РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ ЛЕГКИХ НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ

АННОТАЦИЯ

Сегодня нефтеперерабатывающая промышленность - это отрасль, в которой технологический процесс занимает важное место в народном хозяйстве. Одним из процессов нефтепереработки является метод гидроочистки моторных топлив. При использовании данного процесса улучшается качество продуктов, производимых на нефтеперерабатывающих заводах. Повышение качества различных видов топлива, необходимость соответствия нефтепродуктов современным требованиям, непосредственно связана с защитой окружающей среды. Рациональное использование топлива, сохранение и защита природных ресурсов - важная задача, стоящая перед каждой страной во время кризиса во всем мире.

ABSTRACT

Today the oil refining industry is an industry in which the technological process plays an important role in the national economy. One of the refining processes is the method of hydrotreating motor fuels. This process improves the quality of products produced in refineries. Improving the quality of various fuels. Rational use of fuel, conservation and protection of resources is an important challenge facing every country in times of crisis around the world.

Ключевые слова: гидроочистка, катализаторы, модификация, алюминиево-никель-молибденовый, HDS, регенерация.

Keywords: hydrotreating, catalysts, modification, aluminum-nickel-molybdenum, HDS, regeneration.

В Узбекистане разработка отечественной продукции для замены импортной продукции достигается за счет использования высокоэффективных катализаторов. Для повышения показателей производства перед нефтехимической промышленностью стоят сложные задачи, такие как использование новых технологических процессов, повышение эффективности катализаторов, использование современного оборудования.[3,5]

В результате увеличения доли второй стадии нефтепереработки должно увеличиться производство высокооктанового бензина, малосернистого дизельного топлива и авиационного топлива.[4]

Принимая во внимание вышеизложенное, целью данного исследования является разработка эффективного катализатора гидроочистки легких нефтяных дистиллятов со сроком службы не менее 5 лет, получение рафинированного бензина методом  мокрого формования и количеством остаточной серы порядка 1 ppm.[1,2]

Проведены научно-исследовательские работы по разработке высокоэффективного алюминиево-никель-молибденового катализатора для гидроочистки бензиновой фракции с прямым приводом.

Несколько образцов катализаторов были синтезированы путем модификации пористой структуры, модификации добавок, изменения концентрации активных компонентов, изменения последовательности их нанесения и изменения условий термической активности.

При разработке новых катализаторов их модификация осуществляется путем введения различных добавок: фосфора, щелочных и щелочноземельных металлов, цинка, свинца, германия, меди, урана и других.

Ниже приведена таблица характеристик катализаторов процесса гидроочистки бензиновых фракций.

Таблица 1.

Характеристика катализаторов процесса гидроочистки бензиновых фракций

Как было сказано выше, на установку гидроочистки поступают бензин, дизельное топливо, фракции вакуумного газойля. В этом процессе сырье очищается от серы, азотно-кислородных соединений, смолистых веществ, ненасыщенные соединения насыщаются водородом.

При установке новых катализаторов на гидроэлектростанциях температура начинается от 330⁰ C. Со временем кокс постепенно начинает оседать на поверхности катализаторов. За счет этого снижается критерий работы катализаторов. Количество серы в продукте увеличивается. Температура повышается до 380-400⁰С, чтобы гарантировать неизменное качество продукта. Затем, останавив процесс регенерируют катализатор. В процессе гидроочистки температура не поднимается выше 400⁰С, так как реакции разложения могут усилиться. После того, как кокс на поверхности катализатора сжигается, процесс снова начинается при 3300, как обычно. Срок службы катализатора - 1 год при очистке бензинового топлива. Катализатор работает 2-3 года, после чего отправляется на специализированные предприятия для отделения активных компонентов. Вместо этого добавляется новый катализатор.

Регенерация катализаторов гидроочистки осуществляется двумя разными способами. При работе катализаторов на их поверхности коксовидные вещества: сера; азотистый; соединения, смолы и соединения металлов задерживаются и временно снижают его производительность.

