Таблица 4 – Вещественный состав продуктов крекинга битума в различных условиях
Процесс
S
общ
в маслах,
мас. %
Состав жидких продуктов, мас. %
масла
смолы
асфальтены
Исходный битум
0.30
49.17
44.89
5.94
Крекинг в автоклаве
0.43
41.49
19.14
7.07
Битум+изопропанол+CuO в
проточных условиях
0,31
56,60
24,28
15,29
Таким образом, в результате проведенных исследований показано, что методом
паротепловой экстракции, варьируя условия и добавки можно управлять процессом
экстракции и влиять на свойства получаемых продуктов.
Заключение
Отработаны условия термокаталитического крекинга природного битума
месторождения Беке в сверхкритических условиях в проточной установке. Показано, что
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
349
варьируя условия и добавки можно значительно снизить газо- и коксообразование в
процессе крекинга битума, а также существенно улучшить фракционный состав
полученных жидких продуктов (“синтетической нефти”). Введение добавок в процессе
крекинга в стационарных условиях приводит к увеличению выхода газообразных
продуктов (до 3,42 - 8,50 мас. %), масел (до 43,31 - 58,91 мас. %) и асфальтенов (до 7,34 -
25,22 мас. %), при этом доля смол существенно снижается (до 3,89 - 8,77 мас. %).
Показано, что вводя добавки возможно влиять на процесс крекинга, увеличивая выход
жидких продуктов.
Благодарность
Работа проведена по договору № 60/16 от 20 мая 2016 г. между РГП «Институт
проблем горения» и ИХ СО РАН в рамках выполнения грантового проекта МОН РК
«Разработка технологии СКФ-экстракции природных битумов из нефтебитуминозных
пород» на 2015-2017 гг.
Список литературы
1 Окунев А.Г., Пархомчук Е.В., Лысиков А.И., Парунин П.Д., Семейкина В.С.,
Пармон В.Н. Каталитическая гидропереработка тяжелого нефтяного сырья // Успехи
химии. – 2015. – № 9. – С. 981–999.
2 Hosseinpour M., Ahmadi S.J., Fatemi S. Successive co-operation of supercritical water
and silica-supported iron oxide nanoparticles in upgrading of heavy petroleum residue:
Suppression of coke deposition over catalyst // Journal of supercritical fluids. – 2015. – V. 100. –
P. 70-78.
3 Zhen-Min Cheng, Yong Ding, Li-Qun Zhao. Effects of Supercritical Water in vacuum
Reside Upgrading // Energy&Fuels. – 2009. – V. 23. – P. 3178–3183.
References
1 Okunev AG, Parkhomchuk EV, Lysikov AI, Parunin PD, Semeikina VS, Parmon VN.
Catalytic hydroprocessing of heavy oil feedstocks // RUSS CHEM REV, 2015, 84 (9), 981–999.
DOI: 10.1070/RCR4486.
2 Hosseinpour M., Ahmadi S.J., Fatemi S. Successive co-operation of supercritical water
and silica-supported iron oxide nanoparticles in upgrading of heavy petroleum residue:
Suppression of coke deposition over catalyst // Journal of supercritical fluids. – 2015. – V. 100. –
P. 70-78.
3 Zhen-Min Cheng, Yong Ding, Li-Qun Zhao. Effects of Supercritical Water in vacuum
Reside Upgrading // Energy&Fuels. – 2009. – V. 23. – P. 3178–3183.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
350
УДК 662.765
Сулейменов Д.C.
, Акчина М., Мырзалиева С.К.
Қ.И. Сәтпаев атындағы Қазақ Ұлттық техникалық зерттеу университеті, Алматы қ.,
Қазақстан
E-mail:
suleimenov.d@mail.ru
Тұрақсыз газды бензинді терең өндірудегі жаңа технологиялық шешімдер
Тұрақсыз бензинді тереңдеп өндеп алу үшін, тек бензинсіздендіру қондырғысын
жетілдіру жеткіліксіз. Ескі технологияларға қарағанда, жетілдірілген технологияны
пайдалану әлде қайда тиімді. Бұл жұмыста, біз тек қондырғының жетілдіру сұрағына
тоқталып қоймай, сол қондырғының тиімділігін арттыратын технологияға да назар
аударылды.
