Головачев Файздрахманова Каргополова Лиштва ХТТб-19-1 Проект Отч. Отчет по проектной деятельности (год) По дисциплине Изучение влияния ддп на низкотемпературные характеристики дизельных фракций
 Скачать 165.74 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт высоких технологий Кафедра химических технологий им. Н.И. Ярополова Отчет по проектной деятельности (год) По дисциплине: «Изучение влияния ДДП на низкотемпературные характеристики дизельных фракций» Выполнили студенты группы ХТТб-19-1 «__» _________ 20__ Д. А. Головачев Т.А. Лиштва А.А. Файздрахманова Ю.А. Каргополова Принял «__» _________ 20__ ___________ О.В. Старикова (Подпись) 1Теоретическая частьДизельное топливо - жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. (Нефтепродукты.Справочник, под ред. Б. В. Лосикова, М., 1966..) В СССР, а впоследствии и в России в соответствии с ГОСТ 305-82 дизельное топливо делилось на следующие марки: 1. летнее - используется при температуре воздуха не ниже 0°С и имеет в своем обозначении кол-во серы и температуру вспышки, например, Л-0,2-40; 2. зимнее - применяется при температурах не ниже -20°С и имеет в обозначении кол-во серы и температуру застывания, например, З-0,05 (-25°С); 3. арктическое - применяется до -50°С, имеет в обозначении кол-во серы и температуру застывания, например, А-0,05 (-50°С). В настоящее время действует европейский стандарт EN 590-2009, Этот стандарт классифицируют дизельное топливо по температурно-климатическим зонам применения: Class A - F для температур от +5 до -20 °С, Class 0 - 4 для температур от -20до -44 °С. С 2005 г. в РФ действует новый государственный стандарт на дизельное топливо - ГОСТ Р 52368-2005. Он полностью соответствует спецификации EN 590. Согласно новому стандарту в дизельном топливе ограничивается содержание серы, а именно: • вид I - содержание серы не более 350 мг/кг; • вид II - содержание серы не более 50 мг/кг; • вид III - содержание серы не более 10 мг/кг. Для районов с холодным климатом дизельное топливо подразделяют на классы c предельной температурой фильтруемости: • Класс 0 (-20 °С) • Класс 1 (-26 °С) • Класс 2 (-32 °С) • Класс 3 (-38 °С) • Класс 4 (-44 °С) Для выполнения работы мы используем дизельное топливо класса 2 зимнее по ГОСТ Р 52368-2005. ГОСТ Р 52368-2005. Топливо дизельное Евро. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на дизельное топливо Евро, предназначенное для дизельных двигателей. Базовая основа дизельного топлива класса 2 содержит в себе: 1. Фракция дизельная прямогонная с установки ГК-3 установки ЭЛОУ+АВТ-6 2. Фракция дизельная замедленного коксования с установки 21-10/3М 3. Лёгкий газойль каталитического крекинга с установки ГК-3 Установки: ГК-3 - комбинированная установка, спроектированная на переработку нефти до 3 млн тонн в год, была построена в 1968 году. Состоит из нескольких блоков: первичной переработки нефти (АТ), вакуумной перегонки мазута (ВПМ), вторичной перегонки бензина и блока каталитического крекинга ЭЛОУ+АВТ-6. электрообессоливающая установка, атмосферно-вакуумная трубчатка. Установка АВТ представляет собой комбинацию из блоков АТ+ВТ: АТ – атмосферная трубчатка (первичная переработка поступающей на НПЗ сырой нефти) 21-10/3М - установка замедленного коксования. Это процесс переработки тяжелых нефтяных остатков, позволяющих, при минимуме затрат дополнительно получать ценные нефтепродукты, тем самым увеличивая глубину переработки нефти. Процесс замедленного коксования представляет собой замедленный крекинг тяжелых нефтяных остатков, конечными продуктами которого является кокс, дистиллятные фракции и углеводородный газ. Для выполнения работы нами изучены методы: 1. Метод определения предельной температуры фильтруемости на холодном фильтре Предельная температура фильтруемости (на холодном фильтре) - самая высокая температура, при которой данный объем топлива не протекает через стандартизованную фильтрующую установку в течение определенного времени, во время охлаждения в стандартизованных условиях. Предельную температуру фильтруемости можно снизить с помощью депрессорных присадок, которые уменьшают размеры кристаллизующихся парафинов, не разрушая, а модифицируя их структуру. Определение данного показателя для дизельного топлива осуществляется для холодного фильтра в соответствии с нормативами, описанными ГОСТ 22254-92. Метод распространяется на дизельные топлива без присадок и с присадками, а также на топлива, применяемые в домашних отопительных системах. Метод заключается в постепенном охлаждении испытуемого топлива с интервалами в 1 °С и стекании его через проволочную фильтрационную сетку при вакууме 1961 Па (200 мм вод.ст.) [20 мбар]. Определение ведут до температуры, при которой кристаллы парафина, выделенного из раствора на фильтр, вызывают прекращение или замедление протекания в такой степени, что время наполнения пипетки превышает 60 с, или топливо не стекает полностью обратно в измерительный сосуд. Регистрируют температуру в начале последнего фильтрования с точностью до 1 °С как предельную температуру фильтруемости на холодном фильтре. Два результата определений, полученные одним исполнителем в одной лаборатории, признаются достоверными (при доверительной вероятности 95%), если расхождение между ними не превышает 1 °С. Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (при доверительной вероятности 95%), если расхождение между ними не превышает 2 °С. 2. Метод определения плотности ареометром Плотность нефтепродуктов определяют ареометром по ГОСТ 3900-85 при различных температурах испытания и пересчитывают результаты на плотность при температуре 20°С. Сущность метода заключается в погружении ареометра в испытуемый продукт, снятии показания по шкале ареометра при температуре определения и пересчете результатов на плотность при температуре 20 °С (рис.2).  Рис.2 Ареометр и снятие показаний Цилиндр для ареометров устанавливают на ровной поверхности. Пробу испытуемого продукта наливают в цилиндр, имеющий ту же температуру, что и проба. Температуру испытуемой пробы измеряют до и после измерения плотности по термометру ареометра. Температуру поддерживают постоянной с погрешностью не более 0,2 °С. Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в цилиндр с испытуемым продуктом, поддерживая ареометр за верхний конец, не допуская смачивания части стержня, расположенной выше уровня погружения ареометра. Когда ареометр установится и прекратятся его колебания, отсчитывают показания по верхнему краю мениска. Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности нефтепродукта при температуре испытания (масса продукта, содержащейся в единице его объема, г/см). По полученному значению плотности и округленному значению температуры находят плотность испытуемого продукта при температуре 20°С по таблице, в которой представлены значения плотности (в г/см3) при температуре 20°С с учетом поправки на расширение стеклянного ареометра и расширение нефтепродукта. Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными, если расхождение между ними не превышает 0,0005-0,0006г/см 3. СЫРЬЕ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Сырье, вспомогательные материалы (присадки), применяемые для промышленного производства топлива, принимаются по положительным результатам входного контроля, согласно действующим нормативным документам АО «АНХК»: «Графику аналитического контроля качества нефти, поступающей в АО «АНХК»; графикам аналитического контроля качества нефти, поступающей в АО «АНХК»; графикам аналитического контроля производств, «Перечню-графику входного контроля качества поступающего в АО «АНХК» сырья, реагентов, катализаторов и материалов», утвержденным в установленном порядке и согласованным с начальником 701 ВП МО РФ. Сырье Для промышленного производства топлива перерабатывается смесевое нефтяное сырье, соответствующее требованиям ГОСТ Р 51858 Компоненты, присадки и вспомогательные материалы Катализатор Для получения базовой основы топлива на установке Л-24/6 используется алюмоникельмолибденовый и/или алюмокобальтмолибденовый катализатор. Для получения компонента топлива на блоках высокого давления используется катализатор никель-вольфрамовый сульфидный с добавкой окиси алюминия. Водород Настоящей технологией для гидрирования серо-, азот-, кислородсодержащих соединений, насыщения олефиновых и ароматических углеводородов сырья предусматривается использование водорода технического. Противоизносная присадка Для улучшения смазывающей способности к базовой основе – гидроочищенному дизельному топливу добавляется присадка противоизносная для дизельных топлив. Цетаноповышающая присадка Для повышения цетанового числа к базовой основе – гидроочищенному дизельному топливу добавляется присадка цетаноповышающая. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС Производство топлива включает следующие процессы: Атмосферная перегонка обессоленной и обезвоженной нефти на установке первичной перегонки сернистой нефти ЭЛОУ+АВТ-6 и комбинированный установке ГК-3; Каталитический крекинг смеси вакуумного газойля с установки ЭЛОУ+АВТ-6 и вакуумного дистиллята с установки ГК-3; Замедленное коксование смеси гудрона, тяжелого газойля каталитического крекинга, смолы пиролизной тяжелой, асфальта, экстракта селективной очистки масел на установке 21-10/3М; Формирование смесевого сырья для установки Л-24/6; Гидроочистка смесевого сырья на установке Л-24/6 Ввод присадок в базовую основу топлива; Отстой топлива от воды и механических примесей в резервуарах и контроль на соответствие требованиям ГОСТ Р 52368-2005 (ГОСТ 32511-2013) Физико-химические показатели базовой основы топлива дизельного
2 Практическая часть I семестр – исследование влияние ДДП Методика добавления присадки в дизельное топливо. 1. Прогреть базовую основу для приготовления топлива дизельного евро, зимнего, класса 2, экологического класса К5 и присадку при температуре50-60 °С в течении 30 минут. 2. Готовим 15% раствор присадки в топливе – взвешиваем 15г. Присадки в стакане (точность желательно до 2 знака) и доводим вес до 100г. базовой основой для топлива. 3. Приготовленный концентрат хорошо перемешиваем и прогреваем при температуре 50-60°С в течении 30 минут, затем опять хорошо перемешиваем. Приготовления образца дизельного топлива: 1. Базовую основу для приготовления топлива дизельного прогреваем в течении 50-60°С в течении 30 минут. Топливо и концентрат должны иметь примерно одинаковую температуру при смешении. 2. Количество ДДП в лабораторном образце рассчитываем по формуле: Мпр = (С1∗М)С2, где С1- необходимая концентрация ДДП в образце, %. М- масса лабораторного образца. С2-концентрация концентрата присадки, %. 3. Расчетное количество присадки взвешиваем в емкости и доводим до необходимой массы базовой основой. Хорошо перемешиваем. 4. Прогреваем лабораторный образец при температуре 50-60 ° С в течении 30 минут, затем опять хорошо перемешиваем. Расчет присадки для приготовления лабораторных образцов: 1.Приготовление 1 образца при 50 ppm. 15% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,005∗100)15 = 0,033 2. Приготовление 2 образца при 100 ppm. 15% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,01∗100)15 = 0,067 3. В первый образец к базовому основе добавляем концентрат, который равен 0,033 г и доводим до 100г. 4. Во второй образец к базовому основе добавляем концентрат, который равен 0,067 г и доводим до 100г. 5.Приготовление 3 образца при 500 ppm. 9,5% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,05∗100)9,5 = 0,526 6. Приготовление 4 образца при 1000 ppm. 9,5% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,1∗100)9,5 = 1,053 7. В третий образец к базовому основе добавляем концентрат, который равен 0,526 г и доводим до 100г. 8. В четвертый образец к базовому основе добавляем концентрат, который равен 1,053 г и доводим до 100г. Определение ПТФ: ПТФ (базовой основы)= -25°С. ПТФ (3образца – 500ppm) = -28°С Определение фракционного состава базовой основы:
T(начало кипения)= 170°С T(конец кипения) = 309 °С V(остаток) = 3 мл V(потерь)= 2 мл Определение ПТФ: ПТФ ( Dodiflow 6087 при 1000 ppm) = -40оС ПТФ ( OFI 1000 ppm) = -24оС Так же были приготовлены концентраты, которые добавлены в базовую основу топлива По присадке Dodiflow 6087 приготовлено 200 мл 2% при 1000 ppm. M=  = 10 гПо присадке OFI приготовлено 100 мл 2% при 1000 ppm. M=  = 5 гПТФ (OFI 1500 ppm) = -38оС Определение фракционного состава образца Dodiflow 1000 ppm:
Определение фракционного состава образца OFI 1500 ppm
Плотность образца Dodiflow 1000 ppm (при 20оС): ρ = 823 Плотность образца OFI 1500 ppm (при 20оС): ρ = 821 Температура вспышки образца Dodiflow 1000 ppm: t = 65оС Температура вспышки образца OFI 1500 ppm: t = 64оС II семестр – исследование влияния пакета присадок (ДДП, цетаноповышающая, противоизносная) Расчет присадки для приготовления лабораторных образцов: 1.Приготовление образца с ДДП 1000 ppm. 2% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,1∗200)/2 = 10 2. Приготовление образца с Экоцетолом 2000 ppm. 2% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,2∗150)/2 = 15 3. Для образца с Байкатом 500 ppm. 2% присадки в базовой основе топлива. Мпр = (0,05∗100)/2 = 2,5 4. Для образца с ДДП к базовой основе добавляем концентрат, который равен 10г и доводим до 200г. 5. Для образца с Экоцетолом к базовой основе (База+ДДП 1000ppm) добавляем концентрат, который равен 15г и доводим до 150г. 6. Для образца с Байкатом к базовой основе (База+ДДП 1000ppm+Экоцетол 2000ppm) добавляем концентрат, равный 2,5г и доводим до 100г. Определение ПТФ: ПТФ (базовой основы)= -25°С. ПТФ (базовая основа + Dodiflow)= -32°С ПТФ (базовая основа + Dodiflow + Экоцетол)= -32°С ПТФ (базовая основа + Dodiflow+Экоцетол+Байкат)= -31°С |