Тезисы докладов Часть I секции 1−4 Москва − 2010


ГИДРООЧИСТКА БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА – АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ



страница17/26
Дата14.08.2018
Размер4.97 Mb.
#43861
ТипТезисы
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   26

ГИДРООЧИСТКА БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА – АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Зуйков А.В., Чернышева Е.А.

(РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина)

Стоящие перед российской нефтепереработкой задачи улучшения качества выпускаемой продукции и одновременное увеличение глубины переработки нефти будет реализовываться посредством строительства комплексов каталитического крекинга, гидрокрекинга и дополнительных гидрооблагораживающих процессов для удаления серы и ароматических углеводородов в дистиллятных продуктах.

Одним из наиболее массовых, качественных компонентов товарного бензина является бензин каталитического крекинга. Данный продукт характеризуется достаточно высоким октановым числом (92 по и.м.), причем большинство октанобразующих соединений представлены классами ароматических и олефиновых углеводородов, но значительным содержанием серы до 0,3 % масс. в зависимости от содержания серы в сырье - вакуумном газойле. Поэтому бензин каталитического крекинга необходимо подвергать дальнейшей гидроочистке от сернистых соединений.

Но необходимо отметить, что в условиях стандартной гидроочистки возникает ряд проблем, первая - водород насыщает двойные связи олефинов, что ведет к увеличению его расхода, вторая – потеря октанового числа бензина достигающая иногда 9-10 п.

Одним из наиболее популярных методов является метод разделения широкой фракции бензина каталитического крекинга на легкую и тяжелую часть. Легкая часть содержит максимальное количество олефиновых углеводородов и незначительное количество сернистых соединений, представленных в основном меркаптанами. Тяжелая часть содержит максимальное количество серы, в основном производных тиофена и незначительное количество олефиновых углеводородов. Недостатком данного метода является провал октанового числа в средней фракции 70 – 140 0С и не удовлетворяющее снижение ОЧ до 3 п. при максимальном снижении серы до 50 ppm. При увеличении степени гидрообессеривания значение потери октанового числа увеличивается до 5 – 6 п.

Поэтому является наиболее актуальным создание технологии по удалении тиофеновой серы посредством селективных химических реакций. Тиофены подвергаются каталитической реакции с олефинами, содержащимися в бензине КК, с получением высококипящих соединений, которые затем удаляют фракционированием. Реакция протекает в мягких условиях на твердокислотном катализаторе без использования водорода. Степень удаления сернистых соединений составляет 99,5 % при потери ОЧ бензина 0 – 2 п.


ПОЛУЧЕНИЕ БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА МЕТОДОМ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ В СПЕЦИАЛЬНЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ РЕАКТОРАХ

Бончев И.Р., Киташов Ю.Н., Фомичев В.В., Назаров А.В.

(НПО «Специальные технологии»,

РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина)

Сегодня наряду с традиционными дизельными топливами, выпускаемыми классическими процессами нефтеперерабатывающей промышленности, все большее распространение получает так называемое «биодизельное топливо», вырабатываемое путем химической обработки растительного масла или животных жиров, которое может служить добавкой к дизельному топливу нефтяного и газоконденсатного происхождения или полностью заменить его.

Применяемый в настоящее время в Европе метод получения «биодизеля», известный как «трансэфиризация», состоит в расщеплении молекулы глицерольного эфира жирной кислоты на молекулы метилового эфира. Процесс заключается в длительном перемешивании сырьевых компонентов при температуре 70–80 °С. Данный метод требует много времени, расхода энергии и множество емкостей для перегонки.

Использование высокочастотной магнитокавитационной обработки позволяет получать биодизельное топливо с улучшенными характеристиками «за проход» из различных типов масел. Кроме того, увеличивается скорость процесса, конверсия сырья и селективность реакции этерификации, до 30–40 °C снижается температура реакции, в 5–7 раз снижается энергопотребление, уменьшается парк емкостей, исключается необходимость мойки и сушки конечного продукта.

Целью настоящей работы являлось получение биодизельного топлива из рапсового масла российского производства методом высокочастотной импульсной обработки в специальных гидродинамических реакторах.

В результате был получен образец биодизельного топлива на основе отечественного сырья, который удовлетворял по всем показателям качества требованиям американского и европейского стандартов ASTM D-6751 и EN 14214 соответственно.


ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОЛНОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ПРОЦЕССАХ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Киташов Ю.Н., Назаров А.В. Тесленко Г.С.

(РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, ООО НПО «Специальные технологии»)

В настоящее время, имеется достаточно много работ, указывающих на возможность успешного применения на НПЗ магнитных, электромагнитных полей, гидродинамических, кавитационных и ультразвуковых устройств и т.д. В большинстве упомянутых технологий используются высокоэнергетические воздействия, что требует как соответствующей оценки целесообразности энергозатрат, так и дополнительных мер по охране труда обслуживающего персонала.

Выделим те перспективные направления использования волновых технологий высоких энергий, где эффективность в наибольшей мере подтверждена. В гидродинамических магнито-импульсных и ультразвуковых установках создаются особые условия обработки жидкости - большие градиенты скоростей и температур, эффективная турбулизация потока, поле мощных акустических колебаний широкого диапазона частот, кавитационные эффекты, воздействие переменного магнитного поля, с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы. Все эти эффекты вызывают резкое ускорение и полноту физико-химических преобразований, существенное повышение эффективности реагентов и улучшение качества и рабочих параметров обработанных жидкостей, эмульсий и суспензий, что позволяет в потоке получать продукцию улучшенного качества с минимальным расходом реагентов, присадок, либо вообще без всяких добавок. Установки имеют незначительные размеры и вес, их можно легко, без заметных изменений существующего оборудования применять при непосредственном производстве нефтепродуктов, а так же использовать для модификации, очистки, регенерации любых готовых рабочих жидкостей, эмульсий, суспензий, применяемых на производственных предприятиях.

Описанные эффекты могут быть реализованы на оборудовании различного типа: проточных пьезо - и магнитострикционных ультразвуковых реакторах, роторных кавитационных аппаратах и проточных гидродинамических реакторах (свистки). Недостатками ультразвуковых устройств являются сложность масштабирования и высокие энергозатраты. Слабое место кавитационных устройств – возможность абразивного износа и нарушений в работе при наличии заметного количества твердых частиц. Для промышленного использования в больших масштабах (от 1 до 50м3/час и более) наиболее подходят проточные гидродинамические реакторы. Такие аппараты используются для приготовления устойчивых эмульсий, «предкрекинговой» подготовки нефти, в производстве биодизельного топлива, получения смесевых топлив, топлив и масел с присадками (в том числе при пониженных температурах окружающей среды) и пр.


ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА

Гюльмисарян Т.Г.

(РГУ нефти и газа имени И .М .Губкина)

Современное производство технического углерода (ТУ) является одной из отраслей нефтехимии и связано с использованием углеводородного сырья и выделением значительного количества вторичного тепла процесса. Образующийся в процессе пиролиза углеводородного сырья аэрозоль ТУ обладает значительным энергетическим потенциалом. Эта энергия посредством рекуперативного теплообмена может быть использована для предварительного нагрева исходных материальных потоков: углеводородного сырья, технологического воздуха и топлива, поступающих в реактор для получения ТУ, а также для выработки тепла и электроэнергии.

Энерготехнологический принцип реализации процесса предусматривает органическое сочетание химической технологии с энергетикой, базирующейся на рациональной утилизации вторичного тепла процесса получения ТУ.

С учетом мировой тенденции удорожания углеводородного сырья более эффективной становится реализация принципа энерготехнологического комбинирования, при котором потребляется минимально возможное количество природного газа. Этот подход принципиально стал возможным в результате накопленного опыта промышленной эксплуатации аппаратов, позволяющих рекуперировать тепло аэрозоля ТУ при значительном содержании в нем пылевидного продукта.

Совершенствование технологии производства ТУ из жидкого углеводородного сырья с одновременной утилизацией вторичной энергии является важной и актуальной научно-технической задачей.

Результаты исследований показали, что использование части тепла отходящих газов производства для нагрева технологического воздуха дает заметный эффект, выразившийся в снижении удельного расхода воздуха. В итоге наблюдается повышение выхода ТУ, уменьшение объема отходящих газов, сокращение расхода «закалочной» воды; снижение нагрузки на улавливающую систему, повышение теплотворной способности отходящих газов при сохранении качества ТУ.

Экономический эффект от реализации энергосберегающей технологии на одном технологическом потоке составил 28 млн. рублей.
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ ОБМЕННЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Киташов Ю.Н., Назаров А.В., Буланова И.И., Ильинец А.М.

(РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, ЗАО «ОРВ-технологии»)

При работе различных очистных сооружений образуется значительное количество осадков, в том числе и избыточных активныых илов после биологической очистки, что создает определенные экологические проблемы. Такие отходы могут занимать значительные земельные участки и при этом в случае плохой аэрации выделять метан и другие парниковые газы. Желательна ускоренная переработка илов с конечным получением ценных субстратов, использующихся в растениеводстве.

В январе 2009 г. на Курьяновских очистных сооружениях впервые в Москве заработала мини-ТЭС, мощностью 10 Мвт, использующая в качестве топлива биогаз, полученный из биомассы, содержащейся в иле. Термофильный ил, являющийся уже остатком биогазового производства, имеет высокую кислотность и требует длительной ферментации в условиях достаточной аэрации или захоронения. Аэрация могла бы хорошо идти естественным путем – с помощью дождевых червей, но черви обычно не выживают в подобном кислом термофильном иле.

Авторами проведен эксперимент по возможности переработки термофильного ила дождевыми червями с использованием технологии обменных резонансных взаимодействий (ОРВ). Обычных дождевых червей в течение 1 мес. обрабатывали ОРВ, постепенно приучая к питанию частично ферментированным термофильным илом, последовательно увеличивая концентрацию последнего до 100% в смеси с почвой. В результате электромагнитной резонансной обработки (ОРВ-технологии) скорость размножения червей выросла многократно. За 4 мес. из 200 червей выросло более 22 тыс. взрослых особей, т.е. коэффициент размножения червей за год превышает 1 млн. В то же время, известно, что коэффициент размножения калифорнийских червей, использующихся обычно в вермикультуре составляет порядка 1,5 тыс. Микробиологический анализ показал, что черви, обработанные ОРВ, подверглись определенной мутации, благодаря чему смогли перерабатывать термофильный ил. По-видимому, при воздействии ОРВ имеет место синергетический эффект от интенсификации развития как микроорганизмов, так и дождевых червей.

Таким образом, можно утверждать, что ОРВ-технология способна заметно активизировать процессы ферментации и роста микроорганизмов. Соответственно все это может найти применение при решении ряда экологических проблем, связанных с работой промышленных и городских очистных сооружений, различных сельскохозяйственных предприятий, биологической очисткой загрязненных земель.
Исследование влияния качества спирта и состава углеводородной фракции на физико-химические и эксплуатационные показатели биоэтанольного топлива Е85

Асяев А.Н., Емельянов В.Е., Никитина Е.А.

(ОАО «ВНИИНП»)

В настоящее время во всем мире проявляется повышенный интерес к проблеме выбросов парниковых газов, приводящих к нежелательному изменению климата. В связи с этим, особое внимание уделяется применению биотоплив, вырабатываемых из возобновляемого сырья, в частности биоэтанолу.

Этанол оказывает существенное влияет на физико-химические и эксплуатационные показатели бензиноэтанольный топлив, такие как испаряемость и октановое число бензина, коррозионные свойства, фазовую стабильность и другие.

Исследовано влияние состава углеводородной фазы и содержания воды в спирте на антидетонационные характеристики биоэтанольного топлива Е85 (85% этанола и 15% углеводорода).

Детонационная стойкость биоэтанольных топлив значительно превышает детонационную стойкость углеводородных баз. Наличие воды в спирте также повышает детонационную стойкость топлива Е85, т.к. вода снижает тепловые нагрузки двигателя и повышает коэффициент наполнения.

Исследовано влияние различных углеводородных фракций на испаряемость получаемых биоэтанольных топлив.



Из рис.1 видно, при добавлении 5-10 % спирта к товарным бензинам и различным углеводородным фракциям, давление насыщенных паров (ДНП) спиртоуглеводородных композиций возрастает на 3-7 кПа. Это объясняется образованием азеотропов, обладающих более высоким ДНП, чем ДНП компонентов, его образующих. При дальнейшем увеличении концентрации этанола в бензине, ДНП постепенно падает, стремясь к значению чистого этанола.

На рис.2 показано, наибольший прирост объема выпаривания при 700С спиртоуглеводородной композиции имеет прямогонная фракция. Это обусловлено повышенным содержанием изопарафинов С7 (20%) в прямогонной фракции с Ткип=80,5÷93,50С, которые способны образовывать азеотропы с этанолом с температурой кипения до 700С.

Проведены исследования по оценке влияния качества спирта на низкотемпературные свойства биоэтанольного топлива Е85. Установлено, что наличие воды в этаноле 4-6% не оказывает существенное влияние на фазовую стабильность топлива Е85. Температура помутнения составляет ниже минус 550С.

Таким образом, проведенные исследования и испытания по оценке влияния состава углеводородной фракции на физико-химические и эксплуатационные свойства биоэтанольного топлива Е85 показали, что ДНП и углеводородный состав исходного углеводорода в значительной степени влияет на испаряемость топлива Е85, а октановое число исходного углеводорода в меньшей степени влияет на антидетонационные характеристики топлива Е85. Для применения этих топлив может быть использован как товарный бензин, так и отдельные фракции.

Проведены испытания по оценке коррозионной агрессивности топлив Е85 со спиртами различной природы получения а также антикоррозионной эффективности зарубежных присадок и ингибиторов коррозии.

Установлено, что спирты различной природы производства обладают разной коррозионной агрессивностью и присутствие воды в спирте усиливает коррозионную агрессивность топлива Е85. Эффективность действия антикоррозионных присадок также зависит от качества спирта. Для обеспечения требуемого уровня защитных свойств топлив, полученных из различных спиртов, необходима разная концентрация присадки.
ЭВОЛЮЦИЯ В ПРИМЕНЕНИИ БАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВАХ МОТОРНЫХ, ТРАНСМИССИОННЫХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАСЕЛ

Цветков О.Н.

(ОАО «ВНИИНП»)

Среди широкого ассортимента смазочных масел различного назначения существенную роль играют моторные, трансмиссионные и гидравлические масла, применяемые в механических узлах подвижной техники, такой как автомобильная, дорожно-строительная, лесозаготовительная, железнодорожная, авиационная, морская, сельскохозяйственная и пр. Суммарное потребление моторных, трансмиссионных и гидравлических масел в развитых странах составляет примерно половину от всего объёма расхода масел и в России оно находится на уровне 800-850 ттг. Требования к этим маслам постоянно возрастают в связи с увеличением удельных давлений на сопряжённые и контактные элементы механизмов, повышением скоростных, механических и тепловых нагрузок. Несмотря на значительные внешние и конструкционные различия между механизмами трансмиссий и гидравлики, перечень основных требований к маслам для этих механизмов имеют аналогии. В частности, для этих типов масел важны реологические, антиокислительные, антикоррозионные, противоизносные и противозадирные свойства, стабильность указанных свойств в течение всего времени работы масла. Уровень требований по отдельным характеристикам в свою очередь связан с классом вязкости и группой эксплуатационных свойств масел.

Возросшие в последнее время технические, экологические и экономические требования к этим маслам проецируются соответственно на базовые компоненты. Базовые масла группы I по API (масла со средним индексом вязкости) не обеспечивают получение требуемых свойств из-за низкого индекса вязкости (менее 95), высокого содержания ароматических углеводородов (более 20%) и серы. Введение присадок не обеспечивает достижение современных требований к товарным маслам. Необходимы базовые масла с минимальным содержанием ароматических углеводородов, сернистых и азотистых соединений, с высоким и очень высоким индексом вязкости, узким фракционным составом, низкой испаряемостью, улучшенной низкотемпературной реологией.

Зарубежная практика, располагающая значительными мощностями по производству основ II-III групп показывает, что вовлечение этих основ в моторные масла для современных автомобилей должно составлять 25% и стремиться к примерно 45% от общего количества базовых масел, используемых в составах моторных масел. Использование масел III и IV групп позволяет существенно улучшить реологические свойства моторных, способствует повышению их антиокислительных свойств и стабильности при повышенных температурах. Например, замена базового компонента I группы на компонент III группы снижает низкотемпературную вязкость трансмиссионного масла почти в три раза. Именно применение основ II группы обеспечивает необходимый баланс низкотемпературной реологии и стабильности гидравлических масел.


РАЗРАБОТКА ПРИСАДОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ ЕВРОПЕЙСКОГО КАЧЕСТВА

Окнина Н.Г., Безгина А.М., Данилов А.М.

(ОАО ВНИИНП)

Для производства дизельных топлив, соответствующих нормам Специального технического регламента «О требованиях к автомобильным и авиационным бензинам, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» необходимы противоизносные, депрессорно-диспергирующие присадки и промоторы воспламенения, повышающие цетановое число топлива. До последнего времени практически все они закупались за рубежом. Для того чтобы устранить зависимость от импортных поставок были предприняты разработки отечественных присадок, которые завершились созданием ассортимента, который в ближайшей перспективе сможет удовлетворить потребности российского производителя. Основные работы проводились по Федеральной целевой программе, исполнителями которой выступили ФКП «Завод имени Я.М.Свердлова» и ОАО ВНИИ НП. Кроме того, по инициативе отдельных организаций и предприятий выполнялись разработки отдельных присадок или пакетов присадок. Разработанный ассортимент представлен в таблице.



Разработчик

Присадка

Назначение

Изготовитель

ВНИИ НП

Байкат

Противоизносная

АЗКиОС

ВНИИ НП

ВЭС-410Д

Депрессор

АЗКиОС

ВНИИ НП

Депран-ДП

Диспергатор парафинов

НПФ «Депран»

ООО «ПНХ»

Каскад-5

Противоизносная

ОАО ИвХимПром

ООО «Оксохимнефть»

ЦГН (циклогексилнитрат)


Промотор воспламенения

ФКП «Завод имени Я.М. Свердлова»

ООО «Алтайский центр прикладной химии», Бийск

Миксент-2030

Противоизносная

ООО «Алтайский центр прикладной химии», Бийск

Миксент-2020

Депрессорная

Миксент-2000

Промотор воспламенения

Миксент-2040

Диспергатор парафинов

Некоторые присадки (Байкат, Каскад-5) уже производятся и поставляются заводам. Производство других присадок подготовлено и будет организовано в ближайшее время. Оно полностью обеспечено отечественным сырьём и существующей технологической базой. Переход на присадки собственного производства обеспечит нефтяным компаниям и предприятиям существенную экономию, новые рабочие места и независимость от импорта при выработке стратегически важного продукта, каким является топливо.
Влияние спиртов на поверхностное натяжение смолистых нефтей

Прозорова И.В., Небогина Н.А., Юдина Н.В., Литвинец И.В.

(Институт химии нефти СО РАН)

Поверхностные явления играют решающую роль в процессах добычи, подготовки и переработки нефти. Оптимизация процессов транспортировки нефтяных систем по трубопроводам связана с уменьшением гидродинамического сопротивления. Регулирование гидродинамических параметров путем управления физико-химическими характеристиками транспортируемых нефтяных систем позволило бы значительно увеличить пропускную способность нефтепроводов. В связи с этим представляет научный интерес изучение поверхностного натяжения смолистых нефтей на границе раздела нефть – водная фаза, с добавлением ряда спиртов и спиртовых растворов щелочи на поверхностное натяжение нефтей: метанола, октанола, бутанола, о- и п- ксилолов, смеси жирных спиртов С4 – С11 и растворы NаОН в метаноле и бутаноле.

Установлено, что для нефтей, содержащих очень мало нефтяных кислот (содержание СООН-групп менее 0,04% масс.) добавление разнообразных спиртов приводит к снижению поверхностного натяжения только при больших концентрациях последних (более 8% масс.). Для нефтей с значительным количеством нефтяных кислот (содержание СООН-групп выше 0,15 % масс.) характерно заметное снижение поверхностного натяжения при добавлении незначительного количества (менее 1% масс.) спиртов.
Влияние озона на состав азотсодержащих соединений среднедистиллятных фракций

Коваленко Е.Ю., Сагаченко Т.А.

(ИХН СО РАН, г. Томск)

Решение проблемы углубления переработки нефти в России связывают с поиском нетрадиционных методов облагораживания углеводородного сырья, среди которых наиболее перспективным считается озонолиз. Широкое внедрение озонных технологий в практику исследования и переработки нефтей и их компонентов сдерживается недостатком информации о составе исходных веществ и продуктов их превращения.

Изучено влияние озона на распределение и состав азотистых оснований дизельной фракции. Озонировали концентрат сильных оснований (I), смесь сильно- и слабоосновных соединений (II), а также прямогонный дистиллят, выкипающий в интервале температур 140 – 375 0С. Процесс осуществляли на стендовой установке с проточным реактором при комнатной температуре и объемном расходе озона 10 г/кг сырья.

В процессе озонирования в составе азотистых соединений продуктов I, II полностью исчезают слабые основания и снижается концентрация сильноосновных компонентов (до 20 % отн.). Основную массу остающихся сильных оснований составляют азапирены, бензохинолины и бензотиофенохинолины, мксимум в распределении которых приходится, главным образом, на мононафтенозамещенные структуры. Наименьшую устойчивость по отношению к озону проявляют пиридины, тиазолы и тиофенохинолины.

В условиях озонирования нефтяного дистиллята содержание сильных оснований также снижается, но слабых оснований - возрастает.

По сравнению с неозонированной дистиллятной фракцией, в составе азотистых оснований преобразованного дистиллята возрастает доля дибензохинолиновых структур. Большую часть слабоосновных компонентов составляют гетероциклические ароматические амиды, типа пиридонов. В составе как сильных, так и слабых оснований присутствуют азотсодержащие карбоновые кислоты, основность, которых определяется положением карбоксильной группы по отношению к атому азота.

Установленный характер распределения азотистых соединений в преобразованном дистилляте свидетельствует о том, что при озонолизе в системе протекают реакции, приводящие к разрушению высокомолекулярных ароматических азотистых соединений и окислению исходных продуктов.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   26




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница