Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Киргина Мария Владимировна

Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора
<
Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Киргина Мария Владимировна. Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора: диссертация ... кандидата технических наук: 05.17.08 / Киргина Мария Владимировна;[Место защиты: Томский политехнический университет http://portal.tpu.ru/council/915/worklist].- Томск, 2014.- 166 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Оптимизация процесса производства товарных бензинов 9

1.1 Современное состояние рынка производства товарных бензинов 9

1.2 Методы расчета октановых чисел 12

1.2.1 Методики расчета октановых чисел, основанные на учете покомпонентного и групповогоуглеводородного состава

1.2.2 Методики расчета октановых чисел бензинов на основе физико-химических показателей

1.3 Постановка задачи исследования 24

2 Разработка комплексной моделирующей системы для оптимизации процесса производства товарных бензинов

2.1 Блок обработки данных хроматографического анализа 28

2.2 Блок моделирования процесса изомеризации 32

2.3 Блок моделирования процесса каталитического риформинга 35

2.4 Блок разработки рецептур компаундирования бензинов 39

2.5 Порядок проведения расчетов с использованием комплексной можделирующей системы

3 Разработка методики расчета детонационной стойкости индивидуальных углеводородов с применением методов квантовой химии

3.1 Разработка методики расчета октановых чисел индивидуальных углеводородов

3.2 Расчет энтальпии молекулы с помощью компьютерной программы Gaussian

3.3 Расчёт энергии диссоциации молекул некоторых углеводородов бензиновой смеси

3.3.1 Расчёт значений энергии диссоциации молекул н-парафинов

3.3.2 Расчёт значений энергии диссоциации молекул изопарафинов

3.3.2.1 Расчёт значений энергии диссоциации для монозамещенных изопарафинов (2-метилалканы)

3.3.2.2 Расчёт значений энергии диссоциации для монозамещенных изопарафинов (3-метилалканы) диссоциации для изопарафинов диссоциации для изопарафинов

3.3.2.3 Расчёт значений энергии дизамещенных (2,2-диметилалканы)

3.3.2.4 Расчёт значений энергии дизамещенных (2,4-диметилалканы)

3.3.3 Расчёт значений энергии диссоциации молекул нафтенов

3.3.4 Расчёт значений энергии диссоциации молекул ароматических углеводородов

3.3 Уравнения для определения октановых чисел индивидуальных углеводородов

Практические результаты и внедрение

4.1 Расчет детонационных характеристик и физико-химических свойств компонентов товарных бензинов

4.1.1 Расчет детонационных характеристик и физико-химических свойств продуктов каталитического риформинга бензинов

4.1.2 Расчет детонационных характеристик и физико-химических свойств продуктов изомеризации пентан-гексановой фракции

4.2 Разработка рецептур смешения бензинов с учетом изменения состава сырья

4.2.1 Влияние состава продуктов процесса каталитического риформинга бензинов со стационарным cлоем катализатора на рецептуру смешения бензина

4.2.2 Влияние состава сырья процесса каталитического риформинга бензинов с движущимся слоем катализатора на рецептуру смешения бензина

4.2.3 Влияние состава сырья процесса изомеризации пентан-гексановой фракции на рецептуру смешения бензина

4.3 Разработка рецептур смешения бензинов с учетом изменения

активности катализатора

Выводы

Список литературы

Методики расчета октановых чисел, основанные на учете покомпонентного и групповогоуглеводородного состава

Бензин – это горючая смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 C, плотностью около 0,75 г/см, теплотворной способностью примерно составляющей 10500 ккал/кг (46 МДж/кг; 34,5 МДж/литр), температурой замерзания ниже -60 C [1, 2]. Бензины, на сегодняшний день, являются одним из основных видов автомобильного топлива. Мировое производство и потребление бензинов растет с каждым годом. Так, согласно статистическим данным, в 2010 г. в мире каждый день производилось более 22,25 млн. баррелей бензина в день, в 2011 г. эта цифра выросла до 22,3 млн. баррелей в день. Потребление бензина также выросло с 21,76 млн. баррелей в день в 2010 г., до 22,07 млн. баррелей в день в 2011 г. Наибольший вклад в рост объемов производства и потребления бензина в мире вносят Азиатские страны, в особенности Китай. В Российской Федерации так же наблюдается положительная тенденция: объемы производства и потребления бензина в 2010 г. составили 1,71 и 0,73 млн. баррелей в день соответственно; в 2011 г. – 1,72 и 0,78 баррелей в день соответственно [3].

