Коксование нефтяных остатков
Коксованием называется термохимический процесс превращения тяжелых остатков нефтепереработки (гудрон, асфальт, крекинг-остаток) в нефтяной кокс и светлые нефтепродукты (бензин, газойль). Коксование позволяет не только получать беззольный электродный кокс, но и увеличить выход светлых нефтепродуктов за счет расщепления высококипящих углеводородов коксуемых остатков и тем самым повысить глубину переработки тяжелого нефтяного сырья.
Коксования нефтяных остатков может проводиться в установках различного типа:
—в горизонтальных кубах периодического действия;
—в необогреваемых коксовых камерах полунепрерывного
действия;
—в реакторах кипящего слоя непрерывного действия.
При коксовании в кипящем слое нагретое сырье контактирует в реакторе «КС» с подвижным, нагретым до более высокой температуры, чем сырье, инертным теплоносителем и коксуется на поверхности частиц этого теплоносителя. В современных установках этого типа (рис.1. 14) теплоносителем является гранулированный кокс с размерами частиц до 0,3 мм, который создает в реакторе кипящий слой.
В этом кипящем слое одновременно протекают три процесса:
— собственно коксование, сопровождающееся образованием продуктов разложения и уплотнения;
—прокаливание кокса и удаление из него летучих веществ;
—вторичные реакции продуктов коксования в паровой фазе.
Жидкое сырье подается в реактор, в котором поступающим снизу водяным паром создается кипящий слой кокса. Парогазовая смесь продуктов коксования поступает в парциальный конденсатор реактора, где разделяется на газ, бензиновый дистиллят, направляемый на ректификацию, и газойль. Коксовый теплоноситель из реактора подается в коксонагреватель, где частично сжигается в токе воздуха. Нагретый кокс охлаждается в коксовом холодильнике и поступает в бункер кокса, а частично возвращается в реактор. Дымовые газы из коксонагревателя проходят котел-утилизатор и выбрасываются в атмосферу.
Выход продуктов коксования (сырье — гудрон) составляет:
кокс 14%, газойль 63% , бензин 12% , газ 10%
ЛЕКЦИЯ 9.Биотехнология. Основные понятия.
Биотехнология – это совокупность промышленных методов, использующих живые организмы и биологические процессы для производства различных продуктов. Некоторые биотехнологические процессы были известны в древние времена: хлебопечение, приготовление вина, уксуса, сыра, способы обработки кожи и др. Научные основы биотехнологии были созданы благодаря работам Л. Пастера, положившим начало микробиологии, а также в результате изучения обмена веществ, ферментов и др.
Для биотехнологии характерны следующие особенности:
1. Ее процессы протекают при температуре и давлении, близких к нормальным. Это во многом альтернативная химическая технология.
Химическая технология использует в основном невозобновляемые источники сырья – нефть, каменный уголь, природный газ, руды, и производит в основном, увы, отходы.
Биотехнология же использует в основном возобновляемые ресурсы, а отходы ее биодеградируемы, т.е. включаются в биологический круговорот веществ. Биотехнология использует огромные запасы информации, которые накопились в генофонде живых организмов за время жизни ~ 3 млрд. лет. Рождению тонкой биотехнологии послужили открытия последних лет. Синтез ДНК – как следствие генетическая инженерия, затем клеточная инженерия (иммунобиотехнология).
Современная биотехнология как наука возникла в начале сороковых годов и получила ускоренное развитие с 1953 г., после эпохального открытия Джеймса Уотсона и Френсиса Крика о химической структуре и пространственной организации двойной спирали молекулы ДНК. Новое стратегическое ее направление - генетическая инженерия - родилось к 1972 г., когда в лаборатории Поля Бэрга впервые была синтезирована рекомбинантная молекула ДНК, что окончательно закрепило за биотехнологией и ее центральным звеном - биоинженерией - важнейшее место в современной науке. В 50-е годы в биотехнологии возникает еще одно важное направление - клеточная инженерия. Генетическая и клеточная инженерия определили главные направления современной биотехнологии, методы которой получили широкое развитие в 80-е годы и используются во многих областях науки и производства в нашей стране и за рубежом.
Биотехнология как наука может рассматриваться в двух временных и сущностных измерениях: современном и традиционном, классическом.
Новейшая биотехнология (биоинженерия) - это наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных (модифицированных) растений, животных и микроорганизмов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения.
