Зырянова, И. В.

Назарова, Галина Юрьевна

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

  ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР 400  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУППОВОГО СОСТАВА ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ И.В. Зырянова, Г.Ю. Назарова Научный руководитель – доцент Н.С. Белинская Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Актуальность углубления переработки нефти всё более возрастает в связи с возрастанием спроса, со снижением прироста добычи нефти, увеличением затрат на добычу и транспортировку. Ограниченность запасов «традиционной нефти» ведёт к необходимости вовлечения в переработку тяжёлых и битумных нефтей [1,2]. Повышение эффективности переработки тяжелых нефтяных остатков в светлые нефтепродукты на сегодняшний день является важной задачей [3]. С целью её решения в структуру переработки вводится процесс гидрокрекинга вакуумных газойлей, который, являясь вторичным процессом, позволяет выпускать широкий ассортимент продуктов. Заключается он в переработке легких и тяжелых дистиллятов первичной переработки в смеси с водородсодержащим газом на комплексных катализаторах.  Увеличение глубины переработки нефти, повышение качества выпускаемых нефтепродуктов, а также вовлечение в нефтепереработку всё более тяжелой и высокосернистой нефти обусловливает рост мощностей гидрокрекинга [4]. Продуктами гидрокрекинга вакуумного газойля по фракционному составу являются: углеводородный газ, бензиновая, керосиновая и дизельная фракции и остаток гидрокрекинга (фракция с началом кипения выше 360°C). Одним из основных направлений процесса является производство керосиновой и дизельной фракции.  Выход продуктов и их свойства зависят от состава сырья, условий проведения процесса гидрокрекинга и используемых катализаторов. В полученных гидрокрекингом керосиновой и дизельной фракциях наблюдается низкое содержание серы. Кроме того, керосиновая фракция характеризуется большим значением высоты некоптящего пламени, а дизельная фракция – высоким цетановым числом. Таким образом, керосиновая и дизельная фракции удовлетворяют практически всем требованиям, предъявляемым к товарным продуктам, что делает их наиболее ценными продуктами гидрокрекинга [5]. Типичным сырьем для гидрокрекинга является вакуумный газойль, получаемый вакуумной дистилляцией мазута. Вакуумный газойль при комнатной температуре представляет собой вязкую массу темно-коричневого цвета с зеленоватым оттенком плотностью более 0,9 г/см3, имеет температуру начала кипения около 360°С, а температуру конца кипения около 540°С что соответствует углеводородам C16-C50. С химической точки зрения вакуумный газойль представляет собой сложнейшую смесь различных углеводородов и гетероциклических соединений серы и азота, в силу этого традиционные аналитические методики не позволяют получить детальную информацию о его составе [4]. В процессе гидрокрекинга происходят следующие превращения:  – гидроочистка – из сырья удаляются серо- и азотсодержащие соединений;  – расщепление тяжелых молекул углеводородов на более мелкие;  – насыщение водородом непредельных углеводородов. Целью работы является определение группового состава вакуумного газойля. В основу методики положен ускоренный адсорбционный метод определения группового углеводородного состава нефтяных фракций. Однако оптимальные условия адсорбционного разделения изменены применительно к анализу широких фракций нефтей, содержащих значительные количества высокомолекулярных ароматических и смолистых компонентов. Десорбцией при помощи растворителей с различной полярностью последовательно выделены следующие фракции: Парафиново-нафтеновые углеводороды – GП; Ароматические углеводороды (моно- и бициклические, включающие нафтеново-ароматические структуры) – GА; Полициклические ароматические углеводороды (бензольные смолы); cпиртобензольные смолы – Gсм; Порядок расчета [6]: Содержание каждого компонента, вес. %: 100 aGA  (1) где а – масса определяемого компонента, г; А –  масса навески, г. Допустимые расхождения (относительно среднего арифметического) при определении содержания групповых компонентов составляют ±10%. В ходе эксперимента были исследованы образцы сырья 1 и 2 линии установки двухступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля для следующих дат: 11.03.17., 21.03.17., 31.03.17., 10.04.17., 20.04.17.,30.04.17. Результаты расчетов приведены в таблицах 1 и 2.  Среднее содержание вес. %: парафины+нафтены составляет 63,08; для ароматики – 29,00; для смол – 7,92. По полученным данным видно, что сырье 1 и 2 линии слабо различается по составу. Так в сырье линии 1 содержится на 0,69 вес. % больше, чем ы сырье линии 2. В сырье линии 2 больше: на 0,60 вес.% ароматических соединений; на 0,09 вес.% смол. Состав сырья непосредственно влияет на качество и выход продуктов, а также на процессы коксообразования на катализаторе. Коксообразование зависит от реакций конденсации. Конденсация ароматических ядер дает полициклические ароматические углеводороды высокого молекулярного веса. Большое содержание смол   СЕКЦИЯ 13. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ И ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ. ПОДСЕКЦИЯ 2. ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ И ПЕРЕРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ 401  приводит к увеличенному коксообразованию на катализаторе, что вызывает понижение производительности установки. Таблица 1 Групповой состав сырья линии 1  11.03.17 21.03.17 31.03.17 10.04.17 20.04.17 30.04.17 GП, вес. % 62,88 61,96 62,38 62,86 62,48 62,27 GА, вес. % 29,44 30,46 28,58 29,23 28,60 29,85 Gсм, вес. % 7,68 7,57 9,04 7,87 7,92 7,88 Сумма, вес. % 100 100 100 100 100 100 Среднее содержание вес. %: парафины+нафтены составляет 62,39; для ароматики – 29,60; для смол – 8,01.  Таблица 2 Групповой состав сырья линии 2  11.03.17 21.03.17 31.03.17 10.04.17 20.04.17 30.04.17 GП, вес. % 64,66 62,11 63,07 62,67 61,71 61,25 GА, вес.  % 27,38 27,92 29,78 30,30 29,57 30,48 Gсм, вес. % 7,96 7,97 7,14 7,03 8,73 8,27 Сумма, вес. % 100 100 100 100 100 100  Таким образом, исследование состава сырья процесса гидрокрекинга (вакуумного газойля) в дальнейшем будут использованы для разработки формализованной схемы превращений углеводородов в процессе гидрокрекинга, которая станет основой математической модели, применимой для оптимизации, контроля катализатора и повышения эффективности процесса гидрокрекинга вакуумного газойля. Литература 1. Мальцева А.Г., Гарифуллина Э.В. Технологии глубокой переработки нефти: каталитический крекинг и гидрокрекинг // Научный электронный архив. URL: http://www.econf.rae.ru/pdf/2014/12/3971.pdf (дата обращения: 18.01.2018). 2. Францина Е.В., Белинская Н.С., Луценко А.В., Майлин М.В., Афанасьева Д.А. Влияние технологических параметров процесса каталитической депарафинизации среднедистиллятных фракций на его эффективность // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2017. – №11. – С. 25-31. 3. Францина Е.В., Афанасьева Д.А., Иванчина Э.Д., Ивашкина Е.Н., Белинская Н.С. Прогнозирование увеличения сырьевой базы процесса каталитической депарафинизации методом математического моделирования // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2017 – №. 3. – C. 33-41. 4. Дик П.П. NiMo катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля, обеспечивающие высокий выход дизельной фракции: Дис. ... канд. хим. наук. - Новосибирск, 2017 г. – 136 с. 5. Дик П.П. Гидрокрекинг вакуумного газойля на NiMo/ААС-Al2O3 катализаторах, приготовленных с использованием лимонной кислоты: влияние температуры термообработки катализатора // Катализ в промышленности. – 2017. – Т. 17. – № 5. – С. 359-372. 6. Богомолов А.И., Темянко М.Б., Хотынцева Л.И. Современные методы исследования нефтей (справочно-методическое пособие). – Л.: Недра, 1984. – с. 153-156. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРЕВРАЩЕНИЯ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Е.Р. Кислицкая Научный руководитель – доцент Е.В. Попок Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Изначально нефть в своем составе содержит значительное количество соединений серы, азота и кислорода. На стадии первичной переработки, когда нефть разделяют на фракции, эти соединения переходят в нефтяные дистилляты. В нефтепродуктах встречаются сернистые соединения следующих классов [1]:  1. Меркаптаны (RSH)  2. Сульфиды (RSR) 3. Дисульфиды (RSSR) 4. Тиофены Повышенное содержание данных веществ оказывает негативное воздействие на аппаратуру, вызывая ее коррозию, повышает токсичность топлива тем самым, снижая его качество [2]. Также серо-, кислород- и азотосодержащие соединения негативно влияют на дальнейший стадии переработки, отравляя катализаторы, ухудшая качество и выход целевых продуктов 

Определение группового состава вакуумного газойля

http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/51097/1/conference_tpu-2018-C11_V2_p400-401.pdf

Определение группового состава вакуумного газойля

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University