Экстракционная деароматизация дизельных фракций с получением компонента экологически чистого дизельного топлива

• Автор: Халиков, Денис Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 156 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Основные предпосылки для разработки и совершенствования технологии деароматизации дизельных фракций
1.2. Анализ распределения углеводородов основных химических классов по фракционному составу прямогонных дизельных фракций

1.3. Экстракционные технологии деароматизации среднедистиллятных нефтяных фракций

1.3.1. Экстрагенты процессов экстракционной деароматизации

1.4. Применение аренов среднедистиллятных нефтяных фракций

1.5. Выводы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Физикохимические характеристики сырья

2.2. Лабораторная экстракционная установка периодического действия

2.3 Методика выполнения лабораторной противоточной пятиступенчатой экстракции аренов из фракции С западносибирской нефти обводненным 1,4диоксаном
2.4. Характеристики экстрагентов и методика их выделения из рафинатного и экстрактного растворов
2.4.1. Характеристики экстрагентов
2.4.2. Методика выделения экстрагентов из рафинатного и экстрактного растворов
2.5 Методика анализа продуктов
2.5.1. Методика определения группового химического состава нефтепродуктов
2.6. Методика компьютерного моделирования однократной и многоступенчатой экстракции .
3. СОПОСТАВИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ЭКСТРАГЕНТОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ДЕАРОМАТИЗАЦИИ ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ
3.1. Разработка обобщенной сырьевой модели тяжелой дизельной фракции
3.2. Выбор экстрагентов для экстракционной деароматизации тяжелой дизельной фракции
3.3. Исследования эффективности различных экстрагентов в процессе экстракционной деароматизации тяжелой дизельной фракции
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ДЕАРОМАТИЗАЦИИ ТЯЖЕЛОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ФРАКЦИИ
4.1 Экспериментальное исследование однократной экстракции из фракции С западносибирской нефти обводненным 1,4диоксаном
4.1.1. Влияние содержания воды в экстрагенте на результаты однократной экстракции
4.1.2. Влияние кратности экстрагентсырье на результаты однократной экстракции
4.1.3. Влияние температуры на результаты однократной экстракции
4.2 Моделирование и оптимизация процесса многоступенчатой экстракции аренов из фракции С западносибирской нефти обводненным 1,4диоксаном
4.2.1 Разработка уточненной сырьевой модели фракции С западносибирской нефти
4.2.2 Корректировка модели однократной экстракции . аренов из фракции С западносибирской нефти обводненным 1,4диоксаном
4.2.3. Моделирование пятиступенчатой экстракции аренов из сырье

вой модели обводненным 1,4диоксаном с применением скорректированной модели экстракции ф 4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАЗДЕЛЬНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЕГКОЙ И ТЯЖЕЛОЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ
5.1 Разработка принципиальной схемы раздельной переработки легкой и тяжелой дизельной фракций
5.2. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Неполное сгорание пиролиз происходит в относительно холодной зоне камеры сгорания в тонкой газовой пленке, разделяющей зону горения и стенки камеры. Кроме того, значительную роль играют прямые выбросы аренов, особенно полициклических, непосредственно содержащихся в дизельных топливах. Так, было замечено, что концентрация полиядерных аренов в отработавших газах соответствует их содержанию в топливе . Для человека наиболее опасны арены, особенно полициклические, которые являются причиной образования бензапирена. Под твердыми частицами понимают все вещества, собираемые из отработавших газов на бумажном фильтре при ,7 С. Размеры твердых частиц колеблются от 0,1 до мкм, около частиц имеет размер менее 1 мкм. В их состав входит сажа, продукты износа деталей топливной аппаратуры, несгоревшие углеводороды, вода и сульфаты. На хорошо развитой поверхности твердых частиц сорбируются токсичные продукты неполного сгорания топлив и масел, в том числе и полициклические арены. Среди полициклических аренов, сорбированных на твердых частицах, идентифицированы следующие соединения табл. Таблица 1. Соединение Флюорантен Пирен Хризен Бензантра цен Бензфлю орантен А. На образование твердых частиц влияют плотность топлива, его фракционный состав, цетановое число, содержание аренов и серы. Все эти показатели, за исключением содержания серы, взаимосвязаны. Так, например, повышение плотности с 0 до кгм3 приводит к увеличению выброса твердых частиц в раза , увеличение содержания аренов в дизельном топливе с до в 5 раз , а уменьшение цетанового числа с до вызывает увеличение эмиссии твердых частиц в 2 раза. Таким образом, примерно с начала х гг. Применение дизельного топлива с высокими цетановыми числами, пониженным содержанием аренов, серы ЭЧДТ дает значительный экологический эффект , как показано на рис. Рис. В ряде стран Западной Европы и в США штат Калифорния установлены весьма жесткие требования к дизельным топливам по содержанию серы и аренов табл. Так, содержание серы в дизельном топливе Швеции составляет 0,5 и 0,1 масс. В США штат Калифорния эти показатели составляют соответственно 0, масс, серы и масс, аренов. В дизельных топливах, вырабатываемых отечественной промышленностью, суммарное содержание аренов составляет , а полициклических . Таблица 1. Фракционный состав, С н. Содержание аренов аренов, масс. Таблица 1. Характеристики российских экологически чистых дизельных топлив ТУ . Цвет, ед. В то же время следует отметить, что требования к качеству ЭЧДТ являются в ряде случаев завышенными. В частности, необходимость снижения содержания аренов в топливе до 5 масс, и серы до 0,1 масс, не подкреплена достаточно убедительными аргументами. Америки, Западной Европы, Японии, поддержанные Канадой, Китаем, Кореей, Южной Африкой, завершили разработку рекомендаций по качеству перспективных дизельных топлив. Итогом этой работы явилась опубликованная в декабре г. Всемирная топливная Хартия . Этот документ предусматривает три категории качества дизельного топлива с различными экологическими требованиями табл. Увеличение цетанового числа топлива приводит к снижению содержания в отработавших газах оксидов азота и углерода, а также твердых частиц. Исследования по разработке модифицированного дизельного топлива, показали, что повышение цетанового числа дает более значительный природоохранный эффект, чем только сокращение содержания аренов . Цетановые числа отечественных дизельных топлив колеблются в довольно широких пределах. Для летних дизельных топлив наиболее типичны значения ед. Плотность дизельного топлива табл. Разнообразие перерабатываемых в России нефтей определяет и плотность получаемых дизельных топлив кгм3. Таблица 1. Плотность при С. Кинематическая вязкость при С, мм2с 2. Температура вспышки, С. Коксуемость го остатка, масс. Массовая доля эфиров растительных масел, , не более 5,0 Отс. Зольность, . В России в ближайшей перспективе предполагается нормирование суммарного содержания аренов на уровне и полициклических аренов на уровне . В работе приведены данные об обобщенном химическом составе прямогонных дизельных фракций из различных нефтей масс.