Основные процессы нефтехимии
Покупка
Издательство:
Профессия
Редактор:
Мейерс Р. А.
Пер. под. ред.:
Голубева Ирина Александровна
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 752
Дополнительно
Вид издания:
Справочная литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-91884-070-2
Артикул: 631080.02.99
Подробно рассмотрены более 50 лицензионных технологий производства важнейших нефтехимических продуктов от крупнейших нефтехимических концернов и ведущих научных центров нефтехимической отрасли. Каждая технология реализована на практике и включает подробное описание процесса: технологическую схему, сведения об уникальных или ключевых элементах оборудования, химию и конструкцию установок, используемые катализаторы, свойства основных и побочных продуктов, безопасность процесса и его экономические показатели. Отдельные разделы книги посвящены мерам по улучшению экологических показателей работы технологических установок, снижению выбросов и отходов.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников предприятий нефтепереработки и нефтехимии, проектировщиков, научных сотрудников, преподавателей и студентов профильных специальностей.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 18.03.01: Химическая технология
- 21.03.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Магистратура
- 18.04.01: Химическая технология
- 21.04.01: Нефтегазовое дело
- ВО - Специалитет
- 21.05.05: Физические процессы горного или нефтегазового производства
- 21.05.06: Нефтегазовые техника и технологии
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Роберт А. Мейерс (ред.) ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ НЕФТЕХИМИИ Cправочник Перевод с английского языка под редакцией И. А. Голубевой Санкт-Петербург 2015 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
УДК 665.63 ББК 35.514 О72 Подробно рассмотрены более 50 лицензионных технологий производства важней ших нефтехимических продуктов от крупнейших нефтехимических концернов и ведущих научных центров нефтехимической отрасли. Каждая технология реализована на практике и включает подробное описание процесса: технологическую схему, сведения об уникальных или ключевых элементах оборудования, химию и конструкцию установок, используемые катализаторы, свойства основных и побочных продуктов, безопасность процесса и его экономические показатели. Отдельные разделы книги посвящены мерам по улучшению экологических показателей работы технологических установок, снижению выбросов и отходов. Справочник предназначен для инженерно-технических работников предпри ятий нефте переработки и нефтехимии, проектировщиков, научных сотрудников, преподавате лей и студентов профильных специальностей. УДК 665.63 ББК 35.514 Copyright © 2005 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. © The McGraw-Hill Companies, Inc., 2005 © ЦОП «Профессия», 2015 © Перевод, оформление: ЦОП «Профессия», 2015 ISBN 0-07-141042-7 (англ.) ISBN 978-5-91884-070-2 О72 Р. А. Мейерс (ред.). Основные процессы нефтехимии. Справочник : пер. с англ. яз. / [Р. А. Мейерс и др.] ; под ред. И. А. Голубевой. — СПб. : ЦОП «Профессия», 2015. — 752 с., ил. ISBN 978-5-91884-070-2 ISBN 0-07-141042-7 (англ.) ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие к русскому изданию ....................................................................................25 Предисловие ......................................................................................................................26 Соавторы ............................................................................................................................28 Благодарности ...................................................................................................................30 Часть I. УКСУСНАЯ КИСЛОТА .................................................................................. 31 Глава 1.1. Процесс ACETICA® компании Chiyoda ............................................................ 33 Введение .............................................................................................................................33 Химия процесса .................................................................................................................34 Основные реакции.........................................................................................................34 Приготовление катализатора ........................................................................................35 Образование побочных продуктов ................................................................................36 Регенерация иодида .......................................................................................................37 Особенности ......................................................................................................................37 Описание ............................................................................................................................38 Секция реактора ............................................................................................................38 Секция дистилляции .....................................................................................................40 Секция извлечения иодидов .........................................................................................41 Характеристики продукта .................................................................................................41 Выход продукта и отходы ..................................................................................................42 Экономические характеристики технологии ACETICA ....................................................42 Комплекс услуг, оказываемых компанией Chiyoda...........................................................43 Опыт промышленной эксплуатации ................................................................................43 Литература .........................................................................................................................44 Часть II. АНИЛИН ......................................................................................................45 Глава 2.1. Анилиновый процесс DuPont/KBR ...................................................................47 Введение .............................................................................................................................47 Обзор анилинового рынка ................................................................................................48 Химия процесса .................................................................................................................49 Описание ............................................................................................................................49 Получение мононитробензола ......................................................................................49 Получение анилина .......................................................................................................50 Особенности технологии ...................................................................................................50 Расход сырья и энергоносителей ......................................................................................51 Качество продукта .............................................................................................................51 Отходы и выбросы .............................................................................................................52 Литература .........................................................................................................................52 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Оглавление Часть III. 1,3-БУТАДИЕН ........................................................................................... 53 Глава 3.1. Технология экстракции бутадиена компании BASF .......................................... 55 Введение .............................................................................................................................55 Перспективы процесса ......................................................................................................55 Описание ............................................................................................................................56 Экономические показатели ..............................................................................................59 Сырье .............................................................................................................................59 Качество и выход продукта ...........................................................................................59 Расход энергоносителей ................................................................................................59 Расход химреагентов ......................................................................................................60 Экология ............................................................................................................................60 Особенности ......................................................................................................................61 Глава 3.2. Процесс KLP компании UOP для гидрирования ацетиленов до 1,3-бутадиена ......................................................................................................... 