научная статья по теме ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДОБАВКИ НА СОСТАВ ПРОДУКТОВ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ НИЗКООКТАНОВОГО СЫРЬЯ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДОБАВКИ НА СОСТАВ ПРОДУКТОВ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ НИЗКООКТАНОВОГО СЫРЬЯ»

технологии

Влияние модифицированной добавки на состав продуктов облагораживания низкооктанового сырья

Е.А. ЗЕЛЕНСКАЯ,

аспирант, инженер 1-й категории

ЗАО «НИПИ «ИнжГео»

ZelenskayaEA@injgeo.ru

Т.В. ЗЕЛЕНСКАЯ,

к.т.н., доцент

Кубанский государственный технологический университет

veterok111555@gmail.com

THE INFLUENCE OF MODIFIED ADDITIVES ON THE COMPOSITION OF THE PRODUCTS OF GENTRIFICATION LOW-OCTANE RAW MATERIALS

E. ZELENSKAYA, T. ZELENSKAYA, Kuban state technological University

The article examines the effect of various metals (in particular, Be, Mn, Ca, Zr, CE) and organic salts on the catalytic activity of the sample in the process of gentrification low-octane gasoline

Keywords: zeolite catalyst, hydrocarbon fractions, octane, gentrification

Рассматриваются вопросы влияния различных металлов (в частности Ве, Мп, Са, Zr, Се) и органической соли на активность каталитического образца в процессе облагораживания низкооктанового бензина; подбор оптимальных технологических параметров, обеспечивающих приемлемый состав и свойства целевого продукта для каталитических образцов; проведение сравнительного анализа целевого продукта облагораживания - катализата различного нефтяного сырья на органически- и металлоорганически-модифицированном катализаторе.

В последние годы вопросы качества автомобильных бензинов приобрели совершенно новое значение и оказались в одном ряду с важнейшими проблемами, от решения которых зависят технический прогресс и развитие экономики в целом. Сегодня качество нефтепереработки нашей страны существенно отстает от мирового уровня, поэтому часть продукции экспортируется за границу как полуфабрикат. Низкое качество получаемых нефтепродуктов связано с невысокой глубиной переработки, минимальным количеством вторичных процессов, несовершенным оборудованием, а также с недостатком процессов, улучшающих качество и глубину переработки: каталического крекинга, рифоминга и гидрокрекинга нефтяного сырья.

Одним из путей решения вышеназванных проблем является организация производства высокооктановых компонентов автомобильных бензинов по новым технологиям, обеспечивающим должное качество получаемого продукта при пониженных энергетических затратах на его произ-

Табл. Результаты исследования процесса облагораживания прямогонной бензиновой фракции НК-200 °С в цеолитсодержащих каталитических системах

Основными технологическими параметрами в каталитическом процессе являются: состав сырьевой смеси, скорость ее подачи в реакторный блок и связанное с этой характеристикой время пребывания сырья в зоне реакции, температура, давление и характеристики катализатора.

<с О T4S 3-

Ogs о

Рте ФК Ф

<со sS <с s

фФ ф = о ф

с^ -г о ® -г

SO <04= <0

Н-ЦВК-ТМ с нанесенной органической солью

Н-ЦВК-ТМ Be(0,2%) с нанесенной органической солью

100

100

60

60

675

71

водство. В каждом технологическом процессе глубокой переработки нефти, параметры процесса оказывают существенное влияние как на характеристики получаемых продуктов, так и на экономические, экологические факторы. Основными технологическими параметрами в каталитическом процессе являются: состав сырьевой смеси, скорость ее подачи в реакторный блок и связанное с этой характеристикой время пребывания сырья в зоне реакции, температура, давление и характеристики катализатора.

В этой статье авторы продолжают исследования по облагораживанию низкооктановых углеводородных фракций на органически модифицированных це-олитных катализаторах [1 - 4].

На первом этапе работы производилось комплексное исследование облагораживания бензиновых фракций с различными пределами выкипания для вы-

91

80

технологии т

явления градиента прироста октановой характеристики и определения возможности раздельного облагораживания этих фракций. Практический интерес использования различных фракций в процессе получения высокооктанового компонента автомобильного бензина заключается в том, что на установках первичной переработки нефти АТ и АВТ в большинстве случаев легкая и тяжелая бензиновые фракции отбираются раздельно. При этом, учитывая разницу состава легкой и тяжелой бензиновой фракции, технологический режим облагораживания можно подбирать исходя из вероятности получения максимально возможного прироста октановой характеристики.

Эксперимент проводился с использованием двух типов каталитических систем: хорошо зарекомендовавшим себя цеолитсодержащим катализатором марки ЦВК-ТМ-1327, с нанесенным на его поверхность органическим модификатором [5 - 8] и модифицированным бериллием, цеолитсодержащим катализатором с нанесенной на него органической солью.

Проведенные ранее исследования каталитического облагораживания прямогонной бензиновой фракции на органически модифицированных цеолитных катализаторах позволили определить оптимальные параметры данного технологического процесса - температура проведения реакции 100 °С, объемная скорость подачи сырья в реактор - 1 ч-1 [6 - 8].

