Добавил:
свои люди в ТПУ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.01.2026
Размер:
3.28 Mб
Скачать
  1. Обработка полученных результатов

Исходя из результатов полученных составов, было принято решение исследовать диапазоны 305 – 350 ℃, 350 – 450 ℃, 450 – к.к..

Данные фракционного состава исследуемых нефтяных фракций указаны в таблицах 1 – 2 и на рисунке 5.

Таблица 1 – Зависимость температуры кипения от доли отгона исследуемых нефтяных фракций

Сырье технологии каталитического крекинга смесевого сырья

Сырье технологии гидрокрекинга вакуумного газойля

Сырье технологии крекинга гидроочищенного вакуумного газойля

Эталон газойля

% масс.

Температура, 0С

% масс.

Температура, 0С

% масс.

Температура, 0С

% масс.

Температура, 0С

0,5

244,26

0,5

307,35 ₽

0,5

312,57

0,5

97,74

5

328,91

5

352,63 ₽

5

354,37

5

137,84

10

346,60

10

367,21 ₽

10

369,75

10

156,61

15

358,55

15

378,66 ₽

15

381,30

15

174,35

20

368,84

20

388,55 ₽

20

391,21

20

196,01

25

378,50

25

397,41 ₽

25

400,05

25

215,87

30

387,37

30

405,62 ₽

30

407,64

30

234,54

35

396,42

35

413,35 ₽

35

415,10

35

253,41

40

405,72

40

421,18 ₽

40

422,49

40

270,49

45

414,91

45

429,15 ₽

45

430,16

45

287,21

50

424,46

50

436,71 ₽

50

437,73

50

303,98

55

434,05

55

444,30 ₽

55

445,31

55

322,11

60

443,57

60

452,84 ₽

60

453,80

60

341,07

65

454,23

65

462,87 ₽

65

463,86

65

358,78

70

466,47

70

470,92 ₽

70

471,48

70

378,16

75

475,04

75

479,37 ₽

75

479,92

75

397,95

80

486,54

80

491,17 ₽

80

491,84

80

416,89

85

498,61

85

501,08 ₽

85

501,56

85

431,21

90

508,92

90

512,22 ₽

90

513,87

90

445,64

95

525,21

95

526,44 ₽

95

529,18

95

465,83

99,5

559,10

99,5

556,28 ₽

99,5

564,24

99,5

502,76

100

588,74

100

556,02

Рисунок 5 – Кривые фракционного состава исследуемых фракций

Таблица 2 – Фракционный состав исследуемых фракций

Сырье технологии каталитического крекинга смесевого сырья

Сырье технологии гидрокрекинга вакуумного газойля

Сырье технологии крекинга гидроочищенного вакуумного газойля

Эталон газойля

Фракция, 0С

% масс.

Фракция, 0С

% масс.

Фракция, 0С

% масс.

Фракция, 0С

% масс.

