«Основные источники углеводородного сырья и требования, предъявляемые к нему» - Реферат

Содержание

Введение 3

1. Основные источники сырья 4

2. Требования к углеводородному сырью 10

Список литературы 11

Введение

В нефтехимических процессах могут использоваться различные виды углеводородного сырья. Подбор исходного сырья имеет большое значение и нередко оказывает решающее влияние на технико-экономические показа-тели процесса. Это связано с тем, что в нефтехимических производствах основная доля затрат (65 – 70 %) приходится на сырье. Сырье должно быть доступным, дешевым и иметь стабильный состав, что очень важно для нормальной работы промышленного предприятия.

Как будет показано ниже, одни и те же виды сырья могут быть получе-ны из разных источников. Точно так же одни и те же продукты могут быть синтезированы из различных видов сырья.

Выдержка из текста работы

Основными источниками сырья для нефтехимического синтеза являют-ся:

1. Попутный нефтяной газ;

2. Газовый бензин;

3. Природный газ;

4. Жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторож-дений;

5. Газы нефтеперерабатывающих заводов;

6. Жидкие нефтепродукты (дистилляты и остатки).

1. Попутный нефтяной газ. Так принято называть газообразные углево-дороды, сопровождающие сырую нефть. В условиях пластового давления газ растворен в нефти и в процессе ее добычи выделяется вследствие снижения давления. При добыче нефти попутный газ отделяют от нефти в специальных сепараторах. Однако при этом в нефти все-таки остается часть растворенных газообразных углеводородов, а в попутный газ перехо-дит некоторое количество легких бензиновых фракций. Для более полного извлечения газообразных углеводородов и снижения последующих потерь, газообразных и жидких углеводородов нефть подвергают физической ста-билизации, а попутный газ вместе с газом стабилизации нефти направляют на газобензиновый завод для извлечения из него жидких углеводородов и разделения на фракции.

Попутный нефтяной газ состоит из ненасыщенных углеводородов от метана до пентанов и обычно содержит некоторое количество инертных га-зов; попутные газы некоторых месторождений содержат также свободный сероводород. Состав попутных нефтяных газов приведен в таблице 1. Для этих газов характерно высокое содержание метана и наличие значительных количеств ценных углеводородных компонентов – этана, пропана и бута-нов.

Таблица 1

Состав попутных нефтяных газов некоторых месторождений России

Компоненты Содержание, объемн. %

Туйма-зинское (Баш-кирская АССР) Ромаш-кинское (Татар-ская АССР) Шаимское (Хан-ты-Мансийский нац. округ) Усть-Балыкское (Тюмень)

1 2 3 4 5 6 7

Метан 42,0 39,0 73,4 33,9 87,7 61,7

Этан 21,0 20,0 7,1 16,9 3,9 11,3

Пропан 18,4 18,5 7,9 29,3 3,2 14,5

2-Метилпропан (изобутан) 6,8 6,2 1,3 5,2 0,6 2,7

Н-Бутан 6,8 6,2 1,9 7,7 1,0 5,2

2-Метилбутан (изо-пентан) 4,6 4,7 0,4 1,5 0,3 1,2

Н-Пентан 4,6 4,7 0,3 1,4 0,3 1,6

Углеводороды С6 и выше 4,6 4,7 0,3 1,4 0,3 1,3

Сероводород 4,6 4,7 Отсут-ствует Отсут-ствует Отсут-ствует Отсут-ствует

Двуокись углерода 0,1 0,1 2,3 2,7 Нет Нет

Азот 7,1 11,5 5,1 Нет 2,7 0,5

2. Газовый бензин. Это легкая бензиновая фракция, состоящая из на-сыщенных углеводородов и получаемая в результате отбензинивания по-путного газа. Газовые бензины содержат ценные углеводородные компо-ненты, в частности 2-метилбутан (изопентан) и н-пентан. Характеристика газовых бензинов приведена в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика газовых бензинов некоторых газобензиновых заводов (ГБЗ) России

Показатели Туймазинский ГБЗ Минибаевский ГБЗ

1 2 3

Относительная плотность 0,736 -

продолжение таблицы 2

1 2 3

Фракционный состав (по ГОСТ 1576 – 42), 0С

н. к. 26 27 – 30

10 % 33 33 – 37

50 % 46 43 – 46

90 % 100 85 – 89

к. к. 121 110 - 114

Углеводородный состав, масс. %

2-метилпропан (изобутан) 12,9 Следы

н-бутан 12,9 2,5

2-метилбутан (изопентан) 25 - 30 30,2

н-пентан 20 - 25 30,2

диметилбутаны 3,5 – 4,5 13,3

Метилпентаны 8,5 – 10 13,3

н-гексан ≥ 5,0 17,4

метилциклопентан Нет 1,4

Циклогексан Нет 2,5

бензол 0,4 0,5

изогептан 10,0 5,9

Углеводороды С8 и выше 1,5 – 2,5 -

3. Природный газ. Природным газом принято называть газ чисто газо-вых месторождений. По составу он значительно отличается о попутного га-за. Содержание метана в природном газе больше, чем в попутном, и может достигать 98 %; содержание углеводородов С2 и, особенно, С3 – С4 в при-родном газе, как правило, невелико. Во многих природных газах содержится значительное количество инертных (N2, CO2) и редких газов (Ar, He и др.). Состав некоторых природных газов приведен в таблице 3. В состав природ-ного газа, так же как и попутного, входят только насыщенные углеводороды.

