Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Kőolajfeldolgozási technológiák. Mi a kőolaj? Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az őket tartalmazó.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Kőolajfeldolgozási technológiák. Mi a kőolaj? Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az őket tartalmazó."— Előadás másolata:

1 Kőolajfeldolgozási technológiák

2 Mi a kőolaj? Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az őket tartalmazó réteg körülményei között. A kőolaj összetétele: – szénhidrogének – S, O, N, P vegyületek – fémvegyületek (V, Ni, Cu, Co, Mo, Pb, Cr, As) – H 2 S és víz Elemi összetétel: C: 79,5..88,5%, H: ,5

3 A nyersolajok osztályozása Paraffin alapúak –mélyebb rétegekben találhatóak Naftén vagy aszfalt bázisúak –felsőbb rétegekben vannak Kevert bázisúak –közbenső zónákban vannak Összetétel a világ összes kőolaját tekintve:  ~30% paraffinok,  40% naftének,  25% aromások

4 Előzmények Kőolajfeldolgozás: Bonyolult rendszer, minden kapcsolatban van mindennel. Ha egy ponton belenyúlnak a feldolgozási folyamatba az egész termékösszetétel megváltozik. A termék és a belépő alapanyag minőségének függvényében kell az egész rendszert kezelni. A közel állandó összetételű alapanyag miatt az egyik termék csak a másik rovására nyerhető nagyobb mennyiségben.

5 Komplett feldolgozási folyamat

6 Előkezelő technológia Sómentesítés – Valamenyi kőolaj bizonyos százalékban tartalmaz vizet, amely különböző sókat old ki a kőzetekből. A sómentesítési technológia alkalmazásásnak határpontja 20g/m 3, felette mindenképp kell sómenetsítés alatta nem mindig. Gáztalanítás –A kőolaj tartalmaz illékony (CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10 ) szénhidrogének et. (stabilizálás: ellenáramban száraz földgáz (CH 4 ) magával ragadja az illékony gázokat). Eredmény: nedves gáz (gazolin): CH 4 + nagyobb molekulasúlyú CH-ek → feldolgozás (pl. PB gáz).

7 Atmoszférikus desztilláció Tányérszám: kb Nyomás: bar. Termékminőség változtatása: – hőmérsékletprofil változtatása – termékelvétel változtatása: egyiket a másik javára (vágási pontok eltolása).

8 Atmoszférikus dessztilláció A desztillációs oszlopok segédberendezései: – hőcserélők, – hűtők, – kondenzátorok, – csővezetékek, – tartályok, – szivattyúk, – acélszerkezetek, állványok, műszerek

9 Vákuumdesztilláció Két típusa ismeretes : – Nedves (vízgőzzel) – Száraz Termékei:

10 Utókezelő technológiák Propános aszfaltmentesítés – Az eljárás fő célja a gudronból a maradék kenőolaj kinyerése. – Az extrakciós eljárás lényege: a propán 80°C körül kritikus körülmények közé kerül, amelyben az aszfaltének nem, de az értékes komponensek kiválóan oldódnak.

11 Termékfeldolgozási technológiák (Mesterséges hajtóanyagok) Bevezetés A kőolajfeldolgozás során kapott párlatok még nem rendelkeznek azokkal a tulajdonságokkal, amelyek a szigorú műszaki követelményeknek megfelelnek, így azokat át kell alakítani: Mesterséges motorhajtóanyagokat kell előállítani. – A magas S, O, N tartalmat csökkenteni kell. – A benzinpárlatoknak nem megfelelő az oktánszáma, ezt növelni kell. – Az összetétel (aromások, i- és n-paraffinok stb. aránya) nem megfelelő, kedvezőtlen égési tulajdonságok. – Különböző adalékanyagokat kell előállítani pl: oktánszámnöveléshez.

12 HDS eljárás HDS: Hydrodesulfurization Process (HDN: Hydrodenitrogenation Process) Cél: S és N-mentesítés, O tartalom csökkentése. A főbb katalitikus reakciók: – Olefin telítés: R-CH=CH 2 + H 2 = R-CH 2 CH 3 – Aromás telítés: Ph-CH 3 + H 2 = Metil-ciklohexán – Kénvegyületek átalakítása: R-CH 2 SH + H 2 = R-CH 3 + H 2 S R-S-R’ + H 2 = RH + R’H + H 2 S R-S-S-R’ + H 2 = RH + R’H + 2H 2 S

13 HDS eljárás

14 Katalizátor: – Ni, Co, Mo / Al 2 O 3 hordozón. A kénmentesített termék: benzinek, középpárlatok, gázolaj A HDS csak előkezelés a további technológiák (izomerizálás, reformálás.) számára amelyet leginkább az atmoszférikus desztilláció termékein alkalmaznak. A termékjellemzők változása: TermékjellemzőVáltozásTermékjellemzőVáltozás SűrűségCsökkenNafténtartalomNő Telítetlen tartalomCsökkenS, N, O tartalomCsökken AromástartalomCsökkenÁtlagmóltömegCsökken AnilinpontNőCetánszámNő OktánszámCsökkenKarakterizáló tényezőNő

15 Katalitikus reformálás

16 Alapanyag: Olyan előkezelt kőolajpárlat, amelyből már eltávolították a kén és nitrogén tartalmú vegyületeket. Ezek ugyanis katalizátormérgek. – N tartalma < 1 ppm – S tartalma < 2ppm – 5ppm < O tartalom <10 ppm Katalizátor: Pt (Platforming technológia) Al 2 O 3 + SiO 2 Katalizátor regenerálás: 6-24 hónapos ciklusok. A rendszert leállítják, majd a fix ágyon, magas hőmérsékleten ( °C) N 2 áramba %-nyi oxigént vezetnek be.

