Ректификационные газы

Нефть, как природный ресурс, в чистом виде не используется ни в одной из областей промышленности. Из нефти получают целый ряд продуктов которые владеют разными свойствами, химическими составом и применяются для разных целей. Область применения продуктов переработки нефти обширна: начиная от моторного топлива, сырья для химической промышленности и заканчивая строительными материалами и дорожным покрытием.

Для получения отдельных компонентов нефти ее подвергают технологической обработке, которая называется ректификацией.

Ректификация – это процесс разделения смесей на фракции, который происходит вследствие разницы температуры кипения и конденсации компонентов.

Сам процесс ректификации происходит в специальных установках, называемых ректификационными колоннами. Конструктивно ректификационная колонна колонна представляет собой цилиндрическое сооружение, расположенное вертикально и разделенное на ряд перегородок, на которых, собственно, и происходит конденсация разных фракций, отличающихся разной температурой кипения.

Получение продуктов перегонки нефти происходит на нефтеперерабатывающих заводах, с постоянно работающей установкой.

Ректификационные газы колонны

Образование ректификационных газов

В процессе ректификации, нефть проходит через печь, где происходит ее нагревание до температуры 320-350°. Вследствие нагревания нефти происходит закипание и испарение отдельных компонентов. Эти компоненты переходят в газообразное агрегатное состояние, а далее путем конденсации на разных уровнях ректификационной колонны, выделяются разные продукты переработки нефти. Остатком после испарения легких фракций является мазут. Компонентами, которые получаются путем конденсации в ректификационной колонне, являются дизельное топливо, керосин, лигроин, бензин и ректификационные газы.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Перекрестноточные насадки (ПТН)

Ректификационные газы из перечисленных сконденсированных компонентов имеют самую низкую температуру кипения – не более 40°С. Они представляют собой низкомолекулярные углеводороды, собирающиеся в самой верхней части ректификационной колоны. Эти газовые потоки перерабатываются на газофракционирующих установках, при этом получают товарные сжиженные газы пропан, бутан и изобутан и другие.

Применение ректификационных газов

Основное применение ректификационных газов – использование их в качестве горючего в бытовых нагревательных приборах, на транспорте, а также в промышленности.

В быту все еще распространено применение пропан — бутановых смесей в подвозных газовых баллонах, для районов с отсутствующим центральным газоснабжением для приготовления пищи и отопления помещений. В этом случае пропан — бутановые смеси поставляются в сжиженном состоянии.

Бутан может применяться для заправки обычных зажигалок. Также на бутане могу работать осветительные приборы – фонари и прожектора.

Бутан может быть использован в промышленных холодильниках в качестве хладагента. Считается, что пропан-бутан не настолько вреден для окружающей среды в сравнении с традиционным фреоном.

Пропан — бутановые смеси применяют при выполнении газосварочных работ в промышленности. При этом данные газы являются более дешевым заменителем ацетилена – традиционного сварочного газа, незначительно уступая ему по температуре горения.

В последнее время в связи с подорожанием бензинов и дизельного топлива все большее распространении получает применение пропан — бутановых смесей, а также метана в качестве моторных топлив для автомобилей. В сравнении с бензинами эти газы более экологически чистые и гораздо дешевле жидких моторных топлив.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Ректификация нефти в ректификационной колонне

Газы группы алканов могут применяться и в парфюмерной отрасли – при изготовлении лаков для волос, тушей для ресниц.

При ремонте или прокладке дорожных покрытий газы могут применяться для разогревания асфальта.

Этан является основным сырьем для получения промышленного этилена.

Состав ректификационных газов

Как уже упоминалось выше, по своему химическому составу ректификационные газы, в основном состоят из метана, этана, пропана и бутана.

Для определения состава ректификационных газов выполняется анализ состава общей смеси. Такой анализ проводят при помощи низкотемпературной ректификации. Так как нужные углеводороды имеют разные физические свойства их можно разделить, как и при первичной дистилляции нефти. Но данный метод не позволяет полностью определить состав ректификационных газов, и является очень дорогим.

Поэтому для определения состава используется метод хроматографического анализа. Данный метод состоит в разделении веществ — примесей, жидких веществ от необходимых газообразных продуктов методом сорбции и десорбции при помощи сорбента. Такой метод анализа увеличивает точность определения состава смеси в два раза. Также используется и после низкотемпературной ректификации для увеличения точности определения состава. Такие методы применяются в первую очередь в нефтехимии, но их также используют для определения химических веществ похожего состава: пестициды, лекарственные препараты, вещества растительного происхождения.

Условия проведения анализа зависят от природы строения и происхождения вещества. Разные методы хроматографии, такие как газожидкостная и газоадсорбционная позволяют анализировать летучие термостабильные вещества, в том числе и для углеродов, не имеющих функциональных групп.

Кстати, прочтите эту статью тоже:  Распределители жидкости

Доля ректификационных газов, образующихся при прямой перегонке нефти, составляет 25 – 30 % от общего количества газов, которые образуются на всех этапах переработки нефти, остальное – крекинг и риформинг — газы.

Состав ректификационных газов сильно разнится в зависимости от типа и режима работы ректификационных установок.

Ниже приведен типовой состав ректификационных газов:

Компоненты % мол компоненты % мол
Инертные (N2, С2, О2) 4,1 Пропан 9,4
Водород 6,1 Бутаны 2,6
Метан 39,1 Пентаны 1,4
Этилен 7,3 Сероводород 3,0
Этан 17,5 Углекислый газ 0,6
Пропен 8,9 Всего 100

Добавить комментарий