Түйін сөздер: мұнай өңдеу, тұрақсыз газды бензин, саптамалы жанасу қондырғысы,
бензинсіздендіру мұнарасы.
Сулейменов Д.C., Акчина М., Мырзалиева С.К.
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.
Сатпаева, г. Алматы, Казахстан
Новые технологические решения при глубоком отборе нестабильного газового
бензина
Для глубокого отбора нестабильного газового бензина не достаточно уделять
внимание
только
улучшению
установки
отбензинивания.
Надо
тщательно
проанализировать использующеюся технологию отбензинивания. В этой работе мы
уделили внимание не только отбензинивающей колонне, но использующимся в
промышленности технологиям.
Ключевые слова: переработка нефти, нестабильного газового бензина, насадка ,
колонна отбензинивания.
Suleimenov D.S., Akchina M., Myrzalieva S.K.
K.I. Satpayev Kazakh National Research University, Almaty, Kazakhstan
New technological solutions in deep selection of unstable gas of gasoline
For deep selection of unstable gas gasoline is not enough to pay attention only to improve
the topping installation. It is necessary to carefully analyze the use technology topping. In this
work, we paid attention not only topping column, but are used in industrial technologies.
Keywords: oil refining, unstable gas gasoline, tip, topping column.
Кіріспе
Тұрақсыз бензинді тереңдеп өндеп алу үшін, тек бензинсіздендіру қондырғысын
жетілдіру жеткіліксіз. Ескі технологияларға қарағанда, жетілдірілген технологияны
пайдалану әлде қайда тиімді [1,2]. Бұл жұмыста, біз тек қондырғының жетілдіру сұрағына
тоқталып қоймай, сол қондырғының тиімділігін арттыратын технологияға да назар
аударылды.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
351
Тұрақсыз газды бензинді терең өндіру технологияларының сараптамасы төменгі
кестеде көрсетілген (кесте 1).
Бензинсіздендіру мұнарасына мұнайды екі ағын мен айдау бөлігіне су буын жіберу
сызбасы төменгі суретте көрсетілген (сурет 1) [3]:
1 – ректификационды мұнара, 2 – атмосфералық пеш, 3 – себелеу сыйымдылығы, 4
– тоңазытқыш – конденсатор, I – тұзсызданған мұнайдың бірінші ағыны, II – себелеу, III –
бензин, IV – газдар, V - негізгі ректификационды колоннаға жөнелтілетін мұнай, VI –
тұзсызданған мұнайдың екінші ағыны, VII – су буы.
Сурет 1 – Мұнайды екі ағын мен айдау бөлігіне су буын жіберу сызбасы
Тәжірибелік бөлім
Бензинсіздендіру мұнарасына жұмыс істеу режимі зерттелінді, соңғы кезде көп
қолданыс тапқан сызбалармен салыстырылу жасалды. Зерттеу мұнайдың үш түріне
жүргізілді.
Сызба 1 – шикізатты бір ағын және ыстық ағын циркуляциясына негізделген
технологиялық сызба
Сызба 2 - шикізатты бір ағын арқылы беріп және колонна астына су буын беруіне
негізделген технологиялық сызба
Сызба 3 – тұзсыздалған мұнайды колонна астыннан беруіне негізделген
технологиялық сызба
Сызба 4 - Бензинсіздендіру колоннасына мұнайды екі ағын мен айдау бөлігіне су
буын жіберуіне негізделген технологиялық сызба.
Нәтижелермен талқылау
Кестеге сүйенсек, тұрақсыз бензинді терең өндіру 1 және 4 сызбаларына сәйкес.
Дегеңмен, 4 сызба 1 сызбаға қарағанда әлде қайда тиімдірек болып келеді:
- бензин өндіру терендігі 2% жоғары;
- бензиннің газды фазамен жоғалымы 50% төмен;
- суық себелеу шығыны 40% төмен;
- колоннаға жіберілетін жылу қосындысы 8% төмен.
