Каталитический крекинг гидроочищенного вакуумного дистиллята в смеси с кислородсодержащими соединениями и модифицирующими добавками

• Автор: Дементьев, Константин Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Литературный обзор

1.1 Основные направления развития процесса каталитического крекинга

1.2 Использование промотирующих и модифицирующих сырьевых добавок в каталитическом крекинге
1.3 Химизм и механизм каталитического крекинга углеводородов и кислородсодержащих соединений
1.4 Применение соединений молибдена в качестве нового типа катализаторов гидроконверсии

1.5 Заключение

2 Экспериментальная часть

2.1 Основные характеристики сырья и катализатора

2.2 Приготовление сырья

2.3 Методика проведения экспериментальных исследований на лабораторной установке
2.4 Методика проведения экспериментальных исследований на пилотной установке
2.5 Анализ сырья, катализаторов и продуктов реакции
3 Обсуждение результатов
3.1 Каталитический крекинг вакуумного дистиллята в присутствии добавок кислородсодержащих соединений
3.1.1 Влияние типа добавки на показатели каталитического крекинга

3.1.2. Влияние температуры на показатели каталитического крекинга в присутствии добавки
3.1.3. Влияние изменения концентрации добавок на показатели каталитического крекинга
3.1.4. Возможные схемы превращения кислородсодержащих добавок в условиях каталитического крекинга
3.2. Исследование каталитического крекинга вакуумного дистиллята в присутствии молибденсодержащих добавок
3.2.1. Особенности свойств эмульсий «вакуумный дистиллят-прекурсор»
3.2.2. Влияние содержания прекурсора на показатели каталитического крекинга вакуумного дистиллята, содержащего прекурсор
3.2.3. Влияние температуры на показатели каталитического крекинга вакуумного дистиллята, содержащего прекурсор
3.2.4. Особенности каталитического крекинга вакуумного газойля, содержащего прекурсор, при разной продолжительности подачи прекурсора с сырьем
Заключение
Выводы
Список литературы
Список сокращений и условных обозначений

Введение
Нефть является важнейшим сырьем для производства топлив и нефтехимических продуктов - синтетических каучуков, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, красителей и др., - а потому имеет крайне важное значение, в экономике России. По оценкам ВР, наша страна занимает восьмое место в мире по запасам нефти, которые на конец 2012 года составляли 11,2 млрд. т [1].
Мировая нефтедобыча неуклонно возрастает (рис. 1.1) из-за непрерывно возрастающей потребности в топливах и нефтехимическом сырье. Добыча в России также возрастает; в 2012 году было добыто 526,2 млн.т. нефти [2], что на 101,5% превышает уровень 2011 года и превышает уровень 1991 года (461,9 млн.т., [3]). Примерно половина добытой нефти поставляется на экспорт, внутри страны перерабатывается 270 млн.т./год (рис. 1.2).
К сожалению, глубина переработки нефти на российских НПЗ невысока и в среднем составляет 71,5% [2], что обусловлено низкой долей вторичных процессов переработки. В результате в России выпускается топочный мазут в количестве 74,3 млн.т./г, которое почти в два раза превышает выпуск автомобильных бензинов (38,2 млн.т./г) [2].
Одним из основных процессов, обеспечивающих высокую глубину переработки нефти, является каталитический крекинг, что объясняет его широкую распространенность на НПЗ во всем мире. Мировая мощность установок каталитического крекинга превышает 930 млн. т/год [4] и имеет тенденцию к росту.
Основные продукты каталитического крекинга: бензиновая фракция, являющаяся основой для выпуска высокооктановых сортов бензинов; пропан-пропиленовая и бутан-бутиленовая фракции, служащие сырьем для нефтехимического синтеза и получения высокооктанового компонента автобензинов; легкий газойль, который используется в ряде случаев как

1.3.2 Основные реакции карбокатионов
Основными реакциями превращения карбениевого иона являются 13-отщепление, изомеризация с перемещением алкильной группы или водородного атома, элиминирование протона, Н-перенос и присоединение: Аллильные и олефиновые карбокатионы также интенсивно подвергаются циклизации и конденсации, сопровождающимися Н-переносом и элиминированием протона. Соотношение скоростей перечисленных реакций определяется структурой углеводорода, свойствами катализатора и среды, условиями ее проведения.
13-Отщепление. Карбениевый ион расщепляется по связи С—С в 13-положении по отношению к атому углерода, несущему заряд. Для алкилароматического карбокатиона за исключением тех случаев, когда алкилом является метил или этил, почти всегда от кольца отрывается вся алкильная группа, с образованием стабильного ароматического соединения и алифатического карбений-иона:
Для алкилкарбениевых ионов разрыв связи С—С может протекать с образованием фрагментов, содержащих разное число атомов углерода, однако наиболее термодинамически выгодным является наиболее симметричный разрыв молекулы [88]:
С8Н17+ С4Н9+ + С4Н8 + 192,3 кДж/моль
Особенностью каталитического крекинга алифатических углеводородов нормального строения является быстрая изомеризация карбениевого иона, полученного при 13-отщеплении. В большинстве случаев изомеризация протекает быстрее, чем дальнейшее 13-отщепление. При