Введение к работе
Актуальность темы. По объему потребления для нефтехимического синтеза низкомолекулярные алкаиы среди углеводородного сырья находятся на первом месте.
Основными источниками низкомолекулярных алканов являются широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), получающаяся при стабилизации нефтей и газовых конденсатов, а также нефтезаводские газы.
В настоящее время значительная часть легких газообразных и жидких алканов используется в качестве сырья пиролиза с целью получения низших олефинов, а также для дегидрирования при получении бутадиена и изопрена.
С целью расширения ресурсов высокооктановых компонентов моторных гоплив используют процессы изомеризации н-бутапа в изобутан и н-алканов Cs-Сб в соответствующие пзоалканы.
Алкаиы, используемые для нефтехимического синтеза, должны обладать высокой степенью чистоты. Как правило, содержание основного вещества в них должно быть более 95 % масс.
В условиях снижения добычи нефти н России весьма актуальной является задача наиболее полного использования ресурсов легких углеводородов, содержащихся в газовых конденсатах, в том числе газовых конденсатах севера Тюменской обласні.
Как показали предвари тельные оценки, ресурсы легких углеводородов в газовых конденсатах постоянно возрастают и недостаточно используются как нефтехимическое сырье. Значительная частії цепных компонентой газовых конденсатов используется в качестве энергетического топлива, а также сжигается па факелах.
Разработка научных основ и технологий производства более широкого ассортимента нефтехимических продуктов из газовых конденсатов Тюменской области является весьма актуальной задачей.
Цель работы. Разработка технологии производства из широкой фракции легких углеводородов Уренгойского газового конденсата про-пеллента углеводородного для аэрозольной упаковки товаров бытовой химии. Проверка возможности разделения бутановой фракции на изо- и н-бутаны с использованием существующего оборудования.
Научная новизна. В результате исследования химического и фракционного состава поступающего на завод углеводородного сырья выявлены основные закономерности изменения состава, высказаны причины, приводящие к этим изменениям.
Установлено, что в прямогонной бензиновой фракции концентрация нафтеновых углеводородов составляет 44 % масс., из них приблизительно 94% масс, представлены углеводородами Сб-С<;. Обнаружено экстремально высокое содержание метилциклогексана (12,3 % масс), его содержание в 2,6 раза выше, чем циклогексани.
Из расшифрованных в бензине 126 углеводородов 67,3 % масс, приходится на 20 углеводородов, в то же время 79 углеводородов имеют концентрации не более сотых долей процента.
На основании изучения фазовых равновесий пар-жидкость и математического моделирования процесса ректификации разработана технология производства из Уренгойского конденсата иропеллента углеводородного для аэрозольных упаковок.
Установлена количественная зависимость возможности разделения ШФЛУ па фракции пропана, изобугапа, н-бутана, изопентапа п производства проиеллепіа от глубины стабилизации копдеисага. Проведена оптимизация основных параметров процесса разделения широкой фракции легких углеводородов.
Практическая ценность. Использованием методов математического моделирования определены оптимальные режимы работы ректификационных колонн по всей технологической цепочке: стабилизация конденсата с выделением ШФЛУ- разделение ШФЛУ на компоненты.
Разработана технология получения из широкой фракции легких углеводородов пропеллента углеводородного. Доказана возможность производства на существующем оборудовании изобутановой и н-бутановой фракций, соответствующих требованиям технических условий, при замене клапанных тарелок на современные высокоэффективные насадки. Разработаны рекомендации по одновременному производству на газо-фракционирующей установке пропановой, нюоутановой, н-бутановой, изопентановой фракций, удовлетворяющих требованиям соответствующих технических условий на эти фракции, а также пропеллента углеводородного для аэрозольных упаковок. Реализация результатов исследований позволит расширить ассортимент выпускаемой заводом товарной продукции, повысить технико-экономические показатели переработки углеводородного сырья.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на XI Международной научной конференции "Математические методы и химии и технологиях", г. Владимир, 1998 г, Международном конгрессе "Новые нысокне технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи" (CITOGIC98), г. Казань, огчегпых научно-практических конференциях КГТУ. По материалам диссертации опубликовано5 статен.
Обьем и структура диссертации. Диссертация изложена на 219 страницах машинописного текста, содержит 94 таблицы, 7 рисунков, библиографию в количестве 141 наименования и приложения.
