Моделирование процесса приготовления высокооктановых бензинов на основе углеводородного сырья в аппаратах циркуляционного типа

• Автор: Смышляева, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СПОСОБОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА. КОМПАУНДИРОВАНИЯ

ВЫСОКООКТАНОВЫХ БЕНЗИНОВ

1.1 Современные тенденции развития рынка производства автомобильных бензинов

1.2 Основные компоненты высокооктановых бензинов.

1.2.1 Вторичные продукты переработки нефти.

1.2.2 Кислородсодержащие добавки.

1.2.3 Антидетонационные присадки

1.3 Математические модели расчета детонационной стойкости бензинов.

1.3.1 Математические модели расчета октановых чисел бензинов по физикохимическим показателям

1.3.2 Математические модели, учитывающие покомпонентный состав бензинов.

1.3.3 Методики расчета октановых чисел, основанные на учете структуры углеводородов
1.4 Постановка задачи исследования.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ КОМПАУНДИРОВАНИИ
ВЫСОКООКТАНОВЫХ БЕНЗИНОВ.
2.1 Возникновение неаддитивности при смешении углеводородных потоков
2.2 Исследование влияния полярности компонентов бензиновой смеси на величину отклонения детонационных свойств бензинов от аддитивности.
2.3 Разработка методики расчета октановых чисел с учетом интенсивности межмолекулярных взаимодействии компонентов смеси
2.3.1 Расчет дипольных моментов молекул углеводородов
2.3.2 Расчет интенсивности межмолекулярных взаимодействий компонентов смеси
2.3.3 Оценка адекватности математической модели реальному процессу 2.4 Математическое моделирование процесса приготовления топливных композиций с использованием антидетонационных присадок.
2.4.1 Механизм действия антидетонационных присадок.
2.4.2 Термодинамический расчет реакций разрушения пероксидов
2.4.3 Разработка математической модели, учитывающей влияние присадок на октановое число
2.4.4 Оценка адекватности математической модели
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ПРОЦЕССА КОМПАУНДИРОВАНИЯ ВЫСОКООКТАНОВЫХ БЕНЗИНОВ.
3.1 Современные моделирующие программы.
3.2 Разработка агрегированной базы данных по октановым числам
3.3 Структура и основные блоки компьютерной моделирующей системы процесса компаундирования
3.4 Формирование входной информации в компьютерной моделирующей системе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВНЕДРЕНИЕ.
4.1 Оптимизация расхода потоков в аппаратах циркуляционного типа с использованием разработанной моделирующей системы
4.2 Влияние расхода углеводородных потоков на октановое число бензина
4.3 Расчет оптимальных вариантов компаундирования при изменении состава сырья с использованием компьютерной моделирующей системы .
4.4 Расчет оптимальной конструкции аппарата с использованием разработанной моделирующей системы.
4.5 Автоматизация процесса приготовления высокооктановых бензинов
ВЫВОДЫ. I
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Л.2, который носит ограничительный характер и устанавливает ряд обязательных показателей, которые следует включать в любую нормативнотехническую документацию на бензины. Автомобильные бензины, производимые по ТУ . Таблица 1. ТУ . Массовая доля серы. Несмотря на отсутствие в европейских нормах бензинов с октановым числом по исследовательскому методу ИОЧ менее , некоторые российские предприятия начали производство бензина марки Регуляр4 ТУ . Евро 4 . Кроме этого существует нормативный документ ГОСТ Р. А.З, являющийся аутентичным переводом европейского стандарта ЕМ8 4. Основными показателями бензина, к которым предъявляются жесткие требования, являются детонационная стойкость, давление насыщенных паров, фракционный состав, химическая стабильность и др. В г. Правительства РФ был утвержден технический регламент О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту табл. А.4. Необходимость улучшения качества автомобильных бензинов в России связана с ростом потребления высокооктановых бензинов и повышением экологических требований к ним. В первую очередь это относится к ограничениям в составе бензинов бензола и суммы ароматических углеводородов. Кроме тенденции к снижению содержания ароматических углеводородов очевидно снижение содержания сернистых соединений в бензинах. Последнее ограничивает вовлечение в компаундирование бензинов высокосернистых фракции, в том числе прямогонных бензинов, например фр. С . Высокая детонационная стойкость бензинов достигается тремя основными путями. Первый использование в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах. Второй путь предусматривает широкое использование высокооктановых компонентов, вовлекаемых в бензины. Третий путь состоит в применении антидетонационных присадок. В настоящее время широко используют все три пути повышения детонационной стойкости бензинов 2. Современные высокооктановые бензины готовят смешением компонентов, полученных прямой перегонкой, крекингом, риформингом, коксованием, алкплированисм, полимеризацией, изомеризацией и другими процессами переработки нефти и нефтяных фракций. Таблица 1. Компонент ИОЧ МОЧ Содержание, масс. Бензин кат. Алкилах 1. МТБЭ 8 0 2,0 2,0 1. Ароматические углеводороды об. Итого бензинов, млн. Примерные компонентные составы автомобильных бензинов различных марок приведены в табл. Таблица 1. Г идростабилизированный бензин пиролиза
1. Рассмотрим особенности детонационных характеристик типичных компонентов компаундирования высокооктановых автомобильных бензинов. Прямогонные бензиновые фракции получают в процессе атмосферной разгонки нефти. Их октановые числа зависят от температурных пределов перегонки 4. Бензины прямой перегонки, в которых много парафиновых углеводородов слабо разветвленного строения с низкой детонационной стойкостью, обладают низкими октановыми числами 2. В результате компаундирования бензина при увеличении доли прямогонной бензиновой фракции и прочих неизменных составляющих октановая характеристика товарной продукции снижается, так как прямогонный бензин имеет невысокое октановое число по моторному методу. Поэтому в составе топлива необходимо будет увеличить долю высокооктановых компонентов, что в свою очередь приведет к возрастанию стоимости товарного продукта . Бензины каталитического крекинга применяются в качестве базовых для приготовления высокооктановых бензинов, поскольку они имеют более высокую детонационную стойкость. Антидетоиационныс свойства бензинов каталитического крекинга обусловлены наличием ароматических, изопарафиновых и непредельных углеводородов и зависят от фракционного состава сырья, режима крекинга, состава катализатора и могут колебаться в широких пределах ед. Бензины каталитического риформинга имеют высокие значения детонационной стойкости изза большого содержания ароматических и изопарафиновых углеводородов. В зависимости от режимов процесса октановые числа бензинов риформинга могут достигать ед. Изомеризат, продукт процесса изомеризации нормальных парафинов, обладает высокими значениями октановых чисел.