Деструктивная изомеризация нефтяного сырья с целью получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов

• Автор: Аль Дахбали Исмаил Омар
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1995
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 104 с.

Глава І

Глава II

2.5 Глава III

ПпаваІУ Глава У

5.2 Глава УІ
О ГЛ АВЛ
Е Н И Е
Введение
Литературный обзор.
Современное состояние производства высооктановых компонентов автомобильных бензинов
Современные представления на механизм процесса кaтaличecкoгoJ Экспериментальная часть
Методика проведения эксперимента и описание
технологических схем
Мфодика хроматографического анализа продуктов
Качественная характеристика исходных углеводородов и
катализаторов
!Лэтодика физико-химического исследования применяемых
катализаторов
Воспроизводимость результатов исследований
Взаимосвязь поверхностных свойств цеолитосодержащих катализаторов с их активностью в реакции деструктивной изомеризации.
Взаимосвязь поверхностных свойств., цеолитосодержащих катализаторов, содержащих цеолит "У"с их активностью в реакции деструктивной изомеризации
Взаимосвязь поверхностных свойств цеолитосодержащих катализаторов, содержащих цеолит "НЦВК" с их активностью в реакции деструктивной изомеризации
Исследование закономерностей деструктивной изомеризации технического сырья
Низкотемпературное облагораживание продуктов деструктивной изомеризации
Исследование низкотемпературного облагораживания фракций, выкипающей до 110° С от процесса деструктивной изомеризации
Исследования химизма процесса
Получение высокооктанового бензина на базе процесса деструктивной изомеризации
Выводы

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В последние годы миром завладела идея получения реформулированного бензина. В США большинство крупных нефтяных компаний представляют реформулированный бензин с опережением графика, установленного Законом о чистом воздухе, предусматривающем ограничение в составе бензинов ароматических и непредельных углеводородов, почти исключение бензола и увеличение доли кислорода. Реформулирование бензина очень быстро меняет картину на мировых рынках производства оксигенатов, алкилатов, изомеризата. Потребление оксигенатов к 2001 году может увеличиться в 10 раз, предполагается значительное расширение мощностей алкирования и изомерзации. Это связано с тем, что что для поддержания уровня октановых чисел товарных бензинов необходимо увеличение в их составе алкилата, изомеризата, кейгенов, сырьевые ресурсы которых крайне ограничены. Новые требования к качеству вырабатываемых бензинов ставят задачу перепрофилирования части каталического крекинга на производство легких углеводородов Сз - С5.
Исследования в этом направлении, проводимые в Институте нефтехимических процессов, привели к созданию процесса деструктивной изомеризации - нефтехимического варианта каталического крекинга, целевым назначением которого является выработка углеводородов С3 - С5,
преимущественно олефинов изоструктуры. Получаемые углеводороды могут стать сырьевой базой бензинов будущего.
Целью настоящей работы является исследование взаимосвязи поверхностных свойств цеолитсодержащих катализаторов с их активностью в процессе деструктивной изомеризации, изучение закономерности протекания деструктивной изомеризации сырья различного происхждение, исследование получения оксигенированнных бензинов на базе продуктов процесса деструктивной изомеризации.
Научная новизна. Впервые выявлены сходства и различия У - и высококремнеземных (ВК) -цеолитов, введенных в алюмосиликатную, борсиликатную и магнийсиликатную матрицы в реакции деструктивнойизомеризации, показано, что реакция деструктивной изомеризации наиболее селективно протекает на цеолитах типа "У" на алюмосиликатной матрице, преимущественный вклад в протекание
реакции вносят сильные и средней силы А-центры, представленные мостиковыми гидроксилами, расположенными в больших плоскостях цеолита.
Выявлены закономерности низко температурного облагораживания продуктов деструктивной изомеризации путем прямого контактирования их с метанолом на цеолитосодержащем катализаторе - одновременное протекание реакций получения треталкиловых эфиров, миграции двойной связи из а -положениия в 13-положение, скелетной изомеризации н-олефинов.
Практическая ценность заключается в увеличении ресурсов производства высокооктановых компонентов реформулированных бензинов, вовлечение в переработку газойля коксования с получением на его основе высокооктановых компонентов.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на :
1. Научной конференции аспирантов Академии Наук Азербайджана.
2. Международном научно-техническом совещании по каталическому крекингу. Баку,1992.
3. I Международном нефтехимическом симпозиуме. Баку, 1994.
По материалам диссертации имеется опубликованных работ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на стр. машинописного текста, содержит 18 рисунков, 34 таблиц, состоит из введения, шести глав, выводов и библиографии, включающей 180 наименований.
Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования.
В первой главе - диссертации представлен обзор литературы по современному состоянию производства высокооктановых компонентов автомобильного бензина, рассмотрены современные воззрения на химизм, механизм протекания процесса каталического крекинга.
Во второй главе - описаны применявшиеся в ходе лабораторных исследований установки, методики эксперимента и анализа продуктов, характеристика сырья и реагентов, используемых катализаторов, а также приведена оценка воспроизводимости результатов исследований.
В третьей главе - представлены результаты исследований закономерностей каталического превращения модельных углеводородов на "У" и "СВК" цеолитах с различным модулем, нанесенных на алюмосиликатную, магнийсиликатную и борсиликатную матрицы, систематизированы данные по исследованию взаимо-
процесса низкотемпературного облагораживания исследовалась фракция Н.К.-.110° С от процесса деструктивной изомеризации флегмы коксования.
Для выяснения химизма процесса исследовались закономерности протекания процесса низкотемпературной изомеризации модельных углеводородов и смесей известного состава (гептана, гептена-1, изобутилена н-бутилена, смеси изо- и н-бутиленов, гексена-1 и бензола).
Для выяснения роли метанола в процессе низкотемпературного облагораживания последний исследовался также без подачи в систему метанола. В процессе работы проводилась качественная и количественная оценка исходных реагентов.
Жидкие продукты реакции-бензины, содержащие в своем составе спирты и эфиры. Очевидно, что с изменением состава бензинов должны изменяться и методы их анализа. В основном, это варианты многомерной хроматографии, использующие в схеме ряд последовательно соединенных колонок, идеальную систему переключений потоков и обратную продувку. В периодической печати для определения отдельных кислородсодержащих соединений используют ИК-спектроскопию; перспективное применение газовой хроматографии с селективным ИК-детектором(158) или сочетание газовой хроматографии с эмиссионной спектроскопией с микроволновой плазмой (159). Описаны и другие методы анализа (169).Например, экстракция низкомолекулярных спиртов и анализ одного экстракта на колонке с паропаком Я. Для анализа МТБЭ используют два способа:
1. Извлекают кислородсодержащиее соединения из бензина с помощью адсорбционной хроматографии и после десорбции направляют в газовый хроматограф:
2. Оксигенированный бензин разбавляют ацетонитрилом и анализируют с помощью жидкостной хроматографии с обращением фаз.
В этом направлении перспектвно применение стандартной схемы анализа вторичных бензинов, основанной на сочетании жидкостной колонки с флюаресцирующим индикатором (ФИА) с газовой хроматографией (161).
•В результате изучения возможности применения метода ФИА к бензинам, содержащим спирты и эфиры было установлено, что анлизируемая смесь при движении по слою силикагеля значительно упрощается и это упрощение происходит за счет селективного и избирательного выделения спиртов и эфиров изопропиловым спиртом (десорбент) еще до разделительной части адсорбционной колонки (182).