На сегодняшний день выпуск автомобильных бензинов в России осуществляется согласно ГОСТ Р 51866-2002 «Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия» и Техническому регламенту Таможенного Союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту». Нормативный документ ГОСТ Р 51866-2002, является аутентичным переводом европейского стандарта EN-228. Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов согласно ГОСТ Р 51866-2002 приведены в табл. 1 Приложения А, согласно Техническому регламенту табл. 2 Приложения А. Современные стандарты накладывают требования на следующие характеристики автомобильных бензинов:

Детонационная стойкость характеризует способность автомобильных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Численным эквивалентом детонационной стойкости автомобильных бензинов является октановое число. Октановое число численно равно содержанию (% об.) изооктана (2,2,4,-триметилпентана) в его смеси с н-гептаном, которая по детонационной стойкости эквивалентна топливу, испытуемому на одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия в стандартных условиях на бедной рабочей смеси. В лабораторных условиях октановое число определяют на одноцилиндровых моторных установках УИТ-85 или УИТ-65 двумя методами: моторным (ОЧМ - по ГОСТ 511-82) и исследовательским (ОЧИ - по ГОСТ 8226-82). Детонационная стойкость бензинов в наибольшей степени определяется углеводородным составом топлива.

Процессу горения бензина предшествует испарение, образование топливно-воздушной смеси и воспламенение топлива. Испаряемость топлив определяет эффективность процессов смесеобразования, воспламенения, полноту сгорания в двигателе. Низкая испаряемость ухудшает пусковые свойства бензинов, вместе с тем высокая испаряемость приводит к потерям бензина при транспортировке и хранении, образованию паровых пробок в двигателе [4].

Современные экологические стандарты резко ограничивают содержание в бензинах таких веществ как сера, ароматические углеводороды, и в частности бензол, а так же содержание олефиновых углеводородов. Так высокое содержание серы в бензинах приводит к повышению выбросов оксидов серы в атмосферу, коррозии деталей автомобиля, увеличивает нагарообразование в двигателе; высокое содержание бензола и ароматических углеводородов приводит к повышению выбросов вредных веществ в атмосферу, коррозии деталей автомобиля, дезактивации катализатора дожига; высокое содержание олефиновых углеводородов, являющихся термически нестабильными веществами, приводит к образованию смол и отложений в во впускной системе двигателя.

В связи с новыми требованиями резко изменились требования к основным экологическим характеристикам бензина. К примеру, содержание серы уменьшилось с 0,05 мас. % (500 мг/кг) до максимального 150 мг/кг, объемная доля бензола уменьшилась с 5 об. % до 1 об. %. Также с введением новых стандартов ограничивается содержание ароматических углеводородов (35 об. %, класс 4, 5) и олефинов (18 об. %), запрещены любые антидетонационные присадки на основе марганца, железа и свинца.

Современные автомобильные бензины в промышленных масштабах производят путем компаундирования различных углеводородных потоков. В качестве базовых компонентов используются наиболее высокооктановые компоненты вторичной переработки углеводородного сырья – продукты процессов каталитического риформинга и крекинга, обладающих высокими октановыми числами за счет высокого содержания в данных потоках ароматических и олефиновых углеводородов. Для повышения экологических характеристик автомобильных бензинов в производство в значительном количестве вовлекаются продукты процессов каталитической изомеризации и алкилирования, обладающие также достаточно высокими октановыми числами, и не содержащими в своем составе, ограничиваемых экологическими стандартами ароматических и олефиновых углеводородов. Также для повышения испаряемости товарных бензинов в процесс компаундирования вовлекаются легкие углеводородные газы (н-бутан, изобутан, изопентан), для повышения детонационных характеристик широко применяются добавки оксигенаты (спирты, эфиры) и антидетонационные присадки (металлсодержащие присадки, присадки на основе ароматических аминов, ферроцена и его производных, карбонильных соединений) [5-14].

