Напрямки практичного застосування цільових і побічних продуктів. Вилучення сірки з різних типів прямогонної сировини. Розроблення основ технології оксидаційного знесірчування нафтових прямогонних дизельних фракцій з одержанням товарних дизельних палив.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана у Національному університеті «Львівська політехніка» Міністерства освіти і науки України Науковий керівник - доктор хімічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Братичак Михайло Миколайович, завідувач кафедри хімічної технології переробки нафти та газу Національного університету «Львівська політехніка» МОН України, м. Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Іщук Юрій Лукич, консультант Науково-технічного центру з наукової роботи ВАТ «Азовські мастила і оливи», м. Захист відбудеться 01 липня 2010 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.07 у Національному університеті «Львівська політехніка» (79013, м.Робота є складовою частиною наукового напрямку кафедри хімічної технології переробки нафти та газу НУ «Львівська політехніка» - «Розробка наукових основ одержання високооктанових компонентів моторних палив, поверхнево-активних речовин, смол і допоміжних матеріалів з нафтової та газової сировини» і включена в Національну науково-технічну програму «Нафтопереробка та нафтохімія 1992-2010 рр.» (№ держ. реєстр. Метою роботи є розроблення основ технології оксидаційного знесірчування нафтових прямогонних дизельних фракцій з одержанням товарних дизельних палив з вмістом сірки до 0,2 % мас., гідроочищених - з одержанням палив з вмістом сірки до 0,005 % мас. та встановлення напрямків практичного застосування цільових і побічних продуктів. · визначити оптимальні значення температури; тривалості; співвідношення кількості сировини, повітря і води (каталізаторів/інгібіторів) процесу ОЗ прямогонної сировини з високим вмістом сірки; Наукова новизна отриманих результатів: · вперше проведено систематичні дослідження процесу оксидаційного знесірчування дизельних фракцій з вмістом сірки від 0,06 до 0,98 % мас. повітрям та встановлено, що зі збільшенням вмісту сірки у вихідній сировині ступінь її вилучення зменшується; · показано, що у випадку здійснення оксидаційного знесірчування в рідкій фазі у присутності води (тиск - 2,5-3,0 МПА при 140-280 0С, кількість води - до 10 % об. на сировину) збільшується вихід очищеного палива на 3,5-5,5 % мас. та ступінь вилучення сірки на 24-34 % (порівняно з перебігом реакцій у паро-газовому стані) та зменшується інтенсивність окиснення вуглеводневого середовища у 1,5-2,5 рази (порівняно з рідкофазним процесом без води);У другому розділі наведено характеристики трьох проб широких прямогонних дизельних фракцій (ШДФ1, відібрана на ВАТ „НПК-Галичина”, вміст сірки - 0,25 % мас.; ШДФ2 (ВАТ „Нафтохімік Прикарпаття”) - 0,35 % мас.; ШДФ3 (ВАТ „Нафтохімік Прикарпаття”) - 0,67 % мас.) та одного зразка гідрогенізату (ВАТ «Укртатнафта», вміст сірки - 0,055 % мас.). У випадку використання як сировини прямогонної дизельної фракції з дуже високим вмістом сірки (ШДФ3) навіть найлегші фракції мають загальний вміст сірки, більший від 0,2 % мас., а отже треба знесірчувати або окремі фракції, або загалом сировину. При чому окиснення проходить більш повно: зменшується вміст проміжних продуктів ущільнення та окиснення (фактичних смол), а вихід кінцевих (твердої фази) - зростає (табл. Вивчення доцільності використання води в процесі показало, що збільшення співвідношення вода : сировина сприяє зростанню виходу рідкої фази оксидату, взагалі, і очищеного палива, зокрема. При порівнянні результатів знесірчування різних типів сировини без води (ШДФ1, ШДФ2 та ШДФ3, їх вузьких фракцій та гідрогенізату) спостерігається чітка залежність (як для широких дизельних фракцій, так і для окремих їхніх вузьких частин): ступінь вилучення сірки зростає зі зменшенням її вмісту у вихідній сировині (наприклад (табл.Одержано нові теоретичні результати, які дають змогу розвязати конкретне прикладне завдання - розробити технологію оксидаційного знесірчування прямогонних та доочищування гідрогенізованих дизельних фракцій, практична реалізація якої вирішить важливу народногосподарську задачу - у промислових масштабах отримувати товарні дизельні палива. Сформульовані теоретичні уявлення дадуть змогу отримувати з прямогонних фракцій дизельні палива, що відповідають ДСТУ 3868-99 (вміст сірки - не більше 0,2 % мас.), та палива з гідрогенізатів відповідно до ДСТУ 4840:2007 із вмістом сірки, меншим від 0,005 % мас., за температур 180-220 0С і тривалості процесу 10-30 хв. при обємній швидкості подачі повітря - 1,65-1,80 хв-1 і обємному відношенні вода : сировина - 0,05-0,15. Здійснення процесу оксидаційного знесірчування у рідкій фазі з використанням води, що при 180-220 0С забезпечується підтриманням тиску 2,5-3,0 МПА, збільшує вихід очищеного палива на 3,5-5,5 % мас. та ступінь вилучення сірки на 24-34 % (порівняно з перебігом реакцій у паро-газовому стані) та зменшує інтенсивність окиснення вуглеводневого середовища у 1,5-2,5 рази (порівняно з рідкофазним процесом без води).