Ал 4 сызба 3 сызбадан қарағанда 30%, 2 сызбаға қарағанда 34% бензинді артық
өндіреді. Яғни, тұрақсыз газды бензинді өндіру тереңдігі басым болғанын көрсетеді.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
352
Кесте 1 – Тұрақсыз газды бензинді терең өндіру технологияларының сараптамасы
Көрсеткіштер
Сызба 1
Сызба 2
Сызба 3
Сызба 4
Шығын, т/сағ
Шикізат 1
300,0
300,0
200,0
200,0
Шикізат 2
---
---
100,0
100,0
Ыстық ағын
92,64
---
---
---
бензин
48,5
32,5
34,5
49,5
газ
1,05
2,39
2,55
0,46
Бензинсізденген мұнай
250,45
265,11
262,95
250,04
себелеу
15,10
2,77
5,42
9,13
Су буы
---
4,0
---
2,0
Температура, °C:
Колонна үсті
165,5
146,7
157,1
160,0
Колонна асты
205,7
155,0
189,5
183,8
Шикізат 1
160,0
160,0
160,0
160,0
Шикізат 2
---
---
240,0
240,0
Ыстық ағын
340,0
---
---
---
жылу жеткізу(жылу алу),
Мкал/сағ:
Шикізат 1
26002
26002
17344
17344
Шикізат 2
---
---
15171
15171
Ыстық ағын
10931
---
---
---
Су буы
---
3000
---
1500
Жылу жеткізу қосындысы
36933
29002
32515
34015
себелеу
7703
7680
4746
8760
Жіберілетін және алынатын
жылу қосындысы
44636
36682
37261
42775
Фракционды құрамы:
Қб – 180 °C бензинде
94,97
96,77
96,22
94,99
Қб – 105 °C бензинсізденген
мұнайда
7,96
9,49
9,55
7,88
Бензиннің қайнау шегі, °C
190
181
185
189
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
353
Қазіргі кезде, тұрақсыз бензинді өндіру тек қолданатын қондырғылармен ғана
шектелмейді. Дұрыс таңдалған сызба алынатын өнімдердің сапасы мен мөлшеріне тікелей
әсер етеді. 4 сызба бойынша жұмыс істелген мұнарада табақшалы жанасу қондырғылар
қолданған. Табақшалы жанасу қондырғының орнына саптамалы қондырғы қолданысы да
зерттелген. Саптамалы жанасу қондырғы тұрақсыз бензин өнімін 10% қосымша
жоғарылатады. Қаратырылған сызбалардың кемшіліктері мен артықшылықтары бар.
Жұмыстың нәтижесіне келетін болсақ, тұрақсыз газды бензинді терең өндеу
мақсатында, бензинсіздендіру мұнарасына мұнайды екі ағын мен айдау бөлігіне су буын
жіберу сызбасы тиімді екенін көрсеттік. Бұл технологиялық сызбаның басқа сызбалардан
артықшылығын көрсету үшін, алынған көрсеткіщтердің кестесін келтірдік (кесте 1).
Қорытынды
Сонымен, бензинсіздендіру мұнарасын жанарту екі сатыда жүргізілуі керек.
Бірінші сатысында, икемді технологиялық сызбаны тандап, мұнараны жаңа режимде
жұмыс істелуіне үрдісті даярлау.Екінші сатысында, мұнара жұмысын жеілдіруді, негізгі
өнімдердің өндіру көрсеткішін арттыруда қосымша жұмыстарды ұйцмдастыру.
Бензинсіздендіру мұнарасы мұнайды екі ағын мен айдау бөлігіне су буын жіберуіне
негізделген технологиялық сызба тұрақсыз бензинді өндіру тереңдігін арттырады. Ал
қосымша саптамалы жанасу қондырғымен жабдықтау, өндіру тереңдігін біршама
арттырады.
