- •Вопросы по дисциплине «Химия топлив и смазочных материалов»
- •1. Общие сведения о топливах, маслах, смазках. Топлива
- •Классификация видов топлива
- •Смазки Смазочные материалы
- •2. Сгорание топлива в бензиновом двигателе.
- •3. Сгорание топлива в дизельном двигателе.
- •Что происходит в камере сгорания дизельного двигателя?
- •4. Детонация в двигателях.
- •5. Общая характеристика процессов переработки нефтяного сырья.
- •Подготовка нефти к переработке
- •Первичная переработка нефти
- •Вторичные процессы переработки нефти
- •1) Каталитический крекинг 2) Термический крекинг 3) Гидрокрекинг 4) Висбрекинг 5) Коксование
- •1) Каталитический риформинг 2) Изомеризация 3) Гидроочистка
- •1) Производство масел 2) Производство мтбэ 3) Алкилирование 4) и др.
- •6. Структура нпз.
- •7. Классификация нефтепродуктов.
- •Требования к качеству автомобильных бензинов (гост р 51105-97)
- •9. Влияние фракционного состава на пуск и работу бензинового двигателя.
- •10. Физико-химические свойства дизельного топлива (фракционный состав, цетановое число, вязкость, зольность, коксуемость, температура помутнения, температура застывания, плотность и др.).
- •Требования к качеству дизельного топлива (гост 305-82)
- •11. Детонация бензинового топлива. [лаба 1]
- •Исследовательский метод (ron)
- •Моторный метод (mon)
- •12. Калильное зажигание.
- •13. Антидетонационные присадки к бензиновому топливу.
- •Металлсодержащие антидетонаторы
- •Железосодержащие присадки
- •Марганецсодержащие присадки
- •14. Депрессорно-диспергирующие присадки к дизельному топливу. [Технология переработки нефти, ч. 1 Капустин, стр. 248]
- •15. Каталитический риформинг (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов). Общие сведения о процессе
- •Сырье процесса
- •Технологические параметры Условия процесса
- •Состав и характеристика получаемых продуктов Продукты реакции
- •16. Гидроочистка бензинового и дизельного топлива (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов).
- •Химизм процесса и катализаторы
- •17. Каталитический крекинг (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов).
- •Химизм процесса
- •Сырье кат. Крекинга
- •Катализаторы
- •Условия процесса
- •Продукты кат. Крекинга
- •Типичный состав бензина кк
- •18. Изомеризация алканов (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов).
- •Компонентный состав автомобильных бензинов России, сша и Европы
- •Химизм процесса
- •Катализатор
- •Технологический процесс
- •Экзамен
- •2 0. Гидрокрекинг (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов). Общие сведения о процессе
- •Технологические параметры
- •22. Состав и свойства бензиновой фракции, получаемой вторичными процессами нефтепереработки (риформинг, каталитический крекинг, изомеризация, алкилирование, гидрокрекинг).
- •Продукты кат. Риформинга
- •1) Арены 55-65 % 2) Алканы и циклоалканы 35-45 % 3) Алкены 1-1,5 %
- •Продукты кат. Крекинга
- •Типичный состав бензина кк
- •1) Содержание нормальных парафинов 5 % 2) Содержание изопарафинов 28 % 3) Содержание нафтенов 9 %
- •4) Содержание аув 28 % 5) Содержание олефинов 31 %
- •Химизм процесса
- •23. Методы улучшения низкотемпературных свойств дизельного топлива.
- •24. Получение товарного бензинового топлива. [Технология переработки природных энергоносителей Мановян, стр. 362-363] Приготовление товарных бензинов
- •25. Получение товарного дизельного топлива. [Технология переработки природных энергоносителей Мановян, стр. 363] Приготовление дизельных топлив
- •26. Состав и характеристики зимнего и арктического дизельного топлива. Требования к качеству дизельного топлива (гост 305-82)
- •Требования к дизельным топливам в соответствии с техническим регламентов
- •2 7. Нефтяные и синтетические масла, их классификация. [Технология переработки нефти, ч.1 Капустин, стр. 239]
- •31. Присадки к маслам (антиокислительные, вязкостные, депрессорные).
- •32. Присадки к маслам (противозадирные, противоизносные, многофункциональные).
- •33. Классификация базовых масел в зависимости от индекса вязкости, содержания насыщенных соединений, серы и технологии производства.
- •34. Химический состав базовых масел.
- •Литература
Катализаторы
На установках кат. крекинга используют цеолитсодержащие алюмосиликатные катализаторы. Катализатор состоит из кристаллического цеолита и аморфного алюмосиликата. Содержание цеолита варьируется от 15 до 25 %, остальное - алюмосиликат. Наиболее часто используется цеолит типа Y (0,8-0,9 нм (размер пор)). Катализаторы микросферические имеют размер 50-100 микрон. Лидеры по производству катализаторов Грейс Девисон (США), BASF (Германия), KNT Group (РФ), Газпром Нефть (Омск).
Условия процесса
450-530 °C, рост температуры соответствует ускорению реакции крекинга и росту ОЧ. Давление 0,13-0,8 МПа.
Рост давления снижает выход бензина, уменьшает выход газообразных УВ-ов, а также суммарное содержание олефиновых и ароматических УВ-ов.
Объемная скорость подачи сырья (ОСПС) от 16 до 20 ч-1.
Продукты кат. Крекинга
В процессе КК получают УВ газ, жидкие продукты и кокс. В газе преобладают жирные УВ С4, среди кот. много изобутана и бутилена (сырье для алкилирования и МТБ), а также преобладает пропилен (сырье для алкилирования и нефтехимии).
Бензин КК содержит большое количество алкенов (до 35 %) и аренов (до 25 %).
Типичный состав бензина кк
1) Содержание нормальных парафинов 5 %
2) Содержание изопарафинов 28 %
3) Содержание нафтенов 9 %
4) Содержание АУВ 28 %
5) Содержание олефинов 31 %
18. Изомеризация алканов (общие сведения о процессе, технологические параметры, сырье, состав и характеристика получаемых продуктов).
Назначение процесса изомеризации – получение изооктанов из н-алканов. В качестве сырья используют фракцию C5-C6, или C7-C8, или фракцию C4 (для получения изобутана – сырья для алкилирования). Важнейшие свойства изомеризата – минимальная разница между ОЧ RON и MON.
Получаемый изомеризат – ценнейший компонент товарного бензина, т.к. он не содержит бензола и АУВ-ов, сернистых соединений, алкенов и имеет высокие ОЧ, определенные RON и MON.
Различают высокотемпературную 360-420 °C, среднетемпературную 230-280 °C и низкотемпературную 100-200 °C изомеризацию.
Высокотемпературная изомеризация протекает на алюмоплатиновых катализаторах, промотированных фтором, среднетемпературная – на цеолитсодержащих катализаторах из платины, низкотемпературная – на сульфотированных или экстрагированных оксидах Al или Zr с небольшим количеством Pt.
Наибольшие выходы изомеризата (98-99 %) достигаются на низкотемпературной изомеризации при давлении 2-4 МПа.
Лицензии на мировом рынке у фирмы UIP, в России – НПБ Нефтехим (Краснодар) и Allcut (???) (Санкт-Петербург).
Компонентный состав автомобильных бензинов России, сша и Европы
Показатели |
Россия |
США |
Европа |
Общий объем производимого бензина, млн т./год |
24 |
330 |
130 |
Компонентый состав, % (об.): Бутаны (С4) |
5,7 |
7 |
5 |
Риформат |
54,1 |
34 |
48,2 |
Фракция кат. крекинга |
20 |
35,5 |
27 |
Изомеризат |
1,5 |
5 |
5 |
Алкилат |
0,3 |
11,2 |
5 |
Оксигенат |
0,2 |
3,6 |
2 |
Фракция прямой перегонки гидрокрекинга |
13,3 |
3,1 |
7,3 |
Фракция термических процессов |
4,9 |
0,6 |
0,5 |
Содержание АУВ |
42 |
31 |
39 |
19.
Алкилирования пропан-пропиленовой и
бутан-бутиленовой фракций (общие сведения
о процессе, технологические параметры,
сырье, состав и характеристика получаемых
продуктов). [Технология
переработки природных энергоносителей
Мановян, стр. 174]
В общем случае алкилирование – реакция присоединение к молекуле органического соединения алкильного заместителя.
Алкилирование в нефтехимии заключается главным образом во взаимодействии бутилена и пропилена с изобутаном, что приводит к образованию изопарафинов – ценных соединений с большим октановым числом.