Методы окислительного обессеривания
Скачать 57.74 Kb.
|
| УДК 665.6 методы окислительного обессеривания в приложении к дизельному топливу цвдт зао «ванкорнефть». Гилязова Василя Ринатовна Научный руководитель: профессор кафедры ТОГСМ, канд.хим.наук Н.Ф. Орловская Сибирский Федеральный Университет В настоящее время широкое распространение получают технологии так называемых мини-нефтеперерабатывающих заводов с объёмом переработки нефти около 50 тыс. т в год в зависимости от марки топлива. Это обусловлено следующими причинами:
В связи с этим целесообразно получение качественных нефтепродуктов из нефти на месте ее добычи или вблизи месторождений. Однако, все более ужесточающиеся экологические требования к бензинам и дизельным топливам диктуют необходимость увеличения капитальных и эксплуатационных затрат на производство топлив с низким содержанием серы. В связи с этим особую актуальность приобретает поиск новых, нетрадиционных методов удаления серы при нефтепереработке. Один из таких методов - окислительное обессеривание. Окислительную десульфуризацию можно проводить при комнатной температуре и атмосферном давлении, что позволяет существенно снизить стоимость процесса. [1] В этом процессе сернистые соединения окисляются в сульфоны и сульфоксиды, которые можно впоследствии легко удалить обычными методами разделения, так как их свойства существенно отличаются от свойств углеводородов, составляющих основу нефтяных топлив. При этом значительной экономии можно добиться путем применения дешевых окислителей, таких как кислород воздуха, пероксид водорода, различные органические пероксиды и др. Цель данной работы: Повышение качества дизельного топлива производства цвдт зао «ванкорнефть» путем окислительного обессеривания. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
Содержание серы в дизельном топливе ЗАО «Ванкорнефть» не превышает 350 ppm, что соответствует 3 экологическому классу (К3), дизельное топливо ДТ-3 по ГОСТ Р 54283-2010 (дизельное топливо для автомобильных дизельных двигателей класса 3 в соответствии с приложением 2 технического регламента). Для улучшения качества топлива до классов К4 и К5 по требованиям технического регламента необходимо снизить содержание серы до 50 и 10 ppm, соответственно. Для этого, мы предлагаем окислительное обессеривание топлива. Осадки при окислении топлив, образуются при участии серосодержащих соединений. Полученные в результате окисления полярные продукты удаляются методами адсорбции. Окисление проводили кислородом воздуха в окислительной установке барботажного типа без катализатора при температуре 150ºС в течение 5 часов (100 мл ДТ, расход воздуха 10 л/ч). Окисленные дизельные фракции характеризуются [2] улучшенными смазывающими и цетановыми свойствами вследствие образования в дистиллятных фракциях пероксидов, являющихся цетаноповышающими добавками, и кислородсодержащих соединений (вторичных продуктов окисления), обладающих повышенными смазывающими свойствами. Кроме этого, окисленное дизельное топливо характеризуется лучшей приемистостью к присадкам. Адсорбцию проводили на угле активном древесном ГОСТ 6217-74 марки БАУ-А, отношение массы образца к массе сорбента 4:1. Активный уголь марки БАУ-А имеет широкий диапазон пор, сильно развитую общую пористость. Величина удельной поглощающей поверхности 700 – 800 м2 на 1г угля. Адсорбция на активированном угле позволила снизить содержание серы в исходном дизельном топливе производства на 33,5%, а окислительное обессеривание топлива с последующей адсорбцией снизило содержание серы на 54,3%. ГХ/МС анализ дизельного топлива позволил обнаружить замещенные тиофены. Для выделения и анализа серосодержащих соединений была проведена экстракция дизельной фракции серной кислотой, затем – реэкстракция разбавленного сернокислотного экстракта диэтиловым эфиром. ГХ/МС анализ эфирного экстракта показал присутствие меркаптана (замещенного ароматического тиола), что показано на рисунке 2. Рисунок 2 - Хроматограмма экстракта дизельного топлива Ванкорского месторождения  Для улучшения результатов мы предполагаем в дальнейшем провести окисление сернистых соединений топлива в присутствии катализаторов окисления, в качестве которых можно использовать соли тяжелых металлов. В литературе имеются обнадеживающие сообщения. Так, соли железа Fe (III) нитрат и Fe (III) бромид использовались [3] как катализаторы окисления на модели реактивного топлива (MJF) и на реальном реактивном топливе (JP-8) при окислении молекулярным кислородом, они эффективно превращали бензотиофены жидкого углеводородного топлива в сульфоны и/или сульфоксиды при комнатной температуре и атмосферном давлении. Топливо MJF является экспериментальной моделью (имитирование моноароматических соединений как в коммерческом реактивном топливе), а JP-8 реальное реактивное топливо с S=717 ppm. Экспериментальная часть состояла в том, что соли железа смешивали, затем измельчали в тонкодисперсный порошок и обозначали Fe-Fe. Далее Fe-Fe смешивали в течение 5 мин. с активированным углем в соотношении 1/2 или 1/3 и обозначали: Fe-Fe/ACMB – ½. Адсорбенты сушили в шкафу при 110ºС в течение 2 часов. Адсорбция сероорганических соединений после окисления топлива проводилась на активированном угле также при комнатной температуре и атмосферном давлении. Fe (III) соли являются эффективными в преобразовании бензотиофеновых соединений, существующих в жидком углеводородном топливе в сульфоны и/или сульфоксиды. Результаты показали, что молекулярный кислород участвует в окислении непосредственно. Так как активированный уголь имеет более высокую способность к адсорбции сульфонов и сульфоксидов, чем тиофеновых соединений, то можно утверждать, что двухступенчатая система Fe-Fe/ACMB является более эффективной, даже при при комнатной температуре и атмосферном давлении. Окисление проводили с катализатором в соотношении образец/катализатор 21:1(вес.) при температуре 25ºС в течение 2 часов в присутствии O2. Адсорбцию проводили при соотношении образец/адсорбент 21:1(вес.) при температуре 25ºС в течение 3 часов. Исследователям удалось понизить содержание серы в топливе-модели (MJF) на 99,5% и в реактивном топливе (JP-8) на 82,4% соответственно. Значительные преимущества проектной работы заключаются в том, что данным методом удается окислять соединения серы в топливе в присутствии молекулярного кислорода (или воздуха) при комнатной температуре и атмосферном давлении. Следовательно, этот метод более энергоэффективен, экономически эффективен и экологически чист по сравнению с другими методами, известными нам в настоящее время. Таким образом, разработанный в лабораторных условиях метод позволяет нам, в дальнейшем, спроектировать реактор для последующего внедрения в производство. Метод окислительного обессеривания - перспективный процесс для глубокой десульфурации жидкого углеводородного топлива. Список используемой литературы
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Диссертация на соискание ученой степени Защитное действие карнозина, включенного в состав нанолипосом, в условиях окислительного стресса in vitro и in vivo |  | Эколого-генетическая оценка защитного эффекта аллантоина и мочевой... Работа выполнена на кафедре генетики и в нии биологии Южного федерального университета |
| Программа вступительных экзаменационных испытаний в ординатуру по... Методы исследования пищевода. Рентгенологические методы. Эзофагоманометрия. Фармакодиагностика. Методы выявления гастроэзофагеального... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Эмпирический и теоретический методы познания. Общенаучные методы: анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, логический... |
| Реферат з курсу “Введение в численные методы” Тема: “прямые методы... Наиболее распространенными методами применительно к большим системам являются итерационные методы, использующие разложение матрицы... | | Самостоятельная работа с учебником (§5). Задание: читая параграф... Урок 1(5). Методы цитологии. Клеточная теория. Особенности химического состава клетки |
| Российской федерации Эконометрика дает методы экономических измерений, методы оценки параметров моделей микро- и макроэкономики. Важно, что эконометрические... | | Дом (6 класс) Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, методы контроля и самоконтроля |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Современные проблемы и методы биотехнологии» В67Современные проблемы и методы биотехнологии : метод указания по самостоятельной работе/сост. Т. Г. Волова, Е. И. Шишацкая. – Красноярск... | | Методы обследования беременных Ктг; основные инвазивные методы пренатальной диагностики: биопсия (аспирация) ворсин хориона (в сроке 9-12 нед.) |
| Темы рефератов для учащихся 8-9 классов Методы шифрования: от древности до наших дней. Современные методы. Не забудьте про алгоритм | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Б 1 Методология и методы ппд: качественные и количественные методы психологических и педагогических исследований |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Методы арт-терапии» Специальность:... «Методы арт-терапии» предполагает использование межпредметных связей с другими предметами. Изучение данного курса опирается на знания... | | Методические рекомендации по изучению дисциплины «Методы исследований... Целью освоения дисциплины «Методы исследования в социальной работе» является формирование целостной системы знаний об основных общенаучных... |
| Правописание приставок Методы обучения: репродуктивной, частично поисковый проблемно-поисковый, индуктивные методы самостоятельной работы | | Учебно-методический комплекс по (предмету, курсу, факультативу, спецкурсу).... Формы и методы формирования системного мышления в ходе изучения курсов истории (обществоведения) |
