Введение к работе
Актуальность проблемы. Автомобильный транспорт, работающий на стандартных моторных топливах, вырабатываемых в настоящее время на ШЗ страны, является одним из главных источников загрязнения атмосферы вредными выбросами, содержащими оксгады серы, азота» токсичные ароматические углеводороды. Наиболее эффективным способом снижения содержания серн в моторннх топливах является процесс гидроочиотки.
На нефтеперерабатывающих предприятиях Российской Федерации имеется более 40 промышленных установок гидроочистки дизельного топлива, рассчитанных на производство товарных топлив с содержанием сера 0,2 % мае. .
Гидроочистка сырья каталитического крекинга на большинстве установок ведется недостаточно глубоко, до остаточного содержания серы 0,5-0,7 % мае, что затрудняет производство автомобильного бензина с пониженным до 0,05 % мае. содержанием серы. В связи с этим, переход на производство экологически чистого дизельного топлива с содержанием серы не более 0,05 % мае. и малосернистого компонента автомобильного бензина посредством углубления процесса гидроочистки является актуальной и практически важной задачей, стоящей перед нефтеперерабатывающей промышленностью.
2 Цель работц. Разработка технологии производства экологически чистого дизельного топлива и малосернистого сырья каталитического крекинга методом глубокой гидроочистки прямогонных дизельных и вакуумных дистиллятов с использованием новых, более эффективных, катализаторов и методов для обеспечения длительности их эксплуатации. Основные задачи исследования:
исследование основных закономерностей превращения сернистых соединений в процессе глубокой гидроочистки прямогонных дизельных и вакуумных дистиллятов;
подбор катализаторов,наиболее эффективных в процессе глубокой гидроочистки и обесЕечивающих снижение содержания серы при переработке дистиллятов дизельного топлива с 0,2 до 0,05 % мае, а при переработке вакуумных дистиллятов с 0,5-0,7 % мае. до 0,25-0,35 % мае;
~ определение оптимальных параметров процесса глубокого гидро-обессериваяия дистиллятов с использованием подобранных катализаторов применительно к действующим установкам гидроочистки;
совершенствование условий подготовки, мелкогравулированных катализаторов к эксплуатации и. окислительной регенерации после завершения цикла реакции;
разработка рекомендаций по организации производства экологически чистого дизельного топлива и малосернистого сырья каталитического крекинга на. действующих и вновь проектируемых установках гидроочистки с использованием мелкограяулировашшх катализаторов типа "Ш".
Научная новизна. В результате комплекса лабораторных и пилотных, а также промышленных испытаний решена важная задача получения экологически чистых дизельных топлив с содержанием серы не более 0,05 % мае. и обессеривания сырья для процесса каталитического крекинга - вакуумного газойля, выкипающего до температуры 540~560С.
Впервые изучены закономерности деструктивного гидрирования сернистых соединений, содержащихся в прямогонных дизельных фракциях и
вакуумных ~ "дистиллятах, в процессе глубокой гидроочистки. Показано, что остаточные сернистые соединения после снижения содержания серы до 0.2 % мае. представлены практически производными тиофена. дальнейшее удаление этих соединений до содержания серы 0,05 % мае. требует существенного ужесточения условий гидроочистки по парциальному давлению водорода, объемной скорости подачи сырья, температуре и применения более э{>]эектив!шх катализаторов.
Для обеспечения повышенной глубины сероочистки подобраны новые мелкогранулированные катализаторы ПІ-497К, Ш-497, ГП-526, ГП-534. приготовленные методом пропитки. Сопоставительные испытания указанных катализатороь с применяющимися в промышленности катализаторами типа "ГКД", "ГО" и др. показали преимущество катализаторов типа "ПГ по эффективности действия при пониженной на 20-30С начальной температуре реакции, более высокой глубине гкдрообессеривания сырья. Изучение и определение оптимальных условий гидрообессеривания прямогоннііх дизельных фракций и утяжеленного вакуумного дистиллята с температурой конца кипения 540-560С с применением катализаторов типа "П1" показало практическую возможность получения в промышленных условиях дизельного топлива с содержанием серы 0,05 % мае. и сырья для процесса каталитического крекинга с содержанием серы 0,25-0,35 % мае.
В лабораторных и промышленных условиях изучены вопросы эрректявного применения мелкогранулированных катализаторов гицроочистки в круп-ногабаритных реакторах емкостью 70-150 м промышлнных установок: обеспеспечение элективного сулъфидирования катализаторов с локализацией теплового эффекта и окислительной газовоздушной регенерации. Уточнен и осуществлен в промышленных условиях комбинированный метод сульфидирсвания катализаторов элементной серой и дистиллятом дизельного топлива, процесс окислительной регенерации катализаторов гидроочистки с предварительной промывкой. Выявлено, что проведение окислительной регенерации мелкогранулированных пропитных катализаторов с развитой активной поверхностью при температурах выжига "кокса" выше
4 470 С сопряжено с изменениями структурных характеристик, происходящих в результате спекания носителя и приводящих к потере активности катализатора. Разработана технология регенерации катализаторов, предусматривающая вы«иг коксовых отложений при температурах 40О-450С и содержании кислорода в газовой ..разе 1-2 % об. и обеспечивающая практически полное восстановление структурных характеристик катализаторов и активности до 85-00 % от первоначальной.
Практическая, ценность работы. Результаты работы использованы при разработке технологических регламентов на проектирование новых установок гидроочистки на Ухтинском НПЗ, ПО "Киришинефтеоргсинтез". Выданы исходные данные для перевода действующих установок гидроочистки на производство экологически чистого дизельного топлива и крупных секций гидроочистки вакуумного дистиллята на получение малосернистого сырья для процесса каталитического крекинга.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы
представлены на конкурсе молодежных разработок тошшвнс—энергетическо
го комплекса 1995 года/работа отмечена грамотой Министерства топлива
и энергетики Российской Федерации, приказ №286п от 14.12.1995 г..
Всероссийской научной конференции "фундаментальные проблемы нефти и
газа" /Москва , 1996 г./; рассмотрены и обсуадены на техничес-
ких семинарах, проведенных на АСМажейкю нафта" в 1991-1995 гг., АО "Уфимский ШЗ" в 1994-19У6 гг., АО "Московский НПЗ" в 1996 г.
Реализация работ в промышленности. Разработанная технология глубокой гидроочистки дистиллятов дизельного топлива и утяжеленного ва-кууумяого дистиллята внедрена на АО"Мажейкю нафта" и АО "Уфимский НПЗ".
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, 9 глав, выводов и списка литературы, изложена на /22. страницах с ^«таблицами ш2У рисунками. Список литературы содержит J7-/ наименований.
