Литературный обзор, Актуальность проблемы - Процесс и оценка показателей гидрогенизации тяжелого нефтяного сырья
Актуальность проблемы
Нефть месторождение процесс гидрокрекинг
В современной мировой нефтепереработке наиболее актуальной и сложной проблемой является облагораживание и каталитическая переработка нефтяных остатков - гудронов и мазутов, потенциальное содержание которых в нефтях большинства месторождений составляет 20 - 55 %.
Наиболее остро данная проблема ощущается в Казахстанской нефтеперерабатывающей промышленности, в которой глубина переработки нефти не превышает на сегодняшний день 65 % и характеризуется выходом большого количества остаточных нефтяных фракций. Хотя за последние годы наблюдается тенденция к снижению доли этих остатков, но, не смотря на это, она продолжает преобладать в ассортименте нефтепродуктов НПЗ Казахстана
Трудности, которые возникают при разработке процессов переработки тяжелых остатков, связаны не с осуществлением самих химических реакций крекинга, а в основном с сопутствующим в каталитических процессах явлениями отложения кокса на поверхности катализатора и необратимого отравления катализаторов металлоорганическими соединениями сырья.
Наиболее важными из показателей качества нефтяных остатков, как сырья для каталитических процессов их облагораживания и переработки, являются содержание металлов (определяющее степень дезактивации катализатора, его расход) и коксуемость (обусловливающая коксовую нагрузку регенераторов каталитического крекинга или расход водорода).
Поэтому, для переработки тяжелого нефтяного сырья, с высоким содержанием металлов, асфальтенов, смол, серосодержащих соединений и различного вида примесей необходимы специальные технологии и процессы, новые каталитические системы, способные эффективно перерабатывать такого вида сырье.
Для решения вышеуказанных проблем целесообразно использовать высокодисперсный катализатор, равномерно распределенный в сырье, формирующийся из исходного соединения - "прекурсора" катализатора в зоне реакции.
Преимуществом высокодисперсных катализаторов в сравнении с традиционными твердофазными катализаторами при гидрогенизации тяжелого углеводородного сырья, является более высокая активность, практическое отсутствие отложений кокса и соединений металлов на поверхности катализатора.
Анализ накопленных экспериментальных данных показывает, что синтез и применение высокодисперсных катализаторов включает пять стадий:
- 1) Выбор каталитически активного исходного соединения, растворимого в воде или в органической жидкости, представляющей реакционную среду для осуществления заданного процесса. Выбранное соединение в результате химических процессов обезвоживания, восстановления, сульфирования должно переходить к моменту достижения рабочих условий процесса (температуры и давления) в каталитически активную форму. Реакционная среда, как правило, - сырье в жидком состоянии; 2) Приготовление раствора или эмульсии водного раствора исходного соединения в сырье; 3) Нагрев сырья до рабочей температуры, сопровождающийся формированием каталитически активной формы в виде суспензии частиц малых размеров в сырье; 4) Проведение технологического процесса в присутствии высокодисперсного катализатора; 5) Выделение и регенерация из продуктов гидрогенизации исходного соединения.
В качестве исходных соединений использовали эмульсию водного раствора парамолибдата аммония, эмпирическая формула (NH4)6Mo7O24*4Н2О.
Механизм формирования глобулы катализатора из капли эмульсии водного раствора парамолибдата аммония при нагревании сырья показан на рисунке 1 . По мере нагревания водная эмульсия закипает, и диаметр капель уменьшается. По достижении насыщения начинает кристаллизоваться твердая соль (NH4)6Mo7O24. Поверхность растущих кристаллов гидрофильна, они располагаются с внутренней стороны поверхности раздела фаз с последующим формирование сферических глобул соли. В процессе дальнейшего нагрева в среде водорода и сероводорода исходные соединения (твердая соль) превращаются в окислы и сульфидируются с образованием каталитически активной формы катализатора - сульфида металла.
Рис. 1. - Механизм формирования глобулы катализатора
Цель работы: Исследование процесса гидрогенизации тяжелого нефтяного сырья, установление и оценка показателей процесса с каталитической добавкой и без нее.
Научная новизна: Показана возможность разработки нового процесса переработки тяжелых нефтяных остатков, с высоким содержанием смолисто-асфальтеновых и серосодержащих веществ, с получением дополнительного количества светлых нефтепродуктов.
