автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Гидрооблагораживание рафината масляной фракции на модифицированных промышленных катализаторах с целью получения высокоиндексного масла

to«1;

, , иг,a \ ( \1У"1

------------------------АКЛДШЯ НАУТ-С АЗЕРБАЩШНА

ИШЖУТ НВ5ТЕХИШЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ им. акад. Ю.Г.ШМШЛИЕВА

На правах рукопиея УДК 665.637.60926

ФАТТАЕЙА ГЮЛЯР САНАН И?зН

ГВДРООБЛАГОРАЖИВАНКЕ РАФИНАТА МАСЛЯНОЙ ФРАКЦИИ НА МОДИФШДООВАШЩ ПРОМЫШЛЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ С ЦЕЛЫ ПОЛУЧЕНИЯ ШСОКОИЦДЕКСНОГО ШШ

(05, Г7,07-"Химическая технология топлива я газа")

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соиожяниэ учёной огэавни кандидата технических наук

Баку -

I 9 9 6

- г -

Работа выполнена в Институте нефтехимических процессов имени акад.Ю.Г.Мамедалиева АН Азербайджана.

Научный руководитель:

- кандидат технических наук Шщшнов Ф.Р.

Научный консультант:

- заслуженный деятель науки Азербайджана,

доктор технических наук/ профессор Самедова Ф.И.

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук/ профессор Лдавадова A.A. -

- доктор технических наук/ профессор Фархадова Г. Т.

Ведущее предприятие: Аз.Гос.НИИ "Олефин".

Защита диссертации состоится " 01 " ноября 1996 г, в 13°° часов на заседании специализированного Совета Д 004.15.01 в Институте нефтехимических процессов да.акад.Б.Г.Мамедалиева АН Азербайджана.

Адрес: 370025, Баку, уд.Н.Рафивва,30.

С диссертацией маано ознакомиться в библиотеке Института нефтехимических процессов им.акад.С.Г.Маиюдалк8ва АН Азербайджана.

Автореферат разослан * ЬО " сентября 1996 г.'

Учёный секретарь специализированного Совета, доктор химических наук

ВЕЗКЧЮ Ш'°*

ОБЩ Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность те;<и. В настоящее время на НПЗ Азербайджана ■ ,лазочше масла производятся б основном из смеси малопара-фкнистых нефтэй морских месторождений Азербайджана. Масла из этих нефтей получаются высокостабильные, но их вязкостно-тег<ь явратурные свойства отстают от требуемых норм, ИВ г,йсел не превышает 75-80 зд.

Фундаментальные исследования,проведенные азербайдншски-дее учЗнаш, лсказалЕ.чхс высокошщсксше (ВК) ¿асла из указанных нофтай возможно получать только изменением структуры углеводородов масляных фракций. Предложено ряд способов,основным из которых является применение гидрогенизационных процессов.

Промышленное применение гидрогенизационных процессов и их эффективность зависит от ряда факторов - величины рабочего давления водорода, эффективности катализатора и т.д.

Высокое значение рабочего давления водорода- более аффективно, но требуют специального оборудования, высоких энергетических затрат и сопряжено высокой стоимостью процесса в целом. В условиях приемлемого по технико-эк номяческим соображениям уровня давления 4-5 МПа и функционирование его в едином комплексе с селективной очисткой предполагает непрерывную и стабильную работу катализатора при получении базовых масел*

Однако повышение эффективности сочетания процессов сэ-лективной очистки и гвдрооблагораяивания без его детальной экспериментальной проработки невозможно.

Целью работ являлась исследование гвдрооблагораяивания рафинатов масляных фракций из смеси малопарафинистых нефтей морских местороадений под давлением водорода 4-6 МПа, ориентированное на производство высокоиндексного масла. Работа предусматривала решение следующих задач:

- выбор катализатора для процесса гидрооблагорааиваиия, дающий возможность получать высокоиндексное масло с высоки выходом. При этом предполагалось изучить химический состав

сырья и продукта процесса (В'Л гасла), характер химических превращений,, протекающих при гидрооблагораживанш. рафината масляных фракций; . .

. - выявление оптимальных условий обработки рафината водородом н вэдаче рекомендаций .для получения шсохоиндзксного базового маола.

