Исследование процесса переработка тар-продукта Устюртского газохимического комплекса

АННОТАЦИЯ

В статье приведены данные о процессе пиролиза Сургуилского газоконденсата, нормы его образования, опытные данные по переработке тар-продукта для получение ценных продуктов, как кокс, битум, и легких фракций. Изложены данные анализов и технологические схемы переработки тар-продукта.

ABSTRACT

The article presents data on the pyrolysis process of the Surguil gas condensate, the rate of its formation, experimental data on the processing of product containers to obtain valuable products such as coke, bitumen and light fractions. The data of analyzes and technological schemes for the processing of containers of the product are presented.

Ключевые слова: тар-продукт, пиролиз, битум, кокс, газоконденсат, технические характеристики.

Keywords: tar product, pyrolysis, bitumen, coke, gas condensate, technical characteristics

 Приобретающее всемирную известность в производстве полимерной продукции СП ООО «Uz-Kor Gas Chemical» имеет производственную годовую мощность по полиэтилену 387 тыс. тонн, по полипропилену – 83 тыс. тонн, при этом образуется более 109 тыс. тонн пиролизного конденсата. В ходе этого получается более 54,9 тысячи тонн сжиженного углеводородного газа и свыше 34 тысяч тонн стабильного газового конденсата. Данные СУГ и конденсат отправляются на печи для пиролиза и получения этилена и пропилена для производства гранулированного полиэтилена и полипропилена.

 При пиролизе пропана и более тяжелых углеводородов, кроме этилена, образуются и другие продукты: пропилен, бутилен-дивинильная фракция (БДФ), пироконденсат (смесь углеводородов C₅–C₉), тяжелая смола пиролиза. Причем чем тяжелее пиролизное сырье, тем больше образуется жидких продуктов пиролиза и меньше этилена. Выход пиролиза составляет. мас.%:

Н₂+СН₄ – 35,1;

С₂Н₄ – 54,4;

С₆–180°С – 6,6;

ТЖТ – 3,9.

В ходе процесса в башне гашения пирогаза образуется тяжелая смола пиролиза, то есть тар-продукт. Тяжелая смола пиролиза (ТСП) – это смесь конденсированных алкил- и алкенилароматических углеводородов с двумя и более циклами, олигомеров алкенилароматических углеводородов и некоторого количества асфальтенов и других высокомолекулярных соединений [1–3].

 В данное время этот продукт не подлежит прямому использованию в качестве товара или же добавки для каких-либо смесей. Переработка тар-продукта является весьма перспективном направлением. На это указывают нормы его образования (табл. 1).

Зарубежный опыт показывает, что тар-продукт является эффективной углеводородной добавкой для производства нефтяного кокса, в качестве наполнителя при производстве анодной массы.

Таблица 1.

Паспортные данные образуемого отхода (тар-продукта)

В Республике Узбекистан в данное время он не подлежит переработке, прямая добавка к битуму тар-продукта привела к ухудшению его технических характеристик. Для опыта было взято БНД 60/90 и тар-продукта в качестве добавки от 5 до 30 %.

Предлагаемая нами технология по переработке тар-продукта приведена в виде технологической схемы. Согласно схеме продуктами переработки тяжелой смолы пиролиза являются малосернистый кокс (≤0,5 % серы), битум, а также средние и легкие фракции, которые можно использовать в лакокрасочной сфере в качестве растворителей.

Опыты проводились на опытно-лабораторной установке, собранной в городе Ахангаран в фирме «Биофуел», которая является опытным полигоном исследовательского института Госкомэкологии. Принципиальная схема установки пиролиза проводится на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема пиролиза тар-продукта

1 – камера для коксования; 2 – ректификационная колонна

Полученный при этом гудронат далее смешивается с тар-продуктом примерно один к одному, после отправляется на установку окисления и получения битума. Схема установки показана на рисунке 2:

Рисунок 2. Схема окисленного битума

1 – смесительная емкость; 2 – насос для прокачки; 3 – куб для окисления битума; 4 – штуцер для барботажа воздухом

На установке получения битума сырье для начала проходит процесс циркуляции до температуры 190–200 °С в течение 2–3 часов. Далее проводится процесс окисления, для этого открывается штуцер для барботера воздухом в течение 2 часов. После прекращения поднятия паров процесс останавливается, и битуму дают остыть до температуры слива. Анализы полученного битума проводились по стандартам марки битума БНД 40/60 (табл. 2).

Из таблицы 2 видно, что температуры размягчения по кольцу и шару битума не соответствуют друг другу. В связи с этим был проведен опыт по получению битума по совместимости нефтяными остатками. Но, к сожалению, большое количество содержание парафинов в нефти вместе с асфальтенами в тяжелой смоле снижают технические характеристики битума. Они становятся хрупкими и не устойчивы к низким температурам. Анализы данного образца были проведены в лаборатории Ферганского НПЗ в соответствии государственными стандартами (табл. 3).

Таблица 2.

Технические характеристики битума из тар-продукта

 Таблица 3.

Технические характеристики битума совместимой окисление тар-продуктом

Таким образом, было установлено, что тар-продукт сам по себе несовместим в качестве добавки с остатками нефти при получении битума, так как по всем показателям полученный битум не может быть ни кровельным, ни дорожным, ни строительным битумом. В связи с этим дальнейшее наше исследование направлено на получение вяжущих композиционных материалов на основе тар-продуктов.

Список литературы:

1. Изучение образования тяжелых смолистых (тар) продуктов при пиролизе углеводородного сырья Устюртского газоконденсата / М.А. Ахмадалиев, И.И. Шарофиддинов // Universum: технические науки: научный журнал. – № 5 (86). – Ч. 4. – С. 20–24.
2. Некоторые особенности процесса совместного пиролиза этана и сжиженных углеводородных газов / Д.Х. Сафин, Р.Т. Зарипов, Р.А. Сафаров, Ф.М. Калимуллин [и др.] // Вестник Сибирского технологического университета. – 2020. – № 7. – Т. 23. – С. 49–51.
3. Официальный сайт СП ООО «Uz-Kor Gas Chemical» / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.uzkor.com/index.php/ru/deyatelnost.