Интенсификация процесса каталитического крекинга кислородсодержащими добавками и волновыми воздействиями

• Автор: Амиров, Намик Наиль оглы
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Литерату рный обзор

1.1. Современное состояние и перспективы развития процесса каталитического крекинга тяжелого нефтяного сырья

1.2. Пути интенсификации процесса каталитического крекинга

1.3. Фазовые переходы и методы их регулирования при каталитическом крекинге

1.4. Альтернативные виды топлив и их совместимость с нефтяными топливами.

1.5. Обменнорезонансные взаимодействия.

Цель и задачи исследования.

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Характеристика объектов исследования.

2.1.1 Характеристика использованного сырья и катализатора.

2.1.2. Активирующие добавки.
2.2. Используемые методы и методики.
2.2.1. Обменнорезонансные взаимодействия.
2.2.2. Лабораторная установка каталитического крекинга со
стационарным слоем катализатора.
2.2.3 Лабораторная установка озонирования.
2.2.4. Определение фракционного состава.
2.2.5. Методика определения размеров частиц дисперсной фазы НДС и расчет численной концентрации частиц дисперсной фазы
2.2.6. Определение поверхностного натяжения.
2.2.7. Определение группового углеводородного состава нефтей и нефтяных фракций хроматографическим методом.
2.2.7.1. Метод жидкостной хроматографии.
2.2.7.2. Газовая хроматография. Определение химического состава бензина, газа каталитического крекинга и жирных кислот
Распределительная хроматография
2.2.8. Стандартные методы исследования физикохимических свойств
нефтей и нефтепродуктов.
Глава 3. Влияние кислородсодержащих соединений на процесс каталитического крекинга
3.1. Влияние озонсодержащей добавки на процесс каталитического крекинга
3.2. Влияние добавки рапсового масла на процесс каталитического
крекинга.
Выводы к главе 3
Глава 4. Изучение влияния ОРВметода на процесс каталитического крекинга
4.1. Влияния обменнорезонансного воздействия на процесс каталитического крекинга
4.2. Влияние обменнорезонансного воздействия на процесс каталитического крекинга сырья
разного химического состава
Выводы к главе 4.
Общие выводы.
Список использованной литературы


Для определения влияния агрегативной устойчивости сырья каталитического крекинга на материальный баланс процесса и качество получаемых продуктов был изучен крекинг вакуумного газойля западносибирской нефти. В качестве добавок использовали экстракт селективной очистки Ш масляной фракции, крекинг-остатк остаточного и дистиллятного сырья той же нефти. Остаточный и дистиллятный крекинг-остатки более эффективны, чем экстракт, как по снижению коксоотложения, так и по расходу добавки. Обнаружено четкое соответствие минимального коксоотложения на катализаторе и максимальной кинетической устойчивости сырья крекинга. Использование добавок влияет на состав газа, плотность и выход газойля. В промышленных условиях расход добавки может чрезмерно снизить выход кокса, нарушив тепловой баланс реакторного блока. В этом случае по заданному значению коксоотложения и данным структурной вязкости системы можно найти оптимальный расход добавки. Предложенный метод интенсификации каталитического крекинга особенно перспективен для утяжеленных видов сырья с повышенной коксуемостью []. Исследована возможность интенсификации процесса каталитического крекинга вакуумного газойля добавками тяжелого каталитического газойля []. Наряду с тяжелым каталитическим газойлем в качестве активирующей добавки исследован экстракт селективной очистки масел. Предварительными исследованиями показано, что для достижения наиболее кинетически устойчивого состояния сырья требуется - 1% тяжелого каталитического газойля, - 2,5% экстракта. Показано, что выход газа, бензиновой фракции и легкого каталитического газойля в присутствии добавок изменяется незначительно. С увеличением концентрации экстракта до 2,5% выход кокса снижается с 4,8 до 3,4%, дальнейшее повышение концентрации экстракта способствует усилению коксообразования. В присутствии тяжелого каталитического газойля выход кокса снижается в большей степени, чем в присутствии экстракта. Это подтверждает, что минимальной структурной вязкости сырья соответствует наименьший выход кокса при крекинге. Показано, что тяжелый каталитический газойль целесообразно применять как добавку, уменьшающую отложение кокса при крекинге вакуумного газойля. Изучен [] каталитический крекинг прямогонных вакуумных дистиллятов 0-0°С, существенно различающихся содержанием ароматических углеводородов и смол, в присутствии экстракта Ш масляной фракция западно-сибирской нефти. Опыты проводили на стандартной установке каталитического крекинга в режиме псевдоожижения с использованием сферического цеолитсодержащего катализатора в условиях: температура 0°С, скорость подачи сырья 4 час'1 , соотношение катализатор/сырье - 1/3. Показано, что с увеличением содержания экстракта исследуемых вакуумных дистиллятах выход кокса снижается, а затем возрастает. Минимачьное отложение кокса на катализаторе наблюдается при оптимальном содержании добавки в сырье, при этом выход бензиновой фракции и легкого газойля увеличивается, селективность по коксу повышается. Оптимальному содержанию экстракта в сырье соответствует минимальное содержание непредельных и максимальное содержание парафино-нафтеновых углеводородов в бензиновой фракции и наибольшая плотность тяжелого газойля. Полученные данные соответствуют представлениям физико-химической механике нефтяных дисперсных систем. Сделан вывод, что активирование сырья каталитического крекинга ароматическими концентратами позволяет не только снизить образование кокса на катализаторе, но увеличить выход и улучшить качество целевых продуктов. В работе [], на лабораторной установке с псевдоожиженным слоем катализатора изучено действие добавки на выход продуктов каталитического крекинга. Показано, что коксопонижающее действие добавки имеет место и при работе на отравленном катализаторе, причем кривая выхода кокса в зависимости от концентрации добавки симбатна кривой коксоотложения, полученной для крекинга на равновесном неотравленном катализаторе. Минимум кокса достигается при одинаковой концентрации добавки при работе на свежем и отравленном катализаторе.