Главная -> Словарь

Компонента авиабензина

По групповому химическому составу для сырья каталитического крекинга наиболее благоприятны нафтеновые углеводороды и изопарафины, так как их крекинг идет с высокими скоростями и сопровождается большим выходом бензина. Это объясняется наличием третичного атома углерода, требующего более низкие затраты энергии на отрыв третичного гидрйдного иона. Наиболее нежелательными являются голоядерные полициклические ароматические соединения, блокирующие активные центры катализатора и вызывающаие усиленное коксообразование. Кроме того, в сырье присутствуют компоненты, вызывающие необратимое дезактивирование катализатора. К таким компонентам относятся азотистые соединения и металлы . Влияние содержания металлов в сырье крекинга на скорость догрузки свежего катализатора в систему для поддержания заданной степени конверсии сырья показано в табл. 4.1 .

Процессы очистки нефтепродуктов основаны на освобождении их от нежелательных компонентов с целью получения товарных нефтепродуктов высокого качества. К нежелательным компонентам относятся, например, при производстве реактивных и дизельных топлив сернистые соединения, ароматические углеводороды и высокозасты-

По групповому химическому составу для сырья" йатаЛи-тического крекинга наиболее благоприятны нафтеновые углеводороды и изопарафины, так как их крекинг идет с высокими скоростями и сопровождается большим выходом бензина. Это объясняется наличием третичного атома углерода, требующего более низкие затраты энергии на отрыв третичного гидридного иона. Наиболее нежелательными являются голоядерныс поли циклические ароматические соединения, блокирующие активные центры катализатора и вызывающаие усиленное коксообразонание. Кроме того, в сырье присутствуют компоненты, вызывающие необратимое дезактивирование катализатора. К таким компонентам относятся азотистые соединения и металлы . Влияние содержания металлов в сырье крекинга на скорость догрузки свежего катализатора в систему для поддержания заданной степени конверсии сырья показано в табл. 4.1 .

Рассмотрим подробнее зависимость химической стабильности бензинов от их химического состава. Один из определяющих факторов высокой химической стабильности бензинов — компонентный состав. Все основные базовые и высокооктановые компоненты по химической стабильности можно условно разделить на химически стабильные и химически нестабильные продукты. К химически стабильным компонентам относятся

Топливные композиции представляют собой смеси, включающие традиционное топливо с добавкой одного или нескольких компонентов, улучшающих его энергоэкологические показатели. К таким компонентам относятся спирты, эфиры, вода и другие кислородсодержащие соединения. Использование их позволяет несколько расширить сырьевую базу энергоснабжения и, кроме того, улучшить токсические характеристики и топливную экономичность автомобилей . Добавка различных кислородсодержащих соединений к бензинам представляет собой наиболее реальную возможность расширения энергетической базы автотранспорта в рамках современной технологической готовности.

Мицеллы асфальтенов и нефтяных смол имеют структуру, точно противоположную структуре сферических мицелл мыла по Гартлею .В мицеллах мыла неполярные углеводородные группы молекул мыла направлены внутрь, а полярные группы наружу. Мицеллы мыла сольватиру-ются в полярной воде, коллоидные мицеллы битумов в неполярных маслах. В мицеллах асфальтенов и нефтяных смол полярные группы направлены внутрь мицелл, неполярные углеводородные остатки, напротив, наружу. Схема такой мицеллы представлена на рис.8. В мицеллах асфальтенов содержатся более полярные вещества, вплоть до неорганических солей, например, NaCl. К важным компонентам относятся соли металлов. Следует отметить, что среди веществ, находящихся внутри мицелл, можно обнаружить вещества, легко растворимые в воде. Это особенно удивительно потому, что нефти, из которых получен битум, целые геологические периоды контактируют с водой. Несмотря на это, вещества, легко растворимые в воде, не экстрагируются из мицелл. Они хорошо защищены в ми-

Современные авиационные бензины представляют собой смеси бензинов прямой перегонки нефтей или каталитического крекинга с высокооктановыми компонентами или добавками. К высокооктановым компонентам относятся индивидуальные углеводороды изостроения — изопентан, изооктан; продукты алкилироиания изобутана или бензола непредельными — алкилбензины, алкилбензолы; к добавкам — этиловая жидкость , дозируемая в количестве не более 4 мл на 1 кг горючего:.

При эксплуатации автомобильного транспорта большое внимание уделяется в нашей стране и за рубежом обезвреживанию продуктов сгорания топлива. К особо вредным компонентам относятся соединения свинца, выделяющиеся при использовании этилированных бензинов. В связи с этим во всех странах с развитой автомобильной промышленностью проводятся мероприятия по снижению содержания этиловой жидкости в бензинах, причем существует тенденция к постепенному отказу от нее или к ее замене другими, •безвредными антидетонаторами. В Советском Союзе применение этилированного бензина запрещено в большинстве крупных городов и в курортных зонах. Отказ от этилирования бензинов требует значительного расширения масштабов и совершенствования технологии получения высокооктановых компонентов каталитическим риформингом, изомеризацией, алкилированием.

По мере повышения требований к октановому числу автомобильных бензинов возникла необходимость подвергать риформингу наиболее низкокачественные прямогонные бензиновые фракции для возможности использования их в качестве компонентов товарных бензинов. К таким компонентам относятся бензины термического крекинга, легкого крекинга остатков я коксования. В связи со стремлением к максимальному снижению выхода остаточных нефтепродуктов даже при переработке наиболее тяжелых неф-тей ресурсы этих низкокачественных бензинов неуклонно растут. Гидрогени-зационная очистка этих бензиновых фракций для удаления вредных примесей и насыщения непредельных — в первую очередь диеновых компонентов — позволяет получить высококачественное сырье для риформинга.

Принцип применения одиночного растворителя дает ряд важных преимуществ. При нем уменьшается потребность в складских емкостях для растворителей. Устраняется также возможность взаимного загрязнения растворителей, неизбежная при применении их на одной и той же установке.-Однако применение одиночного растворителя иногда встречает трудности, связанные с выделением ацетилена из смесей с другими компонентами газа, растворимость которых близка к растворимости ацетилена. К таким компонентам относятся, например, вещества типа метилацетилена, алкены среднего молекулярного веса, а в некоторых случаях даже непревращенное алкановое сырье. Если присутствие таких соединений в ацетилене не создает никаких осложнений при процессах дальнейшей переработки, то эта проблема не имеет существенного практического значения. Однако если эти

вещества кислого и нейтрального характера. К кислым компонентам относятся

В 30-х годах широкое распространение в мировой нефтепереработке получили процессы каталитической полимеризации бутиленов, позднее пропилена, содержащихся в газах каталитического крекинга , с целью получения высокооктанового компонента авиабензина . Однако впоследствии этот процесс потерял свое бен — зпнопроизводящее значение и вытеснен более эффективным про — таблица 8.8 цессом каталитического С —алки — лирования изобутана бутиленами. Использование алкилата как вы — сокооктанового изокомпонента позволяет выпускать товарные авиа— и автобензины не только с высокой детонационной стойкостью, но и, что также важно, с меньшим содержанием в них аро — матических углеводородов.

октан, который так же, как и алкилбензин, используют в качестве компонента авиабензина.

2. Бензиновый дистиллят, полученный из керосина путем его каталитического крекинга, разделяют на две части: легкую — с; концом кипения около 160° и тяжелую — с пределами кипения ст 160° до 280°. В качестве сырья для производства базового бензина — компонента авиабензина сорта 115/145 — в дальнейшем используется только тяжелая часть, т. е. лигроин. Легкую же часть добавляют к автобензину.

Получение авиабензина повышенной сортности, например сорта 115/145, более сложно, чем 100-октанового топлива. Одна из схем производства высокосортного авиабензина представлена на рис. 43 и описана на стр. 102. Применительно к этой схеме в табл. 43 дан баланс процесса производства из керосина базового бензина — компонента авиабензина сорта 115/145, а в табл. 44 характеристики исходного сырья и получаемых продуктов.

