SUROWCE NATURALNE
Zakres materiału
- surowce: ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny, biomasa
- przerób ropy naftowej, destylacja, procesy pogłębionej przeróbki ropy naftowej
- wybrane procesy rafineryjne, ich znaczenie w produkcji paliw i pozyskiwaniu surowców dla przemysłu chemicznego
- procesy: reforming, hydrokraking, hydrorafinacja, kraking katalityczny
- metody wytwarzania węglowodorów aromatycznych i olefinowych
- przerób węgla: koksowanie, zgazowanie węgla
- gaz ziemny: instalacje kompleksowego przygotowania gazu, przetwarzanie gazu ziemnego
Technologiczne kryteria klasyfikacji surowców naturalnych
Wybrane procesy technologiczne pozyskiwania paliw i surowców dla przemysłu chemicznego
1. Podstawowe surowce naturalne (ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny)
a) Klasyfikacja rop naftowych ze względu na gęstość, zawartość siarki oraz zawartość składników grupowych. Podstawowe właściwości fizykochemiczne rop naftowych
b) Systematyka technologiczna węgli (typy węgli, składniki węgli, asortyment węgli). Podstawowe właściwości fizykochemiczne węgli.
c) Klasyfikacja gazów ziemnych ze względu na skład, składniki węglowodorowe i nie węglowodorowe gazów ziemnych. Podstawowe właściwości fizykochemiczne gazów ziemnych. Liczba Wobbego, definicja i sens fizyczny
2. Przerób ropy naftowej; destylacja, procesy pogłębionej przeróbki ropy naftowej
3. Procesy przemysłu rafineryjnego dla pozyskiwania paliw: hydrorafinacja, reforming, hydrokraking, kraking katalityczny
Kraking katalityczny
Kraking termiczny kraking katalityczny: typowe surowce, parametry procesu, produkty
Mechanizm reakcji krakingu termicznego i krakingu katalitycznego, porównać skład produktów
Konwersja składników grupowych frakcji ropy naftowej w procesie krakingu
Przebieg procesu przemysłowego. Wpływ rozwiązań aparaturowych reaktora na wydajność produktów procesu krakingu katalitycznego
Reforming
Surowiec i jego przygotowanie do reformingu
Przebieg procesu przemysłowego. Instalacje z ciągłą cyrkulacją i regeneracją katalizatora, instalacje z cykliczną regeneracją katalizatora
Rozwiązania technologiczne dla produkcji komponenta benzyn o małej zawartości benzenu
Hydrokraking
a) Surowiec i przebieg procesu
Hydrorafinacja,
Podstawowe reakcje zachodzące w tym procesie (konwersja heterozwiązków, konwersja węglowodorów aromatycznych)
Wpływ temperaturowego zakresu wrzenia frakcji na parametry procesu hydrorafinacji
4. Przykładowa struktura produkcji paliw w rafinerii
5. Biopaliwa (I i II-giej generacji), Technologiczne rozwiązania otrzymywania biopaliw z udziałem procesów wodorowych (Technologia NExBTL, wsad olejów roślinnych na instalację hydrotreatingu)
6. Procesy przemysłu rafineryjnego dla pozyskiwania surowców do syntez
a) Wytwarzanie węglowodorów aromatycznych (reforming i ekstrakcyjne wydzielanie węglowodorów aromatycznych, hydrodealkilowanie węglowodorów alkiloaromatycznych, piroliza frakcji oleju napędowego)
b) Procesy wytwarzania węglowodorów olefinowych (piroliza olefinowa), surowce warunki procesu, względny udział węglowodorów olefinowych.
7. Procesy alkilowania
Alkilowanie i-butanu olefinami C3-C4, wykorzystanie produktu jako komponenta benzyn
Alkilowanie benzenu α-olefinami (alkilowanie benzenu propylenem) propylobenzen (kumen)
Kumenowa metoda produkcji fenolu; utlenienie kumenu → rozkład wodoronadlenku kumenu do fenolu i acetonu.
