Выделение аренов из риформатов бензиновых фракций комбинированными процессами экстракции, экстрактивной и азеотропной ректификации

• Автор: Гафур Наджмаддин Нури
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Современные и перспективные требования к автомобильным бензинам

1.2 Экстракция ароматических углеводородов из риформатов бензиновых фракций.

1.3 Направления использования экстрактивной ректификации

при разделении и очистке углеводородов.

1.4 Выделение ароматических углеводородов методом экстрактивной ректификации.

1.5 Комбинированные процессы выделения ароматических углеводородов, включающие стадию экстрактивной ректификации.
1.6 Влияние различных факторов на эффективность процесса экстрактивной ректификации.

1.7 Разделение углеводородов экстрактивной ректификацией

с использованием смесей растворителей.
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1 Методика многоступенчатой противоточной экстракции
2.2 Методика экстрактивной ректификации.
2.3 Методика экстрактивноазеотропной ректификации.
2.4 Определение содержания ароматических углеводородов в бензиновых фракциях методом газожидкостной хроматографии
3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ РИФОРМАТА
И СЕЛЕКТИВНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1 Определение оптимального состава смешанного растворителя
сульфолан Мметилпирролидон для выделения аренов методом экстрактивной ректификации
4.2 Выделение ароматических углеводородов из катализата риформинга фракции 5С экстрактивноазеотропной ректификацией с использованием разделяющей системы
Ыметил пиррол ид он сульфолан вода.
4.3 Выделение ароматических углеводородов из катализата риформинга фракции 5С экстрактивноазеотропной ректификацией с использованием разделяющей системы Мметилпирролидон сульфолан метанол.
4.4 Выделение аренов СбС8 из катализата риформинга фракции 5С комбинированным методом экстрактивной ректификации
с последующей экстракцией.
4.5 Экстракция ароматических углеводородов СбС
из риформата широкой бензиновой фракции.
4.6 Выделение аренов СвС9 из фракции экстракта, полученного экстракцией катализата риформинга бензиновой фракции
4.7 Принципиальная технологическая схема комбинированного процесса удаления избыточных аренов СбС
4.8 Техникоэкономическое обоснование комбинированного процесса выделения аренов С6С8 из риформатов экстрактивной
ректификацией с последующей экстракцией.
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В соответствии с российским ГОСТ Р 5 максимальное содержание олефиновых углеводородов в бензине ограничено , По требованиям программы Евро4 с г. Всемирной топливной хартии в бензинах категории качества 3 для рынков с повышенными требованиями к характеристикам отработавших газов не более об. Эти жесткие ограничения обусловлены высокой токсичностью олефинов так, среднесуточное значение ПДК для 1гептена 0. Тем не менее, бензол относят к классу опасности 2, а 1гептен к классу опасности 3, так как последний быстро окисляется и исчезает из воздуха в зоне дыхания, а бензол весьма стабилен и способен вызывать заболевания лейкемией. Нежелательность повышенного содержания олефиновых углеводородов в бензине обусловлена также рядом других причин олефины повышают разность между октановым числом по исследовательскому и моторному методам, они являются одной из причин образования смога и тропосферного озона 7. Ограничивается и содержание в автомобильных бензинах оксигенатов высокооктановых кислородсодержащих соединений. В соответствии с российским ГОСТ Р 5, а также с программой Евро4 и Всемирной топливной хартией максимальная концентрация оксигенатов в пересчете на кислород составляет 2. Предельно допустимое содержание оксигенатов, метанол 3, этанол 5, третбутаиол 7, вторбутанол 9, метилшеябутиловый МТБЭ и метиллетамиловый эфиры . Оксигенаты повышают октановое число бензинов так, для МТБЭ оно равно 0 по моторному и 5 по исследовательскому методу. Отмечается, что использование экологически чистого бензина с МТБЭ снижает содержание бензола в воздухе на , риск канцерогенных заболеваний. В то же время отмечаются и недостатки оксигенатов повышается выброс альдегидов и оксидов азота, увеличивается количество отложений во впускной системе двигателя, снижаются противоизносные свойства бензинов . МТБЭ имеет высокую упругость паров и низкое среднесуточное значение ПДК для воздуха населенных пунктов 0. В Калифорнии экологи подняли тревогу в связи со случаями загрязнения грунтовых вод МТБЭ, растворимость которого в воде 4. Однако опасность загрязнения вод при утечках МТБЭ из резервуаров, повидимому, завышена только в 0. МТБЭ выше ПДК. Отмечается не
обходимость приводить в порядок резервуары для подземного хранения реформулированного бензина, возможно, делать их с двойными стенками . Тем не менее, производство МТБЭ в США в последние годы сокращается, в качестве наиболее подходящего его заменителя в составе реформулированного бензина рассматривается этанол . Так, из сырья каталитического на заводе Лукойл Нефтохим в Бургасе отгоняют фракцию н. С, содержащую циклогексан, метилциклопентан, гексан . Октановое число снижается в меньшей степени при гидрировании бензола и изомеризации образующегося циклогексана в метилциклопентан . Октановое число метилциклопентана по исследовательскому и моторному методам и . Гидроизомеризации предлагается подвергать риформат широкой бениновой фракции. При температуре 0 0С, давлении 1 3 МПа, объемнойскорости подачи сырья 1. Однако чтобы риформаты удовлетворяли европейским требованиям к бензинам, требуется более значительное снижение суммарного содержания аренов. Кроме того, проведение процесса гидроизомеризации риформата требует значительных капитальных и энергозатрат. Алкилирование бензола, содержащегося в бензольной фракции риформата, низшими олефинами приводит к снижению содержания бензола в бензине, но сопровождается повышением суммарного массового содержания ароматических углеводородов. Наиболее рациональным решением проблемы снижения содержания бензола в автомобильных бензинах представляется его выделение методами экстракции или экстрактивной ректификации. Возможно также выделение избыточного количества суммарных аренов из риформатов широкой бензиновой фракции теми же методами или комбинированными процессами. Однако при этом возникает необходимость компенсации удаляемых аренов другими высокооктановыми компонентами оксигенатами, изомеризатами, алкилатами. Перспективно использование в качестве высокооктановых компонентов продуктов димеризации олефинов в мягких условиях при С и давлении 0. МПа .