Научная новизна работы заключается в развитии представлений о направлениях и характере превращений углеводородов мао-дяного сыръя-рафината масляной фракции из смеси малонарафи-нистых нефтей морских месторождений Азербайджана в условиях, процесса гидрооблагораяивання при давлении 4 Ша в лрисутс^ вии ряда впервые изучьнкых в этом процессе катализаторов. Среди них наибольшая селективность в отношении целевого внсо-коипдексного масла выявлена у модифицированного морданатом И: аднкда промышленного катализатора IS-I68 Щу* Определены физи-г ко-химические свойства и противоокислительная стабияьносзъ высокоиндексного масла,полученного с использованием указанно» го катализатора; показано, что в присутствии шдифицарвзанно-"о морденитом и цинком катализатора получается mofio в хоро- . 'шими вязкостно-температурными свойствами (ИВ выше 100,- темп©-ратура застывания минус 10 и ниве). Новыми являются такге полученные на примере модифицированного катализатора сведения -об относительной реакционной способности в этом процесса различных углеводородов'и гатероорганических соединений рафината аасляной фракции из смеси малопарафинистых нефтей морских месторождений..

Практическое значение. Разрабогвна эффективная технология процесса гидрооблагораживания рафината масляной фракции, на модифицированном катализаторе с целью получения внсокоиндексного масла,отвечающего требованиям на базовое масло типа SAE-20 в U-8. Применение разработанной технологии и иодифи-цированного катализатора с высокой изомеризувдей способностью обеспечивает, понижение температуры процесса гидрооблагораживания на 4Q-60°C и увеличение объёмной скорости процесса до 1,5 час"*. Одновременно обеспечивается-высокий выход целевого продукта - БИ масла. Менее высокая, чем обычно,

реакционная температура с умеренным давлением_водорода опра------------------

деляют экергосбёрагаемость и экономичность процесса.

Материалы исследований, прешедшие проверку на ОПЗ ИКЗШ АН азербайдкана^ могут составить основу технологического регламента яри необходимости практической реализации процесса.-Публикации и апробация. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, е том числе 4 статьи и 2 тезиса докладов. Отдельные раздели диссертации доложены а обсуздакы на заседаниях Учёных Советов ИНХП АК Азербайджана; на научных коть-ферввакязс мояокых учёных 11994,1295гг.) г.Баку.

Дичшй вклад соискателя. Соискатель является ответстввй-ним и.непосредственным исполнителем всех экспериментальных работ, связанных с разработкой технологии получения ВИ масла из рафкната масляной фракции смеси мало парафкнистых нофтей морских месторождений и изучением химизма превращения компонентов рафика та при пщрооблагораживашш на модифицированных промыпленных катализаторах.

Объём и структура работа. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текстар содержит II рисунков, 38 таблиц, состоит из введения, 5 глав, выводов, списка ко-яолъвованвой литературы 127 наименований.

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируется цель исследований, научная новизна, практическая ценность.

В первой главе приводится критический обзор литературы по современному состоянию производства смазочных масел, обсуждаются потенциальные возможности основных процессов производства ВИ масел, в том числе гвдрогенкзационнвх.

Во второй главе описаны объекта и методы исследования, обработки экспериментальных данных, приводятся качества яо-ходного сырья и применяемых катализаторов.

Третья глава посвящена гидрооблагораживагаш рафината на промышленных и опытном катализаторах,

В четвёртой главе приведены результата изучения химизма превращений компонентов рафината в процессе гвдрооб-лагоракиЕания.

- б ~

Пягая глава посвящена разработке математической модели; и оптимизации процесса гидрооблагораживания рафината на модифицированном катализаторе К> -168 Шу и технике-экономической оценке процесса.

Диссертация завершается общими выводами.

ОСНОВШЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В процессе гидрооблагоражнвашя в шчества исходного сырья исследован рафинат масляной фравдт из сизое малоаара-финистых к^тей, полученный на прошшганной установке Ш "Азернефтяг" очисткой дистилляте фурфуролом (200? шее.)« -... ©изико-химические свойства маоляной фракции в её рафива-: та приведены в-табл.1. !

- ■ Таблица 1. - |

Масляная Рафинат 1 Показатели фракция

Кинематическая вязкость, тс/а

100°С 7,85 7,81

40°С 74,90 66,98

Индекс вязкости 56 . ' 75 .

Плотность при 20°С, кг/^ 90? ,6 895,3

Коксуемость, % масс.- 0,63 0,09

Кислотное число, мг.КОЦ/г. . ... 0,65 0,01

Температура вспышки,, определяемая

в открытом тигле, °С - 206 208

Температура застываний, ^ -6 -8 .

Зольность, % масс. . —. 0С004

Механические примеси, % масс. 0,15 0,01

Содержание воды, % масс» следа ото.

Количество фурфурола, % масс. ото.

Цвет по ЦНТ, ед.ЦНТ ТёшыЙ 3

. В качестве катализаторов гидрооблагораживания испы та вали образцы промышленных катализаторов, алшо-никель-молибден

(AHM), TS -166 Шу (подучен модификацией &Ел &~Б% St 02) и опытный катализатор, яодугеннвй модифицированием катализатора Г5 --168 Шу цеолитом к линкор

Исследования по подбору эффективной каталитической системы гвдрсоблагораггвания рафината масляной фракции в различных режимах з наработку продуктов проводили на .пилотной установке гидрирования проточного типа опытного производства ЙНХП АН Азербайджана. Реактор со стационарннм слоем каталлзахора. ёмкость реактора 200 мл.

