1598005355-8175385b9c8404424807f40ff9c50b0a (811200), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Другой поток холодного циркулирующего газа вводится в низ аппарата, где нагревается за счет тепла движущегося отработанного сланца. В этом процессе путем тщательного контроля и регулирования температуры удается избежать спекания шлака, что характерно для процессов с гравитационной подачей сырья. Процесс «Ре1гоз(х» реализован на опытной установке, которая прн переработке 2200 т/сут сланца обеспечивает производство 159 м'/сут смолы, 36,5 тыс.
м'/сут высококалорийного газа и 17 т/сут серы. Основной базой сланцевой промышленности СССР служит Прибалтийский бассейн, где переработка сланцев ведется с 1920-х годов. На месторождениях этого бассейна добывается сапропелевый сланец-кукерсит с высоким содержанием керогена. Теплота сгорания кукерсита составляет 12,6 — 13,4 МДж/кг, 11О Электродный кокс 6,3 Алкилрезорцины, клеевые смо- 1,9 Жидкое котельное топлиао 31,6 Масло для пропитки дреаеси- 24,3 почв Битумные мастики 16,4 ны лы и дубители на их осионе Препарат для закрепления 19,2 Прочие продукты 1,3 Химическое направление позволяет значительно улучшить экономику сланцепереработки и в складывающихся условиях развития топливно-энергетического баланса страны оно, очевидно, будет доминировать и в перспективе.
содержание серы — около 1,5% (масс.). Выход смолы из него достигает 22 — 24% (масс.). В первичной смоле содержится много фенолов (до 28$ ), около 30% углеводородов, 35$ нейтральных кислородсодержащих соединений и 2 — 3% асфальтенов. В составе углеводородной части смолы около 30% занимают олефины [1201. В небольших масштабах находят также применение высокосернистые сапропелево-гумусовые сланцы Волжского бассейна. Переработка прибалтийских сланцев осуществляется в агрегатах двух типов: вертикальных камерных печах и шахтных газогенераторах, которые предназначены для использования кускового сланца класса 25 — 125 мм. Свыше 80$ смолы производится на газогенераторах единичной мощностью по сланцу 180 — 200 т/сут. В !981 г. пущен в промышленную эксплуатацию головной образец нового поколения автоматизированных двух- шахтных газогенераторов мощностью по сланцу 1000 т/сут.
В перспективе производство сланцевой смолы может быть увеличено за счет вовлечения в переработку не только кускового, но и мелкозернистого сланца класса 0 — 25 мм, доля которого в общей добыче достигает 70%. Процесс полукоксования такого сланца испытан на установке производительностью по сланцу 500 т/сут. В этом процессе (УТТ-500) теплоносителем является собственная сланцевая зола. Сооружена работающая по этому процессу крупная опытно-промышленная установка с двумя агрегатами мощностью по сланцу 3000 т/сут [121'1. На первых этапах развития сланцеперерабатывающая промышленность СССР была ориентирована преимущественно на получение топливных продуктов — бензина, жидкого котельного топлива и газа. Впоследствии в условиях крупномасштабного развития нефтепереработки и газовой промышленности н с учетом специфичности состава сланцевой смолы она была переориентирована на производство нетопливных продуктов, в том числе таких, которые не могут быть получены при переработке нефти и газа.
На предприятиях отрасли при переработке прибалтийских сланцев производится следующая продукция [% (масс.)1 [1221: Таблица 3.13. Свойства сланцевой смолы, полученной при переработке колорадских сланцев Нзземнме процессы Подземные процессы «Рзгзпе (сжигзние части слав. цз) тозсо-!! (снсркый теплаиеснтель) Пакззлтелв Гернаге Бюро сшд Осе(йеп(зы 885 904 !О 938 29 928 21 Плотность, кг/мз Температура застывания, 'С Содержание, с)с (масс.): серы азота Содержание фракций, з/с (масс.): Н. К. — !21'С 121 — 204 *С 204 — 274 'С 274 — 373 'С 373 — 454 'С 454 — 565 'С )565'С 0,52 1,47 0,64 1,ЗО 0,71 2,00 0,67 1,85 1,0 13,0 29,0 23,0 15,0 19,0 2,7 11,7 9,6 11,0 24,0 23,4 17,6 4,7 17,3 23,8 38,4 11,3 4,5 1,5 6,5 16,9 32,9 33,3 9,0 По физико-химическим свойствам получаемая при перегонке сланцев смола отличается от природной нефти большей вязкостью, плотностью, высоким содержанием азота и кислорода.
Свойства смолы в определенной мере зависят и от способа ее получения (табл. 3.13) [1231. Так как первичная сланцевая смола имеет высокую температуру застывания, обычно превышающую 20'С, для получения из нее моторных топлив требуется предварительная переработка смолы, например коксование или гидрнрованне. Смола, не прошедшая предварительную обработку, транспортируется до перерабатывающих предприятий по специальным трубопроводам с обогревом. Определенную трудность при гидроочистке смолы может представлять наличие в ней твердых взвешенных частиц, которые должны удаляться центрифугированием или отгонкой тяжелого остатка. Гидро- очистку смолы можно проводить без ее предварительного фракционирования с применением технологии гидрообессеривания нефтяных остатков.
