1. Основні джерела сировини 4
2. Вимоги до вуглеводневої сировини 10
Список літератури 11
У нафтохімічних процесах можуть використовуватися різні види вуглеводневої сировини. Підбір вихідної сировини має велике значення і нерідко робить вирішальний вплив на техніко-економічні показники процесу. Це пов'язано з тим, що в нафтохімічних виробництвах основна частка витрат (65 - 70%) припадає на сировину. Сировина має бути доступним, дешевим і мати стабільний склад, що дуже важливо для нормальної роботи промислового підприємства.
Як буде показано нижче, одні і ті ж види сировини можуть бути отримані з різних джерел. Точно так же одні й ті ж продукти можуть бути синтезовані з різних видів сировини.
1. Основні джерела сировини
В якості сировини для нафтохімічного синтезу застосовуються різні газоподібні, рідкі та тверді вуглеводні:
1. Насичені вуглеводні (метан, етан, пропан, бутан і ін.);
2. Ненасичені вуглеводні: моноолефіни (етилен, пропилен, бутени, Пента, вищі олефіни), ацетилен і дієнових (бутадієн - 1,3, ізопрен) вуглеводні;
3. Ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, алкілбензоли, нафталін);
4. Аліциклічні вуглеводні: нафтенові (циклопентан, циклогексан), циклоолефинов (циклогексен), ціклодіени (циклопентадієн, ціклогексадіен і ін.).
Сировина для нафтохімічних виробництв постачають нафтова і газова промисловість. Синтез ненасичених вуглеводнів здійснюють на спеціальних установках; вони утворюються також попутно в процесах нафтопереробки.
Основними джерелами сировини для нафтохімічного синтезу є:
1. Попутний нафтовий газ;
2. Газовий бензин;
3. Природний газ;
4. Рідкі й газоподібні вуглеводні газоконденсатних родовищ;
5. Гази нафтопереробних заводів;
6. Рідкі нафтопродукти (дистиляти і залишки).
1. Попутний нафтовий газ. Так прийнято називати газоподібні вуглеводні, що супроводжують сиру нафту. В умовах пластового тиску газ розчинений в нафті і в процесі її видобутку виділяється внаслідок зниження тиску. При видобутку нафти попутний газ відокремлюють від нафти в спеціальних сепараторах. Однак при цьому в нафти все-таки залишається частина розчинених газоподібних вуглеводнів, а в попутний газ переходить деяку кількість легких бензинових фракцій. Для більш повного вилучення газоподібних вуглеводнів і зниження наступних втрат, газоподібних і рідких вуглеводнів нафту піддають фізичної стабілізації, а попутний газ разом з газом стабілізації нафти направляють на газобензиновий завод для вилучення з нього рідких вуглеводнів і поділу на фракції.
Склад попутних нафтових газів деяких родовищ Росії
Склад природних газів деяких родовищ Росії
Нібельское (Комі АРСР)
ЄЛМА-Курфомское (Саратовська обл.)
Введеновское (Башкірсая АРСР)
Вуглеводні С6 і вище
4. Рідкі й газоподібні вуглеводні газоконденсатних родовищ. Деякі газові родовища з високим пластовим тиском відрізняються тим, що в газі міститься значна кількість рідких вуглеводнів. Відповідно до умов фазового рівноваги в надкрітіческой області, при зниженні тиску ці рідкі вуглеводні конденсуються і можуть бути відокремлені від газу (це явище отримало назву ретроградської конденсації). Рідина, виділену з газу, прийнято називати конденсатом, а родовища - газоконденсатними. За складом газ газоконденсатних родовищ близький до природного газу, а конденсат містить бензинові і гасові фракції.
Характеристика газу і конденсату найважливіших газоконденсатних родовищ Росії приведена в таблиці 4. У конденсатах деяких родовищ міститься до 40% нафтенових вуглеводнів, що робить ці конденсати цінною сировиною для нафтохімії.
