Рефераты. Риформинг как способ получения бензинов с улучшенными характеристиками






Использование промотированных хлором катализаторов и изменения технологии процесса позволили производить риформат с октановым числом 95.

Тенденция к укрупнению привела к созданию и широкому промышленному использованию установки каталитического риформинга Л-35-11/1000 мощностью по сырью 1 млн т/год. Ниже даны технико-экономические показатели установок каталитического риформинга различной мощности ( в тыс. т/год ):

Таблица 2

 


300

600

1000

Себестоимость бензина риформинга с октановым числом 95, %

100

95

91

Удельные капиталовложения, %

100

79

67

Приведенные затраты, %

100

93

88

Производительность труда, тыс. т/чел.

9,1

15,6

31,5

Удельная металлоемкость, кг/т

10,2

7,9

3,6

 

Третий этап развития процесса каталитического риформинга связан с применением высокостабильных полиметаллических катализаторов серии КР.

Высокая стабильность полиметаллических катализаторов и хорошая регенерационная способность обеспечивают большие сроки их службы. Преимущества полиметаллических катализаторов были в значительной мере использованы на вошедших в эксплуатацию установках ЛЧ-35-11/1000.

При переводе действующих установок риформинга на полиметаллические катализаторы серии КР технико-экономические показатели их работы повышаются, чему способствует ряд факторов. Стоимость полиметаллических катализаторов ниже стоимости монометаллических вследствие более низкого содержания платины. Высокая стабильность полиметаллических катализаторов обеспечивает более длительный межрегенерационный период их работы, в частности в жестких условиях процесса; она позволяет также осуществлять процесс при более низких давлениях, не опасаясь быстрого закоксовывания катализатора, что обеспечивает увеличение выходов целевых продуктов реакции ( в том числе бензина риформинга ). Селективность полиметаллических катализаторов, вследствие высокой их стабильности, снижается значительно медленнее, чем селективность катализаторов монометаллических. Поэтому выход целевых продуктов риформинга за весь реакционный период выше при работе на полиметаллических катализаторах.



Основные технико-экономические показатели процесса риформинга.

Эксплуатационные расходы в процессе каталитического риформинга складываются в основном из расходов на сырье, пар, воду и электроэнергию, на замену катализатора, рабочую силу, из расходов по уходу за оборудованием и на его ремонт и, наконец, на амортизацию. Основные эксплуатационные расходы при выпуске бензина с октановым числом 93 по исследовательскому методу распределяются примерно следующим образом: исходное сырье 80-85%, энергетические расходы 8-11% и замена ( расход ) катализатора около 8%. Распределение капиталовложений следующее: около 68% на оборудование и до 32% на загруженный в систему катализатор.

Анализ в условиях США основных факторов при выборе схемы каталитического риформинга для выпуска бензина с октановым числом 93 по исследовательскому методу показал, что минимальные капиталовложения требуются для процесса без регенерации катализатора; минимальные эксплуатационные расходы получены при проведении регенерации в резервном реакторе в процессе ультраформинг.

По другим данным, при выпуске бензина с октановым числом 95-100 по исследовательскому методу в процессе без регенерации стоимость катализатора, вследствие необходимости его замены, резко увеличивается по мере повышения октанового числа выпускаемого риформинг-бензина. Особенно сильно это сказывается в случае переработки сырья с высоким содержанием парафиновых углеводородов. Применение регенереруемого катализатора непосредственно в установках каталитического риформинга позволило значительно снизить затраты при получении высокооктановых бензинов.

Экономическая эффективность повышения октанового числа автомобильных бензинов характеризуется данными таблицы 3.