Двухступенчатый процесс термофор для получения бензина — компонента авиабензина сорта 115/145

Пример 14. 11. В резервуар, где имеется 500 го бензина с содержанием ТЭС 2,3 г на 1 кг, необходимо добавить этиловую жидкость вместе с неэтилированными компонеятами, всего 200 та, с тем чтобы приготовить 700 та бензина Б-100/130. Определить необходимые количества этиловой жидкости и компонента авиабензина для этой операция. Сорт применяемой этиловой жидкости Р-9 . Норма содержания ТЭС в бензине Б-100/130 2,7 г на 1 кг бензина.

Ранее проведенные исследования показали, что в качестве сырья для процесса получения базового компонента авиабензина необходимо использовать фракцию, выкипающую в пределах 62-150°С, т.к. при переработке бензиновых фракций с температурой начала кипения выше 70°С и концом кипения более 150°С получается катализат, не удовлетворяющий требованиям ГОСТ 1012-72 по фракционному составу, а именно по температуре выкипания 10%-й точки и температуре выкипания 90%-й точки . Была показана принципиальная возможность получения базового компонента авиабензина путем

Опыт работы с металлоцеолитными катализаторами и разработка платиноэрионитного катализатора риформинга СГ-ЗП, на котором в зависимости от сырья и технологических параметров возможно протекание реакций дегидрирования нафтенов, гидроизомеризации нафтенов, изомеризации и гидрокрекинга н-парафинов, позволили выдвинуть предположение о возможности переработки бензиновых фракций с целью получения базового компонента авиабензина Б-91/115 непосредственно на катализаторе СГ-ЗП.

На Куйбышевском НПЗ производился высокосортный авиабензин марки Б-91/115 по следующей рецептуре: катализат риформинга мягкого режима -57% мае., алкилбензин - 35% мае., толуол - 8% мае. Столь высокое содержание в авиабензине алкилбензина и толуола было обусловлено не только необходимостью существенного улучшения антидетонационных свойств товарной композиции, но и приведением её фракционного состава в соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72. Известно, что получаемый при каталитическом риформинге катализат по фракционному составу мало отличается от перерабатываемого сырья: следовательно, для получения риформата, близкого по фракционному составу товарному авиабензину Б-91/115, на установке надо перерабатывать бензиновую фракцию аналогичного фракционного состава. С этой позиции наиболее приемлемым сырьём для получения базового компонента авиабензина Б-91/115 могут быть фракции 62-140°С или 85-140°С. В таблице 5.6 приведена характеристика этих фракций и получаемых катализатов риформинга, а также требования ГОСТ 1012-72, предъявляемые к авиабензину Б-91/115.

Риформат фракции 85-140°С по 10- и 50%-ным точкам выкипания не отвечает ГОСТ 1012-72, катализат фракции 62-140°С по фракционному составу полностью соответствует авиабензину Б-91/115. В то же время обращает на себя внимание высокое содержание ароматических углеводородов в катализа!с фракции 62-140°С; для доведения его до требуемого ГОСТом уровня товарная композиция должна содержать около 40% изопарафинового компонента алкилбензина. Риформат указанного выше состава был получен при использовании алюмоплатинового катализатора АП-64; аналогичный катализат получался и на полиметаллическом катализаторе КР-110 Следовательно, для получения базового компонента авиабензина Б-91/115 требуемого качества традиционные катализаторы риформинга оказались непригодными.

Таким образом, комбинированная переработка бензиновой фракции 62-140°С с использованием алюмоплатинового катализатора АП-64 и платиноэрионитного катализатора СГ-ЗП, в сравнении с переработкой этой фракции только на катализаторе СГ-ЗП, позволяет не только заметно увеличить выход жидких продуктов, но и улучшить их качество. Комбинированный процесс может быть реализован на действующих установках каталитического риформинга при весьма небольшой их реконструкции. При этом в реакторе первой и второй ступеней риформирования должен загружаться катализатор АП-64 или серии КР, а в реактор третьей ступени - катализатор СГ-ЗП. Комбинированный процесс имеет ещё и другое преимущество перед процессом получения базового компонента авиабензина только на платиноэрионитном катализаторе -это возможность регулировать содержание ароматических углеводородов в катализате: в случае высокого содержания их в катализате, например, при переработке высоконафтенистых бензиновых фракций, температура в слое платиноэрионитного катализатора может быть понижена до уровня, когда будет происходить частичное гидрирование «избыточного» количества ароматических углеводородов.