- •Газохимия и газопереработка
- •1. Основные источники энергии
- •10 стран с самым высоким общим
- •Мировая экономика и энергетика XXI в
- •Историческая справка
- •XVIII (восемна́дцатый) век - массовое использование и промышленная
- •ВРоссийской империи, несмотря на огромные запасы, газ добывали всего несколько мелких заводов.
- •Что такое газопереработка
- •Происхождение углеводородных газов
- •Углеводородные газы принято подразделять (классифицировать) в зависимости от происхождения на следующие группы:
- •Состав и свойства природных газов и газоконденсатов
- •В состав природных газов входят метан и его гомологи. при содержании гомологов метана
- •тощие
- •Физические и химические свойства компонентов природного газа.
- •Природный газ горит исключительно синим пламенем.
- •Высокомолекулярные сернистые соединения, представленные в таблице, присутствуют исключительно в дистиллятных и темных фракциях
- •Лекция 2 Переработка природного газа
- •Все способы переработки газа подразделяются на:
- •ПРИРОДНЫЙ ГАЗ
- •Промышленный процесс переработки природного газа, заключается в первую очередь в отделении от него
- •Невозможно недооценивать использование природного газа в качестве топлива и источника бытового газа.
- •Подготовка газа
- •Очистка газа от сероводорода и углекислого газа
- •Принципиальная схема очистки газа от двуокиси углерода водой под давлением
- •К абсорбционным методам относятся способы очистки газа жидкими химическими поглотителями (мокрый способ очистки),
- •Схематическое изображение типичного технологического оборудования для очистки кислого газа регенеративным абсорбентом
- •При использовании адсорбционных (сухих) способов очистки сероводород извлекается из газа путем концентрации его
- •Переработка углеводородных газов https://yandex.ru/video/preview/4737947792504583968
- •Лекция 3
- •Пиролиз как основной целевой способ получения нефтяных газов.
- •ВАЖНЕЙШИМИ МОНОМЕРАМИ
- •1.1 Этапы развития процесса пиролиза
- •"Этилен-450" в Нижнекамске (выпускающей также 200 тыс. т пропилена, 180 тыс. т бензола
- •1.2 Сырьевая база производства низших олефинов
- •Необходимость расширения сырьевой базы, сокращения удельного расхода сырья, а также энергетических и материальных
- •Гидропиролиз.
- •Каталитический пиролиз.
- •Инициированный пиролиз.
- •Термоконтактный пиролиз.
- •В последнее время появился ряд публикаций по использованию микроволнового излучения (МВИ) для интенсификации
- •Синтез-газ и химические продукты на его основе
- •Водородсодержащий газ (Hydrogen containing gas) - это газ с высоким содержанием водорода (10%
- •Водородсодержащий газ используется для обеспечения энергетики пиролиза или в процессах переработки углеводородов C2
- •Первая стадия процесса Фишера — Тропша состояла в получении синтез-газа из твёрдых углеводородов
- •Синтез-газ получение и применение
- •Синтез-газ (сигаз) – смесь газов, главными компонентами которой являются СО (оксид углерода) и
- •ПРИМЕНЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА
- •Способы получения синтез-газа:
- •История человечества знает довольно много примеров, когда в силу необходимости рождались кардинально новые
- •Так на свет появился знаменитый способ синтеза углеводородов из монооксида углерода, называемый с
- •Сегодня существуют три основных метода получения синтез-газа.