Таблица 3

Показатели

Автомобильный бензин

при цене нефти 100 $/т

А-72

А-76

АИ-93

Приведенные затраты,$

 

 

 

     на получение 1 т бензина

154,96

157,38

164,77

     на 100 ткм работы         

     автотранспорта

0,646

0,609

0,537

Экономический эффект на 1 т нефти,$

-

6,28

( по сравнению с А-72 )

13,93

( по сравнению с А-76 )

 

Применение высокооктановых бензинов способствует не только повышению топливной экономичности, но и снижению металлоемкости двигателя, увеличению его мощности и длительности межремонтного пробега автомобиля. Поэтому экономически целесообразно развивать производство автомобильных бензинов в направлении повышения их качества путем внедрения высокоэффективных вторичных процессов, в том числе и процесса каталитического риформинга. Это позволит более эффективно использовать нефтяные ресурсы.


Экологические аспекты проблемы.

Наряду с трудностями обеспечения автомобильного транспорта бензинами высокого качества в требуемых объемах остро встала проблема снижения загрязнения окружающей Среды вредными выбросами автомобилей. Для обеспечения четкой и эффективной работы автомобильных двигателей требуются топлива, обладающие высшими антидетонационными свойствами. Это достигается за счет вовлечения в состав топлив добавок типа алкилбензола, ароматических углеводородов, соединений свинца. Однако, топливные композиции, содержащие соединения свинца, обладают повышенной токсичностью и не соответствуют современным требованиям охраны окружающей Среды.

ВНИИ НП совместно с заинтересованными организациями разработаны технические требования к автомобильным неэтилированным бензинам с улучшенными экологическими свойствами, применение которых позволит снизить выбросы вредных веществ и токсичность отработавших газов.

Вот некоторые из них:

- детонационная стойкость:

  октановое число

   - по моторному методу - не менее 85,0

   - по исследовательскому методу - не менее 95,0

- массовая концентрация свинца, г/куб. дм бензина - не

  более 0,013

- содержание бензола,% об. - не более 5,0

- давление насыщенных паров бензина, кПа ( мм рт.ст.) -

  44,0-69,3 ( 330-520 )

- кислотность, мг КОН/ 100 куб.см - не более 3,0

- массовая доля серы,% - не более 0,05


В АО “Ново-Уфимский НПЗ” организовано промышленное производство автомобильных неэтилированных бензинов АИ-91, АИ-93 и АИ-95 с улучшенными экологическими характеристиками. Содержание бензола составляет не более 3,5% об., общей серы - не более 0,03%; давление насыщенных паров - не более 79,9 кПа.

Повышение требований к качеству бензина: увеличение октанового числа, уменьшение дымносности выхлопных газов, уменьшение в них окислов азота, углерода, а также предотвращение самовоспламенения и обеспечение более четкой и эффективной работы двигателей обуславливает необходимость более широкого использования для компаундирования бензинов, соединений, содержащих кислород, например, алкиловых эфиров, спиртов.

За последние 2-3 года в АО НУНПЗ проведены исследовательские работы по оценке эффективности кислородосодержащих добавок, выпускаемых отечественной нефтехимической промышленностью: метилтретамиловый эфир (МТАЭ), метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), диизопропиловый эфир (ДИПЭ) и фетерол.

В принятых уже стандартах стран Западной Европы есть несколько важных ограничений - содержание кислорода в бензине - не менее 2% мас., суммарное содержание ароматики - до 35-40% об., содержание бензола - до 1-2% об. Кроме законодательной существует еще и экономическая поддержка производителей реформулированных бензинов.

В России, к сожалению, дело обстоит не столь юлагополучно. С технической стороны больших препятствий нет. Главным препятствием, как и на Западе, являются вопросы экономики. Даже используя дорогую импортную этиловую жидкость, НПЗ получают бензин более дешевый, чем с кислородосодержащей добавкой. Это обусловлено значительно большим добавлением последней ( 10-12% мас.) в состав базового бензина для достижения требуемых октановых характеристик товарного автомобильного бензина.

