Введение к работе
Актуальность проблемы. В современных условиях непрерывного снияения добычи нефти проблема обеспечения качественными моторными топливами, в т.ч. и дизельными, может быть решена только за счет углубления переработки нефти. Производство дизельных топлив, являясь одним из основных направлений нефтепереработки, имеет тенденцию к непрерывному росту в связи с расширяющейся дизелиза-цией автотранспорта.
Углубление переработки нефти достигается развитием термодеструктивных и тэрмокаталитических процессов переработки тяжелых нефтяных остатков и позволяет значительно увеличить производство дистиллятных фракций, в т.ч. л дизельных, значительно расширяя тем самым ресурсы производства дизельных топлив.
Однако дизельные фракции термодеструктивяых процессов, ведущее место среди которых занимает термокрекинг нефтяных фракций, обладают низкими эксплуатационными характеристиками, не позволяющими вовлекать их в состав качественных товарных дизельных топлив без дополнительного облагорахивания. В этой связи необходимо одновременное наращивание мощностей как термодеструктивных процессов* так и процессов, формирующих качество получаемых нефтепродуктов.
Исходя из этого, в данной работе изучено облагораживание легкого газойля термокрекинга (ЛГГК) с целью последующего вовлечения его в состав качественных товарных дизельных топлив.
Цель работы. Изучение закономерностей превращения ЛГГК и модельной смеси углеводородов в присутствии деалшинированяых цеолитов типа У и цеолитсодериащих катализаторов на их основе и выдача практических рекомендаций по оптимальным условиям ведения процесса облагораживания ЛГГК.
-. 2 -
Научная и практическая ценность. Впервые исследовано облагораживание НТК и модельной смеси углеводородов в присутствии деалшинированных различными способами цеолитов типа НУ в среде углеводородных газов в широком интервале массовых скоростей и продолжительности додачи сырья лри сравнительно низких температурах, атмосферном давлении и без использования водорода.
Установлено, что применение углеводородных газов - алканов С^-С4 позволяет существенно увеличить выход и улучшить качество получаемого облагороженного продукта.
Изучено влияние природы газа-разбавителя и кратности разбавления ( а/ ) ЛИК на выход и качество облагороженного продукта и показано, что эффективность углеводородных газов возрастает в
ряду:
метан <'пропан < н-буган -С изобутан,
а оптимальная кратность разбавления сырья составляет 3:1.
Изучение влияния способа деалкминирования цеолитов и отношения в них Sf/kl на облагораживание ЛГГК позволило установить
термопарообработадных повышенную активность цеолитов типа АЦпо сравнению с химически
деалюминированными цеолитами.
. Установлено также, что оптимальным в термопарообработадных цеолитах является отношение Si Jkl = 22.
Детально исследовано влияние температуры, массовой скорости и продолжительности подачи сырья на облагораживание ЛГГК и определены оптимальные параметры ведения процесса.
Методом ИК-спектроскопии изучены кислотные свойства цеолитов. Установлено, что цеолиты, деалкминкрованяые термопарообра-боткой, характеризуются,по сравнению с химически деалюминированными, повышенным .отношением алротоняой кислотности к протонной {l/b), что может быть, связано с наличием в первых внекаркас-
яых ионов АІ3+.
Предложен механизм превращения непредельных углеводородов (НеУ) в присутствии деалшинировашых цеолитов типа НУ по параллельным маршрутам лротолиза С-С связей через тетракоординировашше
С-С + карбкатионн (крекинг и деструктивная ароматизация) и про-
+ толиза С-Н связей через пентакоординированные С-Н карбкатио-
нн (прямая ароматизация и конкурирующая с ней изомеризация).
Предположено, что более высокая селективность термопарообработанных цеолитов по сравнению с химически деалшинировадными обусловлена повышенным отношением в них Z/B.
Полученные результаты указывают также на инициирование реакций протолиза С-Н связей исходных НеУ и стации переноса водорода углеводородными газами, влияние которых усиливается с повышением реакционной способности С-Н связей при переходе от метана к изобугану в ряду алканов С^-С4.
. Показана высокая эффективность катализаторов на основе деалю-минироваяных цеолитов типа У в облагораживании ЛИК с получением качественных малосернисгнх компонентов дизельных топлив марок 3 а А..
Изучена также возможность повышения качества прямогонных дизельных фракций (ПДФ) в присутствии цеолигсодержащих катализаторов.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке регламента промышленного процесса облагораживания легких газойлей термокрекияга.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докла-дывались на:
I. Совещании - конференции вузов нефтегазового профиля по проблемам глубокой переработки нефти. Москва, 1990, январь.
-
Региональной научной конференции "Толстовские чтения". Грозный, 1991, март.
-
Ш Региональной конференции "Химики Северного Кавказа -народному хозяйству". Нальчик, 1991, сентябрь.
Основное содержание работы изложено в 4 печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и библиографии. Работа изложена на 212 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков и 41 таблицу, библиография включает 237 наименований.