Среди полученных образцов катализата особый интерес представляет целевой продукт процесса облагораживания прямогонной бензиновой фракции на органически модифицированном цеолитном катализаторе, содержащем бериллий концентрацией 0,2%. Результаты исследования данного процесса представлены в табл. 1.

Приведенные в табл. данные свидетельствуют о высокой эффективности органически модифицированного цеолитного катализатора Ве 0,2% в процессе вторичной переработки бензиновой фракции НК-200° С. В данном случае прирост октанового числа составил 11 пунктов по моторному методу. Причиной тому, скорее всего, явились процессы уплотнения, к которым, в первую очередь, можно отнести алкилиро-

Практический интерес использования различных фракций в процессе получения высокооктанового компонента автомобильного бензина заключается в том, что на установках первичной переработки нефти АТ и АВТ в большинстве случаев легкая и тяжелая бензиновые фракции отбираются раздельно.

X

ср ф

Ч

углеводороды

и Бензиновая фракция НК-160 С с органической солью и Бензиновая фракция НК-160 °С на катализаторе НЦВК-35 с органической солью л Продукт бензиновой фракции НК-200 С на катализаторе Ве 0,2% с органической солью и Композиция ММА и катализата из фракции НК-200 °С на катализаторе Ве 0,2% с органической солью ° Композиция МТБЭ и катализата из фракции НК-200 °С на катализаторе Ве 0,2% с органической солью ы Катализат из фракции НК-180 С после рецикла на катализаторе НЦВК-35 с органической солью ^ Сырьевая фракция НК-180 °С Сырьевая фракция НК-200 °С

Рис. Групповой углеводородный состав целевых продуктов облагораживания и сырьевых

фракций

Среди полученных образцов катализата особый интерес представляет целевой продукт процесса облагораживания прямогонной бензиновой фракции на органически модифицированном цеолитном катализаторе, содержащем бериллий концентрацией Ц2°/о.

вание непредельных углеводородов на активных центрах катализатора. В подтверждение гипотезы стоит отметить, что прирост октанового числа снижался с уменьшением температуры выкипания сырьевой фракции, в частности для фракции НК-120 °С он составил 7,5 пункта по моторному методу.

Для получения всеобъемлющей картины результатов проведенных экспериментов был произведен хроматографический анализ различных образцов ка-тализата процесса облагораживания бензиновой фракции с широким пределом выкипания. Исследования проводились на оборудовании марки «Хроматэк» Кристалл-5000.1 в лаборатории РосНИПИ-Термнефть города Краснодара. Стоит отметить, что анализу подвергались образцы целевого продукта, демонстрирующие оптимальное соответствие низкооктановой бензиновой фракции используемой каталитической системе и характеризующееся максимальным приростом октанового числа.

Диаграмма, представленная на рис., в полной мере характеризует компонентный состав катализата процесса облагораживания низкооктановых фракций. Наряду с результатами хроматографического анализа продукта облагораживания на рис. представлен как групповой состав исходной бензиновой

КЗ технологии

Для получения всеобъемлющей картины результатов проведенных экспериментов был произведен хроматографический анализ различных образцов катализата процесса облагораживания бензиновой фракции с широким пределом выкипания.

фракции, так и композиция полученного бензина с антидетонационными, октаноповышающими добавками: МТБЭ (метил-третбутиловый эфир) и ММА (монометиланилин).

Представленная диаграмма наглядно демонстрирует общий для всех образцов факт - значительный прирост содержания изоалканов по сравнению с сырьевой фракцией. С большой долей вероятности можно предположить, что это обстоятельство свидетельствует об уплотнении исходного сырья и снижении содержания предельных углеводородов посредствам реакций алкилирования и изомеризации.

Здесь же стоит отметить низкое содержание ароматических соединений в составе катализата, что подтверждает предположение о повышении октанового числа продукта за счет наличия в нем изомерных ал-канов. В то же время следует подчеркнуть, что содержание аренов в готовом продукте облагораживания сырьевой фракции на модифицированном бериллием, цеолитсодержащим катализаторе значительно ниже, чем в составе катализата процесса, проводимого с использованием каталитической системы ЦВК-ТМ-1327 и органической соли. На основании этого можно сделать вывод о повышении экологичности проводимого процесса по сравнению с испытываемыми ранее образцами каталитических систем и, как следствие, повышении качества готового продукта. Помимо этого стоит подчеркнуть, что одним из анализируемых образцов стал катализат фракции НК-180 °С после рецикла на катализаторе ЦВК-ТМ-1327 с органической солью. Высокое содержание в нем изомерных алканов при низком содержании ароматики говорит о целесообразности использования каталитических систем для двух и более контактов с сырьевой фракцией.

В заключение следует сказать, что все реакции облагораживания проводились при достаточно мягких условиях, а следовательно, при использовании таких контактов в промышленных масштабах можно говорить о новом энергосберегающим процессе улучшения октановой хара

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»