книги из ГПНТБ / Паушкин Я.М. Производство олефинсодержащих и горючих газов из нефтяного сырья

*Показатели приводятся для обезвоженной смолы.

**Здесь н далее в числителе приводится температура кипения (ввС), а в знаменателе выход (в % на исходное сырье).

С увеличением объемной скорости, при постоянном ве­

Как видно, максимальное содержание непредельных угле­ водородов при увеличении скорости подачи мазута постепенно

Ри?. 40. Выход непредельных углеводородов при газификации мазута прямой гонки при 900’С в за­ висимости от весового отношения водяной пар/мазут

сдвигается к меньшим весовым отношениям водяной пар/ма­ зут. Это означает, что значение степени разбавления продук­ тов реакции инертным разбавителем (водяным паром) умень­ шается и при больших скоростях подачи сырья возможно значительное уменьшение весового отношения водяной пар/мазут.

Время реакции (контакта) влияет в большой степени на выход непредельных углеводородов.

При малом времени реакции — порядка 0,1 сек.— выход непредельных углеводородов наибольший; он составляет около

51%.

Наиболее низкий выход непредельных в газе наблюдается при больших значениях времени контакта. Так, самый низкий выход этих углеводородов соответствует времени реакции, рав­ ному 0,81 сек., и составляет 18,2%.

Это, вероятно, объясняется поэтапным характером процес­ са газификации. В первой стадии протекает интенсивный про­ цесс расщепления углеводородных молекул до низших газо­ образных углеводородов, после чего происходит их полимери­ зация, конденсация продуктов реакции в смолистые и коксо-

образные вещества. При этом выход смолы значительно воз­ растает. Так, для времени реакции 0,81 сек. выход смолы со­ ответствует 31 % на сырье.

вторичных реакций осуществляется не путем введения в реак­ тор инертного разбавителя, а путем быстрого вывода продук­ тов из зоны реакции.

Ниже приводится полная характеристика состава газа гази­ фикации мазута (в вес. %), проводившейся при 900° и объем­

ной скорости 0,28 час-1.

71,7 вес. %, а выход олефинов на сырье — около 66,8%.

* Через А обозначено отношение пар/сырье.

114

Влияние водяного пара на выход смолы и газа при гази­ фикации крекинг-остатка показано на рис. 41 и 42.

Объемная скорость:

С повышением количества водяного пара уменьшается вы­ ход смолы, так как, по-видимому, при этом снижается роль вторичных реакций уплотнения и повышается выход газа.

Газификация легкого крекинг-остатка (плотность 0,957) проводилась при 700, 800, 820 и 900° С, при изменении объем­ ной скорости подачи сырья от 0,3 до 1,0 час1, при постоянном весовом отношении водяной пар/крекинг-остаток, равном 1,0.

Результаты опытов показаны на рис. 41—48.

На рис. 43 и 44 даны сравнительные кривые по выходам непредельных углеводородов и газа для различных температур при изменении объемной скорости от 0,5 до 1,0 час-1.

30

Анализ приведенных данных показывает, что с повыше­ нием температуры реакции с 700 до 800° С наблюдается увеличение выхода газообразных и непредельных углево­ дородов (в вес. % на исходное сырье) при постоянном весо­ вом отношении водяной пар/крекинг-мазут: с 7,4 до 28,1 при к'= 0,5 час-1 с 3,1 до 22,9 при и; = 0,8 час-1 и с 1,8 до 13,6

при со= 1,0 час-1.

При дальнейшем повышении температуры реакции —с 800

116

117

Выход газа (в вес. % на сырье) с повышением температуры

и -с 4,35% ДО 24,9 при w = 1,0 час-1.

Влияние объемной скорости при различных температурах на образование непредельных углеводородов характеризуется кривыми рис. 47 и 48.

При увеличении объемных скоростей количество не­ предельных в газе повышается, но выход их (в вес. % на сырье) при этом может снижаться за счет меньшей конверсии сырья.

