Обессеривание мазута методом электродугового воздействия в системах топливоподготовки

• Автор: Липантьев, Роман Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Проблемы использования мазутов на тепловых электрических станциях

1.1.1 Основные технические и экологические требования к энергетическим объектам

1.1.2 Общая характеристика мазутов

1.1.3 Сернистые соединения мазутов

1.2 Вредные выбросы при сжигании органического топлива

1.2.1 Характеристика газовых выбросов при сжигании мазута

1.2.2 Способы уменьшения содержания вредных компонентов в дымовых газах

при сжигании мазута

1.3 Способы обессеривания мазута
1.3.1 Пиролиз мазута
1.3.2 Газификация мазута
1.3.3 Гидроочистка мазута
1.3.4 Присадки к мазутам для улучшения их эксплуатационных свойств
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
2.1 Сернистые соединения мазута
2.2 Технологическая схема разделения сераорганических соединений мазута на узкие фракции для определения группового состава
2.3 Углеводородный состав мазута
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРО ДУГОВОГО МЕТОДА ОБЕССЕРИВАНИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Объекты исследования
3.2 Конструирование и создание пилотной установки
3.2.1 Описание технологического процесса в электродуговом реакторе
3.2.2 Исследование процесса обессеривания мазута в электродуговом реакторе
3.2.3 Экспериментальные исследования влияния параметров электродугового реактора на степень обессеривания мазута
3.2.3.1 Влияние диаметра подвижных электродов
3.2.3.2 Зависимость степени обессеривания мазута от конструкционных параметров электродугового реактора
3.3 Статистическая модель процесса обессеривания мазута в электродуговом
реакторе в зависимости от его конструкционных параметров
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО РЕАКТОРА
4.1 Определение основных технологических параметров работы электродугового реактора
4.1.1 Влияние силы электрического тока
4.1.2 Влияние напряжения электрического тока
4.2 Материальный баланс обессеривания мазута в электродуговом реакторе
4.3 Расчет количества выбросов сернистого ангидрида
4.4 Исследование влияния глубины очистки мазутов от сераорганических
соединений на их эксплуатационные свойства
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО МЕТОДА ОБЕССЕРИВАНИЯ МАЗУТА В ПРОЦЕССЕ ТОПЛИВОПОДГОТОВКИ НА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ
5.1 Установка электродугового реактора в систему топливоподготовки тепловых электрических станций
5.2 Автоматизированный комплекс очистки мазута от сераорганических
соединений на основе электродуговой технологии
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Рт> Рж ~ плотность твердой частицы и жидкости, кг/м
IV - скорость, м/с
р - динамическая вязкость потока, кг сек/м2 т — время, с
с/ - диаметр твердой частицы, мм ? - температура, °С
ускорение свободного падения, 9,81 м/с
V - кинематическая вязкость потока, м2/с Р - давление, Па
Я - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К)
С - удельная теплоемкость, кДж/(кг-К)
- относительная плотность п20о - показатель преломления J- сила тока, А Я - сопротивление, Ом V - объем, м3 Н- высота, м, мм Т- температура, К
и - объемная скорость подачи жидкой фазы в реактор, м3/с К - степень обессеривания И- мощность тока, кВт £ - содержание серы, % а - площадь, м2 /- функция
Я2 - коэффициент корреляции а - погрешность
Ср - содержание углерода в рабочей массе, %
Нр - содержание водорода в рабочей массе, %
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ
2Л Сернистые соединения мазута
Увеличение количества сернистых и высокосернистых нефтей в топливно-энергетическом балансе России способствует росту количества сернистых соединений в производимых нефтепродуктах. Ужесточение требований мирового рынка к содержанию сернистых соединений в нефтепродуктах поставило перед нефтеперерабатывающей
промышленностью проблему поиска новых современных технологических схем обессеривания нефтепродуктов и их внедрения на предприятиях нефтехимического и энергетического комплексов.
На действующих в настоящее время нефтеперерабатывающих заводах России с целью получения малосернистых топлив предусмотрены установки гидроочистки светлых нефтепродуктов, суть которых заключается в гидрировании нефтепродуктов и их модификации водородом при высоких температурах и давлениях на алюмо- кобальт- молибденовых, платиновых и других дорогостоящих катализаторах [27, 39].
В данном разделе рассматривается один из многотоннажных продуктов нефтеперерабатывающей промышленности - мазут, который используется в нескольких направлениях.
Первое направление связано с использованием мазута в качестве товарного экспортного продукта, пользующегося повышенным спросом. Однако содержание общей серы в мазутах, получаемых из сернистых и высокосернистых нефтей, составляет 5,0 % и выше. Для удовлетворения требований мирового стандарта по показателю содержания общей серы в экспортируемых мазутах (не более 1,0 %) использование дорогостоящего метода гидроочистки представляется нецелесообразным. С целью получения требуемого содержания общей серы в мазутах, последний разбавляют