Перспективные катализаторы гидрогенизационных процессовнефтяных остатков

Падение добычи нефти наряду с ее быстрым удорожанием при одновременном повышении спроса на моторные топлива и сырье для нефтехимии приводят к возрастанию роли нефти. На современном этапе рациональное использование нефтяного сырья - не просто бережное расходование нефти, а техническая политика по изменению отношения к существующим технологиям нефтепереработки, активная работа по ее углублению с повышением качества нефтепродуктов. В конце 20 века нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) в РФ имели относительно низкую глубину переработки нефти - 63%, тогда как в промышленно развитых странах этот показатель превышает 80%. Кроме того, в РФ качество основной массы базовых нефтепродуктов не соответствует возросшим экологическим требованиям. В РФ в конце 20 века производилось неэтилированного бензина только 58%, а дизтоплива с содержанием серы 0,2% - 43% от общего выпуска каждого из этих нефтепродуктов. В то же время в Японии доля неэтилированного бензина в общем потреблении бензина составляет 100%, в США - 82%. В европейских странах происходит постепенный переход на неэтилированные бензины. Это связано также с повсеместным применением в автомобилях для нейтрализации выхлопных газов катализаторов, эффективных только при отсутствии свинца в бензине. Низкая глубина нефтепереработки и относительно невысокое качество нефтепродуктов в РФ во многом определяются слабым развитием углубляющих и облагораживающих процессов на НПЗ. Удельный вес этих процессов в 1985 - 2000гг.

---

На сервисе Work5 написание курсовых на заказ в Ростове - это просто.

---

. в РФ практически был постоянным при их интенсивном развитии за рубежом. В результате РФ по удельному весу углубляющих процессов нефтепереработки практически несопоставим с развитыми странами и в 5 раз ниже, чем в США. Сильно отставание по гидроочистке топлив. В мировой практике для углубленной переработки нефти на НПЗ в основном применяются каталитические процессы (каталитический крекинг, гидрокрекинг и др.), что позволяет не только получать дополнительное количество светлых нефтепродуктов, но и регулировать их углеводородный состав. Кроме того, каталитические процессы расширяют сырьевую базу нефтепереработки. В связи с увеличением объемов переработки тяжелых высокосернистых нефтей возрастает роль гидрогенизационных каталитических процессов облагораживания нефтяных фракций и остатков. Отношение мощностей процессов гидрооблагораживания (гидроочистки и гидрообессеривания) к мощностям прямой перегонки непрерывно увеличивается. Рост мощностей каталитического крекинга флюид (ККФ) при одновременном сокращении мощностей по прямой перегонке нефти позволяет перерабатывать тяжелые фракции и нефтяные остатки. Во Франции фирмой "Тоталь" разработан новый метод ККФ, позволяющий освоить процесс в режиме максимального выхода бензина из тяжелого нефтяного сырья коксуемостью 6-7% при максимальном содержании тяжелого остатка вакуумной перегонки (выкипающего выше 500С) от 40 до 60%. Максимальный выход дизтоплива достигается при менее жестком процессе или при использовании более тяжелых фракций. По усовершенствованной технологии МТС (Mix Temperature Control) каталитическому крекингу подвергаются тяжелые нефтяные фракции, переработка которых считалась ранее неэкономичной (например, тяжелый мазут коксуемостью 9,4%, содержащий только 37% фракций, выкипающих до 500С). Сейчас подготовлены процессы каталитического крекинга остаточного сырья с прямой переработкой мазута в ценные продукты. Цель работы – рассмотреть перспективные катализаторы гидрогенизационных процессов нефтяных остатков.

Для производства катализаторов важно получение качественных оксидов металлов. Известен ряд способов: 1. Получение порошков металлов с их последующим окислением при высокой температуре в потоке кислородсодержащего газа в псевдоожиженном состоянии. При этом порошки металлов могут быть получены разными способами: Гидро- или пневматическое распыление потока расплавленного металла, причем жидкость и/или газ подаются по значительным давлением из системы сопел. По этому способу получаются сфероидальные сплошные частицы размером 30-300мкм. Дисперсность и удельная поверхность их невелика, что обуславливает низкие значения этих параметров для оксидов, т.е. к низкому их качеству. Энергозатраты велики на всех этапах, соотношение качество/цена низкое. Использование таких оксидов в высокотехнологичных применениях неэффективно. Химическое и электрохимическое осаждение. Дисперсность 3-50мкм, производительность мала, т.к. скорость осаждения 3-10мкм/мин. Термическое разложение некоторых органических соединений металлов. Например, формиатов. Чистота не менее 99,9%, дисперсность - 0, 01 - 20 мкм, но этот процесс очень дорог и малопроизводителен, находит применение только в лабораториях и для специальных целей. Себестоимость полученного порошка в сотни раз превышает себестоимость порошков по вышеприведенным способам. 2. Механическое диспергирование порошков оксидов низкой дисперсности с целью уменьшения среднего диаметра частиц порошков оксидов, повышения их качества и обеспечения перехода товарной продукции в более высокую стоимостную категорию. Недостатки этого метода: Рост себестоимости за счет резкого повышения энергозатрат, расходов на мощное дополнительное оборудование; При увеличении на порядок дисперсности порошка общие затраты увеличиваются еще больше, уменьшая тем самым рентабельность производства; При длительном измельчении порошка происходит интенсивный неизбежный износ мелющих органов и частей оборудования, обусловленный высокой твердостью и абразивностью оксидов. Тем самым порошок загрязняется продуктами износа, резко снижается чистота и качество порошка, что снижает цену товарной продукции, несмотря на определенное повышение дисперсности. Это снижение реальной ценности измельченного порошка при увеличении его себестоимости недопустимо снижают рентабельность такого производства, даже крупнотоннажного. 3. Электроэрозионный способ, применяемый в соответствующих станках. Скорость съема металла 20 - 150куб.мм/мин, потребляемая мощность 10 -40 квт. А.М. Фоминым разработан новый подход, позволяющий увеличить производительность до 500 - 1000 куб.мм/мин при одновременном снижении потребляемой мощности в 2-3раза. Производительность достигает 4-50г/мин. Возможно получение высокодисперсных (0,01-20мкм) порошков как металлов, так и их оксидов при постоянной конструкции реактора с обеспечением высокой степени чистоты получаемой продукции и высокой удельной поверхности порошков. Возможно использование в качестве сырья отходов предприятий черной и цветной металлургии с одновременным улучшением экологической обстановки. Способ патентуется в РФ с дальнейшим патентованием за рубежом.

1. Фомин А.М. Применение оксидов металлов [Текст] 2. Нефедов Б.К. Катализ в промышленности, 2003, № 2, с. 20—27. 3. Палмер Р.Е., Джонсон Дж. У. Нефтегазовые технологии, 2004, № 4, c. 46—47. 4. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Шабалина Т.Н., Багдасаров Л.Н. Смазочные материалы и проблемы экологии. М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000, 424 c. 5. Смирнов В.К., Ганцев В.А., Полункин Я.М. Нефтепереработка и нефтехимия, 2004, № 4