Сырье химической промышленности.нефть. переработка нефти
Сырье-исходный материал для производства хим.продукта,обладающий стоимостью.
Классификация.
По происхождению:
1природные-
а)минеральные(1рудное-тяж и цв Ме;2нерудное-Сера,гипс,каменная соль,известь;3горн.исх-е сырье-нефть,уголь,природный газ,торф;4вода;5воздух)
б)растительное(древесина,хлопок,сахарные культуры,картофель,лекарственные средства,масленные культуры)
в)животное(жир,кости)
2синтетическое-а)продукты нефте-угле-газпереработки
По запасам
1)возобновляемые(вода,воздух,раст,жив-е)
2невозобновляемые(руды,горные ископаемые)
По хим составу
1неогр(руды,Ме)
2органика(нефть,природный газ,уголь)
По агрегатному состоянию
1 тв-руда,уголь древесина
2 жидкое-воды,нефть
3-газообразное-природный газ,воздух
нефть-это тяжелая маслянистая жидкость. В нефти содержится парафиновые УВ, газообразные С1-С4, жидкие С5-С15 и твердые С15-..., нафтеновые УВ, ароматические УВ(бензол, толуол),полициклические ароматические вещества, О2 содержащие соединения(фенолы и кислоты), сернистые соединения(Н2S4 и тд),азотистые соединения(пиридин), органические соединения V,Ni и др.
основные этапы переработки нефти:
1)Промысловая подготовка нефти. Это удаление солей(минеральных примесей, вода, глина) и растворенной плазмы. Нефть освобождается от природного газа, производим обезвоживание->добавляем диэмульгатор->происходит удаление пластовой воды. Для обессоливания нефти ее промывают водой. При стабилизации нефти удаляют бензин.
|
|
|
2) Прямая гонка нефти. предназначена для разделение нефти на фракции. Отличие Т кипения УВ. НПЗ использует атмосферную трубчатку, получают следующие фракции: перегоняемый бензин(140оС), лигроин(140-180оС), керосин(180-240 С),дизельное топливо((180-350 С), мазут(>350 С). гонка осуществляется при атмосферном давлении и при Т<350С так как при высоких температурах разрушается УВ.
3)Переработка нефтяных дистиллятов. Пирмич. реакции(термокрекинг,коксование, пиролиз), каталич процессы(крекинг, гидрокрекинг, и тд)
Углеводородный газ.
Плюсы: легко транспортируется, более экологические показатели, содержание малого количества примесей.
По происхождению: - природный; - попутный; - нефтегазовый.
* Природный – добывается из пластов, не содержащих нефть. Он содержит 80-98% СН4, 0,5-2% С2-С4, не более 0,7% УВ С5, Н2S, СО2.
Различают тощие и жирные природные газы.
Из природного газа получают формальдегид, уксусную кислоту, синтез0газ, Н2, ацетилен, метанол, сажу, растворители, хладогенты, Cl2- и F- производные Me; нитросоединения. Используются в качестве бытового и промышленного топлива.
* Попутный – добывается вместе с нефтью. Относится к группе жирных кислот. Кроме CH4, содержат много гомологов CH4, He, Ar.
|
|
|
Продукты: олефины, диены, используется в качестве топлива.
* Нефтезаводские – образуются при вторичной переработке нефти и угля.
Состав может быть различный.
Уголь
Является альтернативой нефти и УВ газам.
Уголь содержит органическую и неорганическую части. Органическая часть – полимеры сложного состава и строения, неорганическая – производные Si, Al.
Добытый уголь перерабатывается: 1) пиролизом; 2) ожижжение; 3)газофикация.
1) Уголь нагревается до t=500-6000С (полукоксование) или до t=900-12000C (коксование) без доступа воздуха. Выделяется горючий газ, жидкие УВ, кокс для металлургической промышленности.
2) Осущ-ся с целого получения исх. Нефти. После перераб-ют в моторное топливо. Уголь в виде пасты гидрир-ся растворителем в присутствии катализатора.
3) Получение исх. Газообразного топлива (CO+H –синтез-газ)
Раскал. Газы пропускаются через уголь, получают синтез-газ, Н2 и т.д.
Воздух.
Используется как сырье в процессе окисления для получения О2, N2, благородных газов.
Использование:
* О2 (окислитель) исп-ся: производство HNO3, H2SO4, NH4.
* В качестве окислителя для получения тепла при горении топлива.
* В качестве ьеплоносителя/хладогента.
|
|
|
О2 очищают от мех. Примесей, влаги; сушат; очищ. от конеч. ядов.
* Перемешивание и распыление жидкости (пневмоперемешивание)
Водоподготовка в химической промышленности. Классификация методов
Отчистки воды.Классификация способов и методов очистки воды
· Физические
Процеживание представляет собой пропускание очищаемой воды через различные решетки и сита, на которых происходит задержание крупных загрязнителей.