Таблица 3

Состав природных газов некоторых месторождений России

Компоненты Содержание, объемн. %

Нибель-ское (Ко-ми АССР) Дашав-ское (УССР) Елмано-Курфомское (Саратов-ская обл.) Северо-Ставропольское Введенов-ское (Баш-кирсая АССР)

1 2 3 4 5 6

Метан 87,9 97,5 93,3 96,86 70,87

Этан 1,3 0,5 2,0 0,1 8,0

Пропан 0,15 0,2 0,5 0,03 4,3

2-Метилпропан (изобутан) 0,06 0,1 0,2 0,01 0,5

н-Бутан 0,03 0,1 0,1 0,01 0,7

2-Метилбутан (изопентан) 0,03 0,1 Нет Нет 0,2

н-Пентан 0,03 Нет 0,1 Нет 0,12

Углеводороды С6 и выше Нет Нет Нет Нет 0,01

Двуокись углеро-да 0,04 0,1 0,1 2,0 0,2

Азот 10,5 1,6 3,8 1,0 15,1

4. Жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторож-дений. Некоторые газовые месторождения с высоким пластовым давлени-ем отличаются тем, что в газе содержится значительное количество жидких углеводородов. В соответствии с условиями фазового равновесия в над-критической области, при снижении давления эти жидкие углеводороды конденсируются и могут быть отделены от газа (это явление получило на-звание ретроградской конденсации). Жидкость, выделенную из газа, приня-то называть конденсатом, а месторождения – газоконденсатными. По со-ставу газ газоконденсатных месторождений близок к природному газу, а конденсат содержит бензиновые и керосиновые фракции.

Характеристика газа и конденсата важнейших газоконденсатных место-рождений России приведена в таблице 4. В конденсатах некоторых место-рождений содержится до 40 % нафтеновых углеводородов, что делает эти конденсаты ценным сырьем для нефтехимии.

Таблица 4

Характеристика газа и конденсата некоторых газоконденсатных месторож-дений России

Компоненты Краснодарское (Россия) Щебелинское (УССР) Березянское (Краснодар) Вуктылское (Коми АССР) Газлинское (Узбекская ССР)

1 2 3 4 5 6

Состав газа, объемн. %

Метан 86,0 93,6 87,7 75,7 94,2

Этан 6,0 4,0 4,9 9,1 3,0

Пропан 2,0 0,6 1,9 3,1 0,9

Бутаны 1,0 0,7 0,9 0,7 0,4

Углеводороды С5 и выше 1,5 0,4 1,0 7,5 0,5

Двуокись угле-рода 1,5 0,1 2,5 0,2 0,4

Азот 2,0 0,6 1,1 3,8 0,6

Характеристика конденсата

Фракционный состав:

н. к., 0С 40 44 47 81 54

Выкипает, объемн. %

до 1000С 30 27 22 35 36

до 1500С 65 63 64 55 83

до 2000С 83 80 78 72 92

к. к., 0С 300 289 315 360 220

Групповой со-став, масс. %

Ароматические углеводороды 25 14 33 15 26

Нафтены 35 32 44 25 29

Парафины 40 54 23 60 45

5. Газы нефтеперерабатывающих заводов. В нефтезаводских газах со-держатся насыщенные и ненасыщенные углеводороды от С1 до С4. Кроме того, в состав этих газов обычно входят водород, сероводород и небольшое количество органических сернистых соединений.

Состав газа нефтеперерабатывающего завода зависит от того, какие процессы осуществляются на данном заводе. Основным источником газа являются процессы деструктивной переработки нефти (термический и ка-талитический крекинг, коксование, каталитический риформинг); на установ-ках прямой перегонки нефти выделяется лишь небольшое количество газа (газ, растворенный в нефти). В газах крекинга и коксования наряду с насы-щенными углеводородами содержится довольно много олефинов и некото-рое количество водорода. Газ каталитического риформинга богат водоро-дом (до 60 объемн. %) и содержит только предельные углеводороды. Такое различие состава газов, выделяющихся при разных процессах нефтепере-работки, обуславливает неодинаковый состав газов разных заводов и коле-бания состава газа даже в пределах одного завода. Нестабильность соста-ва нефтезаводских газов несколько усложняет их переработку.

6. Жидкие нефтепродукты (дистилляты и остатки). В них содержится ряд ценных компонентов, используемых в нефтехимии. Так, в бензинах прямой перегонки и крекинга содержатся пентаны, пентены, циклопентан, метилциклопентан, циклогексан и его гомологи. В керосиновых и газойле-вых фракциях присутствуют твердые и жидкие насыщенные углеводороды (так называемый мягкий парафин), а в масляных фракциях – твердые на-сыщенные углеводороды (твердый парафин).

Заключение

Другой особенностью подготовки сырья для нефтехимического синтеза является необходимость разделять компоненты, близкие по температуре кипения или кипящие при очень низких температурах. В связи с указанными особенностями помимо общепринятых процессов ректификации и абсорб-ции для разделения компонентов используют адсорбцию, азеотропную и экстрактивную перегонку, экстракцию селективными растворителями, кри-сталлизацию и термодиффузию. В некоторых случаях приходится приме-нять процессы хемосорбции (например, выделение бутадиена из бутен-бутадиеновой фракции путем его хемосорбции аммиачным раствором аце-тата закисной меди) или осуществлять специальные химические превра-щения (например, селективное гидрирование при очистке этилена от аце-тилена).

Список литературы

1. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехи-мического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.

2. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехими-ческого синтеза. М., 1973. – 448 с.