Катализатор регенерируется для восстановления рабочих характеристик. Срок службы катализатора зависит от многих факторов и, главным образом, от качества обрабатываемого сырья. Обычно количество оседающего кокса составляет 7-10% по массе.

В первом способе в зону катализатора добавляют нагретый до 4500 ° С инертный газ - азот с небольшим количеством воздуха. Количество кислорода в первом периоде может достигать 0,5%, а в последнем - до 2%. Во время регенерации давление 4-5 МПа, максимальная температура 5500⁰С. Регенерация занимает 100-120 часов. Во втором способе в реактор подают водяной пар и воздух. Этот процесс осуществляется при атмосферном давлении. На регенерацию 1 м3 катализатора уходит 350-900 м3 водяного пара. 

Промышленные устройства процесса гидроочистки могут быть как индивидуальными так и в сочетании с другими устройствами. В комбинированных устройствах гидроочистка может быть в виде первого звена, последнего звена или промежуточного звена. В первом случае примером может служить установка каталитического риформинга, оснащенная гидроочистным блоком.В этом случае сырье установки риформинга - бензиновая фракция - сначала очищается от соединений серы и азота, а затем передается в установку риформинга.

Другой пример - установка каталитического крекинга в сочетании с устройством гидроочистки. В данном случае сырьем является вакуумный газойль, который сначала очищается, а затем подается в процесс крекинга (тип установки 43-107). Качественные продукты получаются при подаче очищенного вакуумного газойля на процесс крекинга.

В результате исследований новых катализаторов процесса гидроочистки был получен технологически чистый бензин (содержание серы в бензине природном 1,0 р.т., ​​содержание бензина 0,035%).

Независимо от метода приготовления катализатора, повышение активности катализатора было обнаружено при понижении температуры прокатки с 600 ºC до 550 ºC, и постепенное уменьшение прокатки катализатора помогло повысить активность катализатора по сравнению с другими методами. Когда катализатор ANM был пропитан раствором оксида алюминия и никель-молибдена, был получен высокоэффективный гидрохлоридный катализатор (BF) 24a.

Исследованы функциональные свойства синтезированных катализаторов (реакция гидрирования, изомеризация, разложение и гидрогенолиз).

Полученные катализаторы (BF) 24a и (BF) 24b были получены из соединений серы с высокой степенью очистки от нефтепродуктов. Полученные результаты были подтверждены в процессе гидроочистки бензина, полученного при прямом движении.

Список литературы:

1. Джалалова Ш.Б, Саидахмедов Ш.М., Ибрагимов К.А., Юнусов М.П.. Гидротозалаш жараёни учун кулланиланадиган катализатор олиш усули.// Журнал «Нефть и газ Узбекистана» 2002. №3. С. 26-28. 6.
2. Джалалова Ш.Б, Саидахмедов Ш.М.,. Молодоженюк Т.Б. , Юнусов М.П. Структура катализаторов гидроочистки углеводородного сырья, полученных на алюмокаолиновом носителе.// Журнал «Нефть и газ Узбекистана» 2002. №2. С. 28-30.
3. Rahmonov O. K. Mamadalieva S.V., Abduraximov S.A. Results of experimental and production testing of developed technologies for the production of acid-activated adsorbents of MCA for purification of paraffin and ceresins on their compositions.URL:https://www.indianjournals.com/ijor.aspx?target=ijor:ajmr&volume=10&issue=6&article=023.
4. Сайдалиев Б.Я. Снижение расхода топлива без нарушения технологического стандарта первичной переработки нефти // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 7 (76). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9945 (дата обращения: 08.10.2021).
5. Кодирова Дилшодхон Тулановна, Абидова Мамурахон Алишеровна ПОЛУЧЕНИЕ МЭА ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ ИЗ КУБОВОГО ОСТАТКА // Universum: технические науки. 2021. №6-3 (87). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poluchenie-mea-formaldegidnyh-smol-iz-kubovogo-ostatka (дата обращения: 29.09.2021).