Alkilowanie benzenu α-olefinami (alkilowanie benzenu etylenem); etylobenzen
Wykorzystanie etylobenzenu (Odwodornienie etylobenzenu → styren )
O-alkilowanie izobutylenu metanolem (zastosowanie MTBE)
8. Wykorzystanie etylenu do syntez
Otrzymywanie etanolu. Proces pośredniej i bezpośredniej hydratacji etylenu. Porównanie procesów. (Inna metoda otrzymywania etanolu). Najważniejsze zastosowania etanolu.
Chlorek winylu. Trzy koncepcje syntezy chlorku winylu: oksychlorowanie etylenu, bezpośrednie chlorowanie etylenu, z uzyciem etylenu i acetylenu)
Otrzymywanie kwasu octowego i bezwodnika octowego. Najważniejsze zastosowania
Otrzymywanie glikolu etylenowego. Integracja produkcji tlenku etylenu i glikolu etylenowego
9. Wykorzystanie propylenu do syntez
Chlorek allilu- epichlorohydryna – glicerol
Utlenianie propylenu do akroleiny. Produkcja kwasu akrylowego
10. Wykorzystanie węgla.
a) Energetyczne wykorzystanie węgla
b) Chemiczna przeróbka węgla; koksowanie (wykorzystanie produktów), upłynnianie, zgazowanie (rozwiązania technologiczne procesu zgazowania, kierunki wykorzystania gazu procesowego)
11. Gaz ziemny - procesy oczyszczania i wykorzystania
Odgazolinowanie gazu ziemnego. Cel i schemat technologiczny
Osuszanie gazu ziemnego, cel i główne metody oraz ich efekty
Osuszanie gazu w instalacjach kolumnowych za pomocą glikoli
Osuszanie gazu metodami adsorpcyjnymi
Metody odsiarczania gazu ziemnego (wymienić)
Metody absorpcyjne odsiarczania gazu ziemnego (etanoloaminy)
Wytwarzanie gazu syntezowego z gazu ziemnego
12. Podać przykłady procesów zintegrowanych (ze względu na wytwarzane produkty uboczne, ze względu na surowce, produkt
1. Kraking katalityczny (surowce, warunki, produkty)
2. Wykorzystanie propylenu do syntez
3. Technologiczne rozwiązania zgazowania węgla
4. Reforming (surowce, warunki…)
5. Wykorzystanie etylenu do syntez
6. Gaz ziemny (skład, podział, zawartość, liczba Wobbego – definicja i sens)
7. przeróbka węgla wymień i opisz jedno
8. odsiarczanie gazów
» instalacje kompleksowego przetwarzania gazu ziemnego. Różnice ze względu na skład chemiczny surowca
» kraking katalityczny, surowce, warunki procesu, produkty. Rozwiązania dla otrzymywania zwiększonej wydajności olefin
» koksowanie węgla, proces, produkty
» o-alkilowanie izobutylenu metanolem (pozyskanie surowców). schemat blokowy
» chemiczna przeróbka węgla, jedną opisać szerzej
Grzechowiak:
1. Kraking katalityczny (surowce, warunki, produkty)
2. Wykorzystanie propylenu do syntez
3. Technologiczne rozwiązania zgazowania węgla
Wilk:
