pdf.php@id=6125

Лекция 39. Современные проблемы производства высококачественных моторных топлив

Осн. тенденции произв-ва АБ. Мир. произ-во АБ по состоянию на 2000 г. составило 953 млн т/год. Предполага­ ется, что несмотря на высокие темпы роста автомобильно­ го парка в мире (ежегодно на 10 млн шт.), потребление АБ

вближайшие годы сохранится на нынешнем уровне за счет существенного повышения топливной экономичности авто­ мобилей, перевода части автотранспорта на альтернативные источники топлива и ускорения дизелизации.

Главенствующей до последнего времени тенденцией

вразвитии произв-ва АБ являлось непрерывное повышение их ДС (в двигателестроении — увеличение степ, сжатия), что способствовало существенному улучшению технико-экон. показателей экспл. транспортных средств, в то время, когда уровень ОЧ выпускаемых АБ был не столь высок, как в наст, время, повышение ДС достигалось относительно легко за счет использования сравнительно дешевых термодеструк­ тивных процессов и КК. Однако для послед, повышения ДС до совр. высокого уровня потребовалось развивать в нефтеперераб. более дорогие энергоемкие КП, такие как КР, алк-е, ИЗ и т.д., в которых, кроме того, происходит снижение ре­ сурсов АБ. Естественно, затраты на такие процессы в нефтеперераб. должны окупаться экономией средств потребителей за счет применения ВО бензинов. Следовательно, оптималь­ ные значения ДС АБ будут определяться уровнем химизации и технологии процессов нефтеперераб., а также мир. ценами на нефть.

Наиб, массовым в России в наст, время явл. АБ А-76. В перспективе будет преим. развиваться произ-во АИ-93 (или АИ-92) и АИ-95.

Сцелью улучшения транспортной обеспеченности насе­ ления страны предусматривается знач. увеличение выпуска автомобилей преим. повышенной топливной экономичности: грузовых спецмашин меньшей грузоподъемности, легковых ср. (ВАЗ-21-08, ВАЗ-21-09), малого и особо малого классов («Таврия», «Ока» и др.) и ряд др. мероприятий по оптими­ зации структуры автопарка.

В связи с ужесточением экологических требований во ми. странах мира приняты законодательные акты по запре­ щению применения свинцовых антидетонаторов в АБ. Совр. автомобили должны удовлетворять жестким экологическим нормам токсичности выхлопных газов (табл. 10.4), а АБ и ДТ для их ДВС должны выпускаться по нормам Европейского союза и США (табл. 10.5).

Таблица 10.4 — Нормы предельно-допустимых выбросов в странах ЕС

(для легковых автомобилей весом 1250 кг), г/км

* Сумма СпНа и N0.

Таблица 10.5 — Основные показатели качества автобензинов и дизельного топлива ЕС

А в т о б е н з и н ы :

Как видно из табл. 10.5, характерной особенностью перс­ пективных зарубежных бензинов явл. низкое содерж-е в них аренов (<30%, в т. ч. бензола <1 %), что считается призна­ ком высокого кач-ва по таким показателям, как склонность к нагарообразованию, калильное зажигание, коэф. равномер­ ного распределения ДС по фр-ям, ОЧ смешения, и пр. вс. по экологичности. Низкое содерж-е аренов при высокой ДС бензинов достигается знач. большим, чем в бывш. СССР,

вовлечением в их компонентный состав алкилата и бензи­ нов КК, характеризующихся знач. содерж-ем ВО изоалканов (табл. 1 0 .6 ).

Таблица 10.6 — Компонентный состав автобензинов

России, США и Западной Европы

Всоставе отеч. ВО бензинов преобладает риф-т, что

иобусловливает повышенное содерж-е в них аренов. В совр. ГОСТах России не предусмотрены ограничения по содерж-ю аренов и требованию равномерности распределения ДС по фр-ям бензинов. Установлено, что экспл. АБ с ограниченным содерж-ем аренов (< 30 %) и с равномерным распределени­ ем ДС по фр-ям позволяет несколько понизить уровень ОЧ

итем самым расширить ресурсы бензинов, а также сущест­ венно улучшить их экологическое кач-во.