Другим путем улучшения экологической ситуации в регионах страны с насыщенным автотранспортом является применение моющих присадок к бензину. Присадки предотвращают образование отложений на деталях системы питания в процессе эксплуатации автомобиля и таким образом препятствуют нарушению регулировок топливной аппаратуры, увеличению расхода топлива и выбросов вредных веществ с отработанными газами.

В 1995 г. в АО “Ново-Уфимский НПЗ” был разработан состав автомобильного бензина Евро-Супер-95 по вновь разработанным ТУ 38.401-58-99-94. Качество опытной партии, отправленной для оценки его эксплуатационных свойств и эффективности действия многофункциональной присадки SAP-9500 фирмы “Шелл”, представлено ниже:

- детонационная стойкость:

  октановое число

   - по моторному методу - не менее 85,6

   - по исследовательскому методу - не менее 96,0

- массовая концентрация свинца, г/куб. дм бензина - не

  более 0,0007

- содержание бензола,% об. - не более 4,6

- давление насыщенных паров бензина, кПа ( мм рт.ст.) -

  50,5 ( 380 )

- кислотность, мг КОН/ 100 куб.см - не более 0,071

- массовая доля серы,% - не более 0,045

Присадка SAP-9500 представляет собой смесь полимерных материалов в высокоочищенном минеральном масле, ксилоле и ароматическом углеводородном растворителе.

На основании положительных результатов испытаний присадка SAP-9500 фирмы “Шелл” рекомендуется к применению в составе автомобильных бензинов, а бензин Евро-Супер-95 АО НУНПЗ с данной присадкой допущен к применению на автомобильной технике.

Производство неэтилированных бензинов в стране составляет примерно 47% всего объема выпуска этого “топлива номер один”; по сравнению с предыдущим годом оно возросло только на 2%.

Несмотря на то, что производство этилированных бензинов типа АИ-93,92 практически прекращено, с использованием пресловутого тетраэтилсвинца (ТЭС) выпускается основная масса бензина А-76, используемого в большей части отечественных  автомобилей. Выбросы свинца в атмосферу через выхлопную трубу составляют около 3 тыс. т/год.

Американские и европейские медики давно проводят тесты на содержание в крови новорожденных детей и их матерей. Превышение содержания в крови ребенка этого тяжелого металла, как известно, не выводящегося из организма, служит первым признаком физического неблагополучия, с ним, по печальному опыту врачей, связано отставание умственного развития детей. В России же подобные тесты на содержание свинца в крови детей, да и взрослого населения, попросту запрещены. Почему? Возможно, срабатывает старое правило: нет информации - нет проблемы.

В том, как связаны показатели неблагополучия здоровья населения с применением тетраэтилсвинца в бензинах можно убедиться, сравнивая кривые уровня свинца в крови и применения того же свинца в бензинах. Они практически повторяют друг друга! Данные эти взяты из американских исследований 15-20 летней давности. Подобные показатели, характеризующие обстановку в России, известны лишь узкому кругу специалистов, но ситуация в технической сфере у нас во многом схожа с той, что была в США 15-20 лет назад.

Как известно, наиболее перспективным путем увеличения производства неэтилированного бензина в силу технологических факторов является замена ТЭС на кислородосодержащие соединения.

За минувший год в России выпущено примерно 1 млн т кислородосодержащих присадок. Это - лишь треть потенциальной потребности в них, чтобы полностью заменить в бензине тетраэтилсвинец. Из-за высокой стоимости их выпуск весьма ограничен.И все же бросается в глаза то, что даже несмотря на реконструкцию, потребности в ТЭС будут снижаться крайне незначительно, а АО “Ангарская нефтехимическая компания” даже намечает увеличить его закупки. Такой расклад во многом объясняется перекосами конъюнктуры отечественного рынка: низкий платежеспособный спрос заставляет потребителя выбирать, что дешевле, а производственники вынуждены на этот спрос реагировать.

