Газ нефтяной

Газ нефтяной

ГАЗ НЕФТЯНОЙ, Oelgas, горючий газ, получаемый разложением нефти и ее продуктов при высокой температуре.

В качестве сырья для получения нефтяного газа пользуются в настоящее время сырой нефтью, нефтяными остатками (мазут), а также соляровым дистиллятом, которые под небольшим давлением, обычно самотеком, поступают в нагретые до красного каления реторты и здесь под влиянием высокой температуры разлагаются, образуя нефтяной газ, нефтяную смолу и кокс. Употребляемые при этом реторты располагаются по несколько штук в одной печи. В печах Пинча с двойными железными ретортами (фиг. 1 - поперечный разрез, фиг. 2 - продольный разрез) последние расположены горизонтально, в количестве 2—3 на печь. Реторта состоит из 2—3 соединенных между собой колен, каждое длиной до 1,5 м и более. Подогретый нефтепродукт поступает в верхнее колено, оттуда переходит в среднее и нижнее. Образующийся при этом нефтяной газ направляется далее в гидравлику, общую для нескольких реторт, где задерживается нефтяная смола, - пары же легко летучих углеводородов и нефтяной газ идут в холодильники и далее в скрубберы. В ретортах остается кокс, который периодически должен быть из них удаляем - частью механически, частью путем выжигания. Температура реторты во время процесса поддерживается между 800 и 900°, причем в нижней части реторты она бывает примерно на 100° выше, чем в верхней.

Из 100 кг нефти или нефтепродукта получается до 60 м3 нефтяного газа, 25—30 кг газовой смолы и 4—5 кг кокса. Около 16% сырья идет на обогрев реторт. При работе не на нефтяной газ, а на газовую смолу, для дальнейшей ее переработки на ароматические углеводороды, пользуются также печами Пиккеринга с шамотовыми ретортами, которые изнашиваются меньше железных. Реторты, высотой до 3 м, расположены вертикально по периферии цилиндрической печи, в количестве до 8 штук. Нагревание доводится до 650°.

Печь Пинча

Отдельные способы получения нефтяного газа существенно отличаются друг от друга, между прочим, тем, что, в целях увеличения выходов на нефтяной газ, утилизируют в самом процессе производства газовую смолу, а иногда также и кокс. Примером такого рода устройства может служить способ Юнга и Белла, иначе называемый пибльсским способом (по имени шотландского города Пибльс, где он впервые был применен). Процесс ведется здесь в ретортах при невысокой температуре (500—600°). Образующийся сырой газ промывается далее не водой, а свежей порцией масла, которое вместе с поглощенной им газовой смолой поступает затем в реторту. Т. к. образование смолы при этом способе происходит при сравнительно низкой температуре, то в смоле содержится мало ароматических углеводородов, и газификация ее происходит, поэтому, так же легко, как и газификация нефти. Крупным недостатком пибльсского способа являются большие выходы на кокс (до 25% сырья). Этот кокс представляет собой хорошее топливо, но образование его в ретортах в таком количестве вызывает слишком частые перерывы в работе для его удаления, а также ускоряет износ реторт. Выход на нефтяной газ по пибльсскому способу достигает 65 м3 на 100 кг сырья.

Генераторная печь Пинча

Кроме реторт, для получения нефтяного газа пользуются также разного рода генераторными печами, причем в процессе производства здесь происходит утилизация всего кокса и части газовой смолы в качестве топлива. Подогрев сырья ведется здесь уже изнутри, а не снаружи, как при ретортных способах. Примером может служить генераторная печь Пинча (фиг. З), состоящая из трех основных частей: испарителя А, перегревателя В и гидравлики Е. Испаритель и перегреватель заполнены шамотовым кирпичом и внизу соединены друг с другом свободным ходом. В верхней части испарителя имеется штуцер (а) с форсункой. Продукты горения, проходят через испаритель и перегреватель и через открытый лаз (с) вступают в трубу В (период обогрева). Когда достигнута необходимая температура, закрывают форсунку, запирают лаз и через особый вентиль пускают нефть в испаритель (период газификации). Здесь, встречая раскаленный кирпич, нефть испаряется и, проходя через перегреватель, превращается в газ, который через гидравлику Е направляется в промывной аппарат С и далее в очистители. Когда температура внутри аппарата, согласно показанию пирометра, падает, прекращают подачу нефти, открывают лаз и форсунку, пока не будет достигнута требуемая температура. Последняя в начале процесса достигает 750—1000° в испарителе и 750—850° в перегревателе: к концу температура падает до 650—800° в испарителе и до 720—770° в перегревателе. Выходы на газ и смолу по этому способу те же, что при работе в ретортах. Генераторная печь Пинча работает периодически; чтобы сделать процесс непрерывным, было предложено одновременно с нефтью вводить в печь такое количество воздуха, чтобы при сгорании нефти выделялось ровно столько тепла, сколько надо для поддержания в печи необходимой температуры. Однако такие способы получения горючего газа из нефти пока еще не получили сколько-нибудь широкого распространения.