При гидрооблагораяивании рафината использовали чисшй водород. Рециркуляция газа не осуществлялась, установка работала на проток.

Показатели процесса, составы и характеристики качества исходных и образующегося гидрогенизата определяли по результатам фракционирования с выделением топливных фракций, выкипающих до 350°С и выше 350°С - масляной фракции. Б дополнение к ним осуществляли также детальные исследования углеводородного состава путём разделения масляной фракции, рафината и гид-рогенизатов нз отдельные группы углеводородов адсорбцаонно-хроматографическим методом по ГОСТ 11244-76.

ИК-спектры образцов,наделенных из масляных фракций гцдро-генизата, определяли на спектрометре МИ-80; с помощью спектрофотометра СФ-8 определяли УФ-спектры поглощения лёгких,' средних и тяжёлых ароматических углеводородов,' выделенных из но-следуемых, масляной фракции/ рафината и гвдрогенизатов.

Гидрооблагораживание рафината на промышленных и опытном катализаторах.

Исследования по гидрооблагораливанию рафината проводили При минимально допустимом давлении 4 Ша.

Изучение углеводородного состава неходкого сырья, рафешъ. та, а также масляной фракции гидрогенизата рафината на промшд-ленных и опытном катализаторах показало, что в результата лективной очистки дистиллята заметно снижается содераанна по-лициоических ароматических а нафтеновых углеводородов» бврнно» тих соединений я увеличивается в рафинате содержание ионо-, ба-

циклических углеводородов (Табл.2).

. Изучение влияния температуры на качества гвдрогенизатов и выделенных из них масляных фракций доказало, что гидрооблагораживание рафината в присутствии промышленных AHM, TS -168 Шу в опытном .катализаторах-прз условно принятом давлении 4„€ МПа, скорости подачи сырья 1,0 час"* и количеств^ водорода 300 л/л час сырья ведёт к заметному росту степени превращения сырья»

Заметное увеличение выхода фракций,' выкипающих до 200%,. для AHM-катализатора наблюдается при 380%, а для катализаторов ГЗ -168 Шу и опытного - при температурах 340 и 320% соответственно.

Такая же закономерность наблюдается для фракций, шкипао-щих от 200 до 350°С. На относительное содержание в гидроганй-эате процесса гвдрооблзгораживания лёгкокипявдих фракций^ наряду о режимными параметрами, влияет также природа катализатора»

Качества масляных фракций, полученных при одинаковых теи-пературах процесса на катализаторах AHM, Г$ -168 Шу и опытном, различаются между собой.

Введение в состав промышленных катализаторов дополнительных элементов способствует улучшению вязкостно-температурных свойств масла. . -. .Необходимо отметить,- что повышение индекса вязкости мас-. ляной фракции на катализаторе АШ наблюдается ври более высокой температуре (выше 300%), а на катализаторах ГЗ -168 Щу г опытном при температурах 280 и 260% соответственно.

Разница в значениях индекса вязкости масел, полученных при гвдрообдагораживании рафината на AHM и опытном катализаторах по мере повышения.температуры процесса от 260 до 420% . составляет от 7,8 до 24,8 ед.

. По своему качеству масла, полученные в присутствия катализатора Г2 -168 Шу„ занимают промежуточное положение.

Показано, что модифицирование ABU катализатора о шедением дополнительных элементов, способствует снижению температуры процесса при получении масел с близким индексом вязкости.

Так, например, если масло с индексом вязкости 90 ед. на

Таблица

Группы углеводородов Выход, Физико-химические свойства „ >

% шсс. показа^ ~ плотно^" ~ колек^ ~ вязко-" шдекс

телъ преломления И 20 ст^при кг/м^ лярвал масса сть.прч 1ш°с; иж/с. вязкости ;

Метано-нафтеновые 61,9 1,4804 _Д_И с т и л л ч т -336" "" "" 8,9 70,5

Ароматические: лёгкие 12,5 1,5120 926,8 310 11,6 38

средние 9,6 1,5580 975,6 294 28,4 -85

тяжёлые 12,2 1,6010 1012,5 280 98,4 -250

Смолистые вещества 4,4 — 1034,7 348 — —''

Р а ф и н а т -

Метано-нафтеновые 66,6 1,4790 883,1 352 8,3 78,5

Ароматические: лёгкие 18,3 1,5104 921,6 318 10,5 56 !