Блок моделирования процесса каталитического риформинга

Однако чтобы вычислить (ОЧИ)ип, необходимо использовать уравнение (1.4) для четырех разных групп изопарафинов, приведенных в табл. 1.2, а их среднее значение может быть использовано для определения (ОЧИ)ип. Это необходимо для учета большой разности октановых чисел различных по строению изопарафиновых углеводородов, входящих в состав бензиновой фракции. Когда содержание изопарафинов неизвестно, хнп и хип берут в равных объемных долях для парафиновой фракции. Когда экспериментальные данные о составе не доступны, его можно оценить с помощью методов, предложенных Райзи. Эти корреляции требуют наличия значений коэффициентов преломления, плотности и молекулярных весов, которые можно рассчитать с помощью средней температуры кипения и удельного веса нефтяных фракций с использованием методов, предложенных Райзи и Даубертом.

Если известно ОЧИ, то ОЧМ может быть найдено из следующего уравнения, полученного путем корреляции, предложенной Дженкинсом, для топлива, не содержащего олефины. ОЧМ = 22,5 + 0,83 -ОЧИ- 20 -SG (1.6) где SG - удельный вес топлива при 15,5 С.

Таким образом, результаты, представленные в работе [20], показывают, что предлагаемые методы позволяют прогнозировать октановые числа нефтяных топлив с точностью, превышающей точность аналогичных существующих методов. Предложенные методы требуют минимальной информации о температуре кипения и удельном весе, однако, в случае если возможно получить дополнительные данные по результатам экспериментальных исследований, предлагаемые методы прогнозируют ОЧИ с более высокой степенью точности.

В работе [21] представлен еще один метод определения октанового числа бензина. Производимые в настоящее время различные виды топлива имеют различный состав. В целях оптимизации процесса горения, производительности двигателя и соблюдения стандартов на выбросы EPA (Управление по охране окружающей среды), необходимым является получение информации о свойствах бензина в режиме реального времени. Результатом исследования представленного в работе [21] является новая сенсорная платформа, основанная на фононном кристалле, используемом в качестве чувствительного элемента. Также в работе описано применение платформы в качестве измерительной системы для определения октанового числа бензина в режиме реального времени. Метод основан на анализе спектра пропускания чувствительного элемента кристалла, заполненного жидкой смесью бензина. Наблюдается высокая степень корреляции между октановым числом бензина и частотой максимального пропускания. Полученные экспериментальные результаты показывают, что чувствительный элемент кристалла можно рассматривать как перспективное, конкурентоспособное и недорогое устройство для определения октанового числа.

Авторами работы [22] представлен новый, простой, нелинейный метод расчета октанового числа (ОЧИ) изомеризатов. Данный метод расчета, использует композиционные данные с высоким разрешением, полученные в ходе капиллярной газовой хроматографии, также авторами установлены значения ОЧИ смешения для различных углеводородов и их смесей. В основе метода лежит вычисление весовых коэффициентов, которые являются специфическими для каждого компонента бензиновой смеси. Данные также показали хорошую корреляцию со значениями ОЧИ изомеризатов с различных НПЗ, которые были измерены на стандартном двигателе типа CFR. В работе [23] представлен способ оценки октанового числа бензина, основный на регрессии по методу наименьших квадратов, который позволяет эффективно рассчитывать детонационную стойкость образцов неэтилированного бензина и пригоден для прогнозирования октановых чисел. Исходными данными для расчета являются данные, содержащиеся в основных полосах поглощения в интервале 900-1600 нм, которую достаточно сохранить в краткосрочной волновой области (900-1050 нм), чтобы осуществить соответствующую калибровку с использованием любого диапазона длин волн. Кроме того, показано, что использование более высокого спектрального разрешения не повышает точность прогноза.

Авторами работы [24] представлен способ использования инфракрасной спектроскопии (ИК) для расчета ОЧИ нефти и риформатов в процессе оценки эффективности работы катализаторов риформинга. Для оценки корреляции были исследованы пять областей поглощения, соответствующие алифатическим и ароматическим группам в среднеинфракрасной области. Полосы поглощения 1610 и 800 и 730 см-1 относятся к ароматическим или олефиновым функциональным группам, в то время как полосы поглощения 2920 и 1455 см-1 - к парафиновым углеводородам. В данной работе было получено полиномиальное уравнение характеризующееся коэффициент корреляции 0,998; которое имеет следующий вид:

С помощью уравнения (1.7) были получены удовлетворительные значения ОЧИ для всего диапазона от 70 до 100 пунктов. Однако, поскольку основные значения ОЧИ риформатов находятся в диапазоне от 90 до 100 пунктов, была проведена дальнейшая корректировка данного уравнения: ОЧИ = 129,48-1,9838-103-Х + 2,8296-104-Х2-1Д465-105-Х3 (1.8) Результаты, полученные в данной работе, подтверждают гипотезу о том, что существует взаимосвязь между химической структурой углеводородов бензиновой фракции и ОЧИ. Метод может быть полезен для определения ОЧИ риформатов (с ошибкой в пределах 0,3 пункта), полученных на исследовательской установке, когда необходимо провести исследование малых количеств образца, вместо стандартного метода исследования на установке с двигателем внутреннего сгорания, который требует большого объема исследуемого образца.

В работе [25] представлен линейный метод расчета октанового числа по моторному и исследовательскому методам (ОЧМ и ОЧИ соответственно) чистых соединений. Расчеты показали, что линейный метод вычисления является точным для тройных смесей н-гептана, изооктана и толуола и обладает высокой чувствительностью. Было проведено сравнение данного метода с альтернативными формулами из литературы, которое продемонстрировало, что данный метод является актуальным и имеет большую точность, несмотря на его простую форму.

Авторами работы [26] приводится расчет октанового числа ароматических углеводородов, которые присутствуют в бензине, с помощью разработанной Н-ЯМР-спектроскопии и многопараметрического регрессионного анализа. Для химических формул моно-, ди- и полиалкилзамещенных бензолов были предложены параметры аддитивности, которые используются в регрессионном анализе. Для расчета октановых чисел всех возможных ароматических соединений в бензине были предложены два комплекта соответствующих параметров. Было получено параметрическое уравнение для расчета октанового числа всех монозамещенных алкилбензолов. Однако, применение полученного уравнения к ди-, три-, и полизамещенным алкилбензолам дает большую погрешность при расчете октанового числа.

Расчёт значений энергии диссоциации молекул н-парафинов

В случае риформатов, экспериментально определенные октановые числа имеют значения ниже полученных при расчете по аддитивной формуле, средние отклонения от аддитивности составляют 2-3 ед. (рис. 2.6). Наблюдаемый антагонистический эффект можно объяснить наличием большого количества ароматических углеводородов, молекулы которых являются полярными и склонны к межмолекулярным взаимодействиям.

Таким образом, выполненные исследования показали, что причиной отклонений октановых чисел от правил аддитивности является наличие взаимодействий между углеводородами, входящими в состав бензинов. Установлено, что силы межмолекулярного взаимодействия (ММВ) определяющим образом зависят от полярности молекул компонентов бензиновой смеси. Мерой полярности молекулы может выступить такая характеристика как дипольный момент [69].

Таким образом, нами были установлены количественные закономерности между величиной полярности компонентов бензиновой смеси (дипольным моментом) и неаддитивностью октановых чисел смешения, согласно которым октановое число смешения можно представить в виде суммы двух составляющих: аддитивной и неаддитивной [70, 71]:

Bi} Bj - величины, характеризующие склонность z-ой молекулы к межмолекулярному взаимодействию c 7-ой молекулой, которую можно выразить через дипольные моменты молекул; а и /5 - кинетические параметры, определяющие интенсивность межмолекулярных взаимодействий в зависимости от дипольного момента D; Dmax - максимальный дипольный момент молекул углеводородов бензиновой фракции.

Для оценки величины В І были проведены расчеты дипольных моментов молекул углеводородов бензиновой фракции. Расчет был произведен методом Хартри-Фока RHF базис 3-21G с использованием пакета квантово-химических программ «Gaussian» (рис. 2.7).

Однако неаддитивность при смешении проявляют не только углеводороды бензиновой фракции, но и добавки и присадки, вовлекаемые в процесс компаундирования, в силу их полярности.

