30 Май

ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ В СМЕСИ С ПЕРВИЧНОЙ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛОЙ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

В настоящее время уменьшение разведанных запасов лёгкой нефти — общая тенденция нефтяной отрасли, практически весь прирост запасов происходит за счет тяжелой сернистой нефти [1]. Рациональная переработка нефти, нефтепродуктов и их экономное использование является важнейшей задачей науки и производства.  В связи с этим перспективное практическое значение приобретает переработка тяжелых нефтяных остатков (ТНО).

Сегодня процессы гидрогенизации в нефтеперерабатывающей промышленности применяются в большом количестве. Можно выделить несколько основных видов гидрогенизационных процессов: деструктивная и недеструктивная гидрогенизация, гидрокрекинг, гидроочистка, гидродеалкилирование [2, с.89].

В данной работе рассматривался процесс деструктивной гидрогенизации, включающий  одну или несколько ступеней. Вся суть деструктивной гидрогенизации сводится к насыщению водородом непредельных соединений под высокой температурой и давлением. Насыщение водородом сопровождается расщеплением высокомолекулярных компонентов нефти, в результате которого происходит образование низкомолекулярных продуктов. Данные низкомолекулярные вещества позднее используют в качестве компонентов моторных топлив.

Сырьем для процесса гидрогенизации послужила смесь гудрона (ТОО Павлодарский  НХЗ)  и каменноугольной смолы переработки угля Шубаркольского угольного разреза (Таблица 1).

Таблица 1.

Физико-химические характеристики исходного сырья и полученного гидрогенизата

Показатели ТНО КУС ТНО и КУС
До После до После До после
Плотность, г/см3 1,1321 0,973 1,1974 0,951 1,1470 0,897
Вязкость, °ВУ 2412,33 245,3 3248,12 252,3 2994 241,4

Проводилось два различных по времени испытания: проба № 1 – 60 минут, проба № 2 – 45 минут (Таблица 2). Температура начала гидрогенизации испытаний составляла 425 . Давление подаваемого водорода начала процесса 30 атмосфер. После проведения процесса гидрогенизации 3 мл пробы № 1 и выпаривания растворителя было получено 4,3 мл гидрогенизата, пробы № 2 – 4,1 мл гидрогенизата.

Таблица 2.

Параметры проведения процесса гидрогенизации

Проба Продолжительность гидрогенизации, мин Объем сырья, мл Объем продукта, мл Давление, атм Температура,
№ 1 60 3 4,3 30 425
№ 2 45 3 4,1 30 425

Гидрогенизационное воздействие на образцы гудрона приводит к снижению содержания ОВ в них в несколько раз.

Под воздействием гидрогенизационных факторов происходит генерация легких углеводородов, н-алканов и олефинов, которые в исходном образце практически отсутствуют.

В продуктах гидрогенизации смеси ТНО и КУС, в отличие от продукта гидрогенизации образца ТНО, присутствуют в значительном количестве более легкие углеводороды, в том числе алканов, олефинов и циклоалканов.

В продукте гидрогенизации ТНО Павлодарского НПЗ преобладает содержание бензола –61,95% и циклогексана – 28,66 %. Содержание н-алканов крайне незначительно. Присутствует соединения гомологического ряда.

Помимо бензола, большое суммарное процентное значение приходится на такие ароматические соединения – толуол, ксилол, нафталин.

С целью установления группового состава полученных продуктов был проведен анализ ХМС. Хромато-масс-спектрометрический  анализ полученного гидрогенизата  проводили на газовом хроматографе фирмы Agilent Technologies 7890A с масс-спектрометрическим детектором 5975С. Анализ группового состава гидрогенизатов, полученных из различного сырья представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Групповой состав гидрогенизатов, полученных из различного сырья

Исходя из результатов и проведенных сравнений, можно сделать заключение, что процесс гидрогенизации смеси ТНО и КУС гораздо выгодней гидрогенизации ТНО так как в результате гидрогенизации смеси идет практически полная деструкция асфальтенов. Это приводит к образованию более насыщенных углеводородов.

По результатам проведенных экспериментов можно прийти к выводу, что небольшое процентное содержание КУС в реакционной смеси способствует более глубокому химическому модифицированию и деструкции органической массы углеводородного сырья, что приводит к значительно большему выходу светлых фракций.

Список литературы

  1. Золотухин В.А., к.т.н. Глубокая переработка тяжелой нефти и нефтяных остатков. — [Электронный ресурс] — Режим доступа: www.ngfr.ru/article.html?106
  2. Суербаев Х.А. Каталитические процессы в нефтеперабатывающей промышленности. – Алматы, Галым. 2002. – 195 с.
    ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ В СМЕСИ С ПЕРВИЧНОЙ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛОЙ
    В работе представлены результаты проведения процесса гидрогенизации тяжелых нефтяных остатков в смеси с широкой фракцией каменноугольной смолы с целью получения в дальнейшем компонентов моторных топлив. В результате проведенных исследований были определены оптимальные параметры процесса гидрогенизации тяжелых нефтяных остатков и каменноугольной смолы, а также увеличен выход светлых нефтепродуктов.
    Written by: Торайгыр Балнур Болатхан кызы, Байкенов Мурзабек Исполович, Абсат Зауре Бакиевна, Халикова Зухра Салаватовна
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 03/11/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)
    Available in: Ebook