1. Opisać zintegrowanie procesu otrzymywanie glikolu etylenowego na podstawie schematu.
2. Opisać przemysłowy proces uwodornienia
3. Opisać proces zintegrowanego wykorzystania ubocznie powstającego HCl
4. Opisać 2 media reakcyjne wykorzystywane w zielonej chemii
5. Zielone rafinerie jako instalacje zintegrowane
Jolka:
1. Reforming (surowce, warunki procesu)
2. Wykorzystanie etylenu do syntez
3. Gaz ziemny (skład, podział, zawartość, Liczba Wobbego- definicja i sens)
Wolf:
1 Wyjaśnij dlaczego zintegrowano wytowrnie wodoru z metanolem
2. Narysuj schemat blokowy produkcji z wykorzystaniem reakcji utleniania
3. HCN - jak zagospadorowac - proces zintegorwany
4. 2 rozwiazania zielonej chemii stosowae w przemysle
5. Produkty odnawialne to:
Steller:
1. Poliestry (synteza, zastosowanie itp)
2. Temperatura płynięcia i zeszklenia (definicja, znaczenie)
3. Taktyczność, izomeria cis/trans (definicja znaczenie)
4. Opisać dodatki barwiące
5. Wytłaczanie (przykłady, ...)
1. Poliamidy (zastosowanie, synteza, podział)
2. Wytłumacz pojęcia( dym aerozol, mgła,zawiesina lateks pasta piana emulsja etc)
3. Wytlumacz metody odzyskiwania polimerów czy coś takiego (w jaki sposób podaje sie je recyklingowi)
4. Właściwości polimerów (krystalizacja, orientacja)
5. Wytrzymałość i sztywność polimerów
1. Poliestry (synteza, zastosowanie itp.)
2. Temperatura płynięcia i zeszklenia (definicja, znaczenie)
3. Taktyczność, izomeria cis/trans (definicja, znaczenie)
4. Opisać dodatki barwiące
5. Wytłaczanie (przykłady)
6. Poliamidy (zastosowanie, synteza, podział)
7. Wytłumacz pojęcia dym, aerozol, mgła, zawiesina, lateks, pasta, piana,emulsja
8. Wytłumacz metody odzyskiwania polimerów czy coś takiego (w jaki sposób poddaje się je recyklingowi)
9. Właściwości polimerów (krystalizacja, orientacja)
10. Wytrzymałość i sztywność polimerów
11. Polimery biodegradowalne
12.Opisać rodzaje polimeryzacji ze względu na mechanizm reakcji.
13. Opisać co należy do struktury fizycznej polimerów/ struktury chemicznej.
UWODORNIENIE I ODWODORNIENIE
Opisać wybrany przemysłowy proces uwodornienia
Opisać proces zintegrowanego wykorzystania ubocznie powstającego HCl
HCN - jak zagospodarować - proces zintegrowany
Katalizatory uwodornienia
UTLENIANIE
Opisać zintegrowanie procesu otrzymywanie glikolu etylenowego na podstawie schematu
Narysuj schemat blokowy produkcji z wykorzystaniem reakcji utleniania
Przykładowe rozwiązanie utleniania w przemyśle
2 metody utleniania w fazie gazowej
SYNTEZY Z WĘGLA I WODORU
Wyjaśnij dlaczego zintegrowano wytwórnie wodoru z metanolem
Napisać znaczenie instalacji schematu ideowego wytwarzania akroleiny, nadtlenku wodoru i gliceryny
Co to jest gaz syntezowy? Jaki ma skład?
Opis znaczenia schematu technologicznego (rysunek – był podany schemat technologiczny zintegrowanego procesu produkcji wodoru, metanolu i gazu opałowego – str 78, Grzywa-Molenda T2)
Do wyboru: proces FT albo coś innego
ZIELONA CHEMIA
Opisać 2 media reakcyjne wykorzystywane w zielonej chemii
Zielone rafinerie jako instalacje zintegrowane
2 rozwiązania zielonej chemii stosowane w przemyśle
Napisać 2 zasady zielonej chemii i je opisać
Co to jest biogaz? Zalety i wady.
Co otrzymuje się z pirolizy masy drzewnej?
Podać dwa procesy zielonej chemii, dowolne i opisać
Wymienić podstawowe surowce odnawialne
Produkty odnawialne- polimery biodegradowalne
OSOBNO
Opisać znaczenie dwóch wykresów (Grzywa-Molenda str. 65 T2)