу ксилолдарды бөлуге қарағанда өте қиын.
Тек псевдокумол ғана өте кең ауқымда (жылына 25 мың тоннадан аса) өндіріледі. Мезитилен, цимолдар, дурол аз мөлшерде өндіріледі.
Каталитикалық риформинг процесінде түзілетін бензол қатарындағы ароматты көмірсутектердің жалпы мөлшерінің шамамен 35%-ы үшметилбензолдардың үлесіне тиесілі. Үшметилбензолдардың негізгі шикізат көзі – ксилолдар өндірісінде қолданылатын 120-1400С аралығындағы тура айдау фракциясын каталитикалық риформинглеу процесі.
Риформаттан С9 арендер фракциясын ректификация арқылы бөліп алады. Риформинг катализаты фракциясының құрамы (% мас.) мынадай: м-этилтолуол – 3, п-этилтолуол – 1, мезитилен – 25, о-этилтолуол – 10, псевдокумол – 65, гемимеллитол – 5. Үшметилбензолдар мен этилтолуолдардан басқа С9 арендер фракциясында кумол, н-пропилбензол, индан және инден болуы мүмкін. С9 арендердің физика-химиялық қасиеттері 11-кестеде көрсетілген.
Кесте 11