Обессеривание дизельной фракции под воздействием ультразвукового поля

• Автор: Асылбаев, Дамир Фуатович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА

1.1. Обзор существующих методов очистки нефти и нефтепродуктов от серосодержащих соединений.

1.2. Окислительная демеркаптанизация.

1.3. Механизм процесса окислительной демеркаптанизации.

1.4. Окисление серосодержащих соединений дизельного топлива пероксидами

1.5. Удаление сульфоксидов и сульфонов из окисленного дизельного топлива.

1.6. Способы обессеривания нефтепродуктов с помощью ультразвука

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика исходных веществ, продуктов реакции и применяемых реагентов
2.2. Методики анализа.исходных веществ и продуктов реакции.
2.3. Технические характеристики ультразвукового оборудования.
2.4. Методика расчета колебательной системы
2.5. Калориметрический метод определения амплитуды колебаний торца волновода
2.6. Методика регрессионнойобработки экспериментальных данных
ГЛАВА 3. КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ МЕРКАПТАНОВ, РАСТВОРЕННЫХ В МОДЕЛЬНОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ СМЕСИ, В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ
3.1. Планирование эксперимента.
3.2. Описание лабораторной установки и методики проведения экспериментов
3.3. Результаты экспериментов по исследованию процесса ультразвуковой интенсификации каталитического окисления меркаптанов.
3.4. Обработка и анализ полученных экспериментальных данных
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СЕДИ НЕНИЙ СЕРЫ ДИЗЕЛЬНОЙ ФРАКЦИИ
4.1. Планирование эксперимента.
3 .
4.2. Описание лабораторной установки и методики проведения лабораторных экспериментов по исследованию процесса ультразвуковой интенсификация процесса каталитического окисления ОСС дизельной фракции .
4.3. Результаты экспериментов на лабораторной установке по исследованию процесса каталитического окисления ОСС дизельной фракции
4.4. Обработка и анализ результатов исследований процесса каталитического окисления ОСС дизельной фракции на лабораторной установке.
4.5. Аппаратурнотехнологическая схема процесса очистки дизельного топлива с ультразвуковой активацией катализатора. Практические рекомендации
4.6. Методика расчета аппарата для ультразвуковой, очистки дизельной фракции от сероорганических соединений.
4.7. Разработка и испытание ультразвуковых установок проточного типа для процесса каталитического ОСС серы дизельной фракции
ГЛАВА 5 МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА л.
5.1. Описание модеризированной установки гидроочисткш Методика проведения испытаний.
5.2. Испытание модернизированною установки гидроочистки дизельной фракции .
5.3 Включение установки ультразвуковой активации в. схему НПЗк Аппаратурнотехнологическая схема.V
5.4. Экономический эффект от внедрения ультразвукового блока в процесс гидроочистки на НИЗ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЬГ . .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Существующие промышленные методы переработки сернистых нефтей и их фракций, в, основном, связаны с разрушением ОСС и удалением их из топлив, между тем эти соединения можноизвлечь из нефтепродуктов в виде концентратов, а также нефтяных сульфоксидов и сульфонов и использовать их в различных отраслях промышленности. ОСС и удалением их из топлив адсорбционнокаталитическое обессеривание нефтяных фракций в присутствии адсорбентов и катализаторов и обессеривание нефтепродуктов с помощью микроорганизмов. Сегодня основным способом обесссривания. ГО , основанный на селективном гидрогенолизе СБсвязей, протекает с образованием сероводорода и углеводородов. С при давлении 1 МПа в. Полученный гидрогенизат охлаждается, вначале отделяется от водородсодержащего газа, а затем, в сепараторах высокого и низкого давления от несконденсировавшихся углеводородов с последующей ректификацией на целевые продукты. Каталитическая ГО позволяет снизить содержание серына . Катализаторами гидродесульфирования ОСС являются оксиды или сульфиды кобальта, молибдена, вольфрама, никеля, железа или их смеси на оксиде алюминия. Процесс ГО легких, и средних дистиллятов весьма эффективен и широко используется в промышленности основные трудности возникают при ГО тяжелых фракций и остатков нефти. Известен способ адсорбционного выделения ОСС нефтепродуктов в центробежном поле путем совместного вращения чистого адсорбента и исходного нефтепродукта в роторе , позволяющее увеличить, степень выделения соединений из различных фракций. Достоинства данного метода следующие не надо проводить операции модифицирования и импрегнирования адсорбентов, применять дорогие и опасные химические вещества экономия адсорбента в 8 раз, а к недостаткам малая производительность и дороговизна процесса. Микробная десулъфуризация включает аэробные и анаэробные трансформации ОСС, состоящие в избирательном удалении серы и е соединений без деструкции остальных компонентов с образованием легкоудаляемых водорастворимых продуктов. Разработан способ обессеривания с использованием специально выделенного штамма бактерий И, выводящий серу, из нефти в виде сульфатов или сероводорода, и позволяющее снизить содержание серы на . К недостаткам способа можно отнести большую длительность процесса и отсутствие способа утилизации получаемых . Сернокислотная очистка 1, один из наиболее старых методов очистки нефтепродуктов, заключается в том, что продукт смешивают с небольшим количеством серной кислоты Н при обычной температуре, при этом ОСС сульфируются и окисляются , меркаптаны до дисульфидов, сульфиды, тиофаны и тиофены до сульфоксидов. К недостаткам метода следует отнести деструкцию и потерю сульфидов, а также большой расход серной кислоты. При щелочной очистке сероводород реагирует с образованием кислых и средних солей. Н 2ЫаОН Иа 2Н,
2 2 2. Эти соли могут быть удалены из нефти путм многократной промывки водой. Меркаптаны, содержащиеся в нефтяных фракциях, удаляют, переводя их окислением в присутствии катализатора, в менее активные соединения дисульфиды. Дисульфиды остаются в очищенных дистиллятах, что является серьезным недостатком метода, ведь снижается только содержание меркаптановой серы, а общее количество остается неизменным. Несмотря на это, данный процесс хорошо зарекомендовал себя на НПЗ Казахстана и России,а в США общая мощность только двух процессов демеркаптанизации топлив Бендер и Мерокс составила более млн. ГО. К недостаткам щелочной очистки следует отнести безвозвратную потерю дорогого реагента и образование трудноутилизируемых сернистощелочных стоков. Существует технология демеркаптанизации нефтепродуктов без использования раствора щелочи, когда сырье в виде суспензии одновременно с воздухом при температуре С подается на катализатор , непосредственно в потоке сырья . Недостатком технологии является достаточно длительное время контакта сырья с катализатором около 2 ч, что значительно снижает производительность процесса. Теоретической основой окислительных методов послужили данные, что необратимые окислительные потенциалы сернистых соединений значительно ниже окислительных потенциалов углеводородов . Селективное окисление сернистых соединений в сульфоксиды и сульфоны резко меняет их полярность, и они легко извлекаются экстракцией, адсорбцией и другими традиционными методами.