62 Введение .............................................................................................................................62 Бутадиен .............................................................................................................................62 Процесс KLP ......................................................................................................................63 Химия процесса .................................................................................................................64 Опыт промышленного применения .................................................................................65 Экономические показатели ..............................................................................................65 Часть IV. КУМОЛ ....................................................................................................... 67 Глава 4.1. Технология производства кумола CDCumene® компании CDTECH .................................................................................................... 69 Введение .............................................................................................................................69 Перспективы процесса ......................................................................................................70 Химия процесса .................................................................................................................70 Описание ............................................................................................................................71 Алкилирование ..............................................................................................................71 Переалкилирование.......................................................................................................73 Перегонка ......................................................................................................................73 Экономические показатели ..............................................................................................74 Расход сырья и энергоносителей ..................................................................................75 Катализаторы .................................................................................................................75 Отходы процесса ............................................................................................................76 Краткий перечень особенностей ......................................................................................76 Глава 4.2. Процесс Q-Max™ компании UOP ................................................................... 77 Введение .............................................................................................................................77 Химия процесса .................................................................................................................78 Переалкилирование ДИПБ ...........................................................................................79 Побочные реакции ........................................................................................................79 Описание ............................................................................................................................80 Влияние примесей в сырье ................................................................................................82 Влияние примесей в сырье на чистоту кумола .............................................................82 Влияние каталитических ядов ......................................................................................83 Показатели .........................................................................................................................84 Капитальные и эксплуатационные затраты .....................................................................85 Опыт промышленной эксплуатации ................................................................................85 Литература .........................................................................................................................86 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Оглавление Часть V. ЭТИЛБЕНЗОЛ .............................................................................................. 87 Глава 5.1. Жидкофазный процесс EBOne (Lummus/UOP) и процесс CDTECH EB® (Lummus/CR&L) .......................................................................................................... 89 Введение .............................................................................................................................89 Перспективы процессов ....................................................................................................90 Химия .................................................................................................................................92 Описание ............................................................................................................................92 Процесс EBOne ..............................................................................................................92 Процесс CDTECH EB .....................................................................................................95 Экономические показатели ..............................................................................................96 Капитальные затраты ....................................................................................................96 Сырье .............................................................................................................................96 Выход продукта и его качество .....................................................................................97 Катализаторы .................................................................................................................98 Отходы процессов ..........................................................................................................99 Расход сырья и энергоносителей ..................................................................................99 Краткий перечень особенностей процессов ....................................................................99 Технология EBOne ..........................................................................................................99 Технология CDTECH EB ..............................................................................................100 Глава 5.2. Этилбензольный процесс компании Polimeri Europa ........................................101 Введение ...........................................................................................................................101 Химия процесса ...............................................................................................................102 Катализатор .....................................................................................................................103 Потеря активности катализаторов ..............................................................................103 Описание процесса ..........................................................................................................104 Преимущества процесса и катализатора ........................................................................106 Технология процесса ...................................................................................................106 Семейство катализаторов PBE ....................................................................................108 Показатели процесса .......................................................................................................108 Опыт промышленной эксплуатации ..............................................................................108 Глава 5.3. Технология EBMaxSM компаний ExxonMobil и Badger ......................................109 Введение ...........................................................................................................................109 Производство этилбензола ..............................................................................................109 Свойства этилбензола .....................................................................................................112 Катализаторы процесса EBMax .......................................................................................112 Химия процесса и характеристики катализатора EBMax ..............................................114 Описание процесса ..........................................................................................................117 Адаптация и оптимизация ...............................................................................................120 Варианты процесса для переработки разбавленного этилена .......................................121 Перевод установок на технологию EBMax и увеличение их производительности .......122 Качество этилбензола ......................................................................................................123 Расход сырья и энергоносителей ....................................................................................124 