№1 Лекция. Мұнай шикізатын өңдеудің деструкциялық процестері технологиясының ерекшеліктері

Мұнай өнімдері өндірісінің көлемін ұлғайту, олардың түрлер жиынтығын кеңейту және сапасын жақсарту – қазіргі таңда мұнай өңдеу өнеркәсібінің алдына қойылған негізгі міндеттер. Бұл бөлімнің міндеті мұнай және газ шикізатын оны жоғары температураның (жылу процестері), жоғары температура мен катализатордың (жылу катализдік процестер) немесе тек қана катализатордың (төмен температуралық катализдік процестер) әсерімен өзгерту жолымен өңдеудің химиялық технологиясы болып табылады. Бұл процестердің барлығын әдетте мұнайды алғашқы бөлуден ерекшелігі екінші реттік (деструктивті) процестер деп атайды. Егер тікелей айыру мұнайдың табиғи қамтылған негізделген таза мұнайды берсе, жылу катализдік процестерді қолдану ауыр мұнай фракцияларынан таза шикізаттың қосымша мөлшерін алуға мүмкіндік береді. Екінші реттік процестер де мұнай-химия үшін шикізат алу көзі болып табылады, оның негізінде созылмалы массалар, синтетикалық каучук, синтетикалық талшық және басқа материалдар шығарады. Ішінара ұқсас белгілері бойынша топтастырылған екінші реттік процестердің қысқаша сипаттамасы; Жылу процестері: кең таралған бұл процестерге мыналар жатады: а) газ бен сұйық өнімдер алумен бірге, сұйық (қазіргі кезде негізінен ауыр) шикізатты жоғары қысым (2,0-4,0 МПа) кезіндегі жылу крекингі; ә) кокс, газ бен сұйық өнімдер алумен бірге жоғары емес қысым (0,5 МПа дейін) кезінде ауыр қалдықтарды немесе жоғары хош иістендірілген ауыр дистилляттарды кокстау; б) шексіз көмір сутектерге бай газ бен сұйық өнім алумен бірге жоғары емес қысым (0,2-0,3 МПа) кезінде сұйық немесе газ тәрізді шикізаттың пиролизі (жоғары температуралық крекинг). Процестердің бұл тобы реакция аймағында 450-ден 1000ºС-қа дейін жоғары температурамен сипатталады. Жоғары температураның әсерімен мұнай шикізаты ыдырайды (крекинг). Бұл процесс жаңадан пайда болған көмір сутек молекулаларының тығыздануының екінші реттік реакцияларымен қатар жүреді. Жылу катализдік процестер: оларға мыналар жатады а) катализдік крекинг - қатты қайнайтын мұнай фракцияларының жоғары сапалы авиациялық және автомобильдік бензиндердің негізгі компоненттеріне және орташа дистилляттық фракциялар – газойлдарға айналуының қазіргі заманғы процесі; ә) катализдік риформинг – төмен октанды бензиндерден жоғары октанды бензиндер өндіру үшін кеңінен қолданылатын процесс; катализдік изомерлеу – төмен октанды парафин көмір сутектердің, көбінесе С₅-С₆ фракцияларының немесе олардың қоспаларының, сәйкес неғұрлым жоғары октанды мөлшері бар изопарафиндік фракцияларға айналу процесі. Сутектендіру процестері: сутектің әсер ету тереңдігіне және қызметіне байланысты процестердің үш түрін ажыратады: а) гидротазалау – бензиндерді, дизель отындарын, майларды және басқа да мұнай өнімдерін олардағы күкіртті қосылыстарды бұзу және күкірт сутегі түрінде күкіртті алып тастау жолымен сапасын жақсарту мақсатында жүргізіледі; ә) гидрокүкіртсіздендіру – қазандық отыны ретінде ауыр қалдықтарда күкірттің мөлшерін төмендету мақсатында жүргізіледі; б) гидрокрекинг – бензин, реактивті және дизель отындарын алу үшін мұнай шикізатын, негізінен ауыр күкіртті дистилляттарды терең термокатализдік айналдыру. Төмен температуралық катализдік процесс – зауыт газдары негізінде изобутанды олефиндермен катализдік алкилдеу. Мақсатты өнім алкилат – автомобильдік және авиациялық бензиндердің жоғары октанды компоненті болып табылады.

Мұнай шикізатын химиялық өңдеу процестерінің технологиясы үшін жоғары температураларды және көбінесе жоғары қысымдарды айырықша қолдану тән. Катализаторларды пайдалану процесті мейілінше бірқалыпты температуралар кезінде жүргізуге мүмкіндік береді, алайда кейбір жағдайларда катализдік процестерге жоғары температуралар да тән, мысалы, цеолиті бар катализаторларды катализдік крекингілеуді жылу процесі үшін 500-540ºС кезінде жүргізеді. Сутектің қатысуымен жүргізілетін мұнай шикізатын химиялық өңдеудің барлық процестеріне жоғары қысым тән. Мысалы, бензиндерді катализдік риформингілеу және таза өнімдерді гидротазалау 1,0-5,0 МПа кезінде, гидрокрекинг 15,0-20,0 МПа жететін қысымдар кезінде жүргізіледі. Бұл ретте газ фазасындағы сутектің массалық үлесі 90%-ға жетеді, яғни процесс сутек атмосферасында жүреді. Жоғары қысымды қондырғылардың өткізу қабілетін арттыру мақсатында кейбір жылу процестерінде пайдаланады.