Для решения проблемы снижения содерж-я аренов, бензола и олефинов в товарных АБ до стандартов ЕС для нефтеперераб. комплекса России потребуется ускоренное внедрение процессов произв-ва неароматизированных ВО компонентов, пр.вс. процессов ИЗ головных фр-й бензинов, ГК, КК, СГК, а также произв-в оксигенатов и присадок.

Нек-рые тенденции произв-ва ДГ. Мир. произ-во ДТ в 2005 г. составило более 1 млрд т/год.

По объему произв-ва ДТ бывш. СССР занимал I место

вмире. По кач-ву отеч.е ДТ соответствуют лучшим зарубеж­ ным образцам.

Основу отеч. ДТ составляют прямогон-ные дистилляты, причем ок. половины из них приходится на долю гидро­ очищенных фр-й. Дистилляты вторичного происхождения используются в незнач. кол-вах (в частности, ок. 3% при­ ходится на долю ЛГ КК). Необходимо отметить, что произво малосернистых сортов топлив с содерж-ем S <0,2% мае. сопряжено с потерями их ресурсов и значительными энерго­ затратами на глубокую ГО. При ГО одновр. с неуглев-дными гетеросоединениями удаляются из топлива имеющиеся в ис­ ходной нефти прир. антиокислительные, противоизносные, антикоррозионные и др. присадки. Поэтому при произв-ве товарных гидроочищенных ДТ возникает необходимость применения большого ассортимента и в достаточно больших кол-вах синтет. присадок.

Введение новых экологических норм ЕС (табл. 10.5) по­ влечет за собой дальнейшее усложнение технологии и соотв. повышение себестоимости произв-ва ДТ.

В1999 г. структура произв-ва отдельных марок ДТ

вРоссии составила: летнее — 86,5 %, зимнее и арктичес­ кое — 13,5.

Наиб, массовым в стране явл. летний сорт топлива. Доля зимнего и арктического сортов в общем дизельном фонде составляет всего 13,5%, что примерно только наполовину удовлетворяет растущие потребности страны в низкозастывающем виде топлива, связанные с необходимостью интенсивного освоения прир. богатств Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. В наст, время осн. способом получения низкозастывающих ДТ явл. облегчение их фрак­

ционного состава путем снижения tKK до 300...320°С (про­ тив 360 °С для летнего сорта), что связано с существенным ограничением их ресурсов. Относительно небольшая часть таких топлив вырабатывается на основе цеолитной и кар­ бамидной депарафинизации. Денормализаты цеолитной ДП имеют хорошие низкотемпературные св-ва {tmcm-50.. . ^ 5 °С, t -50.. .-35 °С), поэтому они преим. используются в качве зимних и арктических топлив. При карбамидной ДП не полностью удаляются высокоплавкие парафины, поэтому денормализаты этого процесса имеют при tsacm-35 °С и ни­ же t лишь -11 °С, вместо требуемых -25 или -35 °С. Для более полного удовлетворения потребностей в зимних и ар­ ктических сортах ДТ и одновр. в жидких парафинах — цен­ ном дефицитном сырье для нефтехимии и микробиологи­ ческого синтеза — в 1980-е гг. в нашей стране ускоренными темпами строились установки ДП, особенно типа «Парекс». Однако позже, в связи с принятием во ми. странах мира, в т. ч. в бывш. СССР, законодательных актов, запрещающих использование жидких нефт. парафинов для произв-ва бел­ ково-витаминных концентратов, и переводом установок на растительные виды сырья темпы дальнейшего расширения процессов адсорбц. ДП типа «Парекс» знач. снизились.

Проблема получения низкозастывающих МТ (а также масел) может быть решена включением в схемы НПЗ нового эффективного и весьма универсального процесса — КГДП нефт. фр-й. Процессы КГДП находят в последние годы все более широкое применение за рубежом при получении низ­ козастывающих РТ и ДТ, СМ в сочетании с процессом КР (селекто-форминга) — ВО АБ. Использование процесса КГДП позволяет знач. расширить сырьевую базу произв-в ДТ зимних и арктических сортов.

Наиб, дешевым способом получения зимнего ДТ за ру­ бежом явл. введение (в сотых долях процента) депрессорных присадок в летнее топливо. Однако подавляющее бол-во при­ садок, достаточно эффективно понижая t3aanтоплива, практ.

его применения. Такое топливо возможно применять в районах с t воздуха зимой не ниже -15 °С. Такие климатические условия соответствуют бол-ву стран Зал. Европы, Прибалти­