СПб: Государственный технологический институт, 2012. — 396 с.
В учебном пособии представлены объединенные и дополненные материалы
лекционного курса «Процессы разделения и очистки продуктов
переработки нефти и газа», читаемого в СПбГТИ (ТУ) для студентов
очной и заочной форм обучения. Рассмотрены теоретические основы
процессов разделения, их выбор и возможности применительно к
разделению и очистке газов, нефтяных фракций и нефтепродуктов,
особенности технологии, основы расчета оборудования. В Приложениях
представлены вопросы для самостоятельной подготовки студентов,
тестовые задания, а также варианты индивидуальных заданий к
контрольным работам.
Содержание
Предисловие
Введение
Теоретические основы процессов разделения с использованием селективных растворителей
Селективность растворителей по отношению к разделяемым компонентам
Классификация процессов разделения смесей органических веществ
Понятие о селективности растворителей по отношению к разделяемым компонентам
Межмолекулярные взаимодействия в растворах неэлектролитов
Зависимость коэффициентов активности углеводородов в полярных растворителях от строения углеводородов
Зависимость селективности полярных растворителей по отношению к углеводородным системам от химического строения растворителей
Шкалы электронодонорной и электроноакцепторной способности соединений
Зависимость коэффициентов активности компонентов раствора от температуры
Экспериментальные методы определения коэффициентов активности компонентов раствора, их расчет и проверка термодинамической согласованности данных
Моделирование коэффициентов активности компонентов раствора
Эмпирические модели
Полуэмпирические модели
Теоретические модели
Теория регулярных растворов Скэтчарда–Гильдебранда и ее развитие
Метод ASOG (Analytical Solution of Groups)
Метод UNIFAC (UNIquac Functional – group Activity Coefficients
Азеотропная ректификация
Условие образования азеотропов и следствия из него
Зависимость температуры кипения и состава азеотропов от давления
Требования, предъявляемые к азеотропобразующим компонентам в процессе азеотропной ректификации
Применение процесса азеотропной ректификации для разделения и очистки углеводородов
Основы расчета колонн азеотропной ректификации
Экстрактивная ректификация
Применение процесса экстрактивной ректификации для выделения ароматических углеводородов
Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука методом экстрактивной ректификации
Выделение циклогексана из газоконденсатной циклогексановой фракции экстрактивной ректификацией
Выделение тиофена и его гомологов из продуктов термической переработки твердого топлива и бензина каталитического крекинга
Понятие о расчете колонн экстрактивной ректификации
Экстракция
Методы представления точек, отвечающих составам трехкомпонентных систем, на треугольной диаграмме
Свойства треугольной диаграммы
Методы построения бинодальных кривых и нод
Коэффициенты распределения и коэффициенты разделения компонентов в процессе экстракции
Экстракция бензола и его гомологов из катализатов риформинга бензиновых фракций
Комбинированные методы выделения бензола и его гомологов с использованием селективных растворителей
Экстракционная очистка среднедистиллятных нефтяных фракций
Селективная очистка масляных фракций
Экстракционное облагораживание вакуумных газойлей и мазута – сырья процессов каталитического крекинга и гидрокрекинга
Деасфальтизация нефтяных остатков
Комбинированные процессы деасфальтизации – селективной очистки нефтяных остатков
Расчет числа теоретических ступеней противоточной экстракции
Конструкции экстракторов
Основы расчета экстракторов
Абсорбция
Основные понятия процесса абсорбции
Требования к неполярным абсорбентам и их использование
Расчет числа теоретических ступеней абсорбера с помощью диаграммы У - Х
Уравнение и график Кремсера для расчета процесса абсорбции
Составление материального баланса абсорбера
Абсорбционная осушка углеводородных газов
Абсорбционная очистка сероводородсодержащих углеводородных газов
Физическая абсорбция кислых компонентов из газа
Хемоабсорбционные процессы очистки газов
Удаление кислых газов промотированными горячими карбонатными растворами
Использование комбинированных растворителей для очистки газов
Окислительные абсорбционные процессы
Выделение ацетилена из продуктов окислительного пиролиза природного газа
Выбор типа абсорберов
Кристаллизационные процессы
Простая кристаллизация
Экстрактивная кристаллизация
Депарафинизация масляных фракций
Выделение антрацена из смесей с полициклоаренами и гетероциклическими соединениями
Аддуктивная кристаллизация
Молекулярные соединения, образующиеся в результате сильных электронных донорно-акцепторных взаимодействий
Карбамидная депарафинизация
Клатратные соединения с полостями в кристаллической решетке в виде клеток
Адсорбция
Теоретические основы процесса адсорбции
Разделение газов, нефтяных фракций и нефтепродуктов на адсорбентах с неоднородной пористостью
Разделение газов, нефтяных фракций и нефтепродуктов адсорбцией на цеолитах
Короткоцикловая адсорбция
Диффузионные методы разделения
Термическая диффузия
Разделение газов и нефтепродуктов методом диффузии через мембраны
Разделение смесей с помощью жидкостных мембран
Комбинированные процессы разделения с использованием диффузии через мембраны
Химические методы разделения и очистки
Совмещенные реакционно-массообменные процессы
Литература
Основная
Дополнительная
Приложения
