Предложите два способа очистки пропана от примесей пропена
Вопрос по химии:
Как можно очистить пропан от примеси пропена и пропина
Ответы и объяснения 1
Пропен можно поглотить бромной водой:
СН3-СН=СН2 + Вr2 → СН3-СНВr-СН2Вrили
водным раствором перманганата калия:
СН3-СН=СН2 + [О] + Н2О → СН3-СН(ОН)-СН2ОН.
Пропан с этими веществами не реагирует и улетучивается.
Так же с пропином.
Знаете ответ? Поделитесь им!
Как написать хороший ответ?
Чтобы добавить хороший ответ необходимо:
- Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
- Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
- Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.
Этого делать не стоит:
- Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
- Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
- Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
- Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!
Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.
Источник
X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
МЕТОДИКА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПРОПАНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОВАРНОГО ПРОДУКТА
Присутствие метанола в товарном пропане ухудшает его качество, как сырья для нефтехимического синтеза. Например, при дегидрировании пропана до пропилена присутствие метанола в сырье снижает активность катализатора дегидрирования. Кроме того, при поставке пропана на экспорт, его цена зависит от содержания в нём метанола. В связи с этим, получение чистого товарного пропана, не содержащего метанола, является задачей крайне актуальной.
В сырье установок газоразделения — широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) содержится от 0,03 % масс. до 0,20 % масс. и более метанола. При разделении ШФЛУ на газофракционирующих установках метанол концентрируется в пропановой фракции. В товарном пропане содержится уже (0,5 ÷ 1,0) % масс. метанола.
Попадание метанола в сжиженные газы обусловлено применением его в качестве ингибитора гидратообразования при транспортировке и переработке газового сырья в низкотемпературных условиях. Для исключения образования гидратов при низкой температуре необходимо осушать газ до точки росы, соответствующей минимальной температуре процесса. Однако осушка газа достаточно дорогостоящий процесс. Гораздо более дешевым является применение ингибиторов гидратообразования, главным из которых является метанол. Данная технология отличается простотой и практически не имеет затрат энергии, но применение метанола приводит к загрязнению им продуктов газоразделения.
До настоящего времени существующие способы решения этой проблемы — отмывка метанола водой и каталитическая очистка газового конденсата на импортном медьсодержащем катализаторе являются крайне неэффективными. Обводнение углеводородов по первому способу требует дополнительных затрат по их осушке. Недостатками второго способа являются: использование дорогостоящего импортного катализатора, большие энергетические затраты и потери части углеводородов за счёт крекинга и осмоления при повышенной температуре.
Можно предположить, что со временем будут использоваться комбинированные технологии: грубая осушка с использованием холода внешней среды и/или дешевых по энергозатратам холодильным циклам с холодом на уровне – 6 – 0ºС и адсорбционная с использованием различных адсорбентов. Это позволит не только снизить размеры адсорберов и/или частоту их регенерации, но позволит возвращать в производственный процесс метанол уносимый газом, который сорбируется на цеолитах типа NaА и NaХ.
Ряд новых важных аспектов развития мирового пропанового рынка, связанных с разработкой различных видов углеводородов и последствиями внедрением новых технологий производства, не получили до настоящего времени достаточно полного, всестороннего и углубленного анализа. При большом количестве и высоком уровне научных работ наблюдается дефицит исследований, опирающихся на междисциплинарный подход, по повышению качества товарного пропана, что негативно влияет на качество разрабатываемых стратегических энергетических ориентиров развития как стран-производителей и стран-потребителей пропана, так и нефтегазовых компаний.
Противоречия, между потребностью нефтегазоперерабатывающей отрасли России в увеличении и качестве товарного пропана и присутствии метанола вызывает потребность в снижении количества метанола в товарном продукте.
Актуальность и сложившиеся противоречия обеспечивают тему научно – исследовательской работы, выполняемой в рамках взаимодействия вуз – производство»
Объект исследования – товарный пропан нефтегазоперерабатывающего производства.
Предмет исследования – исследование качества товарного пропана на присутствие метанола.
1. Проведение патентованного и литературного поиска по исследованию качеств товарного пропана на присутствие метанола;
2. Подбор соответствующих методов анализа по исследованию качеств товарного пропана на присутствие метанола;
3. Проведение химического эксперимента по исследованию качеств товарного пропана на присутствие метанола;
4. Обработка экспериментальных данных по исследованию качеств товарного пропана на присутствие метанола
Цель исследования: разработка технологии более простого и дешевого способа каталитической очистки пропана от метанола на отечественных катализаторах.
