ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы из "Технология глубокой переработки нефти и газа" Дальнейшая безостаточная переработка нефти может быть осуществлена лишь химической переработкой твердых нефтяных остатков с получением синтетических жидких топлив, энергетических или технологических газов, водорода и т.д. Для этих целей применимы давно используемые и отработанные технологические процессы переработки твердых горючих ископаемых (углей, сланцев, антрацитов). Из многообразия используемых в углепереработке способов (полукоксование, средне- и высокотемпературное коксование, газификация, гидрогенизация и др.) применительно к нефтепереработке более предпочтительны и эффективны процессы газификации. Именно посредством газификации твердых нефтяных остатков решаются в последние годы проблемы глубокой переработки нефти с получением высококачественных малосернистых моторных и котельных топлив на ряде НПЗ зарубежных стран (США, Западной Европы и Японии). При этом процессы газификации используют преимущественно для производства водорода, потребность в котором резко возрастает по мере повышения глубины переработки нефти. [c.520] Газификацией называют высокотемпературный некаталитический процесс взаимодействия органической массы твердых или жидких горючих ископаемых с окислителями с получением горючих газов (СО, Нз, СН ). В качестве окислителей - газифицирующих агентов - используют кислород, воздух, водяной пар, диоксид углерода и их смеси. [c.520] Впервые промышленная реализация газификации твердых топлив была осуществлена в 1835 г. в Великобритании с целью получения вначале так называемого светильного газа , затем энергетического топлива для тепловых и электростанций, а также технологических газов для производства водорода, аммиака, метанола, альдегидов и спиртов посредством оксосинтеза и синтеза жидких углеводородов по Фишеру и Тропшу. К середине XX в. газогенераторный процесс получил широкое развитие в большинстве промышленно развитых стран мира. [c.521] Промышленное производство синтетических жидких топлив было освоено в 30-х гг. в Германии, которая обладала значительными запасами дешевых бурых углей. В 1943-1944 гг. работало 14 промышленных установок, на которых осуществлялась каталитическая гидрогенизация твердых горючих ископаемых под давлением. Суммарная производительность этих установок достигла 4 млн т/г. Кроме того, работялиз становки по производству углеводородов из СО и Н2, получаемых при газификации угля, суммарной производительностью около 600 тыс.т/г. [c.521] В послевоенный период (1946-1952 гг.) установки по производству жидких и газообразных топлив из твердых горючих ископаемых были построены в ряде стран мира. Например, в бывшем СССР в 50-е гг. работало свыше 350 газогенераторных станций, на которых было установлено около 2500 газогенераторов. Эти станции вырабатывали ежегодно 35 млрд м энергетических и технологических газов. В последующие годы нефтяного бума в мире производство продуктов газификации твердых горючих ископаемых из-за утраты конкурентоспособности повсеместно (за исключением ЮАР) было прекращено. Однако в последние годы в связи с сокращением ресурсов нефтяного и газового сырья синтетические топлива начинают вновь рассматриваться как одна из существенных составляющих топливно-энергетического баланса. В 90-х гг. технология газификации твердых горючих ископаемых проникла в нефтепереработку. Так, в настоящее время в мире эксплуатируется несколько десятков установок по парокислородной газификации твердых нефтяных остатков под названием Покс , целевым назначением которых является производство водорода для гидрогенизационных процессов глубокой переработки нефти. [c.521] Сочетание всех этих реакций и определяет состав образующегося генераторного газа. Газифицирующий агент - кислород - подается в процессе в количестве, достаточном для поддержания требуемой температуры газификации (1300-1600 С при жидком золоудалении и 900-1000 С при твердом (сухом) золоудалении). Высокий выход целевых компонентов генераторного газа (СО и Hj) обеспечивается главным образом за счет реакций (3, 4, 5, 7) с участием преимущественно водяного пара. Термодинамический анализ показывает, что равновесие всех реакций, протекающих с участием кислорода, практически полностью смещено вправо. Следовательно, в равновесной газовой смеси не может быть свободного кислорода. Поскольку для равновесия эндотермических реакций благоприятна высокая температура, то с повышением температуры возрастает выход целевых компонентов в генераторном газе по реакциям (3, 4, 5). Роль реакций метанообразования в некаталитических процессах газификации очень мала. Что касается других реакций, то нетрудно убедиться, что они являются линейными комбинациями остальных. Так, реакция (4) является комбинацией (5) и (7), а реакция (2) представляет собой сумму реакций (1) и (5). Для расчета равновесного состава генераторного газа при заданном расходе кислорода достаточно составить и решить 2 уравнения равновесия реакций (3) и (5) и два уравнения материального баланса по водороду и кислороду. Расход кислорода на процесс рассчитывается из теплового баланса газогенератора. [c.522] Газ охлаждается в котле-утилизаторе, при этом образуется пар давлением до 10 МПа. Газ далее охлаждается, промывается циркулирующей водой для удаления частиц пыли и направляется на следующие стадии очистки и переработки. [c.524] Развитием метода Копперс-Тотцека являются газогенераторы пылевидного угля по методу Тексако. Принципиальная его особенность заключается в проведении газификации под давлением. Измельченный уголь подают в реакционную камеру газогенератора не шнеком, а насосом высого давления в виде водной суспензии (соотношение вода уголь = 0,8 1,5). Газификация осуществляется подачей насосом жидкого кислорода. Температура в газогенераторе 1100-1500 С поддерживается в зависимости от температуры плавления золы, которая выводится из системы в расплавленном состоянии. Зола охлаждается водяным паром, гранулируется и через шлюз выводится из системы. [c.524] Формально подача в газогенератор воды снижает тепловой к.п.д. газогенератора. Однако благодаря этому способу отпадает необходимость применения водяного пара в процессе газификации, а пар из котла-утилизатора подается во внешнюю сеть. Для приготовления суспензии можно использовать загрязненные сточные воды, так как в газогенераторе любая органическая примесь превращается в СО и Н2. Поэтому этот процесс может использоваться и для ликвидации сточных вод и выбросов, а также для переработки различных жидких и твердых отходов. [c.524] Газогенераторы системы Тексако приняты в качестве основного реакционного аппарата в широко распространенных в последние годы в процессах газификации твердых нефтяных остатков Покс с получением водорода для гидрогенизационных процессов глубокой переработки нефти. [c.524] Вернуться к основной статье