38. Зобразіть технологічну схему вирбництва сірчаної кислоти і дайте до неї пояснення

Виробництво сірчаної кислоти з серусодержащего сировини включає декілька хімічних процесів, в яких відбувається зміна ступеня окислення сировини і проміжних продуктів. Це може бути представлено у вигляді такої схеми:

де I - стадія отримання пічного газу (оксиду сірки (IV)),

II - стадія каталітичного окислення оксиду сірки (IV) до оксиду сірки (VI) та абсорбції його (переробка в сірчану кислоту).

У реальному виробництві до цих хімічних процесів додаються процеси підготовки сировини, очищення пічного газу та інші механічні та фізико-хімічні операції. У загальному випадку виробництво сірчаної кислоти може бути виражене в наступному вигляді:

Сировин------ підготовка сировини -------- спалювання (випалення) сировини--------

очищення пічного газу --------------- контактування абсорбція ------------

контактировавшего газу-------------- Сірчана кислота .

Конкретна технологічна схема виробництва залежить від виду сировини, особливостей каталітичного окислення оксиду сірки (IV), наявності або відсутності стадії абсорбції оксиду сірки (VI).

У залежності від того, як здійснюється процес окислення SО 2 у SО 3, розрізняють два основні методи отримання сірчаної кислоти.

У контактному методі отримання сірчаної кислоти процес окислення SО 2 у SО 3 проводять на твердих каталізаторах.

Триоксид сірки переводять в сірчану кислоту на останній стадії процесу - абсорбції триоксид сірки, яку спрощено можна представити рівнянням реакції:

SО 3 + Н 2 О Н 2 SО 4

При проведенні процесу по нітрозному (баштові) методу в якості переносника кисню використовують оксиди азоту.

Окислення діоксиду сірки здійснюється в рідкій фазі і кінцевим продуктом є сірчана кислота:

SО 3 + N 2 О 3 + Н 2 О Н 2 SО 4 + 2NО

В даний час в промисловості в основному застосовують контактний метод отримання сірчаної кислоти, що дозволяє використовувати апарати з більшою інтенсивністю.

Розглянемо процес отримання сірчаної кислоти контактним методом з двох видів сировини: сірчаного (залізного) колчедану і сірки.

1) Хімічна схема отримання сірчаної кислоти з колчедану включає три послідовні стадії:

- Окислення дисульфіду заліза піритової концентрату киснем повітря:

4FеS 2 + 11О 2 = 2Fе 2 S 3 + 8SО 2,

- Каталітичне окислення оксиду сірки (IV) надлишком кисню пічного газу:

2SО 2 + О 2 2SО 3

- Абсорбція оксиду сірки (VI) з утворенням сірчаної кислоти:

SО 3 + Н 2 О Н 2 SО 4

39. Які ви знаєте особливі способи і методи переробки нафти у нафтопродукти

Основні нафтопродукти

На НПЗ із нафти виробляють:

• індивідуальні парафінові, олефинові й ароматичні сполуки, котрі є сировиною органічного синтезу;

• пальні і мастильні матеріали;

• моторні палива (авіаційні, автомобільні бензини, керосин, лігроїн),

• дизельне паливо;

• тверді і напіврідкі суміші парафинів (парафін, вазелін);

• бітуми,електродний кокс, розчинники;

• мастила.

Розрізняють первинні і вторинні методи переробки нафти.

Первинні (фізичні) методи засновані на різних температурних інтервалах кипіння окремих фракцій

нафти - це прямий відгін нафти.

У промислових умовах перегонка нафти здійснюється одноразовим випаром з подальшою ректифікацією, при якій відбирають наступні світлі фракції: бензинову (до 180 °С), гасову (120-315 °С), дизельну чи гасо-газойлеву (180-350 °С) і різні проміжні відгони. Світлі фракції за допомогою наступного очищення, змішання, а іноді і після вторинного перегону перетворюються в продукти прямого гону нафти.

До світлих товарних нафтопродуктів прямого перегону відносять бензин (автомобільний і авіаційний), розчинник у лакофарбовому виробництві, що заміняє скипидар, ("уайт-спірит"), розчинник для гумової промисловості, екстракційний, петролейний ефір, лігроїн (приладовий), гас (освітлювальний, для технічних цілей). Мазут переробляється перегоном під вакуумом для одержання масляних фракцій.

Дистиляційні олії (авіаційні, автомобільні, дизельні, індустріальні і білі), що утворюються після перегону мазуту, відбираються за в'язкістю, а не за температурою кипіння і густиною.

Залишок після перегону мазуту (вище 500 °С) називається гудроном, чи напівгудроном у залежності від в'язкості. Використовуються вони для готування високов'язких мастил, будівельних і дорожніх нафтових бітумів. "Залишковими оліями" називають продукти, що одержують з гудронів екстракцією органічними розчинниками

Вторинні (хімічні) методи засновані на повному перетворенні нафтової сировини під дією

підвищеної температури і тиску, а також застосування каталізаторів; це різні види крекінгу

іриформінгу нафти.

Усі методи засновані на високотемпературних ендотермічних процесах і реакціях, тобто для їхнього

здійснення необхідне підведення тепла ззовні.

Термічні процеси переробки У залежності від умов і призначення поділяються на:

термічний крекінг;піролиз; коксування.

Деструктивна перегонка нафти (крекінг) (вторинні або хімічні методи переробки)

У результаті первинної переробки нафти з неї виділяють у виді окремі фракції речовини, щовходять

у її склад. Використання деструктивних методів дозволяє одержувати нові речовини, що є

товарними продуктами, необхідними для різних галузей народного господарства.

Процеси крекінгу поділяються на:

1) термічні - процеси розщеплення вуглеводнів під дією високих температур і тиску;

2) термокаталитичні - процеси, які протікають під впливом температури в присутності каталізаторів.

Основні, продукти термічного крекінгу:

1) вуглеводневий газ (етан, пропан, етилен, пропилен), служить сировиною для органічного синтезу;

2) крекінг-бензин, характеризується низьким октановим числом;

3) гасо-газойлева фракція, використовується як дизельне паливо;

4) термогазойль, використовується для виробництва технічного вуглецю;

5) крекінг-залишок (казанове паливо), його якість краще, ніж якість прямогонного мазуту (більш висока теплота згоряння, більш низькі температура замерзання і в'язкість).

Піролиз

Основне призначення процесу піролізу вуглеводневої сировини - одержання нижчих алкенів. Процес ведуть при 700-1000 °С під тиском, близьким до атмосферного.

Гідрогенізаційний крекінг (деструктивна гідрогенізація) дозволяє одержувати значну кількість легких продуктів при використанні як сировини важких нафтових дистилятів, важких нафт, нафтових залишків-малоцінних мазутів. При цьому процесі одержують бензин, дизельне і котлове паливо. Процес протікає в одну чи в дві стадії (у випадку важкої сировини).