Геология и геохимия. Геология и геохимия нефти и газа. Прозорова. Учебное пособие по дисциплине Геология и геохимия нефти и газа

• Название: Учебное пособие по дисциплине Геология и геохимия нефти и газа
• Анкор: Геология и геохимия
• Дата: 10.05.2023
• Размер: 6.77 Mb.
• Имя файла: Геология и геохимия нефти и газа. Прозорова.doc
• Тип: Учебное пособие; #1120901
• страница: 24 из 25

часть отравляющих примесей.

Наибольший выход малосернистого топочного мазута на сырье (до 80%) достигается в схеме с гидрообессериванием мазута. Про­блема получения малосернистого котельного топлива с содержани­ем серы менее 1%, применение которого позволит значительно улучшить экологическую обстановку, может быть решена за счет углубления переработки нефти путем облагораживанияудронов и удаления из них серы.

Комплексная схема процессов, которая предназначается для глубокой переработки сернистого гудрона или мазута с получением малосернистого ДТ, бензина и облагороженного котельного топ­лива с пониженным содержанием серы и металлов, представлена на рис. 4.6. При переработке гудрона по такой схеме количество серы в котельном топливе составляет 18-20% масс, от количества серы в исходном гудроне, выбросы диоксида серы при сжигании топлива снижаются в 5,5 раза.

Положительным отличием рассматриваемой схемы является также получение из гудрона до 45% моторных топлив, что позво­ляет значительно увеличить глубину переработки нефти.


2.11.6.1 Улучшение присадками качества котельных топлив. Ассортимент присадок для котельных топлив менее обширен, чем для моторных. Типы применяемых присадок и их концентрация (мг/кг) приведены ниже.

Депрессорные 100 - 200

Антикоррозионные 10 - 500

Детергентно-диспергирующие (стабилизирующие) 100 - 200

Модификаторы горения (улучшающие горение топлив) —

Деэмульгаторы до 0,01%

Преобладают полифункционалъные присадки, представляю­щие собой композиции соединений, обеспечивающие набор различ­ных свойств, например, моюще-диспергирующих, антикоррозион­ных, улучшающих полноту сгорания.

Присадки, улучшающие полноту сгорания остаточных топлив, позволяют получить положительный эффект за счет снижения расхода

топлива и уменьшения токсичности продуктов сгорания.

По принципу действия их разделяют на катализаторы сгорания, ПАВ, окислители. В остаточных топливах наиболее эффективны соединения, улучшающие поверхностное натяжение топлива. Эффективность действия ПАВ и катализаторов горения увеличива­ется при их сочетании в различных композициях.

Важное значение для улучшения качества котельных топлив имеют присадки, предотвращающие высокотемпературную корро­зию продуктов их сгорания.

Образование серного ангидрида при сгорании котельных топ­лив уменьшается при введении в сернистое топливо аминов, хотя кислотность сажи при этом не снижается. Более эффективны при­садки на основе композиции аминов и оксидов магния в этом слу­чае при сгорании топлива, содержащего 0,25% азота, уменьшалась не только эмиссия оксидов серы, но и азота.

Для борьбы с химической газовой коррозией выпускают при­садки, лучшими из которых являются следующие соединения магния:

— маслорастворимые органические соединения (алкилсульфонаты, магниевая соль окисленного петролатума);

— водорастворимые (соли магния и неорганических кислот);

— дисперсии оксида и гидроксида магния в. воде и углеводо­родах.

Наиболее удобны для введения в топливо маслорастворимые присадки. Перспективны многофункциональные присадки, соче­тающие (наряду с антикоррозионными) антидымные и дисперги­рующие свойства.

Диспергирующие присадки добавляются к котельным топли-вам для улучшения их стабильности при хранении, а также при их распылении при подаче в топку, что увеличивает полноту сгорания.

Для улучшения эксплуатационных свойств тяжелых (судовых, газотурбинных, котельных) топлив помимо присадок, улучшаю­щих полноту сгорания, добавляют также стабилизаторы — диспер-санты, функции которых:

— улучшение стабильности к совместимости,компонентов ма­зутов;

— разрушение водно-мазутных эмульсий;

— предотвращение сернокислотной коррозии поверхностей котлов.

Деэмульгаторы — присадки, облегчающие выделение воды из тяжелых топлив, содержащих природные эмульгаторы. Отделение воды осуществляется ка центрифугах, при этом часть топлива ухо­дит со шламом и водой в виде устойчивой эмульсии. Потери могут достигать 5%, но их можно уменьшить, применяя деэмульгаторы (поверхностно-активные вещества — ПАВ). На практике обычно применяют неионногенные ПАВ — оксизтилированные жирные кислоты и амины. Иногда в состав присадки входят ингибиторы и другие компоненты. — рекомендуемые концентрации: 0,005-0,01%.

Среднедистиллятные и особенно котельные топлива — сравни­тельно дешевые нефтепродукты, и применение присадок удорожа­ет их стоимость. Однако преимущества, реализуемые за счет улуч­шения потребительских свойств и удовлетворения требований по охране окружающей среды, обеспечивают растущий спрос на обла­гороженные присадками топлива.
2.11.7.Рациональные направления переработки углеводородных газообразных систем.

Рассмотрим некоторые направления переработки газообразных углеводородных систем — пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракций, которые образуются на установках каталитического крекинга и риформинга, первичной переработки нефти, вторичной перегонки и стабилизации бензинов, разделения и очистки жир­ных газов. Обычно эти газы поступают в топливную сеть завода, но существуют и более эффективные пути их переработки (рис. 58).

Эти направления включают производство пропилена и поли­мерных материалов и изделий на его основе, а так же метил-трет-бутилового эфира.

Далее рассмотрены основные достижении по разработке ука­занных выше технологических процессов. Внедрение этих произ­водств позволяет не только снизить экологическую напряженность, но и значительно повысить технико-экономическую эффективность производства.

Производство полипропилена (МП). Основными исследова­ниями, направленными на повышение эффективности технологического процесса производства полипропилена явились: перевод процесса поликеризации на непрерывный режим работы, повыше­ние интенсивности теплосъема; использование более эффективных каталитических систем.
Существующие в настоящее время технологии производства ПП основаны на использовании следующих способов полимеризации;

— полимеризация в "тяжелом" растворителе;

— полимеризация в "легком" растворителе-мономере;

— газофазная полимеризация.

Во всех способах используются металлооргакические катали­тические системы, основным компонентом которых является трех-хлористый титан или нанесенный титан-магниевый катализатор (ТМК), а сокатализаторами являются диэтилалюминийхлорид (Al(C₂H₅)₂Cl) или триэтилалюминий (Al(C₂H₅)_3.

Наиболее перспективной является полимеризация пропилена в среде сжиженного мономера из газовой фазы. В промышлен-

ности реализована технология полимеризации пропилена в среде жидкого мономера с использованием реактора с газовой фазой. В основу технологии заложен периодический процесс полимеризации пропилена на катализаторах Циглера-Натта TiCl₃+Al(C₂H₅)₂Cl. Преимуществом этого процесса являлась высокая концентрация мономера в зоне реакции, отсутствие растворителя и установок, связанных с его очисткой и регенерацией. Недостатки процесса; отложение

полимера на стенках реактора; необходимость сохранения стадии обеззоливания полимера; относительно низкое качество продукции.

Использование высокоактивного микросферического ТiС1з позво­лило увеличить выход ПП в 4-5 раз по сравнению с выходом на обычном катализаторе, увеличить стереоспецифичность с 90% до 97%, снизить долю атактической фракции с 6-8% до 0,5-1,5%, почти в 3 раза уменьшить зольность ПП и улучшить дисперсность полимера.

Проведены исследования по использованию данных катализа­торов в процессе полимеризации пропилена в среде жидкого моно­мера. Исследование проводилось с использованием ТМК и заклю­чалось в: изучении влияния условий полимеризации и способов формирования каталитической системы на ее активность; исследо­вании закономерности процесса полимеризации пропилена в массе на ТМК в присутствии водорода; изучении свойств полученного ПП; разработке математической модели непрерывного процесса получения ПП в среде сжиженного пропилена в реакторах идеального смешения.

Изучена каталитическая активность при полимеризации про­пилена в массе в интервале температур 30-80⁰С при концентрации Н₂ — 2-10^-2 моль/г. При использовании ТМК и осуществлении процесса в среде жидкого мономера выход ПП достигает 1400-1550 кг

ПП/г Тi (33-36 кг ПП/г кат.). Увеличение температуры полимеризации от 30 до 80⁰С привело к изменению фракционного состава образующегося ПП. Максимальная степень изотактичиости ПП, полученного при температурах 70-80С, достигает 97-98%.

Исследована активация ТМК введением водорода. Установле­но, что при концентрациях водорода (0,5-10^-3 моль/л) наблюда­ется существенное (в 3-5 раз) увеличение каталитической активно­сти, но при этом система менее стабильна во времени. Полипропилен, синтезированный на ТМК, характеризуется высокими физикомеханическими показателями (табл. 42).

Результаты исследования кинетических закономерностей полимеризаций пропилена и разработанная на их основе математики, включающих стадии: смешения в холодном смесителе и грану­лирование смеси в экструдере. Разработана' рецептура и техноло­гия для получения эластичного и морозостойкого материала на ос­нове ПП — "Элпона", содержащего в качестве добавки дивинил-стирольный термоэластопласт ДСТ-30 в виде гранул.

Для расширения температурного интервала эксплуатации изделий при сохранении высоких прочностных показателей прове­дены исследования по модификации полипропилена различными силоксановыми каучуками: СКТ — диметилсилоксановый каучук; ОКТВ, СКТВ-1, СКТВ-2, СКТВ-2Т - метилвинилсилоксановые каучуки, отличающиеся содержанием винильных групп; СКТФВ-803, СКТФВ-2101, СКТФВ-2001 — метилфенилвинилсилоксановые каучуки, отличающиеся содержанием фенильных и винильных заместителей; СКТФТ-50 — термостойкий фторсодержащий каучук с улучшенными диэлектрическими свойствами. Для промышленного

использования рекомендованы силоксановые каучуки, введение которых обеспечивает получение морозостойких компо­зиций различного применения (табл. 4.62).

Изменение прочностных показателей от содержания силокса-новых каучуков аналогично введению добавок других каучуков

ря хорошей совместимости силоксановых каучуков с полипропиле­ном, достигаемой тонким измельчением, а также обусловленной химическим строением силоксановых каучуков, композиции обла­дают более низкой температурой хрупкости, чем, например, ком­позиции полипропилен-термозластопласт.

Введение силоксановых каучуков изменяет не только физико-механические, но и электрофизические свойства полипропилена.
Таблица 43

Вид каучука	Содержание каучука, %	Предел текучести, н/м2	Относительное удлинение, %	Теплостойкость Вика, %	Температура хрупкости, 0С
СКТ	5	270	500	135	-70
СКВ	5	270	500	135	-70
СКТФВ-803	5	270	500	135	-80
СКТН	1-2	280	500	150	-60
ДСТ-30	10	250	300	130	-50

При добавлении метилвинилсилоксановых каучуков типа СТВ, СКТВ-1, СКТВ-2 улучшаются диэлектрические свойства ПП в области высоких радиочастот. Полипропилен, содержащий СКТВ, по электрофизическим свойствам превосходит образцы с другими пластификаторами. Введение СКТФВ-803 улучшает радиационную стойкость полипропилена, что объясняется, по-видимому, экранированием молекул полипропилена фенильны-ми или дифенильными группами каучука, частично рассеивающи­ми энергию излучения. Полипропилен, модифицированный СКТФВ-803, не изменяет своих физико-механических свойств при облучении до дозы 20 мрад, в то время как исходный ПП резко ухудшает механические свойства при дозе 5-6 мрад. Каучуки СКТФВ-2101 и СКТФВ-2001 повышают радиационную стойкость полипропилена и одновременно придают морозостойкость. Получе­ны высокие показатели по теплостойкости — 95°С, прочности — 300 кг/см², температуре хрупкости — минус 53°С при содержании каучуков 3%. '

Высокие показатели прочности, относительного удлинения и температуры хрупкости композиций с содержанием 1% и выше СКТФТ-50 при сохранении теплостойкости (96⁰С) показывают хо­рошее распределение каучука при данных концентрациях. Лучшим сочетанием свойств обладает композиция с 1,5% СКТФТ-50, имею­щая температуру хрупкости — минус 71°С и теплостойкость — 100°С при максимальных прочностных характеристиках.

Разработан морозостойкий материал ("Мопрон"), обладаю­щий диэлектрическими свойствами при работе при высоких частотах — 10⁶ и 10¹⁰ Гц (табл. 4.63). Определены добавки, обес­печивающие диэлектрические характеристики морозостойкой ком­позиции "Мопрон-К".

В качестве наполнителей изучены керамические порошки: алунд "К", алунд "КО", алунд "П" и поликор "31". Показано пре­имущество наполнителей типа алундов по сравнению с керамикой КМ-1, которое заключается в меньшей абразивности, что способ­ствует уменьшению износа оборудования при изготовлении и пере­работке "Моп.рон-К". В результате исследований выбраны керами­ки, отвечающие требованиям по диэлектрическим характеристикам и по доступности использования (электрокорунд марки "К" к алунд марок "КО", "П").

Высокочастотный диэлектрический материал "Мопрон-К", представляющий композицию ПЦ, термоэластопласта к порошка керамики, внедрен на ряде предприятий радиотехничеокой про­мышленности для изготовления плат, колодок и других деталей СВЧ-техники.
2.11.8 Экологически эффективные технологии переработки остаточных фракций в битумы.
Один из вариантов экологически эффективных технологий — переработка нефтяных остатков в высокомолекулярные углеводородные системы — битумы. Битумы находят широкое применение во многих отраслях хозяйства. Это обусловлено их высокими тех­нологическими, эксплуатационными и экономическими показателями: возрастанием пластичности при нагревании; быстрым увели­чением вязкости при остывании; высокой адгезией к камню, дереву, металлам; гидрофобностью; водонепроницаемостью; стойкостью против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов; электро- и звукоизолирующей способностью; малой плотностью;

низким коэффициентом теплопроводности; погодостойкостью и низкой стоимостью. Битумы используются для строитель­ства и ремонта дорожных и аэродромных покрытий и оснований, полов промышленных зданий; стабилизации грунтов; защиты от коррозии металла и бетона; изготовления кровельных, гидро-,тепло- и пароизоляционных покрытий, материалов и изделий; защиты от радиоактивных излучений; в производстве лакокрасоч­ных материалов. Вследствие этого вопросам исследования и произ­водства битумов уделяется большое внимание.

В зависимости от вида сырья и способа производства битумы классифицируют на природные (находящиеся в природе в чистом виде или извлекаемые из асфальтовых горных пород) и нефтяные (продукт переработки нефти или ее остатков).

"По способу' производства битумы различают: остаточные, окисленные, осажденные (асфальты), компаундированные. Для производства нефтяных битумов используют процессы вакуумной перегонки, окисления и деасфальтизации. Сырьем вакуумной пе­регонки обычно является мазут, для окисления и деасфальтизации применяют гудрон.

Свойства битумов зависят от природы нефти, их компонентно­го состава и режимных характеристик технологических процессов.

Характерными свойствами остаточных битумов в отличие от окисленных являются высокие плотность, твердость, сопротив­ление разрыву, а также чувствительность к изменению температу­ры. Для получения остаточных битумов пригодны лишь опреде­ленные сорта нефти — нафтенового и нафтеноароматического ос­нования, т. е. тяжелые с малым содержанием парафинов. Произ­водство остаточных битумов основывается на атмосферно-вакуумной перегонке нефтей. Основные параметры перегонки: температура, глубина вакуума и расход водяного пара. Обычно поддерживается температура 400-420⁰С, остаточное давление 30-70 мм рт. ст. (параметры процесса определяются природой сырья).

Осажденные битумы (асфальты) получают в процессе деасфаль­тизации гудрона. Режим деасфальтизации (температурный градиент в экстракционной колонне, соотношение пропан/сырье) регулируют в зависимости от требуемого качества битума. В таком процессе деас-фальтизат (сырье для каталитического крекинга, гидрокрекинга) является уже побочным продуктом. Обычно для процесса исполь­зуют нефти парафинового или смешанного основания, непригодные для непосредственного производства битумов. Процесс позволяет рас­ширить сырьевые ресурсы битумного производства.

Асфальты деасфальтизации гудронов различных нефтей по своим свойствам могут быть разделены на две группы. К первой относятся асфальты с температурой размягчения по КиШ ниже 40⁰С..Они характеризуются относительно низкой вязкостью и отличаются

относительно малым содержанием смолисто-асфальтеновых веществ.

Эти асфальты получаются при переработке западно-сибирских нефтей. Ко второй группе относятся асфальты деас-фальтизации с температурой размягчения по КиШ выше 40⁰С. Они получаются при переработке смолистых парафинистых нефтей или малосернистых нефтей с относительно высоким содержанием пара­фина. На основе сульфирования асфальта деасфальтизации гудро­на пропаном, а также ряда других остатков и кубовых остаточных фракций непредельных углеводородов получены асфальто-смолис-тые олигомеры АСМ0Л1, АСМОЛ2, КУБОЛ и т. д., которые мо­гут найти широкое применение как антикоррозионные покрытия, материалы для электротехники, различные адгезивы и т.д. Ас­фальты деасфальтизации могут быть переработаны в битумы: окислением; компаундированием с прямогонным гудроном; окис­лением в смеси с прямогонным гудроном; окислением асфальта до температуры размягчения около 100⁰С с последующим разжижением

его гудроном или экстрактом селективной очистки масел. Ас­фальты пропановой деасфальтизации, преимущественно первой группы, используются в производстве дорожных и строительных битумов и могут служить основным компонентом для получения битумполимерных составов для кровельных работ.

Глубокая вакуумная перегонка тяжелой нефти часто не обеспе­чивает необходимых качественных показателей битума. Для повышения вязкости и температурных характеристик вакуумных остатков используют процесс окисления, позволяющий получать из сырья широкого ассортимента окисленные битумы, которые по сравнению с остаточными имеют при одинаковой пенетрации более высокие температуры размягчения и вязкость. Широкое развитие получило использование остатков как сырья для получения окисленных битумов.

Процесс окисления сырья при получении битумов протекает по радикально-цепному механизму. При этом происходит образо­вание свободных радикалов и гидроперекисей в качестве промежуточных продуктов. Кроме того, возникают цепные реакции; обрыв цепей происходит в результате рекомбинации радикалов. Б систе­ме устанаБливается равновесная концентрация свободных радика­лов. Одновременно протекает множество реакций: окислительное дегидрирование, деалкилирование, окислительная полимеризация, поликонденсация, крекинг с последующим уплотнением его про­дуктов. В зависимости от условий окисления: возможны взаимные превращения кислых и нейтральных продуктов окисления.

Образование в процессе окисления смол и асфальтенов в значительной мере определяет свойства полученного битума. В зави­симости от природы и консистенции сырья меняется качество окисленного битума. Влияние природы нефтяного сырья на химиче­ские превращения компонентов в процессе окисления заключается в различной способности ароматических молекул асфальтенов и смол масляных фракций и гудронов к слоевой ориентации фрагментов и определяется степенью их ароматичности и заме-щенности.

Наиболее ценным сырьем по своим качествам для выработки битумов всех марок является гудрон прямой перегонки нефти. В зависимости от качества нефти путем регулирования глубины вакуума, температуры процесса и объема отбора дистиллятных фракций получают гудрон требуемого качества вплоть до готового битума.

Классификация нефтей как сырья для битумов основывается на содержании в них асфальтенов, силикагелевых смол и парафи­нов. Известна классификация нефтей различных видов и их остат­ков, направляемых на битумное производство:

— высокосернистые, высокосмолистые нефти с содержанием 25-36% смолисто-асфальтеновых компонентов и 3-5% твердых па­рафиновых углеводородов;

— смолистые, парафинистые нефти с содержанием 10-20% смолисто-асфальтеновых компонентов и 3-5% твердых парафиновых

углеводородов;

— малосмолистые, малопарафинистые нефти с содержанием 7-10% смолисто-асфальтеновых компонентов и 0,2-2,5% твердых парафиновых углеводородов;

парафинистые, малосмолистые нефти с содержанием 7-10% смолисто-асфальтеновых компонентов и 5-7% твердых парафино­вых углеводородов;

— малосмолистые, высокопарафинистые нефти с содержанием 5-10% смолисто-асфальтеновых компонентов и 7-12% твердых па­рафиновых углеводородов.

Для создания оптимальной технологии производства высоко­качественных битумов необходима раздельная переработка нефтей с учетом их пригодности для выработки битумов соответствующих марок. Лучшим сырьем для получения битумов являются высоко­смолистые высокосернистые малопарафинистые тяжелые нефти.

Основными видами сырья для получения нефтяных битумов являются гудрон прямой гонки (76%), асфальт деасфальтизации (19%), экстракт селективной очистки масел и другие тяжелые и высокосмолистые отходы переработки нефти (5% от всего перерабатываемого сырья). При глубоком отборе вакуумных дистил­лятов используют добавку к. гудрону необходимого количества вакуумного погона. Необходимые характеристики битума можно по­лучить смешением гудронов различных иефтей.

Асфальт деасфальтизации, вовлекаемый в качестве сырья в производство окисленных битумов, способствует увеличению объемов выработки. Так, результаты опытно-промышленного про­бега показали, что перевод окислительной установки с чистого гудрока

на смесь гудрона и асфальта (до 30%) позволяет увеличить выработку битума марок БНД 60/90 и БНД 90/130.

Тяжёлые остатки каталитического крекинга могут быть использованы

в качестве сырья в окислительном процессе получения битумов. Оптимальными технологическими условиями окисления остатков каталитического крекинга являются: температура 238-315⁰С, скорость подачи кислородсодержащего газа 12,5-50 л/ч на 1 кг сырья (в зависимости от эффективности использования воздуха в окислительной колонне). Продолжительность окисления определяется задаваемой температурой размягчения битума. В производство битумов могут быть вовлечены отработанные мине­ральные масла. Установлено, что битумы, получаемые окислением (при 240-250°С) гудрона и отработанного масла, удовлетворяют требованиям ГОСТ на дорожные битумы.

Характеристики вяжущих, получаемых компаундированием перекисленных асфальтов деасфальтизации, показывают, что в зависимости от степени переокисления и количества добавляемо­го отработанного масла могут быть получены разные марки биту­мов. Оптимальным сырьем для производства битумов являются остатки тяжелых нефтей ароматического основания. С вовлече­нием в битумное производство менее качественных парафинистых нефтей и различных остатков вторичных процессов переработки нефти большое значение приобретает обогащение перерабатывае­мого сырья ароматическими углеводородами, использование оптимальных технологических режимов и схем процессов окисления.

Основными параметрами процесса окисления, определяющими качество битума, являются: температура, расход воздуха и продол­жительность окисления. Предельно допустимое содержание кисло­рода в газах окисления - не выше 6% об. при 250⁰С, в охлажденных газах — 7,2% об. Повышенная концентрация кислорода в газовом пространстве куба обусловливает возможность закоксовывания стенок этого пространства и взрыва в газовой фазе. Продолжительность процесса окисления зависит от температуры, расхода воздуха, в значительной степени от свойств сырья и необходимой

марки битума.

Гудроны могут быть активированы непосредственно перед окислением введением в них концентратов ароматических углеводородов: крекинг-остатков, полиалкилбензольных смол, каменно­угольных смол, экстрактов селективной очистки масел, кубовых остатков производства оксиамина, смолистых отходов промышлен­ности, отходов производства липких изоляционных лент и т. д. Разработана технология окисления гудронов ультразвуковым воз­действием, в результате чего время окисления снижается на 30%.

Длительность процесса окисления в битумы является одним из узких мест производства. В качестве катализаторов окисления гудрона в битум предложены: отработанный катализатор полиме­ризации олефинсодержащих нефтяных газов. — фосфор на кизель­гуре, ортофосфорная кислота. Процесс окисления гудронов может быть интенсифицирован: изменением растворяющей силы дисперс­ной среды; путем изменения глубины отбора дистиллятных фрак­ций при подготовке сырья; термическим уплотнением сырья; рециркуляцией продуктов в реакционном устройстве; добавкой в сырье эффективных комплексообразователей; регулированием температуры. Кроме того, интенсификация процесса может осуществляться созданием в реакционном объеме локальных температур­ных градиентов за счет подачи охлажденных или перегретых пото­ков продуктов, размещением в реакторе охлаждаемых (либо нагретых до более высоких температур) поверхностей или наличия в реак­торе адсорбционных поверхностей (металлов или оксидов металлов).

Обычно схемы производства окисленных битумов основаны на последовательном проведении процессов вакуумной перегонки ма­зута и окисления полученного гудрона воздухом, причем вакуум­ные колонны входят в- состав установок атмосферно-вакуумной пе­регонки, Процессы окисления в отечественной практике проводят в окислительных аппаратах четырех типов: кубы, бескомпрессор­ные реакторы, трубчатые реакторы, колонны. Разработан двухсек­ционный реактор окисления, в котором секции окисления и сепа­рации (квенчинг-секция) совмещены в одном колонном аппарате.

Широко ведутся исследования по разработке процесса произ­водства битумов по схеме: окисление мазута-вакуумная перегонка. Такая схема переработки позволяет вовлечь в сырье производства окисленных битумов остатки высокопарафинистых нефтей. При переработке этих нефтей по обычной технологической схеме (пере­гонка-окисление) получаемые битумы характеризуются низкой растяжимостью из-за малого содержания ароматических углево­дородов в конечном продукте, что обусловливается их невысоким содержанием в исходном сырье

Таблица44 Прочностные свойства ПП, полученного в присутствии ТМК

Текучесть расплава ПТР, г/10 мин	Предел текучести, σТ, МПа	Предел прочности σР, МПа	Деформация при пределе текучести, εТ, %	Деформация при разрыве, εР,%	Модуль упругости при растяжении Е·10-3, МПа
0,04-0,06	36,8	48,9		790	1,44
1,2	37,3	32,4	10	400	1,55
1,9	40,1	36,3	8,9	500	1,72
4,2	40,7	37,8	8,7	12,0	1,51
12,4	41,2	39,7	6,8	8	1,83
32	40,8	40,2	7,0	7,3	1,64

Непрерывный процесс полимеризации пропилена обеспечивает высокий уровень автоматизации управления процессом и позволяет значительно увеличить производительность установки. Использование петлевого реактора в непрерывном процессе вместо емкостного позволило за счет высокой скорости циркуляцими реакционной массы в реакторе исключить отложение полимера на стенках реактора. Кроме того, непрерывный процесс является малоотходным производством, так как основные отходы вновь используюся или утилизируются. С пуском нового комплекса техногеннаянагрузка уменьшилась в 15 раз.

Сравнительная характеристика технико-экономических показателей полупереодического и непрерывного процессов производства ПП свидетельствует, что расход показателейна 1т производимого ПП для непрерывного процесса значительно ниже (табл.45)
Таблица 45 Сравнительная характеристика технико-экономических показателей полупериодического и непрерывного комплексов по производству полипропилена

Показатель	Полупериодическая установка	Установка непрерывного типа
Установка подготовки сырья. Нормы расхода на 1 т чистого пропилена
Электроэнергия, кВт·ч	268	170
Пар(тепло), Гкал	1,05	0,56
Каустическая сода, 100%, кг	1,74	0,27
Сжатый воздух, м3	179	10
Оборотная вода, м3	82	56
Установка полимеризации и грануляции. Нормы расхода на 1 тгранулята
Пропилен, кг	1528	1050
Изопропиловый спирт, кг	20	Не используется
Окись пропилена, кг	5	Не используется
Электроэнергия, кВт·ч	1190	540
Пар(тепло), Гкал	1,47	0,20
Сжатый воздух, м3	390	40
Оборотная вода, м3	76	111
Химически очищенная вода, м3	10	0,24
Питьевая вода, м3	1,8	Не используется

Новые материалы на основе пропилена.Эколого-экономические аспекты повышения эффективности производства достигаются повышением техническиххарактеристьик и расширением ассортимента выпускаемых изделий. Такие недостатки полипропилена, как низкие морозостойкость и стойкость к ударным нагрузкам при пониженных температурах ограничивают его применение в ряде областей. Поэтому одновременно с совершенствованием производства полипропилена проведены исследования по улучшению его свойств путем компаундирования (смешения) полипропилена с различными каучуками. Одним из методов улучшения свойств полипропилена является его модифицирование путем введения различных добавок на стадии смешения.

Эффективность модифицирования полипропилена каучуками зависит от многих факторов, в т.ч. от степени совместимости модификатора с полипропиленом. Для достижения необходимого совмещения компонентов используются горячие смесители «тяжелого» типа, в которых совмещение происходит за счет больших сдвиговых напряжений и высоких температур. Такая технология не всегда дает хорошие результаты при модификации полипропилена: жесткие условия переработки снижаюттермостабильность и прочность полипропилена, который в силу особенностей химсической структуры подвергается деструкции.
КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ МОДУЛЯ 2_11