Процессы кондиционирования олефинсодержащих фракций для производства современных автомобильных бензинов

• Автор: Микишев, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ангарск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Современные тенденции и динамика изменения качества автомобильных бензинов.

1.2. Основные технологические процессы и аппаратурное оформление производства современных автомобильных бензинов

1.2.1. Каталитический риформинг.

1.2.2. Изомеризация парафиновых углеводородов СуСв

1.2.3. Каталитический крекинг.

1.2.4. Алкилирование изобутана олефиновыми углеводородами.

1.2.5. Синтез эфиров из олефиновых углеводородов и спиртов

1.3. Современные технологии улучшения качества компонентов автомобильных бензинов.

1.3.1. Улучшение качества риформата.

1.3.2. Улучшение качества бензина КК
1.4. Постановка задач исследований.
2. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Методы исследования.
2.1.1. Стандартные методы исследования
2.1.2. Разработка методов исследования
2.2. Физическое моделирование процессов
2.2.1. Методика испытаний катализаторов гидроочистки и селективного гидрирования.
2.2.2. Методика исследования процесса этерификации олефинсодержащих фракций на лабораторной установке.
2.3. Математическое моделирование и оптимизация технологических процессов
2.4. Объекты исследования
2.4.1. Бензин каталитического крекинга
2.4.2. Бутанбутиленовая фракция каталитического крекинга, бутилендивинильная фракция пиролиза, фракция диметилового эфира производства метанола
2.4.3. Катализаторы гидроочистки, селективного гидрирования и этерификации.
РЕЗЮМЕ.
3. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
3.1. Исследование процесса гидроочистки БКК
3.1.1. Изучение закономерностей гидроочистки бензина каталитического крекинга на образцах МоАЬОз СоМоАОз катализаторов
3.1.2. Исследование химического и группового компонентного состава БКК
3.1.3. Оптимизация фракционного состава БКК при гидроочистке
3.2. Исследование процесса селективного гидрирования диеновых соединений в олефинсодержащих фракциях каталитического крекинга и пиролиза.
3.2.1. Селективное гидрирование бутилендивинильной фракции пиролиза.
3.2.2. Селективное гидрирование легкой фракции бензина каталитического крекинга.
3.3. Исследование закономерностей процесса этерификации олефиновых углеводородов фракций С4 и С5С7 КК
3.3.1. Этерификация метанолом фракций углеводородов С
3.3.2. Этерификация метанолом фракций НК С БКК
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММ
МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
4.1 Разработка схемы фракционирования БКК.
4.1.1 Принципиальная схема процесса разделения БКК.
4.1.2 Расчет материального баланса и основного технологического оборудования процесса разделения БКК
4.2 Разработка технологии гидроочистки фракции 0 СКК БКК.
4.2.1 Принципиальная схема процесса гидроочистки
4.2.2 Расчет материального баланса и основного технологического оборудования процесса гидроочистки.
4.3 Разработка технологии этерификации фракции НК С БКК.ИЗ
4.3.1 Принципиальная схема процесса гидростабилизации и этерификации.
4.3.2 Расчет материального баланса и основного технологического оборудования процесса гидростабилизации и этерификации.
4.4 Разработка технологии этерификации изобутилена.
4.4.1 Принципиальная схема процесса этерификации
4.4.2 Расчет материального баланса и основного технологического оборудования процесса этерификации изобутилена.
РЕЗЮМЕ.
5. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СЕРЫ В БЕНЗИНЕ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА
5.1. Фракционирование БКК
5.2. Гидроочистка фракции 0 СКК БКК
РЕЗЮМЕ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Разработка оптимальных и эффективных технологий кондиционирования олефинсодержащих фракций каталитического крекинга и пиролиза снижение содержания серы и олефиновых углеводородов в БКК, синтез из изоолефиновых углеводородов С4 и С5С7 высокооктановых кислородсодержащих компонентов автомобильных бензинов, является важной научнотехнической задачей, связанной с повышением экологичности автомобильного транспорта. Анализ литературных данных позволил сформулировать цель и задачи настоящего исследования. Во второй главе приводится описание аналитических методов исследования сырья, катализаторов и продуктов каталитических превращений, в том числе разработанных с участием автора, характеристика объектов исследований бензина каталитического крекинга БКК с уст. ГК3 НПЗ ОАО АНХК, бутанбутиленовой фракций ББФ с уст. ГФУ НПЗ ОАО АНХК, бутилендивинильной фракции БДФ с уст. ЭП0 ОАО АЗП, использовавшихся в настоящей работе катализаторов гидроочистки, селективного гидрирования и этерификации. Приводится описание лабораторных установок проточного типа с реактором с неподвижным слоем катализатора, созданных на базе установки ОЬЮ, на которых проводились исследования процессов гидроочистки и селективного гидрирования диолефиновых углеводородов во фракциях каталитического крекинга и пиролиза, а так же процесса синтеза метилтреталкиловых эфиров из олефинсодержащего сырья. Приводится описание программного пакета для технологических расчетов. БКК и в БДФ пиролиза, результаты исследования процесса синтеза из метанола и олефиновых углеводородов С4С7 метилтреталкиловых эфиров. В четвертой главе приведена предложенная по результатам проведенных исследований схема процессов производства на основе продуктов каталитического крекинга и пиролиза компонентов автомобильных бензинов, данные по материальному балансу и расчету основного оборудования. В пятой главе приведены данные промышленных испытаний технологии снижения содержания серы в бензине каталитического крекинга за счет гидроочистки его тяжелой фракции. Согласно оценкам 1 в настоящее время в мире эксплуатируется более 0 млн. Прогнозируемый рост автомобильного парка России столь же значителен и по данным 2, к г. В современных транспортных средствах широко применяются двигатели внутреннего сгорания, в которых химическая потенциальная энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию газов, а затем в механическую работу 3. В современной автомобильной технике, в основном, используются поршневые двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием и с воспламенением от сжатия. Рабочими жидкостями для этих двигателей являются бензины и дизельные топлива ДТ в основном продукты переработки нефти. На производство моторных топлив расходуется около добываемой нефти и их суммарное мировое потребление составляет 1, млрд. Динамика потребления автомобильных топлив в России и развитых странах мира представлена в таблице 1. Таблица 1. В мировой практике производства и применения автомобильных топлив прослеживается три направления развития 4 преимущественно бензиновый США, Канада, преимущественно дизельный Германия, Франция, Испания и равновесный вариант Великобритания. России соответствует равновесному варианту, а согласно , 6 рост количества иномарок в автомобильном парке России приведет к резкому увеличению спроса на автомобильные бензины и их потребление в г. В связи со сложившейся в России ситуацией потребления автомобильных топлив, улучшение их эксплуатационных свойств является высокоприоритетной задачей для современных российских НПЗ и в целом для экономики страны. Анализ 1, 3, 5, 8, позволяет сформулировать современные требования к эксплуатационным свойствам автомобильных бензинов, перечень которых приведен ниже. Оптимальная испаряемость. Оптимальная воспламеняемость и эффективное сгорание топлива. Совместимость топлива с материалами топливного тракта и двигателя. Физическая стабильность, препятствующая изменению показателей качества топлива за счет испарения легких фракций и нарушения гомогенности. Химическая стабильность, препятствующая изменению показателей качества топлива за счет окисления и накопления продуктов превращения топлива при окислении. Минимальное воздействие на окружающую среду при производстве топлива, его хранении и транспортировании.