- •Побочные реакции:
- •диметилового эфира
- •Паровой риформинг
- •Парциальное окисление углеводородов
- •Исходное сырье подают в трубы, заполненные гетерогенным катализатором и обогреваемые топочным газом, причем
- •Автотермический риформинг метана или нефти (АТР, ATR)
- •Схема процесса парциального окисления природного газа в синтез-газ
- •ПОЛУЧЕНИЕ СИНТЕЗ-ГАЗА
- •Достоинства:
- •Углекислотная конверсия метана
- •Водород: производство, хранение, транспортировка, потребление
- •СЫРЬЕ И ПРОДУКТЫ
- •Пример приближенного расчета баланса НПЗ по Н2:
- •Способы получения водорода на НПЗ
- •1.1 Производство Н2 газификацией угля
- •Установка газификации угля
- •оксогазификация
- •Классификация процессов газификации угля:
- •Воздушный газ
- •К настоящему времени освоены различные модификации промышленных процессов газификации углей, наиболее распространенными из
- •Газогенератор Лурги
- •Схема газогенераторов Винклера
- •Процесс Копперса-Тотцека
- •Недостатки метода Лурги:
- •Основные показатели процессов газификации твердых топлив
- •Сероводород, его содержание в нефти и нефтяных газах, способы получения в процессах нефтепереработки
- •Он токсичен даже в небольших концентрациях: содержание 0,005% этого газа вызывает довольно острое
- •Образование сероводорода в нефти
- •Механизм образования сероводорода неорганическим путем в результате восстановления сульфатов можно представить уравнением
- •Значительное содержание Н2S и СО2 обнаружено в газах глубоко залегающих месторождений Прикаспийской впадины,
- •Природные газы очищают от сероводорода и углекислоты сорбционными методами с использованием жидких и
- •АБсорбционные методы подразделяют на несколько видов:
- •Технологические схемы очистки газа зависят от его состава, требуемой степени очистки и дальнейшего
- •ГОСТ 31378-2009 Нефть. Общие технические условия
- •ГОСТ Р 50802-95 Нефть. Метод определения сероводорода, метил- и этилмеркаптанов
- •Карбонилсульфид
- •Побочные реакции Образование газообразного водорода:
- •Термическая стадия
- •Каталитическая стадия
- •Очистка хвостовых газов
- •Материальный баланс
- •Достоинства и недостатки
- •Существующие установки
- •Нефтеперерабатывающие заводы России, производящие серу
- •Нефтегазохимические комплексы России, производящие серу
- •Газоперерабатывающие заводы России, производящие серу
- •https://ppt-online.org/101386
- •Каталитический крекинг
- •Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат
- •В качестве сырья на установку может поступать:
- •Качество этих продуктов зависит от качества сырья, применяемого катализатора, технологической схемы установки и
- •Бензин состоит из смеси углеводородов, выкипающих в интервале температур 35 —185°С. Октановое число
- •Химизм каталитического крекинга
- •При распаде молекул гексадекана (С16Н34) получаются наряду с другими углеводородами С8Н18 и С8Н16:
- •2. Дегидрогенизация – при этой реакции от молекулы углеводорода отщепляются только атомы водорода.
- •3. Изомеризация – изменение взаимного расположения атомов внутри молекулы без изменения числа атомов
- •5. Полимеризация. При этой реакции две или несколько молекул соединяясь, образуют более крупную
- •ПРОИЗВОДСТВО МЕТАНОЛА ИЗ РАЗЛИЧНОГО СЫРЬЯ – ОТ СИНТЕЗ-ГАЗА ДО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
- •Большой интерес к метанолу объясняется еще и тем, что он может быть получен
- •В большей степени метанол востребован не как конечный, а как промежуточный продукт, использующийся
- •Производство формальдегида, используемого для получения различных смол, которые в свою очередь применяются во
- •Свойства метанола и его водных растворов
- •Получение метанола из горючих ископаемых Производство метанола через синтез-газ
- •Синтез-газ для производства метанола можно получить путем риформинга или частичного окисления любого углеродсодержащего
- •Процессы синтеза метанола при высоком и низком давлении не имеют принципиальных различий по
- •Сжатый синтез-газ поступает в реактор 1.
- •Технологическое оформление процесса получения метанола под низким давлением
- •Температура синтез-газа в трубном пространстве выше температуры воды на 10-12 °С в начале
- •Классификации залежей газа
- •Классифицируются залежи в зависимости от глубины их залегания и времени образования.
- •Сеноманский газ
- •Ачимовский слой в настоящее время до конца не изучен.
- •Способы добычи
- •Способы добычи
- •Природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии — стремления в зону
- •Из угледобывающих шахт
- •Шахтный способ является неотъемлемой частью технологии подземной добычи угля — дегазации.
- •Следует отметить, что для добычи метана пригодны далеко не все угли.
- •Современный опыт добычи угольного газа в России
- •В ноябре 2011 года метан угольных пластов был признан самостоятельным полезным ископаемым и
- •Необходимость организации метаноугольных промыслов обусловлена следующими факторами:
- •Метод гидроразрыва
- •Под водой
- •Если же залежи природного газа располагаются вблизи берегов, то уместным становится наклонное бурение,
- •Для небольших глубин
- •Где глубже
- •Первые морские скважины для добычи газа в России начала бурить в 2007 году
- •Объемы добычи газа. Итоги I кв. 2023 г.
- •Сланцевый газ и какое количество его существует
- •Согласно последним данным, объем газа, которые технически возможно добыть, составляет лишь
- •Современная добыча сланцевого газа осуществляется методом разрыва породы при помощи воды с добавлением
- •Хранение и транспортировка добытого топлива
- •Наиболее масштабными являются подземные хранилища сжиженного газа. Горные породы выступают в роли стенок.
- •Транспортировка природного газа осуществляется по магистральным трубопроводам, произведенным из труб большого диаметра.
- •Влияние на экологию
Инициированный пиролиз.
Наряду с термическим и каталитическим пиролизом предлагается использование инициаторов.
Вкачестве инициаторов пиролиза российскими учеными предложены гомогенные инициаторы галогенсодержащие и пероксидные соединения, ускоряющие реакцию продолжения цепи.
Вреакционной зоне радиантного змеевика обычной трубчатой печи пиролиза используются плоскостные керамические вставки с нанесенным на их поверхность катализатором в виде SrSO4. При этом увеличивается выход этилена на 25-35 %, пропилена на - 13-30 Расход галогенводородов на порядок ниже, чем пероксидных соединений.
Пиролиз с использованием высоконагретых газообразных теплоносителей.
Первоначально использовали дымовые газы или их смесь с перегретым водяным паром. Однако, невысокие технико- ‘экономические показатели этого направления заставили отказаться от него, используя перегретый до 1600-20000С водяной пар
41
Термоконтактный пиролиз.
Применение расплавов некоторых металлов (свинец, висмут, кадмий, олово и др.), а также шлаковых (оксидных) расплавов в качестве теплоносителей имеет ряд достоинств.
К ним относятся:
высокоэффективная теплопередача, возможность переработки практически любых видов сырья, простота непрерывного удаления сажи и кокса из зоны реакции. Пиролиз в расплавах позволяет получать из широких нефтяных фракций этилен с высоким выходом (до 25% при пиролизе нефти).
Исследованы различные способы контактирования углеводородов с теплоносителем: борбатаж через слой расплава, переработка в дисперсии или пленке расплава.
Основные проблемы пиролиза в расплавах связаны с необходимостью нагрева и циркуляции теплоносителя.
С целью их решения в настоящее время ведутся научные исследования. Также недостатком этого метода является нестабильность, коррозионная активность расплавов и аварийная опасность.
42
В последнее время появился ряд публикаций по использованию микроволнового излучения (МВИ) для интенсификации процессов пиролиза.
Установлено, что использование воды, обработанной МВИ, в процессе пиролиза бензина или углеводородных газов приводит к увеличению объема образующегося пирогаза. Относительное увеличение выхода составило, для этилена от 6,1 до 9,7 % отн. и для пропилена от 3,0 до 4,3 % отн.
43
44
45
46
47
Синтез-газ и химические продукты на его основе
Процесс риформинга предназначен для производства высокооктановых компонентов автомобильных бензинов и для производства легких ароматических углеводородов – бензола, толуола и ксилолов.
Весьма важным продуктом процесса риформинга является водородсодержащий газ, который используется для гидроочистки широкого ассортимента нефтяных фракций, для процесса гидрокрекинга тяжелых нефтяных фракций и других гидрогенизационных процессов.
48
Водородсодержащий газ (Hydrogen containing gas) - это газ с высоким содержанием водорода (10% и выше), который образуется в техпроцессах:
каталитического риформинга нефти;газификации угля;коксовании угля;
метан угольных пластов (МУП) тоже может быть водородсодержащим;химическое метанирование водорода
Переход на сжигание водородсодержащих газов - один из способов снижения выбросов углекислого газа в атмосферу.
49
Водородсодержащий газ используется для обеспечения энергетики пиролиза или в процессах переработки углеводородов C2 - C4.
Настоящий процесс уникален в том отношении, что он позволяет получить этилен и ароматические углеводороды из метана в одну стадию.
Метод Фишера-Тропша
Процесс Фишера—Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород преобразуются в различные жидкие углеводороды.
Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт.
Принципиальное |
значение |
этого процесса — |
производство |
синтетических |
углеводородов |
для использования в качестве синтетического смазочного |
|||
масла или синтетического топлива, например из угля или природного газа.
Важным достоинством процесса является возможность выбора между этиленом и ароматикой в качестве основных продуктов без изменения схемы производства. Отсутствие каталитических превращений также упрощает и удешевляет эксплуатацию установки.
50