Применен новый способ проведения каталитического процесса, обладающий значительными превосходствами по сравнению с процессами, в которых применяется твердофазные катализаторы.
Практическая ценность: Результаты данной работы могут быть использованы при разработке нового процесса глубокой переработке нефти. Промышленная реализация данного процесса может быть осуществлена на установках висбрекинга и гидрокрекинга, при условии проведения на них соответствующей реконструкции.
Вывод. Таким образом, исследования показали, что введение в сырье прекурсора, содержащего каталитический компонент, существенно улучшает работу пилотной установки: снижает коксообразование и повышает продолжительность непрерывной работы установки. Добавка прекурсора в сырье способствует повышению конверсии и выхода легких и средних дистиллятов. Повышение конверсии приводит к снижению плотности и вязкости гидрогенизата, а также увеличению степени обессеривания продуктов реакции.
Проведенные исследования показывают возможность разработки нового промышленного процесса, который позволит увеличить глубину переработки нефти и количество товарных топлив на НПЗ Казахстана.
Похожие статьи
-
Введение - Процесс и оценка показателей гидрогенизации тяжелого нефтяного сырья
Непрерывный рост добычи углеводородного сырья, связанная с ним необходимость переработки нефтей и рост потребности в моторных топливах и смазочных...
-
Источники поступления тяжелых металлов (меди) в водоемы Основными загрязнителями окружающей среды являются тяжелые металлы. К ним относятся химические...
-
НЕМНОГО О ПРОМЫШЛЕННОМ КАТАЛИЗЕ - Процесс катализа
На всю жизнь запомнилась мне проводившаяся по Энглеру разгонка полученного конденсата, в котором уже в начале опыта бензиновая фракция составляла 67%. Мы...
-
Подготовка прибора к эксплуатации 1. Внешний осмотр: Проверка: Отсутствия механических повреждений, Отсутствия коррозии, Надежности крепления,...
-
Теоретические основы процесса выпаривания Для осуществления процесса выпаривания необходимо теплоту от теплоносителя передать кипящему раствору, что...
-
Аналитический обзор - Процесс производства этилбензола: сырье, способы получения и использование
Алкилирование ? это процесс введения алкильных групп в молекулы органических веществ и некоторых неорганических веществ. Процесс алкилирования часто...
-
Химизм процесса гидроочистки - Сравнительный анализ методов обессеривания
Превращение серосодержащих соединений В неуглеводороных соединениях связи C-S и S-S менее прочны, чем связи С-С и С-Н, усредненные энергии связи которых...
-
Что является сырьем, реагентом, полупродуктов, продуктом - Каталитический риформинг
В настоящее время каталитический риформинг стал одним из ведущих процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. С его помощью удается...
-
Макрокинетика процесса - Каталитический риформинг
Характерной особенностью всех модификаций риформинга является то, что одна из его основных стадий - ароматизация - эндотермична, а другая - гидрокрекинг...
-
Предложения Д. И. Менделеева по развитию нефтяной промышленности в России - Идеи Д. И. Менделеева
Д. И. Менделеев первым подробно изучил все преграды, тормозившие добычу и переработку отечественной нефти. Он же организовал и возглавил общественное...
-
Коксование, Термокаталитические процессы - Химия нефти и газа
При термической переработке нефтяных углеводородов в значительной степени протекает их коксование, которое приводит к образованию нефтяного кокса -...
-
При использовании разомкнутых химико-технологических систем в большинстве случаев принципиально невозможно проведение процессов при практически полной...
-
Промышленные способы очистки газовых выбросов от газо - и парообразных токсичных примесей можно разделить на три основные группы: ? абсорбция...
-
Формула изобретения - Каталитический риформинг
1. Адсорбент для очистки газов и жидкостей от галогенсодержащих соединений, включающий оксиды цинка и алюминия, соединение щелочного металла,...
-
Кислородсодержащие соединения нефти представлены карбоновыми кислотами различного строения, смолистыми соединениями. К ним следует отнести и воду,...
-
Нефть - это горная порода. Она относится к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. В зависимости от...
-
Экологическое обоснование производства - Пиролиз углеводородного сырья
Главной проблемой нефтехимических процессов является уменьшение газовых выбросов в атмосферу и сброса загрязненных сточных вод в водоемах. В процессе...
-
ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, Общие представления о катализе - Химические процессы и реакторы
Явления ускорения химических превращений в результате присутствия веществ, не принимающих видимого участия в реакции, были открыты уже на ранних этапах...