Отстаивание заключается в отделении части механических загрязнений из воды под действием гравитационных сил, заставляющих частицы опускаться на дно, образуя осадок. Фильтрование основывается на прохождении очищаемой воды через пористый слой фильтрующего материала, на котором происходит задержание частиц определенного размера
Ультрафиолетовая дезинфекция воды, хоть и не производит непосредственно очистку, но активно применяется в процессе водоподготовки и заключается в обработке уже очищенной воды ультрафиолетовой частью спектра света
· Химические;
Нейтрализация заключается в, как следует из названия, осуществлении процесса нейтрализации, при котором происходит выравнивание кислотно-щелочного баланса за счет взаимодействия кислот и щелочей с последующим образованием соответствующих солей и воды
|
|
|
Окисление и восстановление также используется для очистки воды от различных загрязняющих веществ, хотя на практике соотношение их использования сильно смещено в сторону окислителей
· Физико-химические;
Флотация, применительно к водоочистке, представляет собой процесс отделения гидрофобных частиц при пропускании через воду большого числа пузырьков газа (обычно воздуха).
Сорбционные методы основаны на избирательном поглощении загрязняющих веществ в поверхностном слое сорбента (адсорбция) или в его объеме (абсорбция).
Очистка воды методом жидкостной экстракции заключается в использовании экстрагентов. Применительно к очистке воды, эктсрагент – это несмешиваемая или мало смешиваемая с водой жидкость, значительно лучше растворяющая в себе извлекаемые из воды загрязнители..
Ионный обмен в основном используется в водоподготовке с целью умягчения воды, то есть изъятия солей жесткости. Суть процесса заключается в обмене ионами между водой и специальным материалом, называемым ионитом.
Электродиализ представляет собой комплексный метод, сочетающий мембранный и электрический процессы. С его помощью можно удалять из воды различные ионы и проводить обессоливание
Обратный осмос относится к мембранным процессам и проводится под давлением больше осмотического. Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление, приложенное к раствору, отделенному полупроницаемой перегородкой (мембраной) от чистого растворителя, при котором прекращается диффузия чистого растворителя через мембрану в раствор. Соответственно, при рабочем давлении выше осмотического будет наблюдаться обратный переход растворителя из раствора, за счет чего концентрация растворенного вещества будет расти.
·
· Биологические.
Как следует из названия, методы очистки данной группы основаны на использовании живых организмов. Для осуществления процесса обычно используются бактерии различных видов, но также это могут быть низшие грибы и водоросли, простейшие и даже некоторые многоклеточные, такие как красные черви и мотыль. Одной из особенностей биологического метода очистки является возможность подбора определенных живых организмов для оптимальной очистки сточных вод заданного химического состава.
Скопление микроорганизмов, используемое при биологической очистке, называется активным илом. Он представляет собой темно-коричневую или черную жидкую массу с землистым запахом, которая при отстаивании образует оседающие хлопья. Благодаря этому активный ил может быть сравнительно легко отделен от воды после завершения процесса очистки
В общем случае все используемые в биоочистке микроорганизмы можно разделить на две большие группы, определяющие характер проведения процесса: аэробные и анаэробные. Аэробные организмы потребляют кислород в процессе питания, необходимый им для окисления веществ. В свою очередь анаэробные организмы не нуждаются в кислороде. Для процесса очистки использование микроорганизмов того или иного типа определяет характер проведения процесса и необходимое для его осуществления оборудование.
Биологическая очистка может проводиться в следующих условиях:
биологические пруды;
поля фильтрации;
биофильтры;
аэротенки (окситенки);
метантенки.
В первых двух случаях используются крайне простые сооружения. Биологический пруд – это естественный или искусственный водоем с, как правило, естественной аэрацией, в котором обитают микроорганизмы активного ила. Поле фильтрации представляет собой участок почвы (песок, глина, суглинок или торф), через который осуществляют фильтрацию воды и ее очистку за счет содержащихся в почве микроорганизмов.
Биофильтр – это сооружение, в котором очистка воды осуществляется путем фильтрации через слой загрузочного материала, покрытого слоем аэробных микроорганизмов, который также называется биопленкой
Аэротенк является более сложным очистным сооружением, в котором аэрация осуществляется искусственным образом. Как следует из описания, в нем проводится очистка аэробными микроорганизмами. Перед подачей в аэротенк вода предварительно смешивается с активным илом. Аэрация в аэротенке не только насыщает среду кислородом, стимулируя процессы биоразложения загрязнений, но и обеспечивает дополнительное перемешивание. Обычно для аэрации используется атмосферный воздух, но в случае окситенков вместо него используется технический кислород.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 249; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!