научная статья по теме ПРИМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕОЛИТНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В КАЧЕСТВЕ КОНТАКТОВ ПРОЦЕССА ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ НИЗКООКТАНОВОГО БЕНЗИНА - КЛЮЧ К УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА МОТОРНЫХ ТОПЛИВ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ПРИМЕНЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЦЕОЛИТНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ В КАЧЕСТВЕ КОНТАКТОВ ПРОЦЕССА ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ НИЗКООКТАНОВОГО БЕНЗИНА - КЛЮЧ К УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА МОТОРНЫХ ТОПЛИВ»

наука - производству

щ

Применение органически модифицированных цеолитных катализаторов в качестве контактов процесса облагораживания низкооктанового бензина - ключ к улучшению качества моторных топлив

KEY TO BETTER QUALITY OF MOTOR FUELS IS: USING OF ORGANICALLY MODIFIED ZEOLITE CATALYSTS AS CONTACTS OF ENNOBLING PROCESS OF LOW-OCTANE BENZENE

Ye. ZELENSKAYA, «InjGeo» NIPI» CSC, T. ZELENSKAYA, Kuban' State technological university

The article examines one of possible methods to better quality of motor fuels, namely: using of organically modified zeolite catalyst as contacts when ennobling low-octane hydrocarbon fractions with various limit of boil-off.

Keywords: zeolite catalyst, ennobling, low-octane benzene, temperature

Е.А. ЗЕЛЕНСКАЯ,

инженер II категории ЗАО «НИПИ «ИнжГео», аспирант

Т.В. ЗЕЛЕНСКАЯ,

к.т.н., доцент

Кубанский государственный технологический университет

Долгое время стремление к повышению октановых характеристик автомобильного топлива за счет преобладания экологически безвредных углеводородов толкало исследователей к поиску новых каталитических систем, способствующих преимущественному образованию изоалканов. На сегодняшний день одним из возможных способов улучшения качества моторных топлив является применение органически модифицированных цеолитных катализаторов в качестве контактов процесса облагораживания низкооктановых углеводородных фракций с различным пределом выкипания.

В последние годы развитие цеолитного катализа является одним из наиболее перспективных направлений нефтехимии и нефтепереработки. Активность цеолитов во многих реакциях на порядок превышает активность ранее известных катализаторов, при этом целый ряд превра-щенийнацеолитахпротекаетсабсолютной селективностью. Благодаря этим особенностям цеолитсодержащие каталитические системы нашли широкое применение в химии и технологии переработки углеводородного сырья.

На сегодняшний день в нефтехимическом катализе широко используются ката-

литические среды в виде солей органической природы, проявляющих значительную каталитическую активность в определенном диапазоне температур. Такие соли, как правило, образованные органическими катионами и имеющие обширную систему сопряжений в молекуле, принято называть ионными жидкостями, вследствие проявления их максимальной активности в жидком агрегатном состоянии.

Проведенные ранее исследования [1 - 3] подтвердили возможность применения данных соединений в качестве модифицирующей добавки цеолитсодержащих катализаторов нефтепереработки и позволили определить оптимальную температуру проведения процесса. В настоящей статье рассмотрены результаты работы, посвященной анализу состава и свойств продуктов облагораживания низкооктановых углеводородных фракций с различным пределом выкипания на органически модифицированном цеолитном катализаторе*.

Исследования проводились на лабораторной установке при атмосферном давлении, в температурном интервале 50 - 2000С. В работе использовался цеолитсодержа-щий катализатор в Н-форме марки ЦВК-ТМ-1327, выпущенный ЗАО «Нижегородские сорбенты», с нанесенным на него модифицирующим агентом.

Проанализирована возможность повышения октановых характеристик автомобильного топлива за счет преобладания экологически безвредных углеводородов, преимущественно изоалканов. В работе рассмотрен один из возможных способов улучшения качества моторных топлив, а именно применение органически модифицированных цеолитных катализаторов в качестве контактов процесса облагораживания низкооктановых углеводородных фракций с различным пределом выкипания.

*Работа выполнена в рамках реализации Федеральной целевой программы БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 10/2013 «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»

на 2009 - 2013 гг.

