РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ МАСЛА И ТОПЛИВА

АННОТАЦИЯ

Форконтакты защитного слоя, применяемые в оборудовании гидроочистки дизельного дистиллята, представляют собой твердые инертные фарфоровые шарики различных размеров. Основным недостатком этого фарфорового защитного слоя форконтакта является его сферическая форма, которая плотно укладывается при размещении на ректоре, что приводит к уменьшению количества неплотного размещения. Форконтакты в виде колец Рашига позволяют распределяться на полой поверхности, масса которых прилипает и пригорает из-за того, что они изготовливаются при высоких температурах, что приводит к уменьшению удельной поверхности и активности. В статье для решения данной проблемы предлагается способ получения форконтакта защитного слоя, полученного на основе ангренского каолина, минерального наполнителя и фосфорной кислоты.

ABSTRACT

Protective layer precontacts used in diesel distillate hydrotreating equipment are hard inert porcelain balls of various sizes. The main disadvantage of this porcelain protective layer of the precontact is its spherical shape, which fits tightly when placed on the rector, which leads to a decrease in the amount of loose placement. Precontacts in the form of Raschig rings allow distribution on a hollow surface, the mass of which sticks and burns due to the fact that they are manufactured at high temperatures, which leads to a decrease in specific surface area and activity. In order to solve this problem, the article proposes a method for obtaining a protective layer precontact obtained on the basis of Angren kaolin, mineral filler and phosphoric acid.

Ключевые слова: процесс гидроочистки, масло, топливо,  каталитические системы, форконтакты, кольца Рашига, катализатор.

Keywords: hydrotreating process, oil, fuel, catalytic systems, precontacts, Raschig rings, catalyst.

Сегодня мировые мощности по переработке нефти составляют 4,2 миллиарда баррелей в год , а на процесс гидроочистки приходится 46% его общего объема. При этом одной из важных задач является совершенствование технологии гидроочистки нефтепродуктов, создание состава и технологии используемых в них катализатора, защитного слоя катализатора и форконтакта.

В целях повышения эффективности гидроочистки нефтяных фракций в мире, улучшения качества продукции, увеличения времени работы катализаторов, снижения температуры в процессе и упрощения процесса ведутся научные исследования по разработке нового состава и технологии производства  активных каталитических систем нового состава[5,3].

Сегодня в нашей стране уделяется большое внимание производству продукции химической промышленности и внедрению ее в отрасли народного хозяйства. В ряде предприятий нефтеперерабатывающей промышленности (Ферганский НПЗ, Химический комплекс «Шуртан») достигнуто определенных успехов в совершенствовании технологических процессов, выпуске новой продукции, реконструкции оборудования и создании новых катализаторов.[4]

В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан поставлены задачи «Разработка технологий получения импортозамещающей продукции из местного сырья и вторичных ресурсов». В связи с этим важное значение имеют исследования, направленные на разработку технологий производства каталитических систем для процесса гидроочистки, в том числе получение нового, импортозамещающего местного сырья на основе катализаторов предконтактного, защитного слоя и гидроочистки.

Известно, что форконтакты защитного слоя, применяемые в установках гидроочистки дизельного топлива, представляют собой твердые инертные фарфоровые шарики различых размеров.

Основным недостатком фарфорового защитного слоя форконтакта является их сферическая шаровидная форма, которая приводит к  плотному размещению их  в ректоре, что приводит к уменьшению площади поверхности контакта, а уменьшение удельной поверхности, играет решающую роль в образовании «корки» на поверхности форконтакта, приводящее к быстрому увеличению перепада давления в реакторе и внеочередной регенерации.

Форконтакты в виде колец Рашига позволяет размещать кольцо на полой поверхности, но из-за того, что их изготовление ведется при температуре (1100-1200⁰С), масса прилипает и пригорает, образуя поры 22-30 мкм, что приводит к снижению удельной поверхности и активности.

Для решения проблемы предлагается способ получения форконтакта защитного слоя, полученного на основе Ангренского каолина, минерального наполнителя и фосфорной кислоты[1,2]. Вначале получают фракции 0-1 мм нагревая Ангренский каолин перед измельчением до 250-300 ⁰С, смешивают с ортофосфорной кислотой до образования пластичной массы, формируют пропуская через фильеры, охлаждают при комнатной температуре, затем немедленно проводится процесс отжига до 450⁰С. Процесс начальной подготовки каолина (отжиг при низкой температуре) позволяет повысить механическую прочность (выше 50 МПа), водостойкость, а также механическую прочность форконата. Были взяты компоненты в следующем массовом соотношении Ангренский каолин -40,0-90,9%, фосфорная кислота -9-20% и минеральные наполнители (силикагели, кварцевый песок, алюмосиликаты, все марки форфор штук и др.) 0,1-50%. Основные свойства полученных форконтактов приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Механические показатели форконтактов КФС.

Из таблицы видно, что наименее прочными оказался образец колец №11, которые были получены при смешении каолина и фосфорной кислоты без добавления  наполнителя. Термообработка образовавшихся гранул была проведена при 400^оС. В результате получен образец со свободным объёмом 62%  с высокой механической прочностью на сжатие (40-53 МПа), но с  низкой прочностью на  трения ( 0,06 %).

Рентгенограмма образца, обработанного при 400⁰С, показала, что интенсивность исходного каолина при незначительном изменении уменьшается, при этом образуется фосфат кремния. Образование аморфных гидратированных смесей фосфатов указывает на начало разрушения структуры каолинита полифосфатными кислотами. Слабость рефлексов объясняется низкой концентрацией и полиморфизмом продуктов реакции, свидетельствующих об образовании метофосфатов.

Список литературы:

1. Мамадалиева Садокат Валижановна, Абдурахимов Саидакбар Абдурахмонович, Мирсалимова Саодат Рахматжановна Активация глинистых адсорбентов омагниченным раствором серной кислоты // Universum: технические науки. 2019. №11-2 (68). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/aktivatsiya-glinistyh-adsorbentov-omagnichennym-rastvorom-sernoy-kisloty
2. Мамадалиева Садокат Валижановна Зависимость показателей очищаемого парафина от размера гранул применяемого адсорбента // Universum: химия и биология. 2019. №11-2 (65). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/zavisimost-pokazateley-ochischaemogo-parafina-ot-razmera-granul-primenyaemogo-adsorbenta  
3. Сайдалиев Бурхон Якубович Эффективный метод очистки сточных вод от нефти и нефтехимических продуктов при переработке нефти // Universum: технические науки. 2019. №11-3 (68). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/effektivnyy-metod-ochistki-stochnyh-vod-ot-nefti-i-neftehimicheskih-produktov-pri-pererabotke-nefti  
4. Сайдалиев Отабек Турабекович РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ ЛЕГКИХ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ // Universum: технические науки. 2021. №10-4 (91). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-effektivnogo-katalizatora-gidroochistki-legkih-neftyanyh-distillyatov
5. Юнусов М.П., Джалалова Ш.Б., Насуллаев Х.А., Тешабаев З.А., Гюломов Ш.Т., Рахимджанов Б.Б. СИНТЕЗ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ НА ОСНОВЕ КАОЛИНА ДЛЯ УСТАНОВОК ГИДРООЧИСТКИ // Kimya Problemleri. 2020. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sintez-i-promyshlennoe-primenenie-katalizatorov-zaschitnogo-sloya-na-osnove-kaolina-dlya-ustanovok-gidroochistki