38.Основы технологии переработки твердого топлива.

Методы переработки твердого топлива основаны на гетерогенных, некаталитических, высокотемпературных процессах. При нагревании в различных условиях твердое топливо претерпевает сложные изменения, ведущие к образованию новых твердых, жидких, газообразных продуктов. Методы высокотемпературной переработки твердого топлива можно разделить на три основных направления: пиролиз- нагревание топлива в закрытых реакторах без доступа воздуха; в зависимости от температуры различают полукоксование, коксование, среднетемпературное коксование; сырьем для коксования служат коксующие угли; побочными продуктами являются смолы, сырой бензол, сульфат аммония; газификация- при которой органическая масса твердого топлива преобразуется с помощью газогенераторов в горючий газ; на стадии газификации топливо и кислород воздуха нагреваются раскаленным реактором и вступают между собой в реакцию, в результате которой топливо разлагается на углерод, водяной пар, смолы и масло; дальнейшая реакция между кислородом и углеродом обеспечивает температуру, достаточную для образования окиси углерода – главного горючего компонента вырабатываемого газа; в качестве топлива для генераторов могут применяться древесная щепка, кусковой торф, стружка, измельченная древесина и др.; гидрогенизация - метод прямого получения искусственного жидкого топлива – заменителя нефтепродуктов – из бурых и каменных углей, сланцев и других видов твердого топлива; процесс гидрогенизации проводится с помощью водорода, который подается к топливу под большим давлением. В процессе гидрогенизации получают масла, бензин, энергетический газ. Гидрогенизацию можно вести с целью получения газа с высокой температурой сгорания – аналог природного газа. Этот процесс называется гидрогазификацией угля.

39.Основы технологии переработки жидкого топлива (нефти и нефтепродуктов).

Подготовка нефти к переработке начинается на нефтяных промыслах. Нефть из скважин поступает в ловушки (трапы) для отделения попутных газов, а затем в отстойники. На дно отстойников оседают песок и другие твердые примеси, а также вода. Из отстойников нефть поступает в резервуары, а затем на нефтеперерабатывающие заводы, где производится окончательное обезвоживание нефти, удаление из нее растворенных солей, механических примесей. После этого нефть поступает на переработку. Методы переработки нефти подразделяются на две группы: физические и химические. Каждый из используемых методов осуществляется по следующей схеме: нагревание перерабатываемого продукта до высокой температуры и разделение получающихся продуктов. Одним из физических методов переработки нефти является ее перегонка. Она представляет собой процесс разделения нефти на отдельные фракции, отличающиеся между собой в первую очередь температурой кипения. Для этого нефть нагревают, а образующиеся пары отбирают и конденсируют по частям. Процесс прямой перегонки нефти проводят на установках непрерывного действия, позволяющих в едином технологическом процессе осуществить испарение и фракционирование дистиллятов. Пары нефти поднимаются в верхнюю часть колонны, разделенной металлическими тарелками с отверстиями, прикрытыми колпачками. Поднимающаяся смесь паров нефти охлаждается и конденсируется на соответствующих тарелках. Сверху колонны производится орошение. Из колонны выводятся пары бензина, которые сначала охлаждаются нефтью в теплообменнике, а затем водой в холодильнике. При охлаждении пары бензина конденсируются, превращаются в жидкий бензин, который частично идет в хранилище, а частично подается на орошение колонны. Выход бензина составляет от 3 до 15% от веса перерабатываемой нефти. Остальные продукты переработки нефти – лигроин, керосин, соляровое масло – выводятся из колонны, охлаждаются в холодильниках и перекачивают в хранилище. В остатке (снизу колонны) получают мазут. Крекинг нефти и нефтепродуктов относится к химическим методам переработки. При использовании крекинг процесса стало возможным увеличить выход бензиновых фракций из нефти до 50-60%. Сырьем для крекинга служат не только нефть, но и фракции, получаемые при перегонке нефти. Крекинг процесс, протекающий под влиянием высокой температуры, называется термическим, а в присутствии катализатора – каталитическим. Основными факторами термического крекинга являются температура, давление, время процесса. Каталитический крекинг более совершенный по сравнению с термическим крекингом, так как качество получаемых бензинов боле высокое. Реформинг - один из видов крекинга, при котором в качестве сырья используют низкооктановые бензины, или лигроины. Наибольшее распространение получили процессы каталитического реформинга, например платформинг. Здесь катализатором служит платина, нанесенная на поверхность окиси алюминия.