75 - 80

0,0002

160 - 165

0,0004

140 - 145

0,0000

35 - 40

0,0422

80 - 85

0,0012

165 - 170

0,0006

145 - 150

0,0001

55 - 60

0,0103

85 - 90

0,0015

170 - 175

0,0007

150 - 155

0,0000

60 - 65

0,0191

90 - 95

0,0020

175 - 180

0,0005

155 - 160

0,0003

65 - 70

0,0512

95 - 100

0,0017

180 - 185

0,0010

160 - 165

0,0004

70 - 75

0,0015

100 - 105

0,0039

185 - 190

0,0015

165 - 170

0,0006

75 - 80

0,0155

105 - 110

0,0012

190 - 195

0,0012

170 - 175

0,0002

80 - 85

0,0077

110 - 115

0,0014

195 - 200

0,0022

175 - 180

0,0002

85 - 90

0,0972

115 - 120

0,0051

200 - 205

0,0028

180 - 185

0,0007

90 - 95

0,1496

120 - 125

0,0031

205 - 210

0,0028

185 - 190

0,0011

95 - 100

0,3715

125 - 130

0,0040

210 - 215

0,0035

190 - 195

0,0002

100 - 105

0,3279

130 - 135

0,0043

215 - 220

0,0040

195 - 200

0,0011

105 - 110

0,0901

135 - 140

0,0042

220 - 225

0,0033

200 - 205

0,0013

110 - 115

0,1808

140 - 145

0,0075

225 - 230

0,0047

205 - 210

0,0011

115 - 120

0,9998

145 - 150

0,0058

230 - 235

0,0089

210 - 215

0,0010

120 - 125

0,3212

150 - 155

0,0077

235 - 240

0,0078

215 - 220

0,0008

125 - 130

1,3508

155 - 160

0,0065

240 - 245

0,0060

220 - 225

0,0007

130 - 135

0,7112

160 - 165

0,0100

245 - 250

0,0081

225 - 230

0,0015

135 - 140

0,5865

165 - 170

0,0122

250 - 255

0,0174

230 - 235

0,0042

140 - 145

1,6191

170 - 175

0,0152

255 - 260

0,0127

235 - 240

0,0022

145 - 150

0,7189

175 - 180

0,0096

260 - 265

0,0140

240 - 245

0,0024

150 - 155

2,1558

180 - 185

0,0126

265 - 270

0,0179

245 - 250

0,0034

155 - 160

0,8410

185 - 190

0,0147

270 - 275

0,0276

250 - 255

0,0076

160 - 165

0,9938

190 - 195

0,0140

275 - 280

0,0241

255 - 260

0,0053

165 - 170

1,4279

195 - 200

0,0249

280 - 285

0,0324

260 - 265

0,0057

170 - 175

2,2379

200 - 205

0,0218

285 - 290

0,0496

265 - 270

0,0089

175 - 180

0,7166

205 - 210

0,0251

290 - 295

0,0433

270 - 275

0,0131

180 - 185

0,9248

210 - 215

0,0275

295 - 300

0,0586

275 - 280

0,0162

185 - 190

1,3392

215 - 220

0,0373

300 - 305

0,1032

280 - 285

0,0239

190 - 195

0,7767

220 - 225

0,0283

305 - 310

0,0931

285 - 290

0,0331

195 - 200

2,1237

225 - 230

0,0361

310 - 315

0,1228

290 - 295

0,0355

200 - 205

0,9315

230 - 235

0,0590

315 - 320

0,1871

295 - 300

0,0552

205 - 210

1,2922

235 - 240

0,0548

320 - 325

0,1892

300 - 305

0,0980

210 - 215

0,9372

240 - 245

0,0429

325 - 330

0,2908

305 - 310

0,1033

215 - 220

2,0698

245 - 250

0,0537

330 - 335

0,4010

310 - 315

0,1404

220 - 225

0,9479

250 - 255

0,0999

335 - 340

0,5103

315 - 320

0,2038

225 - 230

1,3921

255 - 260

0,0785

340 - 345

0,9735

320 - 325

0,2415

230 - 235

1,6075

260 - 265

0,0815

345 - 350

1,1039

325 - 330

0,3459

235 - 240

1,4418

265 - 270

0,0943

350 - 355

1,3399

330 - 335

0,4682

240 - 245

1,0449

270 - 275

0,1378

355 - 360

1,7748

335 - 340

0,5399

245 - 250

1,2597

275 - 280

0,1196

360 - 365

1,7203

340 - 345

0,7973

250 - 255

1,9213

280 - 285

0,1464

365 - 370

2,2357

345 - 350

0,8925

255 - 260

1,1052

285 - 290

0,2041

370 - 375

2,0465

350 - 355

1,0870

260 - 265

1,4026

290 - 295

0,1726

375 - 380

2,3387

355 - 360

1,4350

265 - 270

1,1842

295 - 300

0,2264

380 - 385