Очистка нефтяного газа значительно проще очистки каменноугольного газа, т. к. нефтяной газ содержит значительно меньше углекислоты и сероводорода и совершенно свободен от аммиака и синильной кислоты. Поэтому главная задача очистки сводится здесь к освобождению нефтяного газа от воды, газовой смолы и следов сероводорода, для чего применяются те же методы, что и при очистке каменноугольного газа. В тех случаях, когда ведется утилизация ароматических углеводородов, образующихся при пирогенетическом разложении нефти, нефтяной газ, после ряда водяных или воздушных холодильников, просасывают с помощью эксгаустеров в скрубберы. Последние представляют собою высокие цилиндры с деревянными решетками, по которым сверху вниз, обратно току газа, стекают смоляные остатки от того же производства. Пройдя через несколько таких скрубберов, нефтяной газ лишается почти нацело находящихся в нем в парообразном состоянии ароматических углеводородов, которые, растворяясь в смоляных остатках, образуют т. н. скрубберное масло. Путем перегонки в аппаратах с небольшой колонкой из скрубберного масла выделяется до 20% легкого масла, поступающего далее на колонные аппараты для получения из него бензола и толуола. В тех случаях когда нефтяной газ для последующей утилизации хранится не в газгольдерах, а в баллонах, т. е. в сгущенном состоянии, необходимо, в целях придания ему большего постоянства состава и более ровной светосилы, тщательно удалить из него наиболее легко сгущаемые углеводороды. Такой обработке подвергается, например, получивший за последние 20 лет широкое распространение так называемый блаугаз.

Наилучшим сырьем для получения нефтяного газа является соляровое масло; более тяжелые масла дают худшие результаты. Из углеводородов различных рядов лучше всего газифицируются парафиновые углеводороды; за парафинами следуют олефины и, наконец, нафтеновые углеводороды; ароматические углеводороды газифицируются наиболее трудно. Состав нефтяного газа мало зависит от исходного сырья. По Гемпелю, сходственные масла дают при газификации газ сходственного состава не только в качественном, но и в количественном отношении. Зависимость от исходного материала обнаруживается только при сырье, глубоко различном по составу, например, при газификации легкого бензина и какого-либо минерального масла. В весьма сильной степени состав нефтяного газа зависит от температуры, при которой он получается: по мере повышения температуры содержание олефинов и этана в нефтяном газе все более и более падает, содержание же водорода и метана возрастает; вместе с тем падает и сила света нефтяного газа. В таблице приведены данные, характеризующие зависимость силы света нефтяного газа от состава, а вместе с тем приведены для сопоставления состав и свойства светильного газа (из каменного угля).

Характеристика нефтяного и светильного газа

Нефтяной газ бесцветен, обладает довольно резким запахом; его удельный вес и теплотворная способность почти в два раза, а сила света пламени в 3—4 раза, больше, чем у светильного газа; аппарат для получения нефтяного газа значительно проще, чем для получения каменноугольного газа. Причины, почему, несмотря на все указанное, нефтяной газ не вытеснил каменноугольного газа, заключаются в том, что: 1) каменный уголь встречается значительно чаще, чем нефть; 2) добыча светильного газа сопровождается получением продуктов (кокс и каменноугольная смола), представляющих для современной промышленности громадную ценность. Нефтяной газ всегда содержит небольшое количество паров ароматических углеводородов - бензола, толуола, ксилола, нафталина - всего около 1%. Значительно больше ароматических соединений содержится в газовой смоле (нефтяной), особенно при ретортной газификации нефтяных продуктов. При пирогенизации некоторых нефтяных продуктов в хорошо подобранных условиях выходы достигали в Баку: на ароматические углеводороды 7—10% от переработанного сырья, на бензол 4—6%, на толуол 3—4%.

Нефтяной газ находит широкое применение: 1) для освещения и снабжения газом заводов, лабораторий и других аналогичных учреждений; 2) в сжатом состоянии, в цилиндрах, для освещения железнодорожных вагонов, маяков, а также для автогенной сварки и тому подобных целей; 3) в отдельных случаях для освещения городов (Казань) или для подмешивания к светильному газу в целях увеличения его силы света.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 - 1928 г.

Избранное