С. С. Наметкин айтып кеткендей, крекинг процесінің мағынасы мұнайды өңдеу арқылы алынатын негізгі өнім бензинмен тоқтап қалған жоқ. Осы мәселені шешумен қатар крекинг процесінің дамуы химиялық өңдеудің өнімін ғылы
Дизельді күкірт қосылыстарынан тазалау
жүктеу/скачать 3,34 Mb.
|
Органикалық синтез химия технология теориясының методикалық оқу құралы
| Дизельді күкірт қосылыстарынан тазалау.
Әлемнің көптеген елдерінде мұнай өңдеу өнеркәсібі моторлы жанармайлардың күрделірек спецификацияларын енгізумен және оларға деген сұранысты өзгертумен байланысты мәселелерді шешу алдында тұр. Әсіресе, әлемде жанармай мен дизельді отынға спецификациялар тез өзгереді, бұл болса мұнай өңдеушілерді жаңа қондырғылардың құрылысына немесе істегі қондырғыларды қайта құрастыруға қаржыларды инвестициялауға мәжбүр етеді. 2005 жылдың 1 қаңтар айынан бастап Еуроодақ елдерінде еуро 4 автомобильді техника үшін зиянды заттардың тасталымы бойынша нормалар іске асырылуда, олар дизельді отындағы күкірттің құрамы 50 ppm аспайтындай етіп регламенттейді. 2012 жылға қарай күкірттің құрамы ультра төмен, 10 ppm етіп барлық дизельді көлікті отынға ауыстыру жобаланады. Дизельді отындағы күкірт құрамының төмендеуі қатал жағдайларда жүргізілетін гидротазарту жолымен іске асырылуы мүмкін. Көрсетілген мақсатқа шикізаттың берілген типі үшін тиімді, жаңа катализаторды таңдаумен жетуі мүмкін. Бүгінгі күні пайдалануда тұрған мұнай шикізатын гидроөңдеу реакторларының көпшілігі 70 жылдардың ортасында жобаланып құрастырылған. Өнімдер шығарымы мен олардың сапасы өзгергендіктен көптеген мұнай өңдеушілер катализаторларды өңдеу прогресін пайдаланудан үстемдіктерге ие бола және өз қондырғыларына ірі қаржылай салымның алдын ала алды. Алайда, реакторлы жүйе потенциалын экономикалық жағынан тиімді етіп толығымен іске асыру үшін істегі реакторлы жүйелердің олардың жаңарту жолдарын қарастыра жұмыс сипаттамалары мен құрылыстарының толық бағалануы қажет. Дизельді отынның сапасын жетілдіру бойынша еуропалық елдер аянбау күш жұмсауда. Оларда отынның бұл түріне талаптарды қаталдандыру концепциясы қабылданған. Әсіресе, күкіртті қосылыстардың құрамы бойынша. Бүгінгі таңда әлемдегі мұнай өңдеуші зауыттардың шектелген саны ғана күкіртті қосылыстардың ультра төмен құрамды дизельді отын ала алады. Бұдан бөлек бұл отындарда арматты көмірсутектердің қатысуын, фракцияның 98%-қ қайнау нүктесін азайту және цетанды санды жоғарылату қарастырылады (бүгінгі таңда 52 пункт, ал перспективада 55-58 пунктке дейін). 2000 жылдан бастап Еуропада цетанды сан бойынша “51-ден аз емес”, күкірт бойынша “0,035 массалық % аспайтын”, тығыздық бойынша полиароматты қосылыстардың құрамын “көлемнің 11%-дан аспайтындай” етіп нормалау кезінде “0,845 грамм/см3 аспайтын” талаптарын бекітетін Еуро-3 нормалары қолданылуда.Дизел отындары, құрамындағы күкірт мөлшері жөнінен үш түрге бөлінеді: I – күкірттің массалық үлесі 0,05% көп емес; II- күкірттің массалық үлесі 0,2% көп емес; III - күкірттің массалық үлесі 0,5% көп емес. Мұнай өнімдерін қажетсіз қоспалардан тазалауда көптеген зерттеулер жүргізілді. Соның нәтижесінде тазалаудың көптеген әдістерін ашуға мүмкіндік берді. Тазалау жанармайлардың сапасын жақсартуға жол ашты. Алғашқы жеткен жетістіктері, ол өткір иісінің жоғалуы болды. Негізінен гидротазалаудың мақсаты- S, N, O қосылыстары мен белгісіз көмірсутек қоспаларынан тазалауға негізделген. Гидро процесстердің ішенді қазіргі өндірісте ең кең таралған ол гидротазалау. Бұл процесс көмегімен жанармайдың сапасы жоғарлайды. Гидротазалау ең алғаш рет күкірті жоғары мұнай өндірісі басталғанда және отын құрамында гетерогенді қоспалардың мөлшеріне қатаң шектеулер қойылды. Гидротазалау процессі төмен температурада өтетін прцесстерге жатады. Гидротазалау реакциясы тез өтуі үшін 330-380С тампературасы жеткілікті. Мұнай өңдеу зауыттары дизель отынын күкiртті қосылыстардан тазалау үшін негізгі екі әдісті қолданады. Ол әдістер химиялық және физико-химиялық. Химиялық әдістерге күкірт қышқылымен тазалау, сілтілік тазалау, және гидрогендеу жатады, ал физико-химиялық әдістерге адсорбциялық және абсорбциялық әдістер жатады.