Антидетонационный эффект присадки является многофакторной величиной, зависящей от состава присадки, механизма ее действия, углеводородного состава базового бензина. Принимая во внимание экспоненциальную зависимость октанового числа от содержания антидетонационной присадки, была разработана математическая модель, позволяющая учитывать влияние антидетонационных присадок на прирост октанового числа базового бензина [72, 73]: где ОЧ0 – октановое число базового бензина; П – величина, характеризующая приемистость разного типа топлива к присадке; Кэфф – коэффициент эффективности присадки, определяющий скорость протекания реакций разрушения пероксидов; Cпр – приведенная концентрация присадки, равная отношению концентрация присадки Ci к максимально допустимой концентрации присадки в бензине Сmax. 2.5 Порядок проведения расчетов с использованием комплексной можделирующей системы

Работа с комплексной моделирующей системой начинается с главного диалогового окна (рис. 2.8). Для перехода к блоку моделирования какого-либо из процессов производства бензинов компонентов (риформинг, изомеризация, блоки моделирования процессов каталитического крекинга и алкилирования находятся в разработке) необходимо обратится к кнопке с названием данного процесса.

Для проведения расчетов необходимо загрузить файл, содержащий исходные данные о составе сырьевого потока (файл с разрешением .sk) и файл с технологическими параметрами процесса (файл с разрешением .dan). После загрузки исходных данных для расчета перед пользователем появляется диалоговое окно проведения расчетов блока моделирования процесса изомеризации (рис. 2.10).

Диалоговое окно проведения расчетов блока моделирования процесса изомеризации Для проведения расчета необходимо нажать кнопку «Далее». Диалоговое окно результатов расчета содержит информацию о составе продуктового потока и его октановом числе (рис. 2.11). Результаты расчета могут быть сохранены в виде файла формата .sfc, для дальнейшего использования в блоке разработке рецептур компаундирования бензинов, для этого необходимо нажать на кнопку «На компаундирование». процесса изомеризации При обращении к блоку моделирования процесса риформинга перед пользователем появляется диалоговое окно данного блока (рис. 2.12). процесса риформинга Рисунок 2.14 – Диалоговое окно выбора катализатора блока моделирования процесса риформинга Для проведения расчетов необходимо загрузить файл, содержащий исходные данные о составе сырьевого потока (файл с разрешением .sk) и файл с технологическими параметрами процесса (файл с разрешением .dan). После загрузки исходных данных для расчета перед пользователем появляется диалоговое окно проведения расчетов блока моделирования процесса риформинга (рис. 2.15).

2 Расчет детонационных характеристик и физико-химических свойств продуктов изомеризации пентан-гексановой фракции

Все рецептуры, представленные в табл. 4.8, 4.9 позволяют получить бензин марки Премиум-95, соответствующий классу Евро-3 и выше Технического регламента Таможенного союза.

Рецептуры смешения бензина №№ 1, 3, 5 позволяют получить бензин пригодный для эксплуатации только в зимний период, так как ДНП бензина, получаемого по данной рецептуре при вовлечении риформатов всех составов, составляет более 80 кПа.

Рецептуры смешения бензина №№ 2, 4, 6 позволяют получить бензин пригодный для эксплуатации в любой период, так как ДНП бензина, получаемого по данной рецептуре при вовлечении риформатов всех составов, составляет около 70 кПа.

Из табл. 4.8, 4.9 видно, что для рецептур №№ 1-5 чем выше октановое число исходного риформата, тем меньше требуется вовлекать МТБЭ, н-С4 и и-С4 для производства бензина заданной марки. Так, например, для рецептуры № 5 при использовании риформата № 3 вовлекается 1,6 % мас. МТБЭ, 1,6 % мас. и-С4 и 4,3 % мас. н-С4, тогда как при использовании риформата № 1 – 6 % мас. МТБЭ, 3,5 % мас. и-С4 и 4,9 % мас. н-С4.

При разработке рецептуры смешения бензина № 5 и-С4 является более предпочтительным компонентом товарного бензина, чем н-С4, так же как и в случае смешения бензина марки Регуляр-92.

При разработке рецептуры смешения бензина № 6 в виду того, что ОЧИ риформата № 3 больше ОЧИ риформатов №№ 1, 2, 4 вовлекается большее количество изопентана и меньшее количество МТБЭ (2,4 % мас. против 7,5; 5 и 7,9 % мас. соответственно), так как изопентан является более дешевым компонентом, по сравнению с МТБЭ. Таблица 4.10 – Рецептуры смешения бензина марки Супер-98 (рецептуры №№ 1-3)

Все рецептуры, представленные в табл. 4.10, 4.11 позволяют получить бензин марки Супер-98, соответствующий классу Евро-3 и выше Технического регламента Таможенного союза.

Рецептуры смешения бензина №№ 1, 3, 5 позволяют получить бензин пригодный для эксплуатации только в зимний период, так как ДНП бензина, получаемого по данной рецептуре при вовлечении риформатов всех составов, составляет более 80 кПа.

Рецептуры смешения бензина №№ 2, 4, 6 позволяют получить бензин пригодный для эксплуатации в любой период, так как ДНП бензина, получаемого по данной рецептуре при вовлечении риформатов всех составов, составляет около 70 кПа.

Из табл. 4.10, 4.11 видно, что для рецептур №№ 1-5 чем выше октановое число исходного риформата, тем меньше требуется вовлекать МТБЭ, н-С4 и и-С4 для производства бензина заданной марки. Так, например, для рецептуры № 1 при использовании риформата № 3 вовлекается 10,4 % мас. МТБЭ и 11,7 % мас. н-С4, тогда как при использовании риформата № 1, помимо вовлечения 14 % мас. МТБЭ и 13,8 % мас. н-С4 необходимым является вовлечение присадки ММА в количестве 0,15 % мас. для достижения заданного октанового числа. Вовлечение присадки необходимо в связи с тем, что вовлечение МТБЭ в производство бензина более 15 % мас. запрещено, а увеличение количества н-С4 больше 15 % мас. приводит к превышению требуемого значения ДНП бензина.

При разработке рецептуры смешения бензина № 5 и-С4 является более предпочтительным компонентом товарного бензина, чем н-С4, так же как и в случае смешения бензинов марок Регуляр-92 и Премиум-95.

При разработке рецептуры смешения бензина № 6 в виду того, что ОЧИ риформата № 3 больше ОЧИ риформатов №№ 1, 2, 4 вовлекается большее количество изопентана и меньшее количество МТБЭ (11,2 % мас. против 12,6, 13,8 и 15 % мас. соответственно), так как изопентан является более дешевым компонентом, по сравнению с МТБЭ.

Все вышеперечисленное указывает на необходимость учета состава сырья при разработке рецептур смешения бензинов.

Так при использовании риформата № 3, обладающего наибольшим ОЧИ, и использовании индивидуальной рецептуры смешения бензина, соответствующей составу данного риформата можно сэкономить такие дорогостоящие компоненты как МТБЭ, н-С4 и и-С4. В случае же использования риформатов №№ 1, 2, 4, обладающих меньшими ОЧИ чем риформат № 3, и рецептуры смешения бензина, соответствующей риформату № 3, мы получим бензин не соответствующий требованиям заданной марки. В обратном случае, при использовании риформата № 3 и рецептур смешения бензина, соответствующих риформатам №№ 1, 2, 4 мы получим бензин с завышенными показателями качества, то есть произойдет перерасход дорогостоящих и высокооктановых компонентов.

В ходе работы, с использованием разработанной комплексной моделирующей системы, было исследовано влияние состава сырья процесса каталитического риформинга бензинов с движущимся слоем катализатора на рецептуру смешения бензина.

Исследование проводилось для 6 различных составов сырья, содержание ключевых компонентов в сырье процесса каталитического риформинга бензинов с движущимся слоем катализатора приведено в табл. 4.12. Детальный углеводородный состав сырьевых потоков приведен в табл. 5 Приложения Б.

Далее, с использованием блока моделирования процесса каталитического риформинга были рассчитаны состав и свойства продуктов процесса каталитического риформинга бензинов с движущимся слоем катализатора при использовании сырья различного состава. Для сырья состава 1-3, осуществлялись расчеты при загрузке на установку риформинга катализатора риформинга R-134, для сырья состава 4-6 – при загрузке на установку риформинга катализатора риформинга R-264.

В табл. 4.13 приведено ОЧИ и содержание ключевых компонентов в риформатах, полученных при загрузке на установку катализатора риформинга R-134, в табл. 4.14 – катализатора риформинга R-264. Детальный углеводородный состав продуктовых потоков приведен в табл. 6 Приложения Б.

Похожие диссертации на Система моделирования процессов производства бензинов на основе учета реакционной способности углеводородов сырьевых потоков и активности катализатора