Дында Виталий Александрович
Получение обогащенного изопарафинами компонента автобензина на цеолитсодержащих катализаторах
Специальность 18.04.01 – Химическая технология
Автореферат
магистерской диссертации
Ставрополь, 2017 г.
Работа выполнена в Северо-Кавказском Федеральном университете на кафедре «Технология переработки нефти и промышленная экология»
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Овчаров С.Н.
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Прямогонные бензиновые фракции нефти и газовых конденсатов, как правило, характеризуются низкими показателями октанового числа. Для получения современных товарных бензинов необходимо произвести облагораживание бензиновых фракций.
Необходимость улучшения эксплуатационных свойств и соблюдения экологических требований привела к необходимости производства высокооктановых автомобильных бензинов с улучшенными экологическими характеристиками.
Вводимые в Европейском союзе нормы «Евро» позволили последовательно ужесточать экологические требования к автотранспорту. На данный момент действуют экологические нормы Евро-5, запланирован переход к стандартам Евро-6. Сегодня российские нефтеперерабатывающие заводы выпускают бензин по ГОСТ Р 51866-2002 с изменениями от 2008 года. Стандарт подразумевает классификацию бензинов на 3 вида по содержанию в них серы и ароматических углеводородов.
Для получения высокооктановых компонентов возможно применение различных методов, среди которых можно выделить каталитический рифироминг, каталитический крекинг, алкилирование изобутанами олефинами, изомеризацию н-парафинов.
Однако не все представленные выше технологии получения высокооктановых компонентов автомобильных бензинов позволяют получать соответствующие современным экологическим требованиям компоненты топлива. В связи с этим все большее промышленное применение получают процессы изомеризации узких нефтяных фракций. Процесс изомеризации является одним из самых распространенных и экономически выгодных способов получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов неароматического характера.
Сравнение промышленных процессов изомеризации легких н-парафинов позволяет выявить преимущества и недостатки каждого из них. На сегодняшний день спроектированы и разработаны технологические схемы процесса изомеризации с применением цеолитсодержащих катализаторов.
Поскольку цеолиты разных типов обладают разными каталитическими свойствами, требуется изучить связь между составом, пористой структурой, кислотностью цеолитных катализаторов и их активностью в реакциях деструктивной изомеризации сырья сложного химического состава.
Магистерская диссертация выполнена в соответствии с тематикой НИР кафедры «Технология переработки нефти и промышленная экология» Северо-Кавказского Федерального университета.
Цель работы: выявление наиболее стабильного и эффективного катализатора изомеризации в процессах получения высокооктановых компонентов автомобильных бензинов, а также разработка технологической схемы процесса изомеризации.
Основные задачи исследования:
Исследование превращений сырья изомеризации на различных цеолитных катализаторах.
Изучение пористой структуры и кислотности цеолитов разных типов и выявление их связи с каталитической активностью в процессах изомеризации парафиновых углеводородов.
Подбор активного и селективного цеолитного катализатора скелетной изомеризации.
Определение параметров технологического режима процесса получения высокооктанового компонента, обогащенного изопарафинами.
Разработка технологической схемы процесса изомеризации и оценка эффективности внедрения этого процесса.
Научная новизна работы:
На основе имеющихся данных о пористой структуре и кислотности исходных и модифицированных платиной цеолитов был проведен анализ эффективности катализаторов в реакциях безводородной изомеризации парафиновых углеводородов.
Показано, что модифицированные платиной цеолиты типа MOR и BETA обладают высокой каталитической активностью в процессе деструктивной безводородной изомеризации нормальных парафиновых углеводородов при умеренных температурах 250-300 °С.
Предложен вариант комплексной переработки узких бензиновых фракций газового конденсата в высокооктановые компоненты товарных бензинов в рамках одного технологического процесса.
Защищаемые положения.
Обоснование выбора активного и селективного цеолитного катализатора деструктивной безводородной изомеризации.
Обоснование параметров технологического режима и технологии получения высокооктанового компонента, обогащенного изопарафинами, из узкой бензиновой фракции.
Предложения по комплексной переработке узких бензиновых фракций в высокооктановые компоненты автомобильных бензинов в рамках одного технологического процесса.
Практическая ценность и реализация работы.
Изучены методы получения высокооктановых компонентов автомобильных бензинов, выявлены их достоинства и недостатки, подробно рассмотрены механизм и кинетика процесса изомеризации
Изучены особенности пористой структуры и кислотных свойств цеолитов MOR и BETA, которые позволяют синтезировать катализаторы для процессов переработки парафинистого сырья в высокооктановые компоненты бензинов.
Подобран активный и селективный платинусодержащий катализатор процесса деструктивной безводородной изомеризации на основе морденита, определены оптимальные параметры технологического режима и предложена схема установки деструктивной изомеризации бензиновой фракции.
Публикации
По результатам диссертации опубликовано 2 тезиса доклада.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на ____ страницах, включает ___ таблиц, ___ иллюстраций и состоит из введения, __ глав, выводов и списка использованных источников из ____ наименований.