2,5021

360 - 365

1,5104

270 - 275

1,8595

300 - 305

0,3863

385 - 390

2,4284

365 - 370

1,9917

275 - 280

1,2615

305 - 310

0,3211

390 - 395

2,9828

370 - 375

1,9099

280 - 285

1,2156

310 - 315

0,4316

395 - 400

2,7141

375 - 380

2,2653

285 - 290

1,7876

315 - 320

0,6240

400 - 405

3,2243

380 - 385

2,4374

290 - 295

1,2221

320 - 325

0,5916

405 - 410

2,9904

385 - 390

2,4297

295 - 300

1,2921

325 - 330

0,9913

410 - 415

3,3410

390 - 395

3,0313

300 - 305

1,8725

330 - 335

1,1652

415 - 420

3,1071

395 - 400

2,8054

305 - 310

1,2862

335 - 340

1,1659

420 - 425

3,3087

400 - 405

3,4064

310 - 315

1,2839

340 - 345

1,8137

425 - 430

3,2184

405 - 410

3,0979

315 - 320

1,6678

345 - 350

1,8607

430 - 435

3,2832

410 - 415

3,4682

320 - 325

1,2571

350 - 355

1,8612

435 - 440

3,4163

415 - 420

3,2424

325 - 330

1,4173

355 - 360

2,4395

440 - 445

3,1015

420 - 425

3,3873

330 - 335

1,3398

360 - 365

2,2867

445 - 450

3,0389

425 - 430

3,2979

335 - 340

1,2332

365 - 370

2,7978

450 - 455

2,7208

430 - 435

3,3404

340 - 345

1,4675

370 - 375

2,6316

455 - 460

2,5654

435 - 440

3,4528

345 - 350

1,3579

375 - 380

2,6369

460 - 465

2,1962

440 - 445

3,1529

350 - 355

1,3343

380 - 385

2,8146

465 - 470

3,4431

445 - 450

3,1060

355 - 360

1,3567

385 - 390

2,5985

470 - 475

3,2455

450 - 455

2,7525

360 - 365

1,2124

390 - 395

2,8913

475 - 480

2,7135

455 - 460

2,6025

365 - 370

1,3531

395 - 400

2,6158

480 - 485

2,2085

460 - 465

2,2201

370 - 375

1,3481

400 - 405

2,7909

485 - 490

2,0409

465 - 470

3,4967

375 - 380

1,3590

405 - 410

2,6441

490 - 495

1,6901

470 - 475

3,2919

380 - 385

1,2960

410 - 415

2,7613

495 - 500

3,0812

475 - 480

2,7583

385 - 390

1,2101

415 - 420

2,5607

500 - 505

2,7051

480 - 485

2,2378

390 - 395

1,2522

420 - 425

2,6622

505 - 510

2,1448

485 - 490

2,0744

395 - 400

1,1686

425 - 430

2,5631

510 - 515

1,7379

490 - 495

1,7023

400 - 405

1,2944

430 - 435

2,6547

515 - 520

1,4154

495 - 500

3,0465

405 - 410

1,3969

435 - 440

2,7086

520 - 525

2,0412

500 - 505

2,6158

410 - 415

1,3628

440 - 445

2,4955

525 - 530

1,8227

505 - 510

2,0202

415 - 420

1,3570

445 - 450

2,4401

530 - 535

1,2153

510 - 515

1,6082

420 - 425

1,8243

450 - 455

2,2156

535 - 540

0,8102

515 - 520

1,2925

425 - 430

1,7940

455 - 460

2,1176

540 - 545

0,5498

520 - 525

1,8746

430 - 435

1,8522

460 - 465

1,8259

545 - 550

0,3871

525 - 530

1,7285

435 - 440

1,7614

465 - 470

2,9004

550 - 555

0,2651

530 - 535

1,2339

440 - 445

1,6910

470 - 475

2,7883

555 - 560

0,1880

535 - 540

0,9059

445 - 450

1,5310

475 - 480

2,4107

560 - 565

0,1313

540 - 545

0,6781

450 - 455

1,3672

480 - 485

2,0185

565 - 570

0,0953

545 - 550

0,5288

455 - 460

1,1915

485 - 490

1,8984

570 - 575

0,0624

550 - 555

0,4008

460 - 465

0,9688

490 - 495

1,5909

575 - 580

0,0416

555 - 560

0,3100

465 - 470

1,2776

495 - 500

2,9405

580 - 585

0,0247

560 - 565

0,2390

470 - 475

1,0457

500 - 505

2,5657

585 - 590

0,0104

565 - 570

0,1837

475 - 480

0,7677

505 - 510

1,9814

590 - 595

0,0012

570 - 575

0,1269

480 - 485

0,5704

510 - 515

1,5654

575 - 580

0,0882

485 - 490

0,3981

515 - 520

1,2398

580 - 585

0,0512

490 - 495

