ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Э.А. Павлова

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГОМОЛИТИЧЕСКИХ И ГИДРОКАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Курс лекций

(часть IV)

Дисциплина: «Химия и технология нефти и газа»

Специальность: Переработка нефти и газа»

Пенза 2010г.

Оглавление

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.. 3

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГОМОЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ.. 4

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГОМОЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ.. 4

1.1Теоретические основы и технология процесса ПКК углеводородов. 5

1.2 Окислительная конверсия сероводорода в элементную серу (процесс Клауса) 9

1.3 Окислительная демеркаптанизация сжиженных газов и бензино-керосиновых фракций 11

2.ГИДРОКАТАЛИТИЧУСКИЕ ПРОЦЕССЫ... 15

2.1 Классификация, назначение и значение гидрокаталитических процессов. 15

2.2 Теоретические основы и технология процессов каталитического. 16

риформинга. 16

2.3 Каталитическая изомеризация пентан-гексановой фракции бензинов. 27

2.4 Краткие сведения об истории развития гидрогенизационных процессов. 31

2.5 Химизм, термодинамика и кинетика реакций гидрогенолиза гетероорганических соединений сырья. 32

2.6 Промышленные процессы гидрооблагораживания дистиллятных фракций. 36

2.7 Процессы гидрооблагораживания нефтяных остатков. 41

2.8 Каталитические процессы гидрокрекинга нефтяного сырья. 43

2.9 Некаталитические гидротермические процессы переработки тяжелых нефтяных остатков (гидровисбрекинг, гидропиролиз, дина-крекинг, донорно-солъвентный крекинг. 53

Список используемой литературы.. 56

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебное пособие является составляющей дисциплины «Химия и технология нефти и газа», предназначен для студентов 4го курса (II семестр), обучающихся по специальности «Переработка нефти и газа», по программе средне-специального образования.

В данном пособии рассматриваются: теоретические основы гомолетических каталитических и гидролитических процессов. Приведены принципиальные схемы технологических процессов, рассматриваются влияние внешних параметров на ведение технологического процесса, применяемые катализаторы и характеристика готовой продукции, основное технологическое оборудование.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ГОМОЛИТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

В нефтепереработке из каталитических гемолитических (окис­лительно-восстановительных) процессов промышленное применение получили следующие:

1) паровая конверсия углеводородов с получением водорода;

2) окислительная конверсия сероводорода в элементную серу (процесс Клауса); окислительная демеркаптанизация сжиженных газов и бензино-керосиновых фракций;

3) гидрирование - дегидрирование нефтяных фракций.

Теоретические основы и технология процессов паровой каталитической конверсии углеводородов.

При углубленной или глубокой переработке сернистых и особен­но высокосернистых нефтей того количества водорода, которое про­изводится на установках каталитического риформинга, обычно не хватает для обеспечения потребности в нем гидрогенизационных про­цессов НПЗ. Естественно, требуемый баланс по водороду может быть обеспечен лишь при включении в состав таких НПЗ специальных процессов по производству дополнительного водорода. Среди аль­тернативных методов (физических, электрохимических и химичес­ких) паровая каталитическая конверсия (ПКК) углеводородов явля­ется в настоящее время в мировой нефтепереработке и нефтехимии наиболее распространенным промышленным процессом получения водорода. В качестве сырья в процессах ПКК преимущественно ис­пользуются природные и заводские газы, а также прямогонные бен­зины.

Конверсия углеводородного сырья, С_nH_m водяным паром проте­кает по следующим уравнениям:

где n и m- число атомов соответственно углерода и водорода в молекуле углеводорода.

Естественно, что выход водорода будет тем больше, чем выше содержание его в молекуле углеводородного сырья. С этой точки зре­ния наиболее благоприятное сырье - метан, в молекуле которого со­держится 25 % масс, водорода. Источником метана являются при­родные газы с концентрацией 94 —99 % об. СН₄. Для производства водорода выгодно также использовать дешевые сухие газы нефте­переработки.