Улучшение качества всесезонного масла
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
и позволяет предотвратить резкое повышение температуры, а значит и увеличить срок его службы.
3.1.5 Стоимость катализатора
Коммерческая оценка показала, что на установке гидроочистки производительностью 1,5 млн.т/год по сырью с загрузкой катализатора 50 т и общим сроком эксплуатации 6 лет доля его цены в себестоимости гидравлических масел составляет 0,1% [22]. Таким образом, влияние цены катализатора на себестоимость целевого продукта незначительно, а чистая прибыль, получаемая от реализации качественных гидравлических масел с большим избытком окупает стоимость собственно катализатора.
3.2 Выбор оптимальных технологических параметров процесса
Поскольку активность катализатора сильно зависит от параметров проведения процесса, то необходимо подбирать условия, обеспечивающие эффективную работу катализатора в течение всего срока его эксплуатации. Для катализатора ГКД-202 были проведены испытания на зависимость его активности от параметров процесса, где оказалось, что максимальная степень обессеривания (95%) достигается в следующих интервалах:
Температура: 340 - 370 єС;
Объемная скорость подачи сырья: 3,8 - 4,5 ч-1;
Среднее давление: 2,9 - 3,2 МПа;
Кратность циркуляции водородсодержащего газа: не менее 450.
Степень конверсии ароматических углеводородов на катализаторе гидрирования НВС-А при тех же условиях достигает 65% (масс.).
3.3 Выводы по анализу результатов патентно-информационного поиска и выбору способа достижения цели проектирования
Использование в промышленности Al-Ni-Mo-катализатора марки ГП-534 достигает снижение содержания серы до 99%, но его производительность по сырью значительно ниже, что не позволяет интенсифицировать процесс. К тому же промышленный катализатор плохо переводит ароматические углеводороды в нафтеновые. С успехом решить проблему интенсификации процесса гидроочистки поможет новый катализатор марки ГКД-202. Его объемная скорость по сырью 3,8-4,5 ч-1, а у ГП-534 - 0,5-1,2 ч-1. Таким образом, производительность нового катализатора по сырью становится выше в 7,6 - 3,8 раз. Новый катализатор отличается повышенной прочностью гранул, большим периодом регенерации, высокой активностью и большим сроком службы. Решить проблему снижения ароматических углеводородов во фракции поможет Al-Ni-W катализатор марки НВС-А. Он достаточно активен в превращении моно-, ди- и полиароматических углеводородов в стабильные нафтеновые углеводороды и устойчив к отравлению каталитическими ядами. Таким образом, целесообразным техническим решением будет применение системы из двух катализаторов: катализатора гидроочистки ГКД-202 и катализатора гидрирования НВС-А. Поскольку катализатор гидрирования устойчивый к отравлению сернистыми и азотистыми соединениями, его можно разместить во второй секции после катализатора гидроочистки. Посекционированное расположение двух катализаторов в одном реакторе одновременно может решить две проблемы: проблему обессеривания и проблему деароматизации сырья.
Замена фарфоровых шаров на форконтакт ФОР-1 позволяет снизить попадание механических примесей, улучшить распределение сырьевого потока по объему реактора, а также на 20-25 % снизить перепад давления по высоте реактора. Активация катализатора гидроочистки комбинированным способом сильно повышает его активность и позволяет получить стабильный гидрогенизат на начальной стадии эксплуатации катализатора при температурах на 20-30 єС ниже, что в свою очередь способствует увеличению продолжительности цикла реакции и межрегенерационного периода эксплуатации катализатора.
Активация катализатора гидрирования НВС-А не требуется, поскольку он изначально состоит из сульфидов никеля и вольфрама.
4. ИНЖЕНЕРНЫЕ ОСНОВЫ ВЫБРАННОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТА
.1 Химические уравнения процесса гидроочистки [39, 40]
Процесс гидроочистки осуществляется действием водорода на исходное сырье в присутствии катализатора. Основные реакции, происходящие при гидроочистки: гидрогенолиз связей углерод-гетероатом с практически полным превращением серо-, азот- и кислородсодержащих органических соединений в предельные углеводороды с одновременным образованием легко удаляемых H2S, NH3 и водяных паров, насыщение непредельных и ароматических углеводородов, а также изомеризация и гидрокрекинг парафиновых и нафтеновых углеводородов.
Основные реакции гидрогенолиза сернистых соединений можно представить следующими схемами:
меркаптаны гидрируются до сероводорода и соответствующего углеводорода (R = C6 -С8):
R-SH + H2 RH + H2S
- сульфиды гидрируются до соответствующих алканов (R, R= C4 - C8):
R-S-R + 2H2 R-H + RH + H2S
- дисульфиды гидрируются до сероводорода и соответствующих углеводородов также через стадию образования меркаптанов (R, R= C2 - C4):
R-SS-R + 3H2 RH + RH + 2H2S
- тиофаны гидрируются с образованием соответствующих алифатических углеводородов:
тиофены дают такие же продукты, как и тиофаны:
- бензотиофены гидрируются по схеме:
Реакции гидрирования азоторганических соединений аналогичны реакциям гидрирования сернистых соединений. Гидрогенолиз азотистых соединений сопровождается выделением свободного аммиака. В связи с высокой устойчивостью азоторганических соединений нефти азот удаляется при гидроочистке с большим трудом. Наиболее типичными для дизельных фр?/p>