ГАЗИФИКАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ, превращ. мазута, гудрона или тяжелых остатков от вторичных процессов нефтепереработки (крекинг, риформинг и др.) в горючий газ, осн. компонентами к-рого являются СО и Н2. Процесс осуществляется при 1230-1480 °С под давлением подаваемого окислителя - воздуха, паровоздушной (обогащенной О2) или парокислородной смеси.
Горючий газ образуется при недостатке кислорода в автотермич. условиях. При этом необходимое тепло подводится за счет экзотермич. р-ций газификации с образованием оксидов углерода. Состав и выход газа, напр. при парокислородной газификации нефтяных остатков, определяются из условий равновесия конверсии СН4 и СО:
СН4 + 0,5О2 - СО + 2Н2 + 34 МДж
СН4 + Н2О = СО + ЗН2 - 210 МДж
СО + Н2О = СО2 + Н2 + 44 МДж
Сера, содержащаяся в сырье, превращается в H2S (90%), COS (7%), CS2 (2%); ок. 1% S остается в саже. Азот нефтяных остатков переходит в N2, NH3, NO и циан, кислород превращается в Н2О, СО2 и СО.
Целевые продукты газификации нефтяных остатков могут быть самыми разными, но во всех случаях технол. схема включает след. процессы: нагрев сырья и смешение его с окислителем; собственно газификацию (сгорание нефтяных остатков) в реакторе - цилиндрич. аппарате, футерованном высокоглиноземистым огнеупорным материалом; охлаждение газа в котле-утилизаторе (газоохладителе); очистку от сажи и др. примесей.
Наиб. распространена в пром-сти газификация нефтяных остатков парокислородной смесью под давл. 6-10 МПа с целью получения синтез-газа. Мощность газификационных установок-до 800 т перерабатываемых нефтяных остатков в год. Образовавшийся синтез-газ очищают от мех. примесей (сажа м. б. возвращена в реактор) и сернистых соединений. Состав синтез-газа (% по объему): 43-47 СО, 42-45 Н2, 4-6 СО2, 2-5 N2. Расход (на 1 кг сырья): О2 0,75-0,85 м3, пара 0,4-0,5 кг. Выход газа 2,8-3,0 м3 на 1 кг нефтяных остатков.
Для получения техн. Н2 синтез-газ подвергают каталитич. конверсии с водяным паром. Образовавшийся газ тщательно очищают от оксидов углерода. Состав газа (% по объему): 97,0-97,5 Н2, 1,8-2,0 СН4, 0,7-0,8 N2, до 0,02 СО, до 0,005 СО2. Расход сырья 4,2-4,5 т на 1 т Н2. При произ-ве газа для синтеза NH3 необходимое соотношение N2: Н2 достигается промывкой газа жидким N2 с одновременной очисткой от сернистых соед. СО и СО2 или добавлением N2 к техн. Н2.
При газификация нефтяных остатков воздухом или обогащенной О2 паровоздушной смесью, расход к-рых соотв. составляет 4,8-5,0 и 2,0-2,2 м3 на 1 кг сырья, образуется газ, используемый в металлургии (т. наз. восстановительный газ), а после очистки от сажи, сернистых соед. и частично от СО2 - как топливо (отопительный, или энергетический, газ) с теплотой сгорания ок. 8000 кДж/м3. Примерный состав газа (% по объему): воздушной газификации - 21-22 СО, 15-18 Н2, 2,5-4,0 СО2, 56-59 N2; паровоздушной газификации - 33-36 СО, 29-31 Н2, 3,0-4,5 СО2, 30-31 N2.
===
Исп. литература для статьи «ГАЗИФИКАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ»: Рябцев И. И., Волков А. А^ Производство газа из жидких
топлив для синтеза аммиака и спиртов, М., 1968; Производство водорода,
синтез-газа и энергетического газа, М., 1981. Н.А. Кириченко.
Страница «ГАЗИФИКАЦИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.