0,2823

520 - 525

1,7344

585 - 590

0,0162

495 - 500

0,2129

525 - 530

1,5103

590 - 595

0,0001

500 - 505

0,1584

530 - 535

1,0152

505 - 510

0,1185

535 - 540

0,7041

510 - 515

0,0900

540 - 545

0,5038

515 - 520

0,0683

545 - 550

0,3786

520 - 525

0,0512

550 - 555

0,2842

525 - 530

0,0379

555 - 560

0,2161

530 - 535

0,0273

560 - 565

0,1634

535 - 540

0,0192

565 - 570

0,1245

540 - 545

0,0129

570 - 575

0,0834

545 - 550

0,0070

575 - 580

0,0573

550 - 555

0,0026

580 - 585

0,0306

555 - 560

0,0003

585 - 590

0,0065

Наша подгруппа занималась исследованием сырья технологии каталитического крекинга смесевого сырья. При оценке широты фракционного состава (таблица 1) можно сделать следующие выводы:

  • Сырье каталитического крекинга обладает наиболее широким фракционным составом. Начало кипения (НК) – 244,26 °C, конец кипения (КК) – 588,74 °C. Это указывает на то, что в сырье присутствуют как относительно легкие компоненты (средние дистилляты), так и тяжелые.

  • Сырье гидрокрекинга и крекинга гидроочищенного ВГ имеют очень схожий и довольно узкий фракционный состав по сравнению с сырьем каталитического крекинга. Их НК выше (~307 - 312 °C), а КК ниже (~564 °C). Это характерно для вакуумного газойля (ВГ) — тяжелой высококипящей фракции.

  • Эталон газойля имеет широкий диапазон углеводородов: начинает кипеть при 97,74 °C и полностью выкипает при 556,02°C.

При оценке потенциального использования сырья можно сделать следующие выводы:

  1. Сырье технологии каталитического крекинга смесевого сырья

В таблице видно, что до 10 % масс. отгона температура составляет 346,60 ℃, что указывает на отсутствие легких углеводородов. При достижении 50 % масс. отгона (424,46 ℃) и выше температура продолжает плавно, но неуклонно расти, демонстрируя преобладание тяжелых углеводородов с высокой молярной массой (например, C20-C40).

При 90 % масс. отгона (508,92 ℃) и, что особенно важно, при 99,5 % масс. отгона (559,10 ℃) наблюдается выкипание веществ с очень высокой молярной массой, плотностью и склонностью к коксованию (асфальтены, смолы). Широкий фракционный состав и наличие тяжелых хвостов (>500°C) делают это сырье идеальным для каталитического крекинга.

  1. Сырье технологий гидрокрекинга и крекинга гидроочищенного вакуумного газойля

Сравнивая дистилляционные кривые этих двух видов сырья, можно отметить их высокую схожесть, что указывает на единую сырьевую базу – вакуумный газойль (ВГ). Начальная температура кипения у обоих видов сырья высокая (~307 - 313 ℃ при 0,5% масс. отгоне), что подтверждает полное отсутствие легких фракций. Ключевое отличие от сырья каталитического крекинга – более узкий и сдвинутый в область высоких температур фракционный состав. Температура 50 % масс. отгона (~437-438 ℃) у них значительно выше, чем у сырья каталитического крекинга. Однако конец кипения (99.5 % масс. отгона ~556 - 564 ℃) у этого сырья ниже, чем у сырья каталитического крекинга. Это важный показатель, означающий, что из него удалены самые тяжелые, коксуемые фракции и соединения металлов. Высокая чистота и узкий фракционный состав делают это сырье «премиальным» для гидрокрекинга. Отсутствие тяжелых хвостов защищает дорогостоящий катализатор гидрокрекинга от быстрого коксования и отравления.

На основе данных таблицы 2 построим рисунки 6 – 9 для сравнения исследуемых фракций.

