Введение к работе
2 Актуальность темы.
Ограниченность запасов нефти в совокупности с прогнозируемым ростом мирового энергопотребления приведут в ближайшие 20-30 лет к существенным структурным, технологическим и иным изменениям в мировой топливно-энергетической отрасли. Россия, являясь одним из крупнейших в мире производителей, экспортеров и потребителей энергоресурсов, должна гибко реагировать на запросы времени. В области нефтепереработки внимание должно быть сосредоточено на углубленном, комплексном использовании нефти, которое будет происходить в условиях непрерывного ухудшения сырьевой базы.
Таким образом, перспективой является переработка тяжелого нефтяного сырья (ТНС) (мазуты, гудроны, высоко вязкие нефти и природные битумы). Оно отличается высоким содержанием V и Ni, извлечение которых может существенно повысить рентабельность использования этого НС. Однако традиционные каталитические процессы нефтепереработки не способны справиться с переработкой тяжелых нефтепродуктов. Необходимы современные технологии, вобравшие прогрессивный отечественный и зарубежный опыт нефтепереработки, разработка новых каталитических систем, спектр задач перед которыми шире, чем для традиционных катализаторов.
Цель работы.
Разработка технологии каталитического облагораживания ТНС.
Научная новизна.
Впервые для переработки ТНС предложен контактный материал на основе гидроксилапатита Саю(Р04)б(ОН)2 (ГА), обладающий высокой емкостью по металлам (Me).
Показано, что модифицирование ГА Мо катализирует процессы крекинга и переноса водорода при температурах 200-300 С.
Показано, что наибольшая эффективность (по показателям очистки сырья от гетероатомов, включая Me) применения ГА для ТНС достигается при использовании его в порошкообразном виде и в условиях интенсивного
перемешивания с сырьем.
Разработан новый термический синтез тонко дисперсного ГА (3-5 мкм).
Изучены кинетика и механизм обессеривания и извлечения Me из нефтепродуктов различного качества в присутствии ГА. Предложены соответствующие кинетические уравнения процессов и их механизмы.
Практическая значимость.
Разработан способ получения контактного материала (ГА) и его утилизации, отличающиеся простотой и экологичностью.
Подобраны технологические параметры процесса и оборудование, которые позволяют довести качество перерабатываемого сырья без существенной энерго- и металлоемкости до кондиционного.
Полученные кинетические уравнения деметаллизации (ДМ) и обессеривания позволяют дать количественный прогноз переработки любого ТНС с участием ГА.
Предложены промышленные схемы реализации технологии переработки ТНС с помощью ГА, не предусматривающие существенного изменения структуры НПЗ. Произведен расчет реакционного оборудования.
Апробация работы.
Отдельные разделы работы были доложены и обсуждены: на Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии «МКХТ-2005», «МКХТ-2006»; на конференции, посвященной Перспективам развития химической переработки горючих ископаемых «ХПГИ-2006». Работа удостоена диплома на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2006».
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ. По результатам исследований получен патент РФ.
Объем и структура диссертации.