Высшим достижением новейшей биотехнологии является генетическая трансформация, перенос чужеродных (природных или искусственно созданных) донорских генов в клетки-реципиенты растений, животных и микроорганизмов, получение трансгенных организмов с новыми или усиленными свойствами и признаками. По своим целям и возможностям в перспективе это направление является стратегическим. Оно позволяет решать принципиально новые задачи по созданию растений, животных и микроорганизмов с повышенной устойчивостью к стрессовым факторам среды, высокой продуктивностью и качеством продукции, по оздоровлению экологической обстановки в природе и всех отраслях производства.
Мощный всплеск исследований по биотехнологии в мировой науке произошел в 80-е годы, когда новые методологические и методические подходы обеспечили переход к эффективному их использованию и практике и возникла реальная возможность извлечь из этого большой экономический эффект. Научно обоснованный прогноз свидетельствует о том, что уже в начале XXI в. биотехнологическая продукция составит не менее 20% всего объема товаров, поступающих на мировой рынок.
Биотехнологические и биоинженерные методы применяются во многих отраслях науки и экономики. Их использование, особенно в генетической инженерии, может оказать существенное влияние в частности на развитие агропромышленного комплекса России. С учетом реальных достижений и значимости указанных приоритетных направлений науки ведущие биотехнологи и экономисты мира прогнозируют увеличение масштабов реализации биотехнологической продукции на мировом рынке в ближайшие годы на 20-25% от общего объема товарооборота.
Использование трансгрессивной селекции, основанной на отдаленной гибридизации, позволило решить ряд частных проблем устойчивости культурных растений к стрессовым факторам среды. Однако в целом эта проблема остается исключительно острой. В перспективе, в связи с прогнозируемым возможным ухудшением климата, она может стать еще более опасной. Что могут и что практически делают в этом направлении биотехнологи - клеточные и генные инженеры? Используя новые и новейшие, в том числе биотехнологические методы, они создали ряд генотипов растений с улучшенными или принципиально новыми качествами, с одиночной, групповой, реже комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды.
Решающее значение для выполнения этой задачи имеют усилия генетиков, биотехнологов и селекционеров, направленные на идентификацию эффективных генов, детерминирующих важнейшие признаки устойчивых растений к биотическим и абиотическим стрессовым факторам среды.
Почти два десятилетия активной работы биотехнологов в селекционных и биотехнологических центрах страны позволили получить сотни и тысячи регенерантов растений, в том числе десятки и сотни с ценными свойствами: повышенной устойчивостью к засухе, высоким и низким температурам, засолению, опасным грибковым, бактериальным и вирусным заболеваниям, повышенной кислотности почвы.
Широкое распространение в мире и России получили исследования по природным фитогормонам и синтетическим регуляторам роста и развития растений как веществам, обладающим значительными биотехнологическими эффектами. Они являются составной частью питательных и селективных сред в биотехнологических исследованиях. Их использование позволяет решать практические задачи агропромышленного производства: регулирование онтогенеза растений и сроков созревания урожая, повышения его качества, устойчивости организмов к стрессовым факторам среды. Наибольшее распространение в практике АПК получили в свое время препараты антистрессового действия (картолин). К сожалению в последние годы производство регуляторов роста и развития растений и их применение в производстве резко сократилось. С учетом выявленной эффективности регуляторы роста растений в перспективе должны получить широкое распространение в науке и производстве.
Принципиально новым биотехнологическим направлением в животноводстве является получение трансгенных особей - доноров органов и тканей, используемых для лечения человека. Для этих целей в настоящее время проводятся эксперименты по получению трансгенных свиней, органы которых в наибольшей степени подходят для трансплантации в организм человека. Созданы и совершенствуются генные конструкции для интеграции в геном сельскохозяйственных животных - генов эритропоэтина, инсулиноподобного фактора, инсулина человека и др.
ЛЕКЦИЯ 10.Биотехнологические процессы в сельском хозяйстве, фармакологии.
Переработка и хранение сельскохозяйственной продукции биотехнологическим методом.Биотехнологические методы и приемы направлены на сохранение и улучшение вкусовых и других качеств продукции, основанных на применении биологических компонентов-добавок-консервантов и пищевкусовых соединений растительного и синтетического происхождения; мембранной технологии, трансгенных микроорганизмов, обеспечивающих надежную и длительную сохранность продукции. Современная промышленность, производящая витамины, аминокислоты, кормовые и пищевые добавки, почти полностью основана на современных методах биотехнологии. Объем их производства пока не удовлетворяет потребности заинтересованных отраслей и предприятий.