WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

ЯКОВЛЕВ алексей аНАТОЛЬЕВИЧ

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ ЛЁГКИХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ НА АЛЮМОХРОМОВЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ

Специальность 05.17.07 –

«Химия и технология топлив и специальных продуктов»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа - 2009

Работа выполнена на кафедре «Технология нефти и газа»

Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Ахметов Арслан Фаритович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Теляшев Эльшад Гумерович;

доктор химических наук, профессор

Кудашева Флорида Хусаиновна.

Ведущая организация ГУП «Башгипронефтехим».

Защита состоится «13» мая 2009 года в 15:30 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.03 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете (УГНТУ) по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «13» апреля 2009 года.

Ученый секретарь совета Абдульминев К.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. На сегодняшний день возможности повышения эффективности каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора в традиционном технологическом исполнении практически исчерпаны. Дальнейшее повышение температуры и снижение давления ведёт к интенсивному отравлению катализатора и снижению его активности. Применение усовершенствованных полиметаллических платиносодержащих катализаторов и оптимизация технологического режима не приводят к значительному улучшению показателей процесса, т.к., при данной технологии, он достиг термодинамически возможного предела.

В связи с этим разработка принципиально новых каталитических систем и технологических решений для процесса каталитического риформинга является актуальной и представляет практический интерес.

Цель работы. Разработка каталитической системы, позволяющей перерабатывать лёгкие бензиновые фракции с высоким содержанием (70% масс. и более) лёгких алкановых углеводородов, до С7 включительно, с максимально возможным выходом ареновых углеводородов и выявление основных закономерностей процесса каталитического риформинга на данном катализаторе.

Из цели работы вытекают основные задачи исследования:

  • синтез наиболее активного катализатора ароматизации лёгких бензиновых фракций;
  • исследование влияния активных компонентов катализатора на активность и селективность процесса ароматизации лёгких бензиновых фракций;
  • исследование влияния состава сырья на показатели процесса;
  • использование установленных закономерностей процесса ароматизации лёгких бензиновых фракций для разработки принципиальной схемы его осуществления.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

  1. Теоретически обоснована и показана возможность применения алюмохромовых катализаторов промотированных калием в процессе ароматизации н-гексана, н-гептана и прямогонных бензиновых фракций 70-85°С,
    85-95°С, 70-95°С.
  2. Установлено, что наибольшей активностью и селективностью по отношению к реакциям ароматизации фракций 70-85°С, 85-95°С, 70-95°С обладает катализатор, имеющий в своём составе 13% масс. оксида хрома и
    3% масс. оксида калия, нанесённые на -окись алюминия.
  3. Предложена принципиальная технологическая схема осуществления процесса переработки лёгких прямогонных бензиновых фракций на алюмохромокалиевом катализаторе.

Практическая ценность. Технология процесса каталитического риформинга на алюмохромокалиевом катализаторе рекомендована для использования при разработке проектной документации на строительство новых, расширение, реконструкцию, техническое перевооружение действующих установок каталитического риформинга.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: 55 и 56 научно- технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2004 и 2005), VII Конгрессе нефтегазопромышленников России (Уфа, 2006).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи и 5 материалов докладов.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 129 страницах, содержит 49 рисунков, 22 таблицы и список литературы из 136 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы и сформулирована ее цель и задачи.

Анализ информации, полученной из отечественных и зарубежных литературных источников, приведенный в первой главе, показал, что:

  • процесс каталитического риформинга является основным промышленным процессом, предназначенным для химической переработки бензиновых фракций с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов;
  • при большом разнообразии применяемых катализаторов и вариантов технологического оформления, актуальной является задача повышения селективности процесса каталитического риформинга.

Критический анализ литературных данных позволил сформулировать цель и задачи исследований, обосновать выбор объектов и методов, описание которых приведено во второй главе.

Для проведения исследований процесса риформинга на синтезированных алюмохромокалиевых катализаторах и гидрирования получаемой смеси бензола и толуола использовались импульсная лабораторная установка, а также лабораторная установка проточного типа с реактором с неподвижным слоем катализатора, работающая под давлением водорода. Эксперименты по ароматизации проводились на синтезированных катализаторах, основные свойства которых представлены в таблице 1. Исследование гидрирования проводилось на промышленном катализаторе гидроизомеризации бензола К-150Б и катализаторе риформинга RG – 482.

Таблица 1 – Основные характеристики синтезированных катализаторов

Наименование показателя

Образец 1

Образец 2

Образец 3

Образец 4

1 Насыпная плотность, г/см3

1,1 – 1,2

2 Объём пор, см3/г

0,25 – 0,27

3 Удельная поверхность, м2/г

80 – 87

4 Механическая прочность

69 – 73

5 Содержание, % масс.

- Al2O3

87

84

82

75

Cr2O3

13

13

13

20

K2O

0

3

5

5

Схема лабораторной импульсной установки представлена на рисунке 1. Металлический трубчатый реактор, соединённый непосредственно с хроматографом HROM-5, помещён в печь с электрообогревом, контроль температуры в зоне реакции осуществлялся с помощью термопары ХК, подключенной к потенциометру КСП-4. Регулирование температуры осуществлялось изменением напряжения, подаваемого на обмотку печи при помощи лабораторного автотрансформатора. Ввод сырья производился с помощью микрошприца, объёмом 0-1 мкл.

Исследование качества сырья и продуктов экспериментов проводилось с использованием стандартных аналитических методов. Углеводородный состав сырья и продуктов определялся хроматографически.

В третьей главе изложены результаты исследования ароматизующей способности синтезированных алюмохромокалиевых катализаторов.

На начальном этапе исследований был произведен выбор температурных пределов выкипания фракций, использованных в качестве сырья процесса. В результате были выбраны следующие пределы выкипания: 70-85°С, 85-95°С и 70-95°С. Данный выбор был продиктован требованиями, предъявляемыми к сырью процессов изомеризации лёгких алкановых углеводородов и риформинга бензинов на платиносодержащем катализаторе.

1- баллон с водородом; 2- баллон со сжатым воздухом; 3 – хроматограф HROM-5; 4 -узел ввода сырья; 5 – реактор; 6 – печь; 7 – набивная колонка; 8 – термопара; 9 – детектор ПИД; 10 – потенциометр; 11 – самописец; 12 – интегратор; 13 – ЛАТР

Рисунок 1 – Схема лабораторной импульсной установки

Таблица 2 - Характеристика прямогонных бензиновых фракций

Показатели

фр. 70-85°С

фр. 85-95°С

фр. 70-95°С

1 Выход на исходный бензин, % масс.

7,0

11,0

18,0

2 Углеводородный состав, % масс.:

н-алканы

26,35

24,06

24,95

в т.числе н-С4

0,01

0,00

0,00

н-С5

0,20

0,01

0,08

н-С6

25,17

0,45

10,06

н-С7

0,97

23,60

14,80

н-С8

0,00

0,00

0,00

Изо-алканы

29,40

46,69

39,97

в т.числе i-С4

0,00

0,00

0,00

i-С5

0,16

0,01

0,07

i-С6

26,66

0,07

10,41

i-С7

2,57

46,34

29,32

i-С8

0,01

0,27

0,17

Циклоалканы

43,86

28,70

34,60

в т.числе С5

0,05

0,00

0,02

С6

39,30

2,19

16,62

С7

4,01

26,39

17,69

С8

0,50

0,12

0,27

Ареновые углеводороды

0,39

0,55

0,49

в т.числе бензол

0,34

0,01

0,14

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»