Габидуллина Л.В., Муртазин Ф.Р.
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА *
Аннотация:
в работе рассмотрена актуальность вопроса модернизации процесса гидроочистки дизельного топлива, проблемы реконструкции установок гидроочистки, способ раздельной гидроочистки легкой и тяжелой фракции дизельного топлива как один из перспективных вариантов совершенствования процесса.
Ключевые слова:
гидроочистка, дизельное топливо, реакционная способность, фракция дизельного топлива, степень гидрогенолиза, объем загрузки катализатора
Одним из основных технологических процессов, позволяющих получить дизельные топлива с низким содержанием серы, является процесс гидроочистки. В результате процесса гидроочистки из дизельного топлива удаляются гетероатомные соединения, прежде всего сероорганические компоненты. Наличие данных соединений в топливе ухудшает его эксплуатационные характеристики, снижают мощности двигателей, наносят ущерб окружающей среде выделением оксидов серы и азота [1, с.573]. В России содержание серы в дизельном топливе регламентируется по ГОСТ 32511-2013. По данному ГОСТу выделяют следующие три экологические классы по допустимому содержанию серы в дизельном топливе: К3, К4 и К5. Данная классификация соответствует с европейским стандартом Евро-5, в котором норма содержания серы в дизельном топливе составляет не более 10 мг/кг. [2]. В отдельных городах Европы также используются дизельные топлива Евро-6+ с содержанием серы менее 5 мг/кг.Многие действующие установки гидроочистки дизельного топлива на отечественных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) спроектированы и введены в эксплуатацию еще во второй половине прошлого столетия, когда требования к экологическим и эксплуатационным показателям топлива не были столь жесткими. Кроме этого, в настоящее время в нефтяной промышленности наблюдается тенденция добычи и переработки утяжеленной высокосернистой нефти с одновременным ужесточением экологических норм по содержанию серы и полициклоароматических соединений (ПЦА) в дизельном топливе [3, с.234]. Связи с этим, актуальность совершенствования процесса и реконструкции действующих установок гидроочистки дизельного топлива имеет растущий характер.В настоящее время на отечественных НПЗ согласно приоритетным направлениям развития нефтепереработки в Российской Федерации на период до 2035 года многие установки гидроочистки претерпевают ряд мероприятий по модернизации и реконструкции, которые позволяют повысить степень гидрообессеривания дизельного топлива с некоторым увеличением его выхода [4]. В основном данные операции по улучшению установок процесса гидроочистки заключаются в замене насосного или теплообменного оборудования, системы катализаторов на новые виды с более высокой каталитической активностью и увеличенной механической прочностью, а также в увеличении объема их загрузки. Однако применяемые катализаторы в процессе гидроочистки дизельного топлива на сегодняшний день являются в основном импортными и отличаются дороговизной. Российскими нефтеперерабатывающими предприятиями проводится политика импортозамещения по замене зарубежных катализаторов. Тем не менее, процессы гидроочистки дизельного дистиллята все же имеют недостаточно высокую обеспеченность отечественными катализаторами [4].Одним из направлений совершенствования процесса гидроочистки дизельного топлива являются технологические разработки, с изменением технологической схемы. Так в качестве перспективного варианта улучшения технологии процесса рассматривается возможность раздельной гидроочистки легкой 180-300 °С и тяжелой 300-360 °С фракций дизельного топлива [5]. Содержащиеся в дизельной фракции сернистые соединения представляют собой сложные многокомпонентные смеси. Содержащиеся в дизельной фракции сернистые соединения являются сложными смесями. Они состоят, как правило, из меркаптанов, сульфидов, дисульфидов и гетероциклических соединений. По мере усложнения молекулы сернистых соединений реакционная способность их уменьшается. Скорость гидрогенолиза различных сернистых соединений представлена в таблице 1 (скорость реакции дибензтиофена принята за единицу).Таблица 1. Скорость реакции гидрогенолиза сернистых соединений [6, стр.281]Как правило, сернистые компоненты, легко подвергаемые гидрогенолизу, в основном содержатся в легких низкокипящих фракциях дизельного топлива, а компоненты с низкой реакционной способностью, такие как тиофены или бензотиофены, преимущественно сконцентрированы в тяжелых фракциях. Реакция гидродесульфиризации сложногидрируемых сернистых компонентов является лимитирующей стадией процесса гидроочистки. Разная реакционная способность сероорганических компонентов приводит к увеличению нежелательных побочных реакций, способствующих к быстрой дезактивации катализатора [7].При осуществлении процесса гидроочистки дизельного топлива по схеме раздельного гидрирования его легкой и тяжелой фракции в каждом реакторе подбираются свой оптимальный технологический режим и более эффективные катализаторы с необходимым объемом их загрузки.При введении раздельной гидроочистки легкой и тяжелой фракции дизельного топлива в каждом реакторе подбираются свой оптимальный технологический режим и более эффективные катализаторы с необходимым объемом их загрузки. В первом реакторе процесс гидроочистки легкой части дизельного топлива проводится в мягком режиме, что позволяет снизить эксплуатационные и энергетические затраты, увеличить длительность межрегенерационного периода катализатора. На второй ступени при жестком режиме перерабатывается только небольшая часть исходного сырья, что также положительно сказывается на сроке службы катализатора за счет минимизации реакции коксообразования [8]. При такой технологической обвязки реакторного блока дается возможность увеличить объемную скорость подачи сырья (ОСПС), что обеспечит увеличение производительности установки. Преимуществами раздельной гидрообработки двух фракций дизельного топлива является также снижение объема загрузки катализатора и расхода водорода, необходимого для проведения процесса.Таким образом, способ раздельной гидроочистки двух фракций предварительно разделенного дизельного топлива является перспективным вариантом совершенствовании процесса.
Номер журнала Вестник науки №5 (74) том 3
Ссылка для цитирования:
Габидуллина Л.В., Муртазин Ф.Р. ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА // Вестник науки №5 (74) том 3. С. 1401 - 1406. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/14729 (дата обращения: 08.12.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2024. 16+