При этом для полного удаления азота потребуется от 250 до 350 м' водорода на 1 м' смолы (в зависимости от ее качества). Однако более целесообразно гидро- очистку проводить до содержания азота в смоле ж0,15% (масс.), а затем после фракционирования подвергать гидроочистке бензин, средние дистилляты и газойль раздельно.
В таком варианте общий расход водорода на очистку 1 м' смолы составит в среднем -280 м'. При небольших объемах производства сланцевая смола может перерабатываться в смеси с обычной нефтью на дейст- вующих нефтеперерабатывающих предприятиях. При высоких объемах производства требуется создание специализированных заводов, на которых наряду с обычными процессами нефтепереработки должны быть предусмотрены процессы гидроочистки н производства водорода повышенной мощности, Бензиновая фракция сланцевых смол, выход которой невысок, должна быть гидроочнщена до содержания азота не более 0,5 мл/м' во избежание деактивации катализатора риформинга, которому она подвергается для получения компонента высокооктанового бензина. При производстве реактивного и дизельного топлив гидроочистка соответствующих фракций смолы необходима с целью удаления из них смолообразующих соединений и других примесей и обеспечения стабильности готовых продуктов при длительном хранении.
Содержание азота при этом снижается до 10 мл/м'! расход водорода на гидроочистку средних дистиллятов составляет около 180 м' в расчете на 1 м' продукта. Максимальное содержание азота в газойле не должно превышать 0,3е/) (масс.). После гидроочистки он может служить хорошим сырьем каталитического крекинга, так как в нем содержится много легкокрекирующихся парафинов и нафтенов, а также сырьем гидрокрекинга с получением бензина н реактивного топлива. В целом затраты на переработку сланцевой смолы в моторные топлива примерно в 2 раза выше, чем при получении этих топлив из природной нефти.
3.4. ПРОИЗВОДСТВО МЕТАНОЛА И ТОПЛИВ НА ЕГО ОСНОВЕ Метанол по своему значению и масштабам производства занимает сегодня одно из первых мест среди основных полуиродуктов химической промышленности. Важнейшие традиционные направления его использования — это получение формальдегида, диметилтерефталата и различных растворителей. Наряду с химическим направлением в последние годы все большее внимание уделяется возможностям использования метанола и продуктов на его основе в качестве моторного и энергетического топлив. Первый промышленный способ получения метанола — сухая перегонка древесины, Получаемый этим способом метанол уже з 1830-х годах использовался в ряде европейских стран для освещения и отопления вместо древесного топлива.
В 192! г. Р. Патаром во Франции и в 1923 г. А. Митташем и Р Шрайнером в Германии был разработан метод промышленного производства метанола из оксидов углерода и водорода, получивший впоследствии повсеместное распространение. С внедрением этого метода выпуск метанола стал расти быстрыми темпами и к середине 1950-х годов мировое производство превысило 1 млн. т в год, а к началу 1980-х годов достигло 15 млн. т в год (!241.
В СССР первое производство метавола было создано в 1934 г. В послевоенный период было построено несколько новых установок производительностью по 25 — ЗО тыс. т в год. Особенно быстро выпуск метанола увеличивался в последние десятилвтия и в период с 1970 по 1985 г. его 112 8 — 459 ПЗ производство увеличилось более чем а четыре раза [125]. Источники сырья для производства метанола разнообразны и включают природный газ, газы нефтепереработки, легкие и остаточные нефтяные фракции, кокс и уголь. Наиболее распространенным сырьем является природный газ, на долю которого приходится свыше 73% всего выпуска метанола в мире. Современные процессы производства метанола обязательно включают две основные стадии — получение синтез-газа и его переработку в конечный продукт. В зависимости от вида исходного сырья синтез-газ получают паровой конверсией природного газа и легких нефтяных фракций либо парокислородной газификацией (частичным окислением) тяжелых нефтяных фракций, древесины, кокса или угля.
Одним из возможных сырьевых источников получения синтез-газа могут служить отходящие газы металлургических и других производств с высоким содержанием оксида углерода. Для обеспечения оптимальных условий синтеза содержание компонентов в исходном газе должно быть близким к стехиометрическому, т. е. должно соблюдаться условие (Нз — СОз): : (СО+СОз) =-2,01 — 2,15. Поэтому, как правило, газ подвергают очистке или в него добавляют отдельные компоненты или смешивают разные потоки газа. Суммарная концентрация в сырьевом газе сернистых соединений, вызывающих необратимое отравление катализаторов синтеза, не должна превышать 0,2 мг/м' [125) .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
