Перспективы получения ароматических углеводородов из нетрадиционных видов сырья

Возможным источником ароматических углеводородов в будущем могут явиться различные процессы получения синтетических жидких топлив из угля, сланцев и некоторых органических отходов. Возрождение интереса к углю как потенциальному сырью для газа, нефтепродуктов и углеводородного сырья объясняется повышением цен на нефть, а также постепенным исчерпанием наиболее богатых месторождений и переходом в недалеком будущем к добыче нефти на больших глубинах в неблагоприятных геологических условиях. Рассматриваются возможности использования топливно-химического потенциала угля посредством полукоксования углей, газификации, термического растворения, деструктивной гидрогенизации.

Имеются возможности получения ароматических углеводородов из смол полукоксования и продуктов гидрогенизации низкотемпературных смол и углей. Непосредственное производство ароматических углеводородов из таких сложных смесей невозможно. В отличие от высокотемпературной каменноугольной смолы в них содержатся все виды углеводородов, фенолов и основания, причем содержание отдельных соединений незначительно и не оправдывает расходы на их извлечение.

Сложные смеси углеводородов, фенолов и оснований образуются при скоростном пиролизе углей (энерготехнологическая переработка топлив). Например, при переработке подмосковных углей с газовым теплоносителем при 550-600 °С с выходом 3,5% образуются первичные смолы, содержащие около 52% углеводородов, из которых 48% — ароматические углеводороды.

Пиролиз парогазовой смеси при 650-700 °С уменьшает выход смолы, но заметно ароматизирует ее. Так, полукоксование торфа при 540-560 °С с последующим пиролизом парогазовой смеси (650-700°С) дает с выходом 4% смолу, углеводородная часть которой на 90% представлена ароматическими углеводородами. В результате высокоскоростного пиролиза канскоачинских углей (время нагрева 0,7-1,0 с) при 830 °С образуются с выходом 3,5-5,0% смолы, углеводородная часть которых на 92-94% состоит из ароматических углеводородов (9-13% нафталина). В бензиновых фракциях, полученных при полукоксовании бурых углей, содержатся 18% ароматических углеводородов, 28% циклоалканов, 50% непредельных углеводородов и до 6% фенолов. Сложным составом отличаются и жидкофазные гидрогенизаты смолы и угля.

Как в смолах низкотемпературного пиролиза углей, так и в гидрогенизатах большая часть ароматических углеводородов представлена алкилпроизводными с длинными боковыми цепями и почти всеми возможными изомерами. Поэтому получение из угля стабильных высококачественных топлив либо ассортимента химических продуктов осуществимо только при широком использовании процессов, аналогичных вторичным процессам нефтепереработки, т. е. каталитического риформинга, гидрогенизационного деалкилирования, гидрокрекинга в сочетании, возможно, с экстракцией высокоароматизированных концентратов. В промышленном масштабе большинство химических и топливно-химических схем испытано не было, однако эксплуатировались достаточно крупные опытные установки.

Заключение

Наступившее столетие ставит перед человечеством исключительно серьезную глобальную проблему, связанную с истощением извлекаемых запасов нефтяного сырья. В настоящее время в мире ежегодно добывается и перерабатывается более 3 млрд т нефти и 2,5 трлн м³ природного газа при их оставшихся запасах около 140 млрд т и 155 трлн м³ соответственно. Одновременно во всем мире ужесточаются экологические требования к качеству выпускаемых нефтегазопродуктов. Поэтому должны расширяться производства высооктановых автобензинов с ограниченным содержанием ароматических углеводородов, дизельных топлив со сверхнизким содержанием серы, высокоиндексных смазочных масел и др. В этой связи нефтепереработка должна переориентироваться на более эффективную, экологически и технологически безопасную, энергосберегающую и глубокую переработку нефтяного сырья и рациональное использование нефтепродуктов, прежде всего высококачественных моторных топлив.

Библиографический список

1. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа. – С.-П.: Недра, 2006-872 с.

2. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов. – М.: Химия, 1980-335 с.

3. Марч Дж. Органическая химия. В четырех томах. Том 1.. – М.: Мир, 1987-382 с.

4. www.wikipedia.org — свободная общедоступная многоязычная универсальная интернет-энциклопедия.