17 Katalitikus reformálás

18 Oktánszámnövelés - izomerizáció Cél: benzinizomerizáció, oktánszámnövelés. Katalizátor: zeolit hordozón különböző átmenetifémek. Termék: C 5 -C 6 izomer szénhidrogének keveréke. Alkalmazott hőmérséklet: °C. Alkalmazott nyomás: 14-40bar.

19 Alkilezési technológiák Nagyobb szénatomszámú i-paraffinok előállítására szolgál, melyeket oktánszámnövelő keverőkomponensként adagolnak. Az alapanyag lehet: butilén vagy propilén. Reakciók: Kétféle eljárás ismeretes: – Kénsavas: 1kg H 2 SO 4 /100 kg alkilát. – Hidrogén-fluoridos: 1kg HF/1tonna alkilát. – A kénsavas hátránya, hogy katalizálja a polimerizációt is, viszont olcsó. – A hidrogén fluoridos hatékonyabb, de drágább, és a HF veszélyes.

20 Krakkolási technológiák Típusok : tisztán termikus, termikus - katalitikus, hidrokrakk eljárás. A végtermékben izomerek keletkeznek ami az oktánszámot növeli. Általában alappárlatokból indulnak ki. Főbb reakciók:

21 Krakkolási technológiák Katalizátor összetétele – Al 2 O 3 31% – Na 2 O 0.65% – Fe 0.5% – Egyéb fémoxid 3% – + SiO 2 Nyersanyag: Főleg különböző párlatok rosszabb tulajdonságú frakciói. Termékek: – C 2 /C 3 /C 4 frakció, – benzin 55-60% KOSZ=90-95

22 Krakkolási technológiák Legelterjedtebb a fluidizált katalizátoros eljárás (FCC): UOP (Union Oil Product)-nál Δp = bar ezzel történik a szintszabályozás. A reaktorba bevezetett nyersanyag találkozik a vörösen izzó katalizátorral és a nyomáskülönbség (Δp) hatására elindul felfelé. Hőmérséklettartomány: °C. Átlagos konverzió: 80%. Hozam: – benzinre 48-59% – gázolajra 13-23% – gázokra 3-5% Ha növeljük a nyomást nő a kokszképződés. Ha növeljük a hőmérsékletet: – rossz hatása van a benzinhozamra – a bomlási reakciók gyorsulnak – nő a keletkező gázmennyiség Ha csökkentjük a hőmérsékletet: Nem lesz aktív a katalizátor.

23 Fischer-Tropsch - szintézis A Fischer-Tropsch-szintézis néven ismert eljárások az ipari szintézisek ama nagy csoportjába tartoznak, melyeknek alapja a szén-monoxid hidrogénezése. Az első lépés ezen a területen Sabatier és Senderens ama megállapítása volt (1902), hogy a CO nikkelkatalizátor segítségével hidrogénezhető, metán állítható elő: CO + 3H 2 CH 4 + H 2 O Ezen reakció alapján nem gyártanak metánt de alkalmazzák az átalakítást abban az esetben amikor CO és H 2 tartalmú gázokban a szén-monoxidot metánná akarják alakítani pl.: fűtőérték növelése céljából.

24 Fischer-Tropsch - szintézis Az 1920-as években indultak meg azok a fejlesztések, melyek eredményeképp lehetővé vált szén-monoxidból és hidrogénből egynél több szénetomot tartalmazó szénhidrogének előállítása. Ezen szintézisek alapja az alábbi két reakció: – 2n H 2 + n CO C n H 2n + n H 2 O – n H 2 + 2n CO C n H 2n + n CO 2 A rendszerben hidrogén is jelenvan az olefinek hidrogéneződésére is lehetőség van: – (2n+1) H 2 + n CO C n H 2n+2 + n H 2 O – (n+1) H 2 + 2n CO C n H 2n+2 + n CO 2

25 Fischer-Tropsch - szintézis A fenti reakciók szabadentalpia változása 400°C alatt ΔG<0. Így termodinamikai szempontból az olefinek és a paraffinok képződése önként végbemegy, ha megfelelő katalizátor jelen van. A paraffinok adott körülmények között állandóbbak mint az olefinek, így a Fischer-Tropsch - szintézis nem vezethető le úgy, hogy tisztán olefinek keletkezzenek. Az eljárással gyenge minőségű benzin, de jó minőségű gázolaj állítható elő.


Letölteni ppt "Kőolajfeldolgozási technológiák. Mi a kőolaj? Nyersolajnak nevezzük azokat a szerves anyagokat, amelyek folyékony halmazállapotúak az őket tartalmazó."

Hasonló előadás


Google Hirdetések