ГИДРООЧИСТКА КАК МЕТОД ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ ОТ ГЕТЕРОАТОМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

ГИДРООЧИСТКА КАК МЕТОД ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ ОТ ГЕТЕРОАТОМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В настоящее время в связи с возрастающими потребностями человечества в нефтепродуктах, особенно топливе и маслах, вторичные процессы переработки с целью повышения качества являются весьма актуальными. Гидрогенизационные методы очистки, безусловно, имеют большое значение при достижении данной цели и в то же время обладают перспективой в развитии и усовершенствовании. В данной статье акцентируется внимание на гидроочистке - одном из наиболее эффективных и рентабельных процессов очистки нефтяных фракций от сернистых, азот - и кислородсодержащих соединений. Актуальность темы обусловливается тем фактом, что казахстанская нефть, а, соответственно, и фракции, содержат большое количество сернистых соединений, что значительным образом сказывается на всех этапах нефтепереработки.

Нефтяные фракции, содержащие углеводороды С6 и более тяжелые, весьма вероятно, содержат и органические соединения серы, а именно тиолы, сульфиды, дисульфиды, тиофаны (моноциклические сульфиды), бициклические сульфиды, тиофены и т.п. С химической точки зрения сера входит в состав фракции. Гидроочистка позволяет оторвать атомы серы от молекул углеводородов.

В настоящее время гидроочистке подвергают светлые дистилляты прямой перегонки, выкипающие при температуре ниже 350 0С, в том числе и дистилляты, направляемые на платформинг, тяжелые газойли, поступающие на каталитический крекинг и др.

Поток нефтепродукта смешивают с током водорода и нагревают до 260-425 0С. Затем смесь нефтепродукта и водорода направляют в реактор, заполненный катализатором в форме таблеток. Для очистки применяют кобальтмолибденовый или никельмолибденовый катализатор на носителе - оксиде алюминия [1].

Основные химические превращения ГАС, происходящие при гидроочистке:

реакция гидрирования меркаптанов (тиоспиртов)

R-SH + H2 = R-H + H2S

 

сульфидов

R-S-R´ + 2H2 = R-H + R´H + H2S

 

дисульфидов

R-S-S-R´ + 3H2 = R-H + R´-H + 2H2S.

 

азотсодержащих соединений

CH3-CH2-CH2-CH2-NH2 + H2 = CH3-CH2-CH2-CH3 + NH3 (выделяется аммиак).

 

гидрогенолиз кислородсодержащих соединений [2]

2CH3-C6H4-COOH + 6H2 = 2CH3-C6H4-CH3 + 4H2O.

 

Основная продукция процесса:

  • -очищенные фракции;
  • -бензин-отгон - используется как компонент товарных бензинов или сырье установок каталитического риформинга, имеет низкое (50-55) октановое число;
  • -сероводород - направляется как сырье на установку производства серной кислоты или серы.

В таблице 1 приведены показатели качества сырья и продуктов гидроочистки [3].

 

Таблица 1- Характеристика сырья и продукции установок гидроочистки

Показатели

Прямогонный бензин

(85-180 °С)

Бензин термического крекинга

Дизельная фракция

(230-350°С)

Вакуумный дистиллят

(350-500 °С)

до

очистки

после очистки

до

очистки

после очистки

до

очистки

после очистки

до

очистки

после очистки

Плотность,

0,762

0,761

0,745

0,742

0,858

0,858

0,921

0,920

Содержание, % мас.

сера

азот

 

 

0,078

0,001

 

 

0,0001

0,0001

 

 

1,1

0,004

 

 

0,02

0,0002

 

 

1,2

-

 

 

0,05

-

 

 

3,1

0,17

 

 

0,35

0,13

Йодное число, гI2/100 г

 

-

 

-

 

100

 

0,7

 

4,0

 

1,5

 

-

 

-

Содержание фактических смол,

мг/100 мл

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

4,2

 

 

 

0

 

 

 

-

 

 

 

-

 

 

 

До 20

 

 

 

10-12

Октановое число (моторный метод)

35

35

70

40

-

-

-

-

Цетановое число

-

-

-

-

50-53

52-54

-

-

Коксуемость, % мас.

-

-

-

-

-

-

0,3

0,08

Индукционный период окисления, мин

-

-

180

1000

-

-

-

-

 

При проведении процесса гидроочистки необходимо проверять содержание гетероатомов в очищаемой фракции с целью контроля процесса и оценки его эффективности.

Анализ на содержание серы в очищенной и неочищенной фракции проводился в научно-исследовательском центре при Западно-Казахстанском аграрно-техническом университете им. Жангир хана на рентгенофлуоресцентном анализаторе (РФА) в среде гелия. Сырьем выбрано дизельное топливо производства АО «Конденсат» и ТОО «АНПЗ». Результаты анализа представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Содержание серы в дизельной фракции на различных этапах переработки

Проба, №

Содержание серы в дизельной фракции, мкг/г

АО «Конденсат»

ТОО «АНПЗ»

до ГО

после ГО

1

219,5

80,5

0

2

304,3

82,4

0,3

Среднее значение

261,9

81,45

0,15

Как показывают практические данные, процесс гидроочистки снижает содержание серы более чем в 500 раз для дизельной фракции, что является весьма хорошим показателем.

Значение процесса гидроочистки:

  • 1) повышает качество нефтепродуктов;
  • 2) снижает коррозионную активность;
  • 3) защищает катализаторы последующих процессов (риформинга, крекинга и гидрокрекинга) от серы и ее соединений, являющихся каталитическими ядами;
  • 4) очищенные от сернистых соединений топлива и дистилляты в меньшей степени загрязняют атмосферу (экологический фактор) [1].

 

Литература

  • 1. Леффер, У. Л. Переработка нефти / У. Л. Леффер. - М.: Олимп-Бизнес, 2004 г. - 224 с.
  • 2. Солодова, Н. Л. Гидроочистка топлив / Н. Л.Солодова, Н. А. Терентьева. - Казань: КГТУ, 2008 г. - 103 с.
  • 3. Рудин, М. Г. Карманный справочник нефтепереработчика / Рудин, М. Г., Сомов В. Е., Фомин А. С. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004 г. - 336 с.
Просмотров работы: 199