Әдебиеттер тізімі
1
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии:
Пособие по проектированию - М.: Химия, 1991. — 496 с.
2
Багатуров С.А. Теория и расчет перегонки и ректификации. – М.:
Гостоптехиздат, 1962. - 436 с.
3
Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. – М.: Химия,
1981. - 352 с
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
354
УДК 544.46:665.75:662.7
Тулепов М.И.*, Ақылбай Ә.Қ., Амир Ж., Ешимбетова Д., Габдрашева Ш.Е.,
Байсейтов Д.А., Пустовалов И., Алешкова С.
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан
*Е-mail: tulepov@rambler.ru
Получение жидкого топлива из твердых органических отходов и угля в присутствии
пастообразователей
В данной работе исследовано влияние катализаторов на показатели процесса
гидрогенизации бурого угля Каражирского месторождения. Был осуществлен подбор
оптимального состава катализатора. Установлены факторы влияния на реакционную
способность угля при его гидрогенизации, также определен больший выход жидких
продуктов. Определены основные параметры, влияющие на степень ожижения угля при
гидрогенизации и получении из нее жидких продуктов. Разработан и подготовлен к
опытной проверке процесс ожижения угля для производства котельного топлива и
химических продуктов. Показаны преимущества предлагаемого способа получения
жидких продуктов из угля, который позволит осуществить высокий выход
углеводородных продуктов выкипающих до 200 °С, исключить из технологической схемы
процесса стадии выделения и гидрооблагораживания пастообразователя, возможность
утилизирования промышленных и бытовых отходов полимерных материалов.
Ключевые слова: уголь, гидрогенизация, пастообразователи, Балхашский
концентрат, катализаторы, механоактивация, углехимический синтез.
Тулепов М.И., Ақылбай Ә.Қ., Амир Ж., Ешимбетова Д., Габдрашева Ш.Е., Байсейтов
Д. А., Пустовалов И., Алешкова С.
Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы қ., Қазақстан
Пасто
түзгіштер қатысуымен қатты органикалық қалдықтарынан және
көмірден сұйық отын өндіріп алу
Бұл жұмыс барысында катализаторлардың отаны Каражир болып табылатын
көмірдің гидрогенизация процессінің көрсеткішіне ықпалы зерттелген.Катализаторлардың
оңтайлы құрамының таңдалуы жүзеге асырылған.Көмірдің реактивті қабілетіне және
оның гидрогенизациясына ықпал еткен факторлар анықталды,сонымен қатар сұйық
өнімдердің жоғары өнімділігі де анықталды.Гидрогенизация және одан сұйық өнім алу
кезінде
көмірдің
сұйылту
көрсеткішіне
әсер
ететін
негізгі
параметрлер
анықталды.Химиялық өнім және отын,мұнай өндіру үшін көмірдің сұйылту процессі
тәжірибелі тексеруге дайын және ойлап табылды.200 °С-та қайнайтын көмірсутек
өнімдерінің жоғары өнімділігіне мүмкіндік беретін,көмірден сұйық өнімдерді өндіру
ұсынылатын тәсілінің артықшылығы көрсетілген,гидротазалау паста-жасаушы және
іріктеу кезеңі процессінің технологиялық схемасынан жою,өндірістік және тұрмыстық
қалдықтарды полимерлік материалдарды утилиздеу мүмкіндігі.
Түйін сөздер: көмір, гидрогенизация, пасто түзгіштер, Балқаш концентраты,
катализаторлар, механоактивация, көмірхимиялық синтез.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
355
Tulepov M. I., Akylbai A.K., Amir J., Eshimbetova D., Gabdrasheva Sh.E.,
Baiseitov D.A., Pystovalov I., Aleshkova S.
al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan
Preparation of liquid fuel and solid organic waste in the presence of coal paste.
In this work we investigated the effect on the performance of catalysis of hydrogenation of
brown coal Karazhirsk birthplace.Selection of the optimum catalyst composition was
realized.The factors of influence on the reaction of coal by its hydrogenation ability,also
identified a higher yield of liquid products.The main parameters determine,which affect the
degree of liquefaction of coal hydrogenation and obtaining therefrom the liquid
products.Designed and prepared for the experienced verification of the coal liquefaction process
for the production of fuel oil and chemical products.The advantages of the proposed method for
producing liquid products from coal are shown,which will allow for a high yield of hydrocarbon
products boiling up to 200 ° C, exclude from the technological process scheme selection stage
and paste-hydroforming, possibility utilization of industrial and household waste polymeric
materials.
Key words: coal, hydrogenation,paste, Balkhash concentrate, catalysts, mechanical
activation, coal chemical synthesis.
Введение
Процесс ожижения угля осуществляется по сложному механизму, который состоит
из последовательно- параллельных реакций [1].
Для производства жидких продуктов используют процессы гидрогенизации угля,
пиролиза, растворения в органических растворителях, а также процессы, совмещающие
получение синтез-газа из твердого сырья и его последующую переработку в метанол,
бензин, дизельное топливо [1,2].
К настоящему времени осуществлен значительный подбор катализаторов,
обеспечивающих снижение давления водорода в процессе гидрирования угля до 10-15
МПа. Наибольший практический интерес представляют дешевые катализаторы на основе
железа. Их применение позволяет отказаться от дорогостоящей стадии извлечения
катализатора из твердого шлама процесса гидрирования угля [3].
Предварительные исследование бурого угля Каражирского месторождения показало
целесообразность увеличения его добычи в стране, в основном для производства
электроэнергии, топливных брикетов, сорбентов и гуминовых препаратов. Также из
бурого угля можно получить котельное топливо [4,5].
Возможность использования бурого угля Каражирского месторождения как сырья
для производства жидкого синтетического топлива и газа, может быть осуществлена с
достижением таких задач, как оптимизация режимов процесса: температурных и
временных параметров достижения стационарного режима, гидродинамических условий,
стадии ввода катализатора в реакционную среду [1-5].
Экспериментальная часть
В качестве объекта исследования для проведения процессов гидрогенизации угля,
исследования структуры и состава углей использовали уголь месторождения Каражира и
Экибастузский Центрального региона Казахстана.
ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ
356
В качестве катализаторов использовался концентрат Балхашского месторождения
представляющего собой смесь пиритов и халькопирритов с общим содержанием Fe – 24
%, Cu – 30 %, Аl – 12 % и серы S – 12 %.
Для
проведения
экспериментов
смеси
твердых
полимерных
остатков
предварительно подвергали термообработке и затем совместно с углем проводили
механообработку до размера частиц > 200 мкм. В качестве растворителей применяли
толуол, бензол, спиртобензол, нафталин, ацетон.
С целью подбора оптимального катализатора в смеси угля и нефтяного
пастообразователя-гудрона была проведена серия опытов. В качестве носителей
использовали уголь с пастообразователем, а в качестве активной фазы следующий ряд
металлов: Co, Fe, Балхашский концентрат (БК) и механоактивированный концентрат
МБК. Процентное содержание металла во всех катализаторах составляла 5 %.
Эксперимент проводился при температуре 325 ºС и давлении 5 МПа.
При исследовании угля Каражирского месторождения, гидрогенизацию проводили
при температуре 400 ºС, в качестве каталитической добавки использовали Балхашский
концентрат (БК). Масса угля составила 30 г. В эксперименте изучали влияние давления,
изменение массового отношения донор водорода (тетралин)/уголь (Т/У) и
продолжительности процесса гидрогенизации на выход жидких продуктов, асфальтенов,
преасфальтенов и степень конверсии ОМУ. В таблице 1 приведены условия
гидрогенизации.
Эксперименты по превращению угля, резиновой крошки и полимеров в жидкое
топливо проводили при их нагревании до 220-660 °С и давлении 1-3 МПа в присутствии в
качестве доноров водорода нефтяных остатков и тетралина, взятые в количестве 25-75 %
по отношению к весу смеси.
Достарыңызбен бөлісу: |