реферат .. реферат 2 по химии нефти 15 тема. Гидроочистка дистиллятов. Теоретические основы процесса. Основные параметры процесса. Катализаторы
 Скачать 89 Kb.
|
|
Министерство науки образования и Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Уфимский государственный нефтяной технический университет ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке Кафедра ОХТ Реферат по дисциплине: Химия нефти и газа на тему: Гидроочистка дистиллятов. Теоретические основы процесса. Основные параметры процесса. Катализаторы. Выполнил: ст.гр БМЗ-18-31 Рафиков Д.Р. Проверил: к.т.н. доцент Исламутдинова А.А. Стерлитамак-2022 Содержание Введение………………………………………………………………………….3 Теоретические основы и назначения процесса ………………………………..5 Химический процесс гидроочистки …………………………………………..13 Катализаторы процесса гидроочистки. Основные свойства катализаторов .17 Производство катализаторов …………………………………………………..20 Основные факторы процесса гидроочистки ………………………………….24 Список литературы ……………………………………………………………..31 Введение Одна из основных задач отечественных нефтеперерабатывающих заводов - выпуск высококачественных нефтепродуктов, пользующихся высоким спросом на потребительском рынке. Гидроочистку начали применять для улучшения качества бензина - сырья каталитического риформинга от серы. Сернистые соединения, содержащиеся в моторных топливах оказывают вредное воздействие: при сгорании сернистых топлив образуются окислы серы SO2 и SO3 , которые в зоне пониженных температур вместе с конденсирующимися парами воды образуют сернистую и серную кислоты и оказывают сильное коррозирующее действие на металл двигателя. Гидроочистку, применяемую с целью обессеривания прямогонных бензиновых фракций для подготовки их к каталитическому риформингу, часто объединяют (комбинируют) с риформингом. При таком комбинировании гидроочистки с каталитическим рифрмингом стоимость очистки значительно снижается. Гидроочистку прямогонных бензиновых фракций, предназначенных для каталитического риформинга проводят с целью удаления сероорганических соединений, производных кислорода, азота, непредельных и ароматических углеводородов, отравляющих платиновый катализатор риформинга и влияющих на его избирательность. Применение гидроочищенного сырья позволяет значительно увеличить длительность цикла работы катализатора, получить бензин лучшего качества, снизить коррозию нефтезаводского оборудования. На основании литературных данных, а также исходя из опыта работы действующих установок гидроочистки нами была выбрана технологическая схема гидроочистки установки ГО-4 ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», состоящая из реакторного блока, блока стабилизации и ректификации, блока очистки газов. Существующие в нормах западных странах ограничения по содержанию серы, ароматики препятствуют экспорту бензинов из России в виде конечного товарного продукта (а следовательно ниже цена при экспорте). В настоящее время на установке ГО-4 в качестве катализатора гидроочистки применяют катализаторы RK-231Ni, RK-242Ni, RK-231Co, применение которых показывает, что достигнутая степень обессеривания исходного сырья (бензиновая фракция 85-180оС с содержанием серы 0,0001 % масс.). По требованиям, предъявляемым к сырью бензина каталитического риформинга, необходимо получить гидрогенизат с содержанием серы 0,00005 % масс. Это требование достигается при использовании в качестве катализатора гидроочистки - катализатор HR-506. В предлагаемом мною проекте, и учитывая особенности нашего региона (использование высокосернистого сырья) в реакторном блоке предусмотрена замена катализатора RK-231Ni, RK-242Ni, RK-231Co, на катализатор HR-506, что снижает содержание серы в сырье до тысячных долей, а это в свою очередь определяет работоспособность катализаторов гидроочистки и риформинга. В меньшей степени происходит процесс закоксовывания, что увеличивает межрегенерационный пробег установки. За счет использования эффективного катализатора HR-506 улучшается качество получаемого продукта, снижается количество его загрузки в реактор гидроочистки Р-1, а следовательно снижаются затраты на его приобретение, что отразится на себестоимости готовой продукции, улучшается качество получаемого продукта. Теоретические основы и назначение процесса гидроочистка бензиновый фракция Гидроочистка является основным гидрогенизационным процессом. Гидроочистку прямогонных бензиновых фракций, предназначенных для каталитического риформинга и для процесса изомеризации настоящее время мировой спрос на изомеризат в странах с развитой нефтепереработкой заключается в невысоких капитальных и эксплуатационных затратах проводят с целью удаления металл- и сероорганических соединений , а также производных кислорода и азота, смол, непредельных и ароматических углеводородов, отравляющих платиновый катализатор риформинга и влияющих на его избирательность. Мышьяк и свинец, содержащиеся в сырье риформинга в микроколичествах, накапливаясь на платиновом катализаторе, вызывают необратимую его дезактивацию. Применение гидроочищенного сырья позволяет значительно увеличить длительность цикла работы катализатора, особенно при жестком высокотемпературном режиме. В результате гидроочистки снижается содержание указанных вредных примесей, а также коррозия нефтезаводского оборудования и загрязненность атмосферы. При гидроочистке происходит деструкция сероорганических соединений и частично кислород- и азотсодержащих соединений. Продукты разложения насыщаются водородом с образованием сероводорода, воды, аммиака и предельных или ароматических углеводородов. Доля гидрогенизационных процессов в США 80-х годах составила 42,2 % на перерабатываемую нефть, в том числе 29,4 % на гидроочистку, 7,2% на гидрообессеривание, 5,6 % на гидрокрекинг. Из этих данные видно,что первое место по суммарной мощности занимает гидроочистка (примерно 70 % от мощности всех гидрогенизационных установок). Это объясняется серы, смол, азота и других примесей и менее расщепляющих углеводородную часть топлива. В результате были созданы катализаторы на основе окисла алюминия. Особенно широко стали применять алюмокобальтмолибденовые и алюмоникельмолибденовые катализаторы, которые в настоящее время используются в большинстве отечественных и зарубежных установках гидроочистки. Также началось проектирование и строительство различных типов установок. Внедрение процесса гидроочистки в нашей стране можно разделить на три периода. Первый период проектирование, строительство и пуск гидроочистка бензиновых фракций осуществлялась на отдельно стоящих блоках, мощностью 300 тыс. т./год. Второй период- широкое освоение установок мощностью бензиновые фракции подвергались очистке в блоках гидроочистки установок риформинга мощностью 300 и 600 тыс.т./год. Третий период-проектирование и строительство укрупненных установок различного типа и назначения, как отдельно стоящих, так и в виде блоков комбинированных установок мощностью от 1 до 2 млн. т/год. Специальный технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензинам, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» был утвержден постановлением Правительства России № 11 от 27 февраля 2008 года. Регламент устанавливает обязательные требования к экологической безопасности топлива, соответствующие требованиям директив Европейского парламента и Совета 2003/17/ES и 98/70ES (так называемые стандарты Евро-2, 3, 4, 5). Технический регламент устанавливает минимально допустимые химические и физические параметры автомобильного бензина и дизельного топлива (см. таблицу 1), а также сроки прекращения производства топлива того или иного экологического класса. Согласно первоначальной редакции регламента, производство автомобильного топлива, соответствующего классу 2 (соответствует спецификациям Евро-2), прекращалось 31 декабря 2008 года, классу 3 (соответствует Евро-3) - 31 декабря 2009 года, классу 4 (соответствует Евро-4) - 31 декабря 2013 года. Одним из основных продуктов нефтепереработки являются моторные топлива: в структуре мирового потребления нефти с 2008 года по 2015 год объем их производства должен вырасти с 51 % до 80 % от мощностей первичной переработки. Для установления причин худшего качества отечественных нефтепродуктов в сравнении с западными аналогами рассмотрим для примера структуру производства товарных бензинов в разных регионах мира в таблице 1.1 Таблица 1.1 - Структура производства товарных бензинов в разных регионах мира
Из таблицы 1.1 видно, что в России мощность процессов вторичной переработки (которые определяют качество топлив, в частности бензинов) меньше, чем в передовых странах мира, не только по абсолютным значениям, но и относительно мощностей первичной переработки. Сильно различаются и количественные соотношения, и качественная структура вторичных мощностей, а следовательно, компонентный состав бензинов. Существующие в нормах западных странах ограничения, представленные в таблице 1.2, по содержанию серы, ароматики, свинца препятствуют экспорту бензинов из России в виде конечного товарного продукта (а следовательно ниже цена при экспорте). Таблица 1.2 - Нормы по качеству бензина
Для изменения сложившейся ситуации необходимо российских нефтеперерабатывающих заводах реализовать стратегию строительства новых НПЗ, оптимизировать использование мощностей действующих заводов и полностью их реконструировать, резкое увеличение мощностей вторичных процессов (гидрогенизационных, каталитических процессов), повышающих глубину переработки нефти. Максимальное приближение производства нефтепродуктов к потребителям и экспорту - одно из главных условий резкого повышения эффективности обеспечения потребителей нефтепродуктами. Новая концепция развития нефтепереработки, основанная на рациональном размещении обновленных НПЗ, разделении на экспортное и внутренне потребление, означает создание существенно новой структуры нефтепереработки, которая в корне должна отличаться от ныне существующей. Для заводов существуют планы реконструкции, как правило, в эти планы, в первую очередь, включены комбинированные установки по глубокой переработки нефти, в которые входят гидрогенизационные процессы и каталитический крекинг с микросферическим катализатором. За 40 лет применения технологии гидроочистка в нефтеперерабатывающей промышленности этот процесс оказался вполне конкурентоспособным. Он позволяет эффективно перерабатывать дистиллятное и остаточное сырье в продукты самого высокого качества. Доли вторичных процессов от мощности первичной переработки нефти Российских НПЗ представленные в таблице 1.3.  Рисунок 1.1-Доли вторичных процессов от мощности первичной переработки нефти в среднем по России Таблица 1.3 - Доли различных видов вторичных процессов Российских НПЗ
Влияние «опережающих» требований технического регламента для автомобильного топлива на инвестиционную активность в российской нефтеперерабатывающей отрасли. Сохранение тенденций, существовавших во второй половине 90-х - первой половине 2000-х годов в российской нефтепереработке, означало бы, что техническое перевооружение и модернизация российских НПЗ по-прежнему проводится крайне медленными темпами. Учитывая инвестиционные параметры проектов российских ВИНК в сфере нефтепереработки, наблюдавшиеся в первой половине 2010-х годов медленные темпы модернизации отрасли, были вполне объяснимы. Под воздействием роста рыночного спроса на высокооктановый бензин, обусловленного в первую очередь ростом парка импортных автомобилей и запуском промышленной сборки иномарок в самой России, ВИНК начали программы по модернизации нефтеперерабатывающих активов. К настоящему времени глубина переработки нефти на шести заводах топливно-масляного профиля (Ново-Уфимский, Омский, Волгограднефтепереработка, Уфанефтехим) превышает 80%. Ряд НПЗ, таких, как дочерние предприятия компании «ЛУКОЙЛ», Башнефть, Татнефть, Ярославский, и другие, уже сегодня находится на достаточно высоком уровне развития и может обеспечивать рынок высококачественным топливом. Таким образом, решение задачи ускорения модернизации российских нефтеперерабатывающих заводов тесно связано с повышением роли отечественных компаний на российском рынке нефтегазопереработки и нефтехимии. Реализация этой задачи может стать реальностью лишь при налаживании эффективного взаимодействия государства, бизнеса, производства и науки. Производство бензина в странах Европы осуществляется на 135 НПЗ, производительность которых составляет - 852 млн. тонн нефти в год, что составляет около 20% мировой нефтепереработки (на 1.01.2008 г.). Объем рынка бензинов в Европе на протяжении последних трех лет 112.0 - 125.0 млн. тонн. Для производства этого бензина НПЗ использует более - 6.0 млн. тонн добавок (ЕТВЕ, МТВЕ, ТАМЕ), что в денежном эквиваленте оценивается в 6.5 млрд. долларов США. Компонентный состав европейского бензина на протяжении последних лет включал в себя: бензин каталитического крекинга - 30%, бензин каталитического риформинга - 50%, продукты: алкилирования - 5%, изомеризации - 8%, добавки (ЕТВЕ, МТВЕ, ТАМЕ, этанол) -7%. |