Сілтілік тазалау негізінен қышқылдық қоспалар мен күкірт қоспалардан тазартуға негізделеді. Оның басты әдісі, сілті қышқылдармен тұз тұзеді, ал ол тұзды сумен шайғанда шығаруға болады. Тазалық дәрежесін жоғарлату үшін онда тұндыру және электр тогы қолданылады. Дизель отынын сілтілік тазалау кезінде электр жазығында компоненттерді сілтілендіріп, сілтілік қалдықтарды сумен шайып бөліп алу. Күкірт қышқылымен дизель отынын тазалау негізінен 90-93%-күкітр қышқылының аз мөлшерімен дистеляттың қалыпты температурада араласуына сүйенеді.Бұл әдісті негізінен анық емес күкірт, азот қосылыстарынан бөлу кезінде қолданады. Егер күкірт қышқылы белгісіз көмірсутектермен реакцияға тұссе, онда қышқыл эфирлер тузіледі. Бұл үрдіс төмен температурада жүргізіледі [8].Күкір қышқылының қышқыл эфирлері суда жақсы ериді, сол себепті нитрализация кезінде тұздар түзіледі. Сумен реакцияға түсіп, сәйкесінше спирт түзеді.Күкірт қышқылымен тазалау алдында шикізатты сілтілік тазалаудан өткізу ұсынылады. Өйткені ол тағы белгісіз көмірсутекпен әрекеттесе палимерлер түзеді. Химиялық реакция нәтижесінде тазаланған өнім, яғни қышқыл гудрон алынады. Осы гудрон құрамына қажет емес қоспалар кіріп, сонымен бірге кетеді. Қышқыл гудрон күкірт қышқылы өндірісінде қолданыладі. Бұл тазалаудың негізгі кемшілігі оған өте көп мөлшерде реагент қажеттілігі.Адсорбциялық әдістің мәні, ол шикізаттың адсорбентпен жанасуына негізделеді (ағартқыш саздар, силикогель). Жанасу беті аз болсада, бұл әдісте күкірт, азот және қышқылды қоспалар адсорбцияланады. Кемшілігі- адсорбенттің бөлшектеніп қалпына келуі. Абсорбциялық әдістің жұмысы зиянды компоненттердің еруі. Бұл әдісті еріткіштеріне байланысты екі топқа бөлуге болады. Бірінші топ: шикізат құрамындағы сұйық қоспалармен еріткіштің қалыпты температурада араласуы. Мысалы: төрт хлорлы көміртегі, этил эфиры, хлороформ. Екінші топқа жататындар полярлы органикалық қосылыстар. Мысалы : фенол, фурфурол, крезол, диэтиленгликоль. Таңдамалы түрде ерітетін еріткіштер селективті еріткіштер деп аталады. (нитробензол, фурфурол, дихлорэтил эфирі). Шикізетпен араласуы ұзағырақ уақыт алады. Дизель отынын бұл әдіспен өте сирек тазалайды. Егер тазалайтын болса, фурфуролмен тазалайды. Бұл әдістің басты кемшілігі, еріткіштердің қайта қалпына келмеуі, яғни экономикалық жағынан тиімсіз.Дизель отынын қоспалардан тазалаудың ең кең тараған әдісі ол-гидротазалау. Қазіргі мұнай өңдеу зауыттарында гидротазалау негізгі процесстердің бірі. Гидротазалауды кеңінен енгізу трактор, автомобиль, темір және су жолдарында жылдамдығы жоғары дизельді двигательдер енгізуге мүмкіншілік берді. Гидротазаланған дизель отынын қолдану двигательдің жұмыс мерзімін арттырды. Дизель отынын гидротазалау кезінде тек күкірт қосылыстар ғана емес, сонымен қатар азот және қышқыл құрамды қосылыстардың жоюлуы жүреді. Оның нәтижесінде жанармайдың түсі, иісі жақсарып, цитан саны және тұрақтылығы жоғарлайды. Қондырғылардың бөлшектерінің жұмыс мерзімі артады. Күкірті төмен жанармайды қолдану ауаның және қоршаған ортаның тазаруын қамтамасыз етеді.Дизель жанармайын гидротазалауы катализатор қатысында жүреді. Негізгі қолданылатын катализаторлар алюмо-кобальт-молибден, алюмо-никель-молибден. Катализаторлар жоғары температура мен жоғары қысымда қосылады. Гидротазалану 95 % өтеді. Егер берілген шикізат құрамында күкірт көп мөлшерде болатын болса, оған катализатор беруді баяулатып, сутегісі бар газдың беруін жоғарлату керек. Кері жағдай болса, катализатордаң кокстенуі жоғарлап, оның активтілігі төмендейді. Гидротазалау кезінде неғұрлым қысым жоғары болса, терең гидротазалану отеді. Бұл процесс әрқашанда сутегінің артық мөлшерімен өткізеді. 1м3 шикізатқа 300-400м3 көлемде сутегісі бар газ жұмсалады. жүктеу/скачать 3,34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|