Потребность в катализаторах ..........................................................................................125 Конструкция установки EBMax ......................................................................................125 Литература .......................................................................................................................126 Часть VI. ЭТИЛЕН ....................................................................................................127 Глава 6.1. Получение этилена по технологии SRT® компании ABB Lummus Global ............129 Введение ...........................................................................................................................129 История разработки и промышленного применения ....................................................129 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Оглавление Химия процесса ...............................................................................................................131 Образование и отложение кокса .................................................................................134 Печи пиролиза .................................................................................................................136 Технологическая схема этиленового процесса ...............................................................138 Описание процесса ......................................................................................................138 Интеграция этиленового завода с НПЗ ..........................................................................142 Последние достижения в области технологии ...............................................................142 Реакции метатезиса олефинов ....................................................................................143 Технология каталитического дистилляционного гидрирования CDHydro® ..............143 Интеграция газовых турбин с печами пиролиза ........................................................144 Технология охлаждения двух- и трехкомпонентными хладагентами ........................145 Высокопроизводительные печи пиролиза .................................................................145 Проектирование печей и горелок с низким уровнем выброса NOx с применением вычислительной механики сплошных сред ......................................145 Промышленное применение технологии .......................................................................146 Экономические аспекты производства этилена ............................................................147 Глава 6.2. Этиленовая технология компании Stone & Webster ..........................................148 Введение ...........................................................................................................................148 Экономические факторы ................................................................................................148 История разработки: система пиролиза .........................................................................151 История разработки: система разделения продуктов ....................................................155 Описание процесса ..........................................................................................................158 Пиролиз газообразного сырья ....................................................................................158 Пиролиз жидкого сырья ..............................................................................................166 Вопросы проектирования крупных заводов ...................................................................175 Реализация проектов .......................................................................................................178 Литература .......................................................................................................................181 Глава 6.3. Этиленовая технология SCORE™ компании KBR ...........................................182 История разработки и применения ................................................................................182 Технология высокоселективного пиролиза ....................................................................183 Влияние времени контакта на выход этилена ............................................................183 Экономические показатели пиролиза с малым временем контакта .........................185 Особенности печей SC-1 .............................................................................................186 Оптимальная схема разделения продуктов ....................................................................189 Особенности схемы с деэтанизацией на входе системы разделения .........................189 Особенности схемы с депропанизацией на входе системы разделения ....................191 Перспективы развития технологии ................................................................................194 Часть VII. МЕТАНОЛ ................................................................................................195 Глава 7.1. Технология MegaMethanol® компании Lurgi ...................................................197 История развития технологии ........................................................................................197 Технология MegaMethanol ................................................................................................198 Описание процесса ..........................................................................................................199 Обессеривание .............................................................................................................199 Сатурация.....................................................................................................................199 Предварительная конверсия .......................................................................................201 Автотермическая конверсия .......................................................................................201 Комбинированная конверсия .....................................................................................203 Утилизация отходящего тепла .....................................................................................205 Синтез метанола ..........................................................................................................206 Секция синтеза метанола ............................................................................................207 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Оглавление Ректификация метанола ..............................................................................................211 Последние метанольные проекты Lurgi ..........................................................................211 Часть VIII. ПОЛУЧЕНИЕ СПИРТОВ МЕТОДОМ ОКСОСИНТЕЗА...........................213 Глава 8.1. Производство спиртов по технологии компании Johnson Matthey .....................215 Введение ...........................................................................................................................215 Описание процесса ..........................................................................................................216 Гидроформилирование ................................................................................................216 Извлечение родия ........................................................................................................217 Гидрирование ...............................................................................................................218 Ректификация и гидроочистка ...................................................................................218 Однократное и двукратное гидроформилирование ...................................................219 Технологическая схема процесса ....................................................................................219 Достоинства технологии компании Johnson Matthey ......................................................219 Эффективность использования сырья .......................................................................219 Гибкость процесса ........................................................................................................221 Оперативное переключение на другой продукт .........................................................221 Безопасность для окружающей среды ........................................................................221 Требования к сырью ........................................................................................................222 Общие требования .......................................................................................................222 Диены и пероксиды .....................................................................................................222 Сера ..............................................................................................................................222 Хлор ..............................................................................................................................223 Экономические показатели процесса .............................................................................224 Капитальные затраты ......................................................................................................225 