Выхода олефинов на сырье, в зависимости от времени кон­

в присутствии водяного пара, в зависимости от температуры, изучалась при 700, 750, 800 и 900° С при постоянной объемной скорости равной 0,5 час-1 и весовом отношении водяной пар: крекинг-остаток = 1 : 1.

Результаты опытов приводятся в виде кривых на рис. 49. Данные этого рисунка показывают, что с повышением тем­ пературы газификации от 700 до 900° С наблюдается увеличе­ ние выхода непредельных углеводородов и газа на исходное сырье с 2,6 вес. % при 700° С до 12,8 вес. % при 900° С; при этом выход непредельных углеводородов на прореагировавшее сырье изменяется с 36,7 вес. % при 700° С до 32 вес. % при

900° С.

Выход газа при газификации тяжелого крекинг-остатка при изменении температуры от 700 до 900° С соответственно из­ меняется с 7,2 вес. % до 48 вес. %.

Влияние объемной скорости подачи сырья при 900° С с тя­ желым крекинг-остатком проводилось при изменении послед­ ней от 0,1 до 1,4 час-1 (рис. 50 и 51).

Выход непредельных углеводородов на исходное сырье, при постоянном весовом соотношении водяной пар/крекинг-оста­ ток, равном 1 : 1 (при изменении объемной скорости подачи сырья от 0,4 до 1,2 час-1), снижается за счет меньшей кон­ версии, соответственно, с 30,8 до 12,4%; при этом выход не­ предельных углеводородов на прореагировавшее сырье воз­ растает, соответственно, с 32 до 43%, а выход газа резко снижается с 74,3% для объемной скорости 0,4 час-1 до 28,8% для объемной скорости 1,2 час-1.

Влияние степени разбавления сырья водяным паром изу­ чалось в условиях 800 и 900° С при различных объемных ско­ ростях подачи сырья и весовых соотношениях водяной пар/сырье.

118

Приведенные на рис. 52—-54 данные показывают, что при выбранных режимах газификации тяжелого крекинг-остатка (/=900° С, ® = 0,5, 1,0 и 1,2 час-1) и изменении весового отно­ шения водяной пар/крекинг-мазут наблюдается при w=0,5 час-1 возрастание, а при и) = 1,0 час-1 и ffi»=l,2 час-1

уменьшение выходов непредельных углеводородов и газа. Вы­ ход непредельных углеводородов в случае газификации при объемной скорости 0,5 час-1 увеличивается на прореагировав­ шее сырье с 30,8 до 43,5% при изменении весового отношения водяной пар/крекинг-остаток с 0,5 до 3,6; при объемной скоро­ сти, равной 1,0 час-1, выход непредельных на прореагировав­ шее сырье уменьшается с 42,3 до 38,5% при изменении весово­ го отношения водяной пар/крекинг-остаток с 1 до 2,8, и, на­ конец, при объемной скорости 1,2 час-1 выход непредель­ ных углеводородов снижается с 37,2 до 31,2% при изменении

го соотношения водяной пар/крекинг-остаток следующим обра­ зом: с 36,7 до 32,4% при w = 0,5 час-1, с 41,8 до 23,9% при w = l,0 час-1 и с 37,7 до 32,0% при ш = 1,2 час-1.

На рис. 55 приведены выхода непредельных углеводоро­ дов (на сходное и прореагировавшее сырье) и газа для иссле­ дованных объемных скоростей сырья и весовых соотношений

119

Рис. 55. Выход непредельных угле­ водородов и газа при газификации тяжелого крекинг-остатка (р420=

,=0,998) в зависимости от продолжи­ тельности реакции как функции ко­

личества подаваемого пара при 900°С

иразличных объемных скоростях

подачи сырья:

а - выход газа, вес. % на исходное сырье;

б— выход С/гНм, вес. % на исходное сырье;

в— выход СдНсп, вес. % на прореагировав­

шее сырье.

121