Рисунок 7 – Фракционный состав исследуемых фракций при 305 – 350 ℃

При сравнении трех фракций в диапазоне температур 305 – 350 ℃, можно отметить, что наиболее ярко выраженное нарастание выкипающих фракций наблюдается у сырья каталитического крекинга смесевого сырья. Его содержание в интервале 305-310℃ уже составляет 0,38 % масс., тогда как у других проб оно не превышает 0,11 % масс. Пиковая концентрация в этом диапазоне у данного сырья достигает 1,86 % масс. при 350℃, что значительно выше, чем у «конкурентов». Это указывает на повышенное содержание средних фракций, которые начинают активно выкипать сразу после 300 ℃. Сырье гидрокрекинга и сырье крекинга гидроочищенного вакуумного газойля демонстрируют сходный, но более сглаженный тренд с максимумами около 1,10 % масс. и 0,89 % масс. соответственно при 350 ℃. Эталонный газойль, в свою очередь, показывает высокие значения (в районе от 1,2 до 1,9 %) на исследуемом диапазоне температур, что подчеркивает его более легкий фракционный состав по сравнению с сырьевыми потоками процессов крекинга.

Рисунок 8 – Фракционный состав исследуемых фракций при 350 – 450 ℃

При сравнении трех фракций в диапазоне температур 350 – 450 ℃, можно отметить, что этот интервал является «основным» для всех исследуемых сырьевых потоков. Здесь сырье крекинга гидроочищенного вакуумного газойля и сырье гидрокрекинга вакуумного газойля показывают высокие значения с ростом до значений выше 3,0 % масс. уже в интервале 400-445 ℃ и достижением абсолютного максимума 3,46 и 3,34 % масс., соответственно, в диапазоне 400-410℃. Сырье каталитического крекинга смесевого сырья показывает относительный рост с 1,86 % до 2,80 % в интервале 350-365 ℃, а далее – медленный спад.

Рисунок 9 – Фракционный состав исследуемых фракций при 450 ℃ – к.к.

При сравнении трех фракций в диапазоне температур от 450 ℃ до конца кипения, можно отметить, что у них в начале наблюдается спад массовой доли на интервале температур от 450 до 465 ℃, затем 3 раза повторяется на интервале от 465 до 540 ℃ следующее: нарастание массовой доли до определенного пика и умеренный спад. Возможно, «волны» образовались по причине сложности химического состава, где в разных температурных диапазонах преобладают разные классы углеводородов.

Рисунок 10 - Фракционный состав исследуемых фракций при 305 – к.к.

На рисунке 10 представлен «суммарный график» проведенного исследования.

Таблица 3 – Сравнение паспортных и экспериментальных данных фракционного состава стандартного образца (СО) газойля

% масс

Аттестованное значение СО (Приложение А)

Полученные значение СО по методу ASTM D 2887-16 А

Абсолютная погрешность, %

5

138,3

137,84

0

10

158

156,61

1

15

177

174,35

1

20

197

196,01

1

25

216

215,87

0

30

235

234,54

0

35

253

253,41

0

40

271,3

270,49

0

45

287

287,21

0

50

305,9

303,98

1

55

322

322,11

0

60

340

341,07

0

65

359

358,78

0

70

378

378,16

0

75

400,4

397,95

1

80

416,9

416,89

0

85

429

431,21

1

90

445

445,64

0

95

466

465,83

0

При сравнении аттестованного значения стандартного образца эталона газойля с полученными (таблица 3) можно сделать следующий вывод: в диапазоне от 5 % до 95 % масс. отгона абсолютная погрешность не превышает 1 %, что свидетельствует о высокой точности метода в основном рабочем диапазоне.

Выводы

В результате лабораторной работы по изучению фракционного состава нефтяных фракций методом газовой хроматографии (ASTM D 2887-16A) были исследованы четыре объекта: сырье технологии гидрокрекинга вакуумного газойля, сырье технологии каталитического крекинга гидроочищенного вакуумного газойля, эталон газойля, сырье технологии каталитического крекинга смесевого сырья.

Наша подгруппа занималась исследованием сырьем технологии каталитического крекинга смесевого сырья.

Проведенный фракционный анализ показал, что данное сырье характеризуется широким фракционным составом с температурами кипения в диапазоне от 244,26 °C (НК) до 588,74 °C (КК). Это указывает на присутствие в его составе как средних дистиллятов, так и тяжелых высококипящих компонентов. Это делает данный продукт наиболее подходящим для процесса каталитического крекинга.

Сравнение экспериментально полученных данных для стандартного образца эталонного газойля с его аттестованными паспортными значениями показало, что метод ASTM D 2887-16 А является точным и надежным для определения фракционного состава нефтяных фракций.

Соседние файлы в папке Магистратура