| Reset | A - | A + |
Главная \ Статьи, патенты и награды \ Статьи \ ПЕРЕРАБОТКА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СУСПЕНЗИРОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
ПЕРЕРАБОТКА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СУСПЕНЗИРОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

Фросин Сергей Борисович

ПЕРЕРАБОТКА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СУСПЕНЗИРОВАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ

05.17.07 – Химия и технология топлив и специальных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

 

Актуальность проблемы. Постоянно растущий спрос на легкие нефте-продукты, в меньшей степени загрязняющие окружающие среду, и высококачественные химические продукты обуславливает дальнейшее развитие процессов глубокой переработки высокомолекулярного углеводородного сырья нефтяного (т.кип. 360-520°С и выше 520°С) и угольного (коксохимическая смола) происхождения. Ужесточение требований к качеству получаемых продуктов приводит к значительным изменениям технологических схем и разработке новых процессов переработки указанных видов сырья.

Несмотря на многочисленные работы в этой области, до настоящего времени не разработано простой и эффективной технологии, позволяющей квалифицированно использовать остаточные фракции (т.кип. 360-520°С и выше 520 °С) нефтепереработки, являющиеся трудноперерабатываемым сырьем. В результате сотни млн.т высококипящих нефтепродуктов продолжают использоваться не для увеличения производства моторных топлив, а в качестве котельных топлив или сырья для производства битума и кокса.

Коксохимическая смола, состоящая в основном из конденсированных ароматических углеводородов и др. высокомолекулярных соединений, также относится к трудноперерабатываемому сырью. В промышленности смолу подвергают обезвоживанию и дистилляции на отдельные фракции, из которых методами щелочной и кислотной экстракции, кристаллизации, гидроочистки получают бензол, нафталин, фенолы, пиридиновые основания и др. химические продукты. Каждая стадия выделения химических продуктов сопровождается применением повторных дистилляций, большим расходом тепла и реагентов, потерей ценных продуктов, например, нафталина.

Поэтому, разработка новых эффективных каталитических процессов, соответственно, для переработки вакуум-газойлевых фракций нефти в компоненты моторных топлив и коксохимической смолы для увеличения выхода и повышения качества получаемых химических продуктов является актуальной за-дачей, имеющей большую практическую значимость.

Работа выполнялась в соответствии с Постановлением Правительства РФ № 27п-П28 от 21.07.96 г. о приоритетных направлениях химико-технологической переработки углей и ФНТП “Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения”.

Цель работы: разработка эффективных процессов переработки высоко-молекулярного углеводородного сырья (вакуум-газойлевых фракций нефти и коксохимической смолы) с применением новых высокодисперсных суспензированных катализаторов, соответственно, для увеличения выхода компонентов моторных топлив, а также химических продуктов и кокса улучшенного качества.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: осуществление крекинга вакуум-газойлевых фракций нефти в присутствии каталитических композиций на основе суспензии цеолита NaY, а также водных растворов силикатов калия (К2SiO3) и натрия (SiO2⋅nNa2O) различной концентрации; разработка новой технологии каталитического крекинга вакуум-газойлевых фракций нефти в присутствии указанных катализаторов и определение физико-химических свойств полученных моторных топлив; осуществление гидрооблагораживания коксохимической смолы под невысоким давлением водорода в присутствии микроколичеств суспензированных Мо и Ni-содержащих катализаторов (соответственно, 0,05 и 0,1% в расчете на металл) и Н-донора (тетралина), а также высокотемпературной гидрогенизации (гидродеалкилирования) смеси дистиллятных фракций смолы и сырого коксохимического бензола в присутствии водяного пара.

Научная новизна:

- определен и обоснован механизм формирования суспензированных катализаторов в процессе нагрева их водных растворов в исходном вакуум-газойле и необезвоженной смоле;

- впервые при гидрооблагораживании коксохимической смолы в присутствии суспензированных молибден- [(NH4)6Mo7O24] и никельсодержащих [Ni(NO3)2] катализаторов, а также Н-донора (тетралина), стабилизирующего соединения радикального характера продуктов деструкции смолы, установлено изменение химического состава получаемых дистиллятных фракций;

- установлен химизм процесса высокотемпературной (475-500°С) гидрогенизации предварительно гидроочищенной смеси фракций смолы с т.кип. 180-230°С и сырого коксохимического бензола в присутствии водяного пара.

Практическая значимость:

- установлены технологические параметры осуществления каталитического крекинга вакуум-газойлевых фракций нефти при применении эффективного суспензированного катализатора на основе силиката Ва, в том числе с рециркуляцией остатка;

- разработаны принципиальная схема и аппаратурное оформление технологии каталитического крекинга вакуум-газойлевых фракций нефти в присутствии суспензированных катализаторов (КСК) для получения компонентов моторных топлив в составе действующего НПЗ; показана экономическая эффективность разработанной технологии при переработке 2,4 млн. т вакуум-газойля / год;

- предложена новая концепция переработки коксохимической смолы, заключающаяся в ее гидрооблагораживании в присутствии суспензированных катализаторов под невысоким давлением водорода (до 5,0 МПа) с последующим получением химических продуктов и кокса улучшенного качества;

- разработана технологическая схема процесса высокотемпературной гидрогенизации (гидродеалкилирования) предварительно гидроочищенной смеси фракций смолы с т. кип. 180-230°С и сырого бензола для производства высокочистых сортов бензола и нафталина при переработке 95 тыс. т сырья в год;

- экспериментально определено положительное влияние добавок 20% водяного пара от сырья на снижение коксообразования в процессе гидродеалкилирования смеси фракций смолы с т.кип.180-230°С и сырого коксохимического бензола.

Апробация работы. Основные разделы и результаты работы были представлены и обсуждены на: VIII Международном энергетическом форуме СНГ (г. Ялта, 2005); II научно-практической конференции “Актуальные проблемы нефтехимии”(г.Уфа, 2005); конференции молодых ученых по нефтехимии (г.Звенигород, 2006 г); Российской научной конференции (с международным участием) “Глубокая переработка твердого ископаемого топлива - стратегия России в XXI веке” (г.Звенигород, 2007).

 

Автореферат полностью.

 

Поиск

Технико-экономические преимущества установок СЖТ-Модуль

Все можно сделать лучше, чем делалось до сих пор. Г. Форд


1. Существующие установки переработки углеводородного сырья на НПЗ и НХЗ включают в себя физические и химические энергозатратные процессы. Технико-экономическая эффективность таких установок зависит от минимальной мощности производства, которая обеспечивает выпуск качественного целевого продукта.

Минимальная мощность современного НПЗ ≈ 1 млн.т/год (с глубокой переработкой – от 5-7 млн.т/год).

Установки «СЖТ-Модуль» позволят существенно снизить капитальные и энерго- затраты переработки и получить целевые продукты заданного качества вне зависимости от мощности проектируемого производства.

2. Существующие промышленные установки – крупные сооружения, занимающие значительные площади.

Установка «СЖТ-Модуль» в несколько раз компактнее и может комплектоваться в контейнерах.

3. Себестоимость переработки углеводородного сырья в целевые продукты установками «СЖТ-Модуль» на 30-40% ниже, чем при существующем крупномасштабном производстве из соответствующего сырья.

4. Возможность подбора технического режима переработки для различных углеводородов позволяет расширить сырьевую базу ТЭК.

5. Модульный принцип установок «СЖТ-Модуль» обеспечит высокую надежность и ремонтопригодность создаваемых производств.

Copyright © 2010 ООО "Технологические инициативы"

All Rights Reserved.

ООО "Углеродтопхим технология"
Алексей Озеренко
тел.: +7 495 997 24 36
info@uglerodtophim.ru

Курс ЦБ РФ USD и Forex EUR/USD - ИА «Финмаркет» GISMETEO: Погода по г.Москва