наука - производству

Табл. 1. Физико-химические характеристики продуктов облагораживания прямогонной бензиновой фракции НК-120°С на органически модифицированных цеолитных катализаторах

Катализатор Силикатный модуль катализатора Объемная скорость подачи сырья, ч-1 Температура процесса, °С Максимальное значение ОЧ (ММ) сырья Прирост ОЧ Выход, % Показатель преломления

Органически модифицированный катализатор Н-ЦВК-ТМ-1327 35 1 100 46,5 8 80 1,407

Табл. 2. Физико-химические характеристики продуктов облагораживания прямогонной бензиновой фракции НК-160°С на органически модифицированных цеолитных катализаторах

Катализатор Силикатный модуль катализатора Объемная скорость подачи сырья, ч-1 Температура процесса, °С Максимальное значение ОЧ (ММ) сырья Прирост ОЧ Выход, % Показатель преломления

Органически модифицированный катализатор Н-ЦВК-ТМ-1327 35 1 100 51 8,5 89 1,414

Табл. 3. Физико-химические характеристики продуктов облагораживания прямогонной бензиновой фракции НК-200°С на органически модифицированных цеолитных катализаторах

Катализатор Силикатный модуль катализатора Объемная скорость подачи сырья, ч-1 Температура процесса, °С Максимальное значение ОЧ (ММ) сырья Прирост ОЧ Выход, % Показатель преломления

Органически модифицированный катализатор Н-ЦВК-ТМ-1327 35 1 100 57 2 72 1,415

лом выкипания НК-160оС, октановое число которой составило 51 пункт по моторному методу. Результаты процесса облагораживания данной фракции приведены в табл. 2.

Последней из используемых в процессе облагораживания низкооктановых бензиновых фракций стала фракция НК-200°С с октановым числом 57 пунктов по ММ, физико-химические характеристики продукта облагораживания которой представлены в табл. 3.

Проанализировав результаты исследования процесса облагораживания низкооктановых углеводородных фракций с различными пределами выкипания, можно сделать следующие выводы. Существенное увеличение октанового числа фракций НК-120°С и НК-160°С может быть обусловлено протекающими в реакционной среде процессами изомеризации и алкилирования на активных центрах катализатора. В то же время следует отметить, что незначительный прирост октанового числа фракции НК-200°С связан с увеличением молекулярной массы углеводородов сырья и наличием в ее составе небольшого количества нормальных углеводородов, подвергающихся химическим превращениям в исследуемых условиях. Полученные результаты еще раз подтверждают возможность значительного повышения октанового числа фракций с низким пределом выкипания в достаточно мягких условиях и, как следствие, значительное снижение энергозатрат в процессе вторичной переработки нефтяного сырья.

На первом этапе исследования в качестве сырья была взята прямогонная бензиновая фракция с пределом выкипания НК-120оС, полученная разгонкой газового конденсата месторождения «Прибрежное» Краснодарского края, отличительной особенностью которого является очень низкое содержание сернистых соединений, вследствие чего предварительная подготовка сырья не требуется. Такой предел выкипания фракции был выбран исходя из того, что на практике в технологических схемах НПЗ при наличии установок АТ-2 и АВТ из шлема отбензинивающей колонны обычно отводится фракция НК-120°С. Октановое число исследуемой фракции составило 46,5 пункта по моторному методу. По окончании процесса определялись такие свойства продуктов, как выход на пропущенное сырье, показатель преломления, октановое число по моторному методу. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.

На втором этапе работы в качестве сырья была использована прямогонная бензиновая фракция с преде-

Литература

1. Зеленская Е.А., Зеленская Т.В. Новое направление процесса облагораживания низкооктановых углеводородных фракций // Бурение и нефть. 2013. № 5. С. 27 - 29.

2. Зеленская Е.А., Зеленская Т.В. Исследование процесса облагораживания низкооктановых углеводородных фракций на органически модифицированных цеолитных катализаторах // Бурение и нефть. 2012. № 10. С. 21 - 22.

3. Зеленская Е.А., Зеленская Т.В. Особенности облагораживания прямогонного бензина на органически модифицированных цеолитных катализаторах // Экспозиция Нефть Газ. 2013. № 2. С. 92 - 94. ■

Ключевые слова: цеолитный катализатор, облагораживание, низкооктановый бензин, температура

БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 10/2013

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