
- •Оптимизация кратности циркуляции катализатора для установки каталитического риформинга Выпускная квалификационная работа на соискание квалификации бакалавр
- •Содержание
- •Теоретическая часть
- •1.1 Сырье процесса каталитического риформинга
- •1.2 Катализаторы
- •1.3 Основные реакции процесса риформинга
- •1.3.1 Превращение непредельных углеводородов
- •1.3.2 Превращение предельных углеводородов
- •1.3.3 Превращения ароматических углеводородов
- •1.3.4 Коксообразование на катализаторах
- •1.4 Продукты каталитического риформинга
- •1.5 Промышленные установки каталитического риформинга
- •1.5.1 Процесс с периодической регенерацией катализатора
- •1.5.2 Процесс с короткими межрегенеративными циклами
- •1.5.3 Процесс с непрерывной регенерацией катализатора
- •Литературный обзор по проблеме оптимизации процесса каталитического риформинга
- •Технико – экономическое обоснование
- •Экспериментальная часть
- •4.1 Математическая модель процесса каталитического риформинга бензинов
- •4.2 Решение обратной кинетической задачи и проверка модели на адекватность
- •4.3 Расчеты на модели
- •Экологическая безопасность
- •Заключение
- •Список литературы
Экологическая безопасность
По своему составу бензины являются углеводородными системами, которые образуются в результате различных технологических процессов переработки. В составе бензинового фонда России доля компонентов каталитического риформинга достигает 50% [56]. Одной из основных задач в улучшении экологических характеристик автомобильных бензинов является снижение в бензинах содержания ароматических углеводородов, в частности бензола, и серы.
Нормативные правовые акты экологической направленности ставят задачу улучшения экологических свойств производимых нефтепродуктов с целью обеспечения экологической безопасности и охраны окружающей среды.
Так, в целях повышения конкурентоспособности российских бензинов и доведения их качества до уровня европейских стандартов разработан Технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ», согласно которому все производимые автомобильные бензины должны соответствовать классу Евро-4 [57].
Таблица 9 – Требования к автомобильным бензинам Европейского Экономического сообщества [58]
|
Евро-3 |
Евро-4 |
Содержание бензола, макс. % |
1 |
1 |
Содержание серы, макс. Ppm |
150 |
50 |
Содержание ароматических, % |
42 |
35 |
Содержание олефинов, % |
18 |
18 |
Продолжение таблицы 9
Содержанием кислорода, макс. % |
2,3 |
2,7 |
|
Фракционный состав: % |
|||
до 100 ◦С перегоняется, не менее |
46 |
46 |
|
до 150 ◦С перегоняется, не менее |
75 |
75 |
|
Давление насыщенных паров, кПа, не более |
60 |
60 |
|
Наличие моющих присадок |
обязательно |
обязательно |
Технология производства бензинов для автомобилей, отвечающих требованиям Евро-3 и Евро-4, должна гарантировать установленные нормы на содержание серы, ароматических и олефиновых углеводородов и бензола (таблица 8). Для соответствия бензина Евро-4, в нем должно содержаться не более 35% ароматических углеводородов, в том числе не более 1% бензола, так как ароматические углеводороды повышают склонность автомобильных бензинов к образованию углеродистых отложений в камере сгорания двигателя. Эти отложения увеличивают содержание в отработавших газах углеводородов и NOx. Снижение доли ароматических углеводородов в бензине приводит к уменьшению содержания токсичных продуктов в отработавших газах [59].
Бензол, самый легкокипящий среди ароматических соединений, вреден для непосредственно работающих с ним людей, так как вызывает заболевание лейкемией. Ограничение содержание бензола в бензине – это прямой способ ограничить его поступление в атмосферу в результате испарения и с отработавшими газами. В зарубежных исследованиях отмечалась линейная связь между содержанием бензола в бензине и его концентрацией во всех видах выбросов несгоревших углеводородов: отработавших газах, испарениях из топливной системы и при заправке автомобиля топливом. На каждый процент увеличения бензола в топливе содержание его в отработавших газах увеличивается на 0,7-0,8%; более 75% содержащегося в воздухе бензола поступает в него из отработавших газов автомобилей [59].
Что касается регламентирования содержания серы то, cогласно Постановлению Правительства РФ №1076 от 30.12.2008 года, допускается выпуск в оборот автомобильного бензина следующего качества:
Таблица 10 – Требуемое качество выпускаемых нефтепродуктов [60]
-
Класс
Содержание серы, ppm
Дата прекращения выпуска
4
50
31 декабря 2014
5
10
Срок не ограничен
Общее содержание серы характеризует суммарное количество всех сернистых соединений в топливе, которые при сгорании образуют кислородные соединения серы, вызывающие коррозию и способствующие процессам образования отложений и износу двигателя [61].
Необходимо отметить, что основной тенденцией достижения компромисса в требованиях к качеству автобензинов является совершенствование существующих и создание новых современных процессов в нефтепереработке, с целью удовлетворения все возрастающих экономических и эксплуатационных требований к двигателям автомобилей.