Достоверность и обоснованность исследования
Обеспечена не противоречивостью полученным результатам анализа качества товарного пропана на присутствие метанола и использование стандартных методов анализа, достоверностью экспертной обработки полученных результатов.
Получены экспериментальные данные по очистке пропана с содержанием метанола 0,12 – 0,25 % масс. – основа для разработки эффективных методов работы нефтегазоперерабатывающих производств.
Разработана установка проточного действия каталитической очистки пропана от метанола, в которой пропан, содержащий метанол и водород пропускают через катализатор. Очищенное сырьё, охлажденное до 20 ºС, собирают в приемник и анализируют на состав. Температура процесса — 30-150 ºС; объёмная скорость по сырью – 1,0-7,0 час -1 ; мольный избыток водород : метанол — (5-300) : 1; давление – 0,3 МПа.
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1Решение проблемыкачества товарного пропанав научных исследованиях
С целью решения проблемы исследования качества товарного пропана нами проведен патентный поиск авторских методик на выявление способов присутствия метанола.
Гулиянц С. Т. (RU), Гулиянц Ю. С. (RU), Александрова И. В. (RU) разработали способ адсорбционной очистки углеводородов от примесей метилового спирта. Патент РФ № 2356622 [1].
Изобретение относится к области адсорбции. Описан способ адсорбционной очистки пропана от примесей метилового спирта в жидкой фазе при пониженной температуре и атмосферном давлении при использовании синтетического цеолита NaA, модифицированного активными металлами Ni или Се, и проведении регенерации адсорбента в токе водорода. Изобретение позволяет снизить продолжительность процесса, энергетические затраты и увеличить срок службы адсорбента.
Снижение энергетических затрат достигается за счет использования при регенерации в качестве десорбирующего газа водорода. При этом время регенерации снижается в 5-6 раз. Увеличение срока службы адсорбента достигается за счет того, что высококипящие углеводородные и другие примеси, оседающие на адсорбенте и снижающие его адсорбционную емкость, на стадии регенерации подвергаются гидрогенолизу водородом на активных центрах, образованных модифицирующими металлами, и полностью удаляются с поверхности сорбента [1].
Зиаев Р.Р. (RU), Зиаев Э. Р. (RU) разработали способ получения пропана из этан-пропановой фракции или углеводородных фракций и переработки углеводородного сырья (углеводородных фракций). Патент РФ № 2443669 [2].
Изобретение относится к способу получения пропана из этан-пропановой фракции и способу переработки углеводородного сырья. При этом способ переработки углеводородного сырья методом высокотемпературной ректификации включает подачу углеводородного сырья (углеводородных фракций) в ректификационную колонну, с подогревателем куба (низа) и отводом товарной более высококипящей фракции (или фракций) из нижней части куба (низа), узлами отвода газов ректификации из верхней части и получения флегмы для орошения верха колонны, узлом вывода расчетного товарного избытка более низкокипящей фракции (фракций). Данный способ характеризуется тем, что узел орошения снабжен холодильником (рекуператором, рекуператором-испарителем) для дополнительного захолаживания флегмы с регулированием ее температуры в пределах от 12°С до температуры минус 1°С от первоначальной температуры флегмы перед холодильником (рекуператором, рекуператором-испарителем) до процесса дополнительного захолаживания, непосредственно перед ее подачей на орошение. Изобретение позволяет увеличить степень извлечения пропана до 98,1% и выше, увеличить производительность по питанию на не менее 8% как колонн-деэтанизаторов, так и других высокотемпературных колонн [2].
Шеин А. О. (RU), Калачева Л. И. (RU), Шеин О. Г. (RU). Патент № 2403948 – установка получения пропана [3].
В исследованиях данных авторов изобретение относится к получению пропана разделением нестабильного углеводородного конденсата, получаемого при переработке углеводородных газов, и может быть использовано на предприятиях газовой и нефтяной промышленности. Установка включает колонну-деэтанизатор с подогревателем низа, отводами газовой фазы деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, снабженную узлом орошения верха. Узел орошения включает теплообменник, соединенный с отводом газовой фазы деэтанизации, емкость с отводом газа деэтанизации и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью колонны-деэтанизатора. Установка содержит колонну получения пропана с подогревателем низа, отводом паров углеводородов в верхней части и отводом пропана в нижней части. Отвод жидкой фазы из емкости узла орошения дополнительно соединен с верхней частью колонны получения пропана. Отвод паров углеводородов с верха колонны получения пропана может быть соединен с отводом газовой фазы деэтанизации с верха колонны-деэтанизатора или с емкостью узла орошения. Технический результат: повышение качества и количества получаемой пропановой фракции, расширение области применения по составу нестабильного углеводородного конденсата [3].
Эбботт Питер Эдвард Джеймс (GB) разработал патент № 2325424 — способ десульфуризации [4].
Изобретение относится к усовершенствованному способу отделения потока, содержащего пропан и/или бутаны, от исходных углеводородов, содержащих примеси алкилмеркаптанов, путем фракционной дистилляции с получением жидкой фазы и отделенного потока из головной части колонны при таком давлении, что отделенный поток из головной части колонны, содержащий указанный пропан и/или бутаны, находится при температуре в пределах от 50 до 100°С, включающему введение в указанные исходные углеводороды количества кислорода, достаточного для окисления меркаптанов в них, проведение фракционной дистилляции полученной смеси в колонне, содержащей, по меньшей мере, один слой катализатора, который окисляет меркаптаны до соединений серы с более высокими температурами кипения, и отделение соединений серы с более высокими температурами кипения в виде части жидкой фазы дистилляции [4].
Павлов С. Ю. (RU), Павлов О. С. (RU), Павлов Д. С. (RU). Патент № 2296736 – способ разделения пропена и пропана [5].
Изобретение относится к разделению низких насыщенных и ненасыщенных углеводородов. При осуществлении способа пропен и пропан, содержащиеся в исходной углеводородной смеси, разделяют в вертикальной зоне противоточного парожидкостного контактирования с выводом из укрепляющей части потока, имеющего повышенную концентрацию пропена, и выводом из исчерпывающей части, соединенной с кипятильником, потока, имеющего повышенную концентрацию пропана на сумму углеводородов С3. Разделение проводят в присутствии углеводородного разбавителя, содержащего преимущественно один или несколько насыщенных углеводородов С4 — С10 с температурой кипения как минимум на 30°С выше, чем температура кипения пропана. Предпочтительно содержание разбавителя в жидкой фазе 20-90 мас.%. Разделение ведут ректификацией и/или селективной абсорбцией с частичной отпаркой в кипятильнике потока, который возвращают в зону ректификации или абсорбции. Примеси углеводородов С2 и разбавитель отделяют в дополнительных ректификационных зонах. Технический результат — снижение экономических затрат с высокой четкостью разделения пропена и пропана [5].
Литвиненко А. В. (RU), Аристович Ю. В. (RU), Грицай М. А. (RU), Тютюник Г. Г. (RU), Жернаков Л. Е. (RU), Анохин В. И. (RU), Савельев В. С. (RU), Стрепетилов Н. Ф. (RU), Савин Г. М. (RU). Патент №2470002 — способ очистки и осушки пропановой фракции от метанола [6].
Изобретение относится к способу очистки и осушки пропановой фракции от метанола. Способ включает контактирование метанолсодержащего потока с водой, отделение пропановой фракции от водометанольного раствора, вывод метанола в виде его водного раствора, укрепление водного раствора метанола ректификацией, отличающийся тем, что контактирование метанолсодержащего потока с водой осуществляют их смешением. При этом расход воды определяют условием: 3· Qмет > Qводы > 0,2·Qмет, где Qмет — количество метанола, поступающего с пропановой фракцией в час, м 3 /ч; Qводы — расход подаваемой на промывку воды, м 3 /ч. Далее пропановую фракцию после отделения от водометанольной фазы, подаваемой на укрепление, направляют на азеотропную ректификацию в колонну. При этом из верхней части колонны выводят азеотропообразующую смесь вода-метанол-пропан в виде паров, которые компримируют с последующей их конденсацией и подают на смешение с водой, а из нижней части колонны выводят очищенную и осушенную пропановую фракцию, содержащую остаточное количество метанола и воды. Кроме того, поступающую на очистку и осушку пропановую фракцию подают непосредственно на смешение с водой или подают совместно с пропановой фракцией после отделения от водометанольной фазы на азеотропную ректификацию. Использование настоящего способа позволяет снизить удельные энергетические затраты на проведение процессов осушки и очистки при осуществлении способа [6].
1.2Характеристика применяемых промышленных катализаторов
В качестве сырья процесса очистки пропана от примесей метанола использовался пропан, содержащий 0,19 –0,25 % метанола.
В качестве восстановительного газа и газа гидрогенизации использовали электролитический водород. В качестве катализаторов применялись промышленные катализаторы:
— катализатор «никель на кизельгуре» [6].
Таблица 1.2.1 — Характеристика сырья, реагентов и полученных продуктов
Диаметр и высота таблеток, мм
Насыпная плотность, кг/м 3
Удельная поверхность Sуд ,м 2 /кг
Поверхность металлического никеля Sмет ,м 2 /кг
Источник