Пример моделирования коэффициентов активности компонентов системы бензол – диметилсульфоксид
Экспериментальные данные о равновесии жидкость – пар в бинарных системах
Литературные источники
Фазовые равновесия жидкость – жидкость
Вопросы для самостоятельной подготовки студентов
Тестовые материалы, используемые при контроле знаний студентов Предметный указатель
Введение
Теоретические основы процессов разделения с использованием селективных растворителей
Селективность растворителей по отношению к разделяемым компонентам
Классификация процессов разделения смесей органических веществ
Понятие о селективности растворителей по отношению к разделяемым компонентам
Межмолекулярные взаимодействия в растворах неэлектролитов
Зависимость коэффициентов активности углеводородов в полярных растворителях от строения углеводородов
Зависимость селективности полярных растворителей по отношению к углеводородным системам от химического строения растворителей
Шкалы электронодонорной и электроноакцепторной способности соединений
Зависимость коэффициентов активности компонентов раствора от температуры
Экспериментальные методы определения коэффициентов активности компонентов раствора, их расчет и проверка термодинамической согласованности данных
Моделирование коэффициентов активности компонентов раствора
Эмпирические модели
Полуэмпирические модели
Теоретические модели
Теория регулярных растворов Скэтчарда–Гильдебранда и ее развитие
Метод ASOG (Analytical Solution of Groups)
Метод UNIFAC (UNIquac Functional – group Activity Coefficients
Азеотропная ректификация
Условие образования азеотропов и следствия из него
Зависимость температуры кипения и состава азеотропов от давления
Требования, предъявляемые к азеотропобразующим компонентам в процессе азеотропной ректификации
Применение процесса азеотропной ректификации для разделения и очистки углеводородов
Основы расчета колонн азеотропной ректификации
Экстрактивная ректификация
Применение процесса экстрактивной ректификации для выделения ароматических углеводородов
Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука методом экстрактивной ректификации
Выделение циклогексана из газоконденсатной циклогексановой фракции экстрактивной ректификацией
Выделение тиофена и его гомологов из продуктов термической переработки твердого топлива и бензина каталитического крекинга
Понятие о расчете колонн экстрактивной ректификации
Экстракция
Методы представления точек, отвечающих составам трехкомпонентных систем, на треугольной диаграмме
Свойства треугольной диаграммы
Методы построения бинодальных кривых и нод
Коэффициенты распределения и коэффициенты разделения компонентов в процессе экстракции
Экстракция бензола и его гомологов из катализатов риформинга бензиновых фракций
Комбинированные методы выделения бензола и его гомологов с использованием селективных растворителей
Экстракционная очистка среднедистиллятных нефтяных фракций
Селективная очистка масляных фракций
Экстракционное облагораживание вакуумных газойлей и мазута – сырья процессов каталитического крекинга и гидрокрекинга
Деасфальтизация нефтяных остатков
Комбинированные процессы деасфальтизации – селективной очистки нефтяных остатков
Расчет числа теоретических ступеней противоточной экстракции
Конструкции экстракторов
Основы расчета экстракторов
Абсорбция
Основные понятия процесса абсорбции
Требования к неполярным абсорбентам и их использование
Расчет числа теоретических ступеней абсорбера с помощью диаграммы У - Х
Уравнение и график Кремсера для расчета процесса абсорбции
Составление материального баланса абсорбера
Абсорбционная осушка углеводородных газов
Абсорбционная очистка сероводородсодержащих углеводородных газов
Физическая абсорбция кислых компонентов из газа
Хемоабсорбционные процессы очистки газов
Удаление кислых газов промотированными горячими карбонатными растворами
Использование комбинированных растворителей для очистки газов
Окислительные абсорбционные процессы
Выделение ацетилена из продуктов окислительного пиролиза природного газа
Выбор типа абсорберов
Кристаллизационные процессы
Простая кристаллизация
Экстрактивная кристаллизация
Депарафинизация масляных фракций
Выделение антрацена из смесей с полициклоаренами и гетероциклическими соединениями
Аддуктивная кристаллизация
Молекулярные соединения, образующиеся в результате сильных электронных донорно-акцепторных взаимодействий
Карбамидная депарафинизация
Клатратные соединения с полостями в кристаллической решетке в виде клеток
Адсорбция
Теоретические основы процесса адсорбции
Разделение газов, нефтяных фракций и нефтепродуктов на адсорбентах с неоднородной пористостью
Разделение газов, нефтяных фракций и нефтепродуктов адсорбцией на цеолитах
Короткоцикловая адсорбция
Диффузионные методы разделения
Термическая диффузия
Разделение газов и нефтепродуктов методом диффузии через мембраны
Разделение смесей с помощью жидкостных мембран
Комбинированные процессы разделения с использованием диффузии через мембраны
Химические методы разделения и очистки
Совмещенные реакционно-массообменные процессы
Литература
Основная
Дополнительная
Приложения
Пример моделирования коэффициентов активности компонентов системы бензол – диметилсульфоксид
Экспериментальные данные о равновесии жидкость – пар в бинарных системах
Литературные источники
Фазовые равновесия жидкость – жидкость
Вопросы для самостоятельной подготовки студентов
Тестовые материалы, используемые при контроле знаний студентов Предметный указатель