Технология очистки дизельного топлива - Курсовая работа

В сельском хозяйстве дизельные топлива используются для работы тракторов, комбайнов, большегрузных автомобилей, некоторых стационарных дизелей. Это одни из массовых моторных топлив для наземного и водного транспорта, вырабатываемые в количестве до 28-30 % от общего количества перерабатываемой нефти. Основное преимущество дизелей - высокая экономичность. Это заставило изучать возможность применения в быстроходных дизельных двигателях топлив более широкого фракционного состава (100-4500С). Коррозионная активность топлива определяется содержанием в нем сернистых соединений. Детали двигателей, соприкасающиеся с продуктами сгорания топлива в зоне высокой температуры разрушаются от газовой коррозии (SO2, SO3), а в зоне низкой (конденсация воды) появляется жидкостная коррозия ( H2SO3, H2SO4). Сера вредна также потому, что при работе двигателя на сернистом топливе образуется больше твердого и плотного нагара, который ухудшает условия охлаждения деталей цилиндропоршневой группы. В схеме современного НПЗ, в условиях переработки сернистого и высокосернистого сырья, одним из необходимых и практически незаменимым оказался процесс гидрогенизационного облагораживания (гидроочистки) нефтяных дистиллятов. Кроме того, использование малосернистых дизельных топлив способствует снижению загрязнения окружающей среды. В ходе дипломного проектирования нами был проведен тщательный и всесторонний анализ базовой установки гидроочистки дизельного топлива имеет достаточно высокий технологический уровень и технико-экономические показатели, незначительно отличающиеся от соответствующих показателей установок передовых фирм мира. Одно из новых требований к дизельному топливу - максимально низкая токсичность продуктов его сгорания , определяемая содержанием оксидов серы и сажи, которое должно быть снижено соответственно в три-четыре раза и два- три раза. Анализ химического химического состава дизельных топлив показывает, что в них для удовлетворения этого требования необходимо уменьшить содержание ароматических углеводородов, особенно полициклических в два-три раза и серы в три-четыре раза. По мнению западных производителей помимо увеличения качества производимого топлива углубление процесса гидроочистки может в значительной степени решить экологические проблемы, связанные с загрязнением приземного слоя воздуха при работе автомобильных, судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Однако использование таких сравнительно высокоселектиных и высококипящих экстрагентов, как триэтиленгликоль, пропиленкарбонат, предложенных для деароматизации дизельных фракций осложняются из-за невозможности их регенерации ректификацией, что обусловлено образованием азеотропных смесей с компонентами сырья. В частности, содержание серы снижается до 0,003 % (масс), а содержание аренов до 14,2 % (масс), что соответствует дизельному топливу класса 2 по шведской классификации. Недостатками данного метода являются сложность технологической схемы, высокие энергозатраты, сложность подбора растворителей и сложность их регенерации. 1.1 Двухстадийный процесс гидроочистки Для достижения достаточно высоких степеней гидрирования ароматических углеводородов и соединений серы при умеренном давлении водорода были проведены исследования, направленные на разработку двухстадийного процесса гидроочистки, заключающегося в последовательном проведении гидрообессеривания и гидродеароматизации. При 3-3,5 МПа выполнить эти условия сложно, т.к. возможности сдвига равновесия реакции в сторону образования нафтеновых углеводородов повышением давления весьма ограничены. Рабочий диапазон температур поцесса составляет 310-3300С, время контактирования 0,25-0,5 ч ( объемная скорость подачи сырья 2-4 ч-1). Очевидно, при использовании катализаторов деароматизации с умеренной гидрообессеривающей активностью получить экологически чистое дизельное топливо в одну стадию нельзя. Реактор второй ступени, загруженный катализатором на основе благородного металла, работает при несколько более высоком давлении, чем реактор первой ступени, благодаря чему водород после второй ступени может быть использован на первой. Таким образом, фирма Торsе, предлагает следующие технологи-ческие варианты углубленной каталитической гидроочистки дизельного топлива: Недостатками двухстадийного процесса является то, что по сравнению с обычной гидроочисткой, капиталовложения удваиваются, энергозатраты возрастают на 65-77 %. Известен также способ гидроочистки нефтепродуктов , по которому, лёгкая дизельная фракция 165 - 305 °С, получаемая со среднего стриппинга той же колонны в количествах 10 -30 % (масс.).Процесс гидроочистки идёт при температуре 350 - 360°С, давлении 3 - 3,5 МПа, обьёмной скорости 3,5-4 ч-1, соотношении водорода к сырью 500 м3/м3. При температуре 350-500 оС происходит практически полное гидрирование непредельных соединений при сравнительно низком парциальном давлении водорода. 2.2.2 Основные условия проведения процесса Условия проведения процесса гидроочистки зависят от фактического состава сырья, от требуемой степ