Деструктивная гидрогенизация углей и нефтяных остатков : на примере завода гидрирования комбината № 18

• Автор: Журкин, Андрей Олегович
• Шифр специальности: 02.00.13, 07.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Развитие производства искусственных жидких топлив деструктивной гидрогенизацией углей, угольных смол и тяжелых нефтепродуктов в первой половине XX века

1.1 Развитие деструктивной гидрогенизации в Германии

1.2 Состояние исследований и промышленной реализации гидрогенизации топлив в Великобритании

1.3 Промышленные установки гидрогенизации в Италии и Франции

1.4 Гидрогенизация углей и тяжелых нефтепродуктов в США

1.5 Основные тенденции развития промышленного производства топлив деструктивной гидрогенизацией за рубежом в период до второй мировой войны
2 Довоенный период научных исследований и промышленных разработок гидрогенизации топлив в СССР
2.1 Основные исторические этапы научных исследований деструктивной гидрогенизации в СССР

2.2 Разработка промышленных процессов деструктивной гидрогенизации в СССР

3 Изменения технологической схемы завода гидрирования и его место
в структуре комбината на стадии проектирования
3.1 Первоначальная схема завода гидрирования и его место в структуре Комбината
3.2 Описание технологической схемы деструктивной гидрогенизации угля
3.2.1 Блок иастоподготовки
3.2.2 Блок жидкофазного гидрирования углей
3.3 Изменение технологической схемы завода гидрирования и переход на гидрогенизацию мазута
3.4 Описание технологической схемы гидрогенизации нефтяных остатков
3.4.1 Жидкофазная гидрогенизация нефтяных остатков
3.4.2 Парофазная гидрогенизация
3.4.3 Блок предварительного гидрирования
3.4.4 Блок расщепления бензинирования
3.4.5 Реакторы деструктивной гидрогенизации
4 Производство водорода газификацией бурых углей и конверсией газов гидрирования на Комбинате
4.1 Сравнительная классификация твердых горючих ископаемых и основные характеристики бурого угля Бабаевского месторождения
4.2 История пуска и освоения производства водорода из бурых углей Бабаевского месторождения на Комбинате
4.2.1 Газификация бурых углей
4.3 Получение технического водорода из водяного газа и газа расщепления углеводородов
4.4 Стадии очистки технического водорода
4.5 Медноаммиачная очистка
5 Основные этапы строительства, выполнения научноисследовательских работ и пуска объектов деструктивной гидрогенизации на комбинате
5.1 Строительство завода гидрирования и связанных с ним производств в годах
5.2 Организация научноисследовательских работ для завода гидрирования и газового завода
5.3 Прием, размещение и ремонт оборудования особых поставок на Комбинате в годах
5.4 План развития комплекса жидкофазного и парофазного гидрирования в годах
5.5 Завершение строительства первой очереди завода гидрирования
5.6 Пусковые работы на заводе гидрирования
Выводы
Список использованной литературы


Первые же два этапа приведены в современной литературе отрывочно и не систематизированы. Традиционно отцом деструктивной гидрогенизации топлив считают Фридриха Бергиуса, создателя первого промышленного процесса гидрогенизации угля и смол, хотя у него был ряд предшественников. Первые опыты гидрогенизации были проведены Марселеном Бертло в х годах XIX века, который в году предложил общий способ восстановления органических соединений йодистым водородом . Примечательно, что он распространил этот метод не только на индивидуальные соединения, но и горючие ископаемые. При воздействии насыщенной иодистоводородной кислоты на каменный уголь, древесину, древесный уголь, битумы и другие ископаемые топлива, Бертло получил жидкие маслянистые продукты в случае каменного угля, выход масла составлял до . Эксперименты проводились в запаянной стеклянной трубке при 0 С, при стократном избытке йодистого водорода . Фактически, эти опыты были первой успешной деструктивной гидрогенизацией твердых горючих ископаемых. В году опыты Бертло были повторены и подтверждены Ф. Фишером и Г. Тропшем . В России в начале XX века В. И. Ипатьевым была исследована гидрогенизация органических соединений иод давлением водорода. Работы Ипатьева явились важным этапом в создании теоретических основ деструктивной гидрогенизации топлив , . Владимира Николаевича Ипатьева можно считать одним из первопроходцев , разработки методов высокого давления до 0 атм. Уже в году он сконструировал аппарат для проведения реакций при высоких давлениях и температурах, так называемую бомбу Ипатьева . Докторская диссертация В. Н. Ипатьева год обобщала его исследования и была посвящена каталитическим реакциям при высоких температурах и давлениях. В тот же период год в США Д. Дей получил патент на каталитическое гидрирование углеводородных масел под давлением водорода, в присутствии палладия и платины . Проблема облагораживания низкосортных топлив путем гидрогенизации приобрела значительный интерес в начале XX века, когда развитие техники потребовало огромных количеств моторных жидких топлив. Особенно остро эта проблема стояла в Германии, обладающей значительными месторождениями каменных и бурых углей, при недостатке нефти. В этот период в собственной лаборатории в Ганновере Фридрих Бергиус занялся превращением тяжелых масел в более легкие и изучал влияние высоких давления и температуры на древесину и торф в процессе образования угля . Бергиус убедился в том, что в более вязких видах нефти содержится меньше водорода, чем в ес более легких фракциях. Следовательно, если добавить в нефть водород, то будет увеличиваться выход бензина. Бергиус пришел к заключению, что основной недостаток крекинга удаление водорода из жидких продуктов процесса в виде легких газообразных углеводородов, что ведет, соответственно, к образованию преимущественно ненасыщенных соединений, склонных к полимеризации и коксообразованию. Эксперименты, поставленные Бергиусом, показали, что при крекинге газойля под давлением водорода атм при температуре 0 С продукты процесса более насыщены и отсутствует коксообразование. Применив этот способ, Бергиус добился увеличения выхода бензина. Исследуя образование угля, Ф. Бергиус пришел к выводу, что каменный уголь в основном состоит из углерода и водорода, т. В годах Бергиуе провел эксперименты по гидрогенизации углей, дегтей и нефтяных остатков в различных комбинациях, при температуре С и под давлением водорода до 0 атм, получив жидкие углеводороды. В годах Бергиус запатентовал некаталитические способы гидрогенизация угля, смол и тяжелых нефтяных углеводородов с целыо получения жидкого горючего, при давлении водорода выше 0 атм и температуре ниже 0 С. В году в Германии было образовано акционерное общество Веп i для промышленной реализации работ Бергиуса. С по год были решены проблемы аппаратурного оформления деструктивной гидрогенизации угля, смол, нефтяных остатков и получения дешевого водорода. В году окончено строительство и осуществлен пуск первого в мире опытного гидрогенизационного завода в МангеймРсйнау, на котором перерабатывались тяжелые нефтепродукты и уголь.