-
Заключение - Характеристика электролиза как химического процесса
Анализ научной и научно-популярной литературы свидетельствует о том, что процессы электролиза растворов и расплавов интересуют ученых и технологов в...
-
Современная нефтяная промышленность и идеи Д. И. Менделеева - Идеи Д. И. Менделеева
По сравнению с концом 19-началом 20 века гораздо улучшились методы разведки нефте и газоместорождений Комплексная модель нефтеперерабатывающего завода со...
-
Получение синтезированного газа - Анализ и технологическая оценка химического производства
Химические методы переработки нефти проводят при высоких температурах без катализатора (термический крекинг), при высоких температурах в присутствии...
-
Описание технологического процесса Процесс каталитического риформинга осуществляют при сравнительно высокой температуре и среднем давлении, в среде...
-
Технологические характеристики твердых катализаторов - Химические процессы и реакторы
Подбор катализаторов для проведения промышленных процессов - задача чрезвычайно сложная. Катализаторы очень специфичны по отношению к различным...
-
Управление отношениями между предприятиями переработки сырья и его производителями
Управление отношениями между предприятиями переработки сырья и его производителями Развитие сельскохозяйственной кооперации и интеграции в России можно...
-
Общие сведения о глиоксале Глиоксаль (этандиал, диформиль, щавелевый альдегид) -- простейший диальдегид. Несмотря на простое строение и химический состав...
-
Общие сведения о глиоксале Глиоксаль (этандиал, диформиль, щавелевый альдегид) -- простейший диальдегид. Несмотря на простое строение и химический состав...
-
Энтропия по Клаузиусу. Формулы Больцмана и Планка Во второй половине XX века произошли два события, которые в значительной мере определяют дальнейшие...
-
Физико-химические основы процесса производства этилбензола алкилированием в присутствии хлорида алюминия Исходные продукты (бензол и олефины) для...
-
Литературный обзор, Ионообменные смолы и их применение в цветной металлургии - Ионообменные смолы
Ионообменные смолы и их применение в цветной металлургии Ионообменные смолы - синтетические высокомолекулярные органические иониты, практически...
-
Физические свойства воды. В современной шкале измерений вода принята за эталон по очень многим показателям. Температурой таяния льда является 0 градусов...
-
Проблема происхождения нефти - Нефть и нефтяная промышленность
История науки знает много случаев, когда вокруг какой-нибудь проблемы разгораются жаркие споры. Такие споры идут и о происхождении нефти. Они начались в...
-
Характеристика реки Москва Москва-река - левый приток Оки, ее длина достигает 502 километра, площадь бассейна 17600 квадратных километров. Ее ширина в...
-
Состав электролита ускоренного хромирования с добавкой металлического кадмия приведен в таблице 3. Таблица 3 Компонент электролита Концентрация, г/л...
-
Металлорганосилоксаны в катализе - Современные тенденции развития металлоорганосилоксанов
Традиционно органосиланоляты щелочных металлов использовали как катализаторы анионной полимеризации органоциклосилоксанов для получения линейных...
-
Окисление природного газа и низших парафинов - Аналитический обзор получения формалина
Одним из способов получения формальдегида является окисление природного газа и низших парафинов. Данный способ с точки зрения доступности и дешевизны...
-
РОЛЬ КАТАЛИЗА В ЭКОЛОГИИ - Процесс катализа
Огромную роль призван сыграть катализ в решении актуальнейшей проблемы - охраны окружающей среды. По словам Кусто, земной шар напоминает "одиноко...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
ВИДНЫЕ ДЕЯТЕЛИ ХИМИИ О КАТАЛИЗЕ - Процесс катализа
И. Берцелиус (1837): "Известные вещества оказывают при соприкосновении с другими веществами такое влияние на последние, что возникает химическое...
-
ИСХОДНОЕ СЫРЬЕ - Производство метилового спирта
Технологический исходный газ для синтеза метанола получается в результате конверсии (превращения) углеводородного сырья : природного газа, синтез - газа...
-
Электрохимические процессы, Электродный потенциал - Систематика химических элементов
Электродный потенциал Электрохимические процессы - Это процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии. Их можно разделить на две...
Литературный обзор, Актуальность проблемы - Процесс и оценка показателей гидрогенизации тяжелого нефтяного сырья