Характеристика газу і конденсату деяких газоконденсатних родовищ Росії
Вуктилское (Комі АРСР)
Газлинское (Узбецька РСР)
Склад газу, об'ємно. %
Вуглеводні С5 і вище
Груповий склад, мас. %
5. Гази нафтопереробних заводів. У нефтезаводского газах містяться насичені і ненасичені вуглеводні від С1 до С4. Крім того, до складу цих газів зазвичай входять водень, сірководень і невелика кількість органічних сірчистих сполук.
Склад газу нафтопереробного заводу залежить від того, які процеси здійснюються на даному заводі. Основним джерелом газу є процеси деструктивної переробки нафти (термічний і каталітичний крекінг, коксування, каталітичний риформінг); на установках прямої перегонки нафти виділяється лише невелика кількість газу (газ, розчинений у нафті). У газах крекінгу і коксування поряд з насиченими вуглеводнями міститься досить багато олефінів і деяку кількість водню. Газ каталітичного риформінгу багатий воднем (до 60 об'ємно.%) І містить тільки граничні вуглеводні. Така відмінність складу газів, що виділяються при різних процесах нафтопереробки, обумовлює неоднаковий склад газів різних заводів і коливання складу газу навіть в межах одного заводу. Нестабільність складу нефтезаводского газів дещо ускладнює їх переробку.
6. Рідкі нафтопродукти (дистиляти і залишки). У них міститься ряд цінних компонентів, що використовуються в нафтохімії. Так, в бензинах прямої перегонки і крекінгу містяться Пентал, Пента, циклопентан, метілціклопентан, циклогексан і його гомологи. У гасових і газойльових фракціях присутні тверді і рідкі насичені вуглеводні (так званий м'який парафін), а в масляних фракціях - тверді насичені вуглеводні (твердий парафін).
2. Вимоги до вуглеводневої сировини
До вуглеводневої сировини для нафтохімічних процесів зазвичай пред'являються значно жорсткіші вимоги, ніж до сировини для переробки нафти. Реакції, що використовуються в нафтохімічному синтезі, здебільшого каталітичні або радикально-ланцюгові, причому для отримання необхідних продуктів необхідна висока селективність каталізатора, абсолютно неприпустимі побічні реакції і т. Д. Тому потрібна висока ступінь чистоти сировини. Так, для виробництва етилового спирту прямої гідратації етилену потрібно 97 - 98% етилен, практично вільний від сірководню (до 0,002 об'ємно.% H2 S). Для виробництва поліетилену високого тиску потрібно 99,99% етилен, абсолютно вільний від ацетилену, а при отриманні поліетилену низького тиску на каталізаторах Циглера - 99% етилен і т. Д. Для ряду процесів неприпустимо наявність в газі парів води і двоокису вуглецю, а також окису вуглецю, сірководню, аміаку та інших реакційноздатних домішок.
Іншою особливістю підготовки сировини для нафтохімічного синтезу є необхідність розділяти компоненти, близькі по температурі кипіння або киплячі при дуже низьких температурах. У зв'язку з зазначеними особливостями крім загальноприйнятих процесів ректифікації і абсорбції для поділу компонентів використовують адсорбцію, азеотропную і екстрактивних перегонку, екстракцію селективними розчинниками, кристалізацію і термодифузію. У деяких випадках доводиться застосовувати процеси хемосорбції (наприклад, виділення бутадієну з бутен-бутадієновий фракції шляхом його хемосорбції аміачним розчином ацетату закисной міді) або здійснювати спеціальні хімічні перетворення (наприклад, селективне гідрування при очищенні етилену від ацетилену).
1. Лебедєв Н. Н. Хімія і технологія основного органічного і нафтохімічного синтезу. М. Хімія. 1988. - 592 с.
2. Паушкін Я. М. Адельсон С. В. Вишнякова Т. П. Технологія нафтохімічного синтезу. М. 1973. - 448 с.