средние 11,6 1,5510 960,4 310 35,3 28

тяжёлые 1,7 1,5950 1015,5 285 — ' —

Смолистые вещества 1.6 « 1028,4 385

- ю-

катализаторе АНМ получается при 400°С, то шсло с.аналогичным индексом вязкости на Г5 -168 Шу- и опытном катализаторах получается при 340 и 320°С соответственно.

Изучено влияние скорости подачи сырья на результаты гидрооблагораживания рафината на катализаторах ТЗ -168 Шу и опытном.

В табл.3 приведены результаты гидрооблагоракивания рафината при температуре 400°С и различных объёмных скоростях.

Таблица 3. - .

Скорость подачи сырья, чао-1 "

1,0 1.2 1.'4 1,6

I 2 3 4 5

. ... Ка тализато£ АНМ

Выход, % масс. 85,6 — — —.

Кинематическая вязкость, К№/С при 100°С ... 7,06 _ —

Индекс вязкости, ед... 90". — — —

Плотность при 20%, кг/ыР 891,0 — — —

Ть шература, ^С:

вспышки 208 — — —

застывания -10 — — —

Катализатор -168_Щ2

Выход, % масс. 78,2 85,1 85,8 86,2

Кинематическая вязкость, мМ^/спри 100°С . . .. 6,88 6,96 7,08 7,П

Индекс вязкости, ед. 108. 92 88 83 .

Плотность при 20°С, кг/м3 888,0 888,9 889,6 891,8

Температура, од.

вспышки 202 205 208 208

застывание - -10 -10 -10 -8

Опытны^ образец -

Выход,« % масс. 74,6 77,5 85,2 85,6

К^ематическ^ вязкость,' 6,77 6,94 7,04 7,08

Индекс вязкости,- ед. 111,6 105 95 88

II -

Продолжение таблицы 3.

т 2 3 4 5

Плотность при 20°С, кг/м3 887,0 887,7 889,0 891,0

Температура, °С:

вспышки 200 202 204 206

застывания -12 . -32 -10 -10

Установлено, что модифицированный промышленный катализатор позволяет снизить температуру процесса гидрооблагораяа-вания рафината при получении масла с близкими качествами,- в том числе и вязкостно-температурными свойствам^ и увеличить скорость подачи сырья при одинаковой температура процесса.

Исследована восприимчивость масел, полученных на различных катализаторах при температурах.24(>-260оС,- давлении 4,0 МПа и скорости подачи сырья 1,0 час"? к.композиции црисадокс состоящей из &% ИЭД-101, 2,455 ИХП-21,' 2,С$ С-150, 1,0$ АФК и 0,003$ IMJ-200 А.

Показано, что масла, полученные на модифицированных катализаторах, обладают лучшей восприимчивостью к композиции присадок по сравнению с маслом,- полученным на промышленном АНМ катализаторе.

В табл.4 приведены сравнительные данные по процессам гидродоочистки и гидрооблагораживания рафината на различных катализаторах при оптимальных условиях.

Показано, что проведение процесса гидрирования в присутствии опытного катализатора уже при 320°С обеспечивает получение масла с ИВ 90 ед., т.е. температуру гидродоочистки удаётся снизить от 400-420° до 320^С, что значительно сокра тит энергозатраты, а выход масла повышается от 82,3 до 91,85? масс.

При получении же масла с ИВ выше 100 ед. на опытном ка-

тализаторе температуру процесса можно снизить до 360 С.

Таким образом, гидрирование рафината при 320°С на ояыг» ном катализаторе обеспечивает получение компонента моторного масла, отвечающего действувдемуставдарту.

Тадята 4.

бвзошб м&озщ

Показатели . гидродоочистки"*" '"гнврооблагоражшакия ~! £~АЪ-20~по ___________________________________-1272-891.

Температура процесоа, % 320 320 420 380 360 —

Катализатор АНМ опытный т Й-168Шу опытный —

Вязкость, лпг/о.при 100% 7,62 7,49 6,82 7,08 7,11 7,8т0,5

Индекс вязкости,ед. Плотность при 20%,кг/м3 78 . 91 . 94,4 98,8 100,8 н/м 90

893,0 890,8 890,2 888,6 888,3 н/б 893

Температура,%:

вспышки 202 206 208 202 203 . я/н 2 Е

застывания -8 -10 -10 -10 а^в -15

Кислотное число,мг КОН/г. 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 ц/б 0,02

Коксуемость, % 0,02 0,02 0,01 0,01 о,ог в/б 0,05

Выход,% на рафинат 97,9 91,8 82,3 83,0 85,9

- с 0,12 депрвссатора минус 15%.

Масло с ИВ выше 100 ед., полученное-на опытном катализ а то- ре, по своим качествам почти не уступает телу 3AE-2Q по ТУ 381011270-89, которое вырабатывается Волгоградским НПЗ.

Ниже представлен материальный баланс процесса гидