Студопедия — Лекция №2
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция №2






Тақырыбы:МҰНАЙ, ГАЗ, ҚАТТЫ ТҮРДЕГІ ШИКІЗАТТАРДЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ӨҢДЕУ ӨНІМДЕРІН ДАЙЫНДАУ МЕН БӨЛУДІҢ ФИЗИКАЛЫҚ ӘДІСТЕРІНІҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ

Сабақ жоспары:

1. Газ тәріздес шикізаттарды өңдеуге дайындау

2. Мұнай мен конденсаттарды өңдеуге дайындау

3. Көмірді қолдануға және өңдеуге дайындау

Сабақ мақсаты:Көмірсутекті шикізаттарды химиялық өңдеуге дайындау сатыларымен таныстыру. Маңызды өнімдерді алу мен олардың химиялық және мұнайхимиялық өндірістерде маңызды шикізаттар ретінде қолданылуы.

 

Мұнай фракцияларынан көмірсутекті шикізат алу үшін әртүрлі әдістер қолданады. Олар: ректификация, карбамидті депарафинизациялау, цеолиттегі адсорбция, селективті еріткіштермен экстракциялау және кристалдану т.б. Осы немесе басқа да әдістерді қолдану алынатын өнімдердің әрі қарай қолданылуына байланысты анықталады.

Мұнайды біріншілік айдау кезінде көмірсутектердің жеңіл фракциларын алу үшін өндірісте ректификация процестері (фракциялық айдау) кеңінен қолданады.

Ректификация деп қайнау температуралары әртүрлі болатын, өзара еритін сұйықтардың көпконтактілі диффузиялық бөліну процесін түсінеміз. Әдетте бұл әртүрлілік бөлінетін компоненттердің бұларының серпімділігінің салыстырмалы ұшпалық коэффициенттеріне α тең болуымен сипатталады.

Мысалы, бензин фракциясын екіншілік айдауда кейін каталитикалық риформингте шикізат ретінде қолданылатын бензол, толуол, ксилол фракцияларын алады. Бензин фракциясының айқын ректификациясы кезінде нормаль және изоқұрылымды жоғары концентрациялы парафинді жеңіл фракциялар да бөлінуі мүмкін. Реактив (эталон) ретінде шығарылатын жеке парафиндерді (н – пентаннан н – гексанға дейін, кейде одан да жоғары) алатын айқын ректификацияның қолданылу ауқымы аз. Ректификацияның айқындылығы жоғарылаған сайын процестің өтуінің күрделі және эксплуатациялық шығындары күрт өседі.

Мысал ретінде 2.1-суретте гексан мен гептанды айыру қондырғысының технологиялық схемасы көрсетілген. Ректификат буларының канденсациясы мен салқындатылуы және суландырылуы екі сатыда жүреді: бірінші – 50-540С температураға дейін (араластыру конденсаторындағы 4 көмірсутек буларының сумен тура контактісі) және екінші - 38-410С температураға дейін қарапайым беттік тоңазытқыштарда (5). Екінші сатыда тек ректификат салқындатылады. Әрбір ректификациялық коллонна (3) екі кипятильниктермен (2) жабдықталған.

Бұл процесте су буының (1,5 МПа қысымды бу) жалпы шығымы шамамен 1500 кг/м3 шикізатты, жылудың жалпы шамамен 3500 кг/м3 шикізатты, ал салқындататын судың шығыны шамамен 14кг/м3 шикізатты құрайды.

Жоғарыда көрсетілгендей, мұнай өңдеу өндірісінде қарапайым фракциялық айдау өте кең шектерде қайнайтын бензин, керосин және т.б. фракцияларды бөлуге қолданады. Мұнай дистилляттарынан немесе оларды екіншілік айдаудан бензол, толуол, бутадиен және т.б. таза химиялық қосылыстар алу үшін көбінесе экстрактивті немесе азеотропты айдауды, яғни үшінші компонент қатысуымен айдауды қолданады.

Экстрактивті айдау кезінде үшінші компоненттің ұшпалығы аз, сондықтан ол ректификациялық коллонада сұйық фазады болады және колоннаның астынан қалдықпен бірге алынады. Азеотропты айдауда үшінші компоненттің ұшпалығы салыстырмалы жоғары, сондықтан ретификациялық коллоннадағы оның негізгі массасы булық фазада болады да, ректификатпен бірге алынады. Мұнайдың жоғары қайнайтын фракцияларын бөліп алу үшін азеотропты айдаудың ерекше түрі – су буымен айдау қолданылады.

Экстрактивті айдау көмегімен фракцияға бөліну колоннаның жоғарғы жағына берілетін еріткіштің концентрациясы барлық айдау зонасында сұйық фазада жоғарғы болады және бөлінетін қоспа бұл жағдайда типтік идеал емес ертіндіні көрсетіп тұрса жүзеге асады. Экстрактивті айдау арқылы көмірсутекті қоспаларды бөлу үшін еріткішті таңдағанда оның қайнау температурасы бөлінетін қоспа компоненттерінің қайнау температурасынан әлдеқайда жоғары болауын ескереді. Кең қолданыстағы еріткіштерге фенол, ацетон, крезолдар, фурфурол жатады.

Өндірісте айдаудың бұл түрін толуолды, крезолдарды бутендерді және бутадиендерді, изопренді тазартуды қолданады. 2.2 суретте толуолды тазарту процесінің технологиялық сызбасы көрсетілген. Қыздырылған толуолды концентрат экстрактивті айдау үшін колоннаға (3) түседі. Осы колоннаның жоғарғы өнімге насоспен (1) қыздырғыш (2) арқылы еріткіш – фенол беріледі. Колоннаға еріткіш берілетін жердің үстінде рафинат колоннасынан шығатын еріткіштің шығындарына арналған, еріткішті бөлуге арналған секция орналасқан. Ол шамамен 20 қалақшадан тұрады және ол рафинат колоннасынан шығатын еріткіштің шығындарына арналған. Экстрактивті айдау зонасындағы толуол ароматты емес көмірсутекті қоспаға қарағанда ұшқыш болып келеді. Осының салдарынан көмірсутекті қоспа айдалады, ол еріткіште ерітілген толуол коланнаның түбінде жиналады да, насоспен колоннаға беріледі (5). Колоннаның (5) үстінен толуол алынады, ал одан айдалған еріткіш төменде жиналады да, қайтадан экстрактивті айдау зонасына қайтарылады.

Азеотропты айдауды экстрактивті сияқты қайнау температуралары жақын заттарды бөлу үшін қолданады. Азеотропты айдау әдісімен көмірсутектерді фракционирлеу немесе тазалау үшін бөлінетін қоспаға еріткіш қосады. Жүйедегі көрсеткіші бар компоненттердің біреуінен түзілген азеотропты қоспаны айдау жеңіл болу үшін, оның қайнау температурасы жүйедегі басқа компоненттердің қайнау температурасынан әлдеқайда ерекше болу керек. Сонымен қатар азеотропты қоспада бөлінетін компоненттің концентрациясының максималды жоғары болғаны жақсы.

Азеотропты айдау процесінің ең негізгі факторы болып еріткіштің регенерациясының жеңілділігі саналады. Бұл үшін келесідей әдістер қолданылуы мүмкін: суыту, экстракция немесе сумен шаю, айдау, химиялық әдістер. Еріткішті регенерациялаудың қарапайым және экономикалық тиімді әдісі – азеотропты қоспаны әртүрлі құрамды екі сұйық фаза түзілгенше конденсациялау немесе салқындату. Әрбір фазаны кезекті айдау арқылы азеотропты қоспаның әрбір компонентін таза күйінде алуға болады.

Азеотропты айдауға мысал ретінде толуолды тазарту процесін қарастырайық (2.3 сурет). Мұнда селективті еріткіш ретінде суландырылған метилэтилкетон (МЭК) алынады.

Толуолды концентрат фракциясы (93-121оС) азеотропты айдау колоннасына (3) үздіксіз беріледі. 90% МЭК және 10% судан тұратын селективті еріткіш те (азеотропты қоспа), осы колоннаға бастапқы фракциядағы ароматты емес көмірсутектердің құрамын шамамен 2 есе асыратындай мөлшерде үздіксіз беріледі. МЭК және суы бар азеотропты қоспа түріндегі ароматты емес көмірсутектер колоннаның жоғарғы жағынан шығарылады. Аз мөлшерде МЭК бар тазартылған толуол колоннаның кубтық қалдығында (3) жиналады, сонан соң қоспа колоннаға (1) түседі. Мұнда МЭК толуолмен бірдей мөлшерде айдалады. Бұл қоспа колоннаға (3) қайтарылады. Колоннаның (1) кубтық қалдығындағы толуол тазартылған болып есептеледі. Колоннаның (3) жоғарғы жағынан алынатын, ароматты емес көмірсутектердің гомогенді қоспасы – МЭК мен су колоннаға (4) метилэтилкетонды сумен экстракциялауға түседі. Колоннаның жоғарғы жағынан ароматты емес көмірсутектер алынып, айдалуға колоннаға (2) жіберіледі. Сулы ерітінді МЭК колоннаның (4) төменгі жағынан колоннаға айдалуға түседі. Мұнда селективті еріткіштің регенерациясы жүреді.

Үздіксіз өндірістік процестер үшін азеотроптыға қарағанда экстрактивті айдау ыңғайлы, себебі мұнда ректификациялық колонналар аз қолданылады. Бірақ экстрактивті немесе азеотропты айдауды таңдау нақты процестің экономикасына байланысты. Үшінші компонент қатысындағы ректификация процесінің энергошыгындары айтарлықтай дәрежеде бастапқы шикізат құрамымен анықталатын шығынға байланысты болады. Сондықтан, мысалы, парафиндер және ароматты көмірсутектер қоспаларын бөлуге азеотропты айдауды – бастапқы шикізаттағы парафиндердің концентрациясы салыстырмалы жоғары емес болғанда; ал экстрактивті айдауды – ароматты көмірсутектердің концентрациясы жоғары емес болғанда қолданады.

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 2606. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

Значення творчості Г.Сковороди для розвитку української культури Важливий внесок в історію всієї духовної культури українського народу та її барокової літературно-філософської традиції зробив, зокрема, Григорій Савич Сковорода (1722—1794 pp...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия