Интенсификация процесса термолиза нефтяного остаточного сырья

• Автор: Туманян, Игорь Борисович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Оглавление

Глава 1. Современные аспекты переработки нефтяного остаточного сырья

1.1. Тенденции развития переработки нефтяного сырья.

1.2. Процессы термической конверсии нефтяного остаточного сырья

1.3. Коксование нефтяных остатков

1.4. Термолиз как разновидность процессов термического крекинга нефтяного сырья

1.5. Закономерности термических превращений при термолизе нефтяного сырья

1.6. Современные представления о наноуглероде

1.7. Вывод по главе 1

Глава2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Изучение термолиза нефтяного остаточного сырья в лабораторных условиях
2.3. Лабораторный способ коксования нефтяных остатков
2.4. Методика двухступенчатой конверсии термолизованиого нефтяного сырья.
2.5. Определение непредельных углеводородов в светлых дистиллятах методом ИКспсктрометрии
2.6. Вискозиметрическое исследование нефтяных дисперсных систем
2.7. Вывод по главе
ГлаваЗ. Термолиз нефтяных остатков
3.1. Изучение термолиза нефтяных остатков
3.2. Разделение наполненного нефтяного сырья на комбинированной
установке термолизкоксование
3.3. Фракционирование продуктов термической конверсии нефтяного остаточного сырья
3.4. Анализ специальных показателей продуктов термолиза
3.4.1. Влияние параметров термолиза на вязкостные характеристики 9 остаточного продукта
3.4.2. Концентрация непредельных углеводородов в светлых 8 дистиллятах
3.4.3. Структура кокса после стадии коксования
3.5. Вывод по главе 3
Глава 4. Теоретическое обоснование структурномеханических
превращений нефтяного остаточного сырья в процессе термолиза в
присутствии наноуглерода
4.1. Основы строения углеродных материалов
4.2. Особенности структурной организации нефтяных систем 6 наполненных наноуглеродом
4.3. Условия термических превращений реакционной массы при 3 термолизе наполненных наноуглеродом нефтяных систем
4.4. Возможные аспекты структурных превращений нефтяных 7 дисперсных систем наполненных наноуглеродом
4.5. Вывод по главе 4
Глава 5. Технология трехстадийной переработки нефтяного сырья
5.1. Изучение процессов термолизкоксование на пилотной установке
5.1.2. Основные технологические решения по комбинированной
установке термической конверсии наполненного нефтяного остаточного сырья
5.2. Разработка наносмазок на основе нефтяного остаточного сырья
5.2.1 .Изучение смазочной способности наполненных
термообработанных нефтяных остатков
5.2.2. Смазочные композиции на основе наноуглерода и тяжелых 0 остаточных нефтепродуктов
5.2.3. Возможные направления применения наносмазок на основе 3 нефтяного остаточного сырья
5.3. Вывод по главе 5
Выводы
Список литературы


Сажа находит широкое применение в народном хозяйстве, главным образом как наполнитель резин, а также в лакокрасочной, полиграфической и других отраслях промышленности. В качестве сырья для производства сажи используют высокоароматизированные дистилляты, содержащие би- и полициклические ароматические углеводороды — газойли каталитического крекинга или их смеси с экстрактами селективной очистки масел [4, 5]. Для дальнейшего облагораживания этого сырья его подвергают термическому крекингу по следующей схеме: сырье разделяется в колонне на легкую и тяжелую части, которые после смешения соответственно с легким и тяжелым рециркулятом подают в печи П-2 и П-1. Крекинг в обеих печах отличается более жестким режимом, чем при запроектированном процессе крекинга остаточного сырья. Так, на выходе из печи ГТ-1 температура достигает 0°С (вместо 0 - 0°С), а на выходе из печи П-2 — 0°С (вместо 0 - 5°С). Это объясняется высокой термической стабильностью исходного ароматизированного сырья. Для увеличения выхода целевого продукта (термогазойля) в дополнительном испарителе К-4 давление снижено до 0,1 МПа. Еще большего выхода термогазойля достигают при включении в схему вакуумного испарителя. В этом случае выход целевого продукта превышает % на сырье (остальное — газ, бензин и крекинг-остаток). В качестве сырья термического крекинга дистиллятного сырья можно использовать тяжелые газойли каталитического крекинга, смолу пиролиза, экстракты селективной очистки масел, а также прямогонные вакуумные газойли. Основные показатели качества термогазойля — индекс корреляции, определяемый как функция от плотности и средней температуры кипения, содержание серы, коксуемость, фракционный состав, вязкость и температура застывания. Некоторые установки термического крекинга дистиллятного сырья дооборудованы вакуумной колонной, что позволяет увеличить выход термогазойля почти вдвое (с - % масс, до - % масс. Технологическая схема установки термического крекинга дистиллятного сырья близка к схеме двухпечного термического крекинга, но она эксплуатируется в более жестком температурном режиме. Типичный материальный баланс (% масс. Распространенной формой термического крекинга нефтяного остаточного сырья является висбрекинг. В последние годы в России и за рубежом интерес к процессу висбрекинга повысился. Это вызвано опережающим ростом потребности в светлых нефтепродуктах, усовершенствованием процесса, а также относительно низкими капитальными и эксплуатационными затратами [6]. При этом возросло значение висбрекинга 1удрона как процесса, высвобождающего ресурсы вакуумного газойля для каталитической переработки, а также для производства компонентов котельных топлив. В чистом виде гудрон непосредственно не может быть использован как компонент котельного топлива из-за высокой вязкости. Для получения товарного котельного топлива из гудронов требуется большой расход дистиллятных разбавителей. Висбрекинг является наиболее простым способом неглубокой переработки 1удроиов с целыо снижения вязкости. С помощью висбрекинга возможна и переработка тяжелых нефтей, мазутов, даже асфальтенов процессом деасфальтизации. Висбрекинг проводят при менее жестких условиях, чем термокрскинг, вследствие того, что, во-первых, перерабатывают более тяжелое, следовательно, легче крекируемое сырье; во-вторых, допускаемая глубина крекинга ограничивается началом коксообразоваиия (температура ~ 0 °С, давление 1,4 - 3,5 МПа). Установлено, что по мере увеличения продолжительности крекинга вязкость крекинг-остатка вначале интенсивно снижается, достигает минимума и затем возрастает. Экстремальный характер изменения зависимости вязкости остатка от глубины крекинга можно объяснить следующим образом. В исходном сырье (гудроне) основным носителем вязкости являются нативные асфальтены "рыхлой" структуры. При малых глубинах превращения снижение вязкости обусловливается образованием в результате термодеструктивного распада боковых алифатических структур молекул сырья более компактных подвижных вторичных асфальтенов меньшей молекулярной массы.