Опыт промышленного применения ...............................................................................225 Литература .......................................................................................................................226 Часть IX. ФЕНОЛ И АЦЕТОН ...................................................................................227 Глава 9.1. Производство фенола из кумола по технологии компании Polimeri Europa ...........................................................................................................229 Введение ...........................................................................................................................229 Технология производства кумола ....................................................................................229 Химия процесса ...........................................................................................................230 Особенности процесса ................................................................................................231 Описание процесса ......................................................................................................232 Выход продукта и баланс материалов .........................................................................233 Экономические показатели процесса.........................................................................233 Отходы и выбросы .......................................................................................................234 Технология производства фенола ...................................................................................234 Химия процесса ...........................................................................................................234 Особенности процесса ................................................................................................235 Описание процесса ......................................................................................................235 Выход продукта и баланс материалов .........................................................................237 Экономические показатели процесса.........................................................................238 Отходы и выбросы .......................................................................................................238 Глава 9.2. Фенольный процесс компаний Sunoco и UOP ..................................................239 Введение ...........................................................................................................................239 Получение кумола ...........................................................................................................239 Получение фенола ...........................................................................................................241 Способ получения фенола окислением кумола .............................................................241 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru
Оглавление Общее описание и химия процесса ................................................................................241 Технологическая схема и внесенные улучшения ...........................................................242 Секция окисления .......................................................................................................242 Усовершенствования в секции окисления .................................................................244 Секция концентрирования .........................................................................................245 Усовершенствования в секции концентрирования ...................................................245 Секция разложения .....................................................................................................246 Усовершенствования в секции разложения ...............................................................247 Секция нейтрализации и внесенные в нее усовершенствования ..............................247 Секция очистки ацетона и внесенные в нее усовершенствования ...........................248 Секция фракционирования и очистки фенола ..........................................................250 Усовершенствования в секции фракционирования и очистки фенола ....................251 Секция гидрирования α-метилстирола ......................................................................254 Крекинг смолы ............................................................................................................255 Безопасность процесса ................................................................................................255 Вывод ...............................................................................................................................256 Литература .......................................................................................................................257 Глава 9.3. Фенольный процесс компании KBR ...............................................................258 Введение ...........................................................................................................................258 История развития технологии ........................................................................................259 Структура производства и потребления фенола ............................................................259 Объемы производства по регионам мира ...................................................................259 Структура целевого потребления фенола ...................................................................259 Химия процесса ...............................................................................................................261 Описание процесса ..........................................................................................................262 Окисление ....................................................................................................................263 Концентрирование кумола .........................................................................................265 Реакция разложения ....................................................................................................265 Нейтрализация ............................................................................................................266 Отделение ацетона .......................................................................................................266 Отделение фенола и удаление тяжелых компонентов ...............................................268 Извлечение, гидрирование и очистка α-метилстирола .............................................269 Дефеноляция сточных вод ..........................................................................................269 Газоотводная система и аварийный скруббер ............................................................269 Характеристики сырья и продуктов ................................................................................269 Кумол ...........................................................................................................................269 Фенол ...........................................................................................................................270 Ацетон ..........................................................................................................................270 α-Метилстирол ............................................................................................................271 Выход продуктов ..............................................................................................................271 Расход энергоносителей ..................................................................................................271 Хранение и отгрузка продуктов ......................................................................................272 Экологические аспекты ...................................................................................................272 Газообразные выбросы ................................................................................................272 Жидкие органические отходы .....................................................................................273 Сточные воды ..............................................................................................................273 Вопросы безопасности ....................................................................................................273 Секция окисления .......................................................................................................273 Секция концентрирования .........................................................................................274 Секция разложения .....................................................................................................274 Экономические показатели ............................................................................................274 Капитальные затраты и влияние масштабов производства ...........................................276 Убыточность производства ацетона ................................................................................276 ©ЭБС «Неaфть и Газ», 2021 © ЦОП «Профессия», 2009–2021. Все права защищены. www.epcprof.ru