Преградой на пути прекращения выпуска этилированного бензина являются экономические трудности. Возьмем, к примеру, налоговую систему. Сейчас немало говорится о необходимости ее реформы для нефтедобывающих предприятий, о том, как из-за ее перекосов раньше времени становится нерентабельной эксплуатация скважин. Такого же дифференцированного подхода требует и налогообложение в нефтепереработке. Можно, например, установить различные ставки акциза на бензин, содержащий и не содержащий ТЭС. Экономисты считают целесообразными такие ставки налогов:

- при выпуске неэтилированного бензина установить ставку акциза в 10%;

- увеличить ставку акциза на этилированные бензины с 20 до 35%.

Более восприимчивым к экологическим проблемам оказываются в сегодняшней ситуации местные власти. Так, АО “НОРСИ” производит примерно половину бензина неэтилированным и намерено расширить его выпуск. Начато производство бензинов с моющей присадкой, обеспечиваещей снижение токсичности отработавших газов. Во многом это стало не только инициативой предприятия, но и следствием того, что областная администрация ужесточила требования к автомобильным выхлопам. Восемь заводов и объединений в России уже сегодня выпускают только неэтилированный бензин: Московский, Ачинский, Туапсинский и Ухтинский НПЗ, ПО “Салаватнефтеоргсинтез”, АО “Киришинефтеоргсинтез”, “ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез” и АО “Краснодарнефтеоргсинтез”. Намерены отказаться уже в ближайшие год-два от производства этилированных бензинов Новокуйбышевский и Рязанский НПЗ, “ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка”.

И все же инициатива на местах не изменит ситуацию коренным образом, нужны решительные меры на федеральном уровне. Состоявшийся недавно во ВНИИ НП российско-американский симпозиум “Предотвращение свинцового загрязнения в России: полный переход на неэтилированный бензин” в своих обращениях к правительству и всем заинтересованным ведомствам предложил конкретные меры по стимулированию производства неэтилированных бензинов. Среди них - ограничения по содержанию свинца в бензинах и обязательное оснащение выпускаемых автомобилей нейтрализаторами отработанных газов, а также прекращение импорта машин без нейтрализаторов. Такие меры должны быть, по мнению нефтепереработчиков, предусмотрены в готовящемся законе “Об атмосферном воздухе”.





































Список литературы:

1. А.А.Гуреев, Ю.М.Жоров, Е.В.Смидович “Производство высокооктановых бензинов” М.,1981.

2. Г.Н.Маслянский, Р.Н.Шапиро “Каталитический риформинг бензинов” Л.,1985.

3. А.Д.Сулимов “Каталитический риформинг бензинов” М.,1973.

4. В.Е.Емельянов “Автомобильные бензины с улучшенными экологическими свойствами” - “Химия и технология топлив и масел”, 2-1995.

5. В.Е.Емельянов “Улицам - воздух без свинца” - “Нефть России”, 3,4-1996.

6. Н.Р.Сайфуллин и др. “Автомобильный бензин Евро-Супер-95 АО “НОВОИЛ”” - “Нефтепереработка и нефтехимия”, 7,8-1996.

7. В.Н.Можайко и др. “Спектральный анализ бензинов в потоке - новое в технологии риформинга” - “Химия и технология топлив и масел”, 2-1993.

8. К.А.Демиденко и др. “Характеристика бензинов Б-95/130 и Б-100/130 с компонентом каталитического риформинга” - “Химия и технология топлив и масел”, 10-1981.

9. А.А.Яковлев, Т.В.Карманова “Влияние качества автомобильных бензинов на эффективность использования сырья” - “Химия и технология топлив и масел”, 6-1984.

10. Р.Н.Шапиро и др. “Эффективность производства ароматических углеводородов на установках каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора” - “Химия и технология топлив и масел”, 1-1987.

11. Э.Л.Захарова и др. “Присадки для улучшения антидетонационных и экологических свойств автомобильных бензинов” - “Химия и технология топлив и масел”, 2-1994.


Страницы: 1, 2, 3



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.