авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |

Комбинированная технология гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

АХМЕТОВ ТИМУР ВАДИМОВИЧ

КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРИРОВАНИЯ И ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛЕГКИХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ

Специальность 05.17.07 «Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа – 2011

Работа выполнена на кафедре «Технология нефти и газа»

Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Абдульминев Ким Гимадиевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гимаев Рагиб Насретдинович;

кандидат химических наук

Батыров Назип Адибович.

Ведущая организация ГУП ИНХП РБ

Защита состоится «28» сентября 2011 года в 1130 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «26» августа 2011 года.

Ученый секретарь совета Абдульминев К.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Автомобильный транспорт является одним из основных источников загрязнения окружающей среды отработавшими газами и парами топлива. К токсичным компонентам отработавших газов относятся: оксид углерода, углеводороды, оксиды азота и серы, альдегиды, сажа. Особую опасность для человека представляют углеводороды ароматического ряда, особенно - бензол и конденсированные (полицикли­ческие) ароматические углеводороды. Поэтому перспективным направлением в нефтепереработке является разработка процессов, позволяющих производить высокооктановые компоненты автомобильных бензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов.

На сегодняшний день базовым компонентом отечественных автомобильных бензинов является катализат риформинга, содержание ароматических углеводородов в котором может достигать 60–70 % об., а доля бензола составляет 2–6% об. В связи с этим, весьма актуальной является задача снижения доли ароматических углеводородов в катализатах риформинга без снижения их октанового числа.

В настоящее время многие отечественные НПЗ вводят в свои схемы установки изомеризации легкой бензиновой фракции н.к. – 70 °С. Бензины, получаемые на данных установках, не содержат ароматических углеводородов и имеют низкую себестоимость. Однако, при этом в балансе завода остается неиспользованной прямогонная узкая фракция 70 – 85 °С, которую нельзя вовлекать в товарные автомобильные бензины из-за ее низкого октанового числа. Поэтому разработка технологии переработки головных фракций катализатов риформинга с одновременным вовлечением в сырье процесса прямогонной бензиновой фракции 70 – 85 °С, позволяющей, во-первых, получать высокооктановый компонент автомобильных бензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов, а, во-вторых, увеличить сырьевые ресурсы для производства товарных автомобильных бензинов, является актуальной задачей и представляет практический интерес.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка комбинированной технологии получения высокооктановых бензинов с пониженным содержанием ароматических углеводородов, в том числе бензола, соответствующих требованиям, предъявляемых к топливам для двигателей стандарта Евро-4 и более, путем гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций.

Из цели работы вытекают следующие основные задачи исследования:

- установление возможности снижения содержания ароматических углеводородов в автомобильном бензине без потери октанового числа путем гидроизомеризации смеси бензолсодержащей фракции н.к. – 90 °С риформата с прямогонной бензиновой фракцией 70 – 85 °С;

- установление основных закономерностей реакций, протекающих при гидроизомеризации смесевого сырья на различных катализаторах;

- подбор катализатора и оптимальных технологических параметров для проведения процесса гидроизомеризации;

- определение возможности реализации блока гидроизомеризации смесевого сырья на существующей установке низкотемпературной изомеризации легкой нафты ОАО «УНПЗ»;

- разработка поточной схемы производства автомобильных бензинов, удовлетворяющих требованиям к топливам для двигателей класса Евро-4, с использованием комбинированной установки гидроизомеризации на ОАО «УНПЗ».

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1 Показана принципиальная возможность гидроизомеризации на различных катализаторах смеси бензолсодержащей фракции н.к. – 90 °С риформата и прямогонной бензиновой фракцией 70 – 85 °С в области температур 220 – 360 °С.

2 Установлено, что в процессе гидроизомеризации до 99 % бензола гидрируется в циклогексан с последующей изомеризацией последнего в метилциклопентан, при этом подвергаются изомеризации линейные алканы С5 и С6, содержащиеся как в прямогонной фракции 70 – 85 °С, так и во фракции н.к. – 90 °С риформата, то есть улучшается углеводородный состав последней, что способствует приросту октанового числа продукта на 0,3 – 5,9 пункта.

3 Разработана комбинированная технология гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций, позволяющая снизить содержание ароматических углеводородов, в том числе бензола, в товарном бензине до требований стандарта Евро-4 путем дооборудования установки изомеризации блоком гидроизомеризации.

Практическая ценность. Комбинированная технология гидрирования и изомеризации легких бензиновых фракций может быть реализована на существующих установках изомеризации нефтеперерабатывающих заводах, в том числе ОАО «УНПЗ», без существенных капитальных затрат.

Технология позволит увеличить ресурс высокооктанового изокомпонента, что облегчит производство бензинов с улучшенными экологическими свойствами марки «Премиум Евро-95»

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: III Республиканская студенческая научно-практическая конференция «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (г. Уфа, 2006 г.); Конкурс научных работ студентов вузов Республики Башкортостан (г.Уфа, 2007 г.); 58-ая научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2007 г.); 60-ая научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2009 г.); 61-ая научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2010 г.); Международная научно-практическая конференция «Нефтегазопереработка-2010» (г.Уфа, 2010 г.); «Экологические проблемы нефтедобычи» (г.Уфа, 2010 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 научных работах, в том числе 2 статьях в рецензируемых журналах по перечню ВАК и материалах 8 докладов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 130 наименований. Диссертация изложена на 162 страницах и включает 68 таблиц и 34 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы данной диссертационной работы и сформулированы цель и задачи исследований, а также приведены основные достигнутые результаты.

В первой главе приведены характеристики токсичности автомобильных выбросов в атмосферу и показано, что наибольшую опасность представляют ароматические углеводороды, в особенности, бензол и продукты его сгорания.

Приведены требования к экологическим характеристикам автомобильных бензинов, предъявляемые зарубежными и отечественными стандартами. Как показывает анализ этих требований, основные усилия по улучшению экологических характеристик бензинов направлены в настоящее время на снижение содержания в них серы, олефиновых, ароматических углеводородов, а также бензола.

Рассмотрены основные технологические процессы получения компонентов современных высокооктановых автомобильных бензинов. Приведены основные достоинства и недостатки каждого процесса, а также основные направления их развития.

Проанализированы современные технологии производства автомобильных бензинов с пониженным содержанием бензола и ароматических углеводородов. Анализ предлагаемых методов удаления бензола показал, что производство товарных бензинов с октановым числом 92 пункта, удовлетворяющим требованиям к двигателям класса Евро-4 вполне решаемая задача для отечественных НПЗ. Однако, для производства экологически чистых бензинов с октановыми числами 95 и 98 пунктов необходимо внедрение новых технологий.

Критический анализ литературных данных позволил сформулировать цель и задачи исследования, обосновать выбор объектов и методов, описание которых приведено во второй главе.

Для проведения исследований процесса гидроизомеризации бензиновых бензолсодержащих фракций использовалась лабораторная установка проточного типа с реактором с неподвижным слоем катализатора, работающим под давлением водорода.

Эксперименты по гидроизомеризации проводились на синтезированных цеолитных никельсодержащих катализаторах, а также на промышленных катализаторах СГ-3П-М, ИПМ-02, К-150 Б. Область исследуемых температур находилась в интервале 220 – 360 °С, давление процесса составило 2,6 МПа, объемная скорость подачи сырья - 2 ч-1, кратность циркуляции водорода – 250 нм3/м3.

В качестве сырья при проведении исследований использовалась головная бензолсодержащая фракция риформата н.к – 90 °С, полученная путем перегонки риформата промышленной установки Л-35-5 ОАО «УНПЗ», и ее смеси с прямогонной гидроочищенной фракцией 70 – 85 °С в соотношении 32:62 % об. Соотношение указанных фракций в смесевом сырье рассчитано на основе материального баланса потоков завода. Углеводородный состав полученного сырья представлен в таблицах 1и 2.

Таблица 1 – Углеводородный состав фракции н.к. – 90 °С риформата

Компонент Содержание, % масс.
1 2
i-C4H10 0,16
n-C4H10 0,79
i-C5H12 8,91
олефин С5 0,14
n-C5H12 7,22
2,2-диметилбутан 1,75
циклопентан 0,26
Продолжение таблицы 1
1 2
2,3-диметилбутан 2,43
2-метилпентан 12,1
3-метилпентан 9,32
n-С6Н14 10,42
олефин С6 0,42
бензол 19,62
циклогексан 0,23
метилциклогексан 0,11
С7+ 26,12
Всего 100

Таблица 2 – Компонентный состав смеси бензолсодержащей фракции риформата н.к. – 90 °С и прямогонной гидроочищенной фракции 70 – 85 °С

Углеводороды Содержание, % масс.
i-C4H10 0,07
n-C4H10 0,35
i-C5H12 3,47
олефин С5 0,05
n-C5H12 2,86
2,2-диметилбутан 0,67
циклопентан 0,12
2,3-диметилбутан 1,18
2-метилпентан 7,71
3-метилпентан 8,56
n-С6Н14 24,34
олефин С6 0,22
бензол 10,46
циклогексан 8,02
метилциклогексан 0,05
С7+ 31,87
Всего 100


Pages:   || 2 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.