ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА Руденко А.В.

Волгоградский государственный технический университет


Номер: 5-1
Год: 2014
Страницы: 25-27
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

гидроочистка, дизельное топливо, ЕВРО-5, катализатор ИК-ГО-1

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В данной научной статье рассматривается способ повышения эффективности процесса гидроочистки дизельного топлива, а именно увеличение глубины гидрообессеривания дизельных фракций до остаточного содержания серы не более 10 ppm (что соответствует стандарту ЕВРО-5), путем замены каталитической системы фирмы Axens, используемой на производстве-аналоге, на отечественную систему ИК-ГО-1. В статье рассмотрены характеристики дизельного топлива, отвечающие стандарту ЕВРО-5, выявлены преимущества топлива, соответствующего последнему мировому стандарту, как для двигателей внутреннего сгорания, так и для окружающей среды. По итогам исследования было выявлено, что замена каталитической системы позволяет добиться необходимых результатов.

Текст научной статьи

Во многих странах мира нефтеперерабатывающая промышленность стоит перед решением проблем, связанных с введением более строгих спецификаций на моторные топлива и с изменением спроса на них. Особенно быстро в разных странах меняются спецификации на бензин и дизельное топливо (далее ДТ), вынуждая нефтепереработчиков инвестировать средства в строительство новых или в реконструкцию действующих установок. Увеличивающееся изо дня в день количество дизельных автомобилей (ведь все ведущие европейские производители в настоящее время имеют модели с дизельным двигателем), а вместе с тем и все более и более ужесточающиеся требования к ДТ обуславливают актуальность проблемы его очистки. По большей части ужесточения требований касаются содержания серы в топливе. Согласно последним стандартам (Евро-5) допускается ультранизкое содержание серы - 10 ppm. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений - меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др. Снижение содержания серы до таких показателей в ДТ может быть достигнуто путем гидроочистки. Процесс гидроочистки дизельных фракций основывается на реакциях гидрогенизации, в результате которых соединения серы, кислорода и азота превращаются в присутствии водорода и катализатора в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака; олефины преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового или нафтенового рядов в зависимости от их природы в исходном сырье [1]. В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 20 января 2012 г. № 2 с первого января 2016 года на территории Российской Федерации произойдет полный переход на экологический стандарт для топлив, предназначенных для двигателей внутреннего сгорания, регулирующий содержание вредных веществ в выхлопных газах Евро-5. Таблица 1 Характеристики ДТ стандарта Евро-5 [2] Характеристика Норма Цетановое число, не менее 51 Цетановый индекс, не менее 46 Плотность при 15 °С, кг/м³ 820-845 Полициклические ароматические углеводороды, % (по массе), не более 11 Содержание серы, мг/кг, не более, для топлива 10 Температура вспышки в закрытом тигле, °С, выше 55 Зольность, % (по массе), не более 0,01 Содержание воды, мг/кг, не более 200 Общее загрязнение, мг/кг, не более 24 Смазывающая способность: скорректированный диаметр пятна износа при 60 °С, мкм, не более 460 Кинематическая вязкость при 40 °С, мм²/с 2-4,5 Температура помутнения, °С, не выше -16 Предельная температура фильтруемости, °С, не выше -5 Рассмотрим преимущества применения ДТ стандарта ЕВРО-5 для двигателя. В двигателе, работающем на ЕВРО-5, уменьшаются шум и вибрация, предотвращаются коррозионные процессы, облегчается запуск, снижается удельный расход топлива. Благодаря высокому цетановому числу топливо стандарта ЕВРО-5 оптимизирует процесс сгорания топливной смеси в двигателе автомобиля. Кроме того, топливо стандарта ЕВРО-5 предотвращает преждевременный износ деталей двигателя и позволяет увеличить срок службы системы нейтрализации отработанных газов, цилиндро-поршневой группы и газовой аппаратуры. Рассмотрим преимущества применения ДТ стандарта ЕВРО-5 для окружающей среды. Топливо стандарта ЕВРО-5 отличается низким содержанием полициклических ароматических углеводородов и серы. Благодаря этому уменьшается дымность отработанных газов, снижается выброс продуктов сгорания в атмосферу, в частности, твердых частиц, оксидов азота, окиси углерода, несгоревших углеводородов. На установке типа П-24-1400/1 производительностью 1400000 тонн/год с каталитической системой фирмы «Axens» (катализатор защитного слоя АСТ 069 и АСТ 077, катализаторы гидроочистки HR 538 и HR 626) в данный момент производится ДТ, соответствующее стандарту ЕВРО-4. Высокая загрузка, высокая объемная скорость подачи сырья и, следовательно, заданная производительность установки, а также используемый катализатор не позволяют получать топливо, качество которого отвечает последним мировым стандартам ЕВРО-5. Решением данной проблемы без потери в производительности может послужить установка дополнительного реактора с целью увеличения объема катализатора и, следовательно, увеличения времени контакта газо-сырьевой смеси с катализатором. Данным технологическим решением можно увеличить степень гидроочистки дизельного топлива до остаточного содержания серы 10 ppm. Однако осуществление данного способа имеет технические сложности и требует больших материальных затрат. Наиболее простым способом модернизации установки с целью получения дизельного топлива соответствующего современным стандартам ЕВРО-5 является замена используемой каталитической системы фирмы Axens на систему ИК-ГО-1. Катализатор для процесса гидрообессеривания дизельных фракций ИК-ГО-1 имеет следующий состав: мас.%: оксид молибдена МоО3 16,0-29,0, оксид кобальта СоО и/или оксид никеля NiO 3-8, фосфор 0,1-0,5, оксид урана 1-15, носитель - остальное, атомные соотношения Mo/Co(Ni) и Р/Мо в пределах 1,8-2,6 и 0,08-0,15 соответственно [3]. В ходе промышленной эксплуатации ИК-ГО-1 полностью подтвердил заявленные показатели. Выявлено, что использование данного катализатора гарантирует получение дизельных топлив с остаточным содержанием серы 10 ppm, что соответствует стандартам Евро-5. При этом условия получения таких топлив достижимы на любом российском НПЗ. Данный катализатор является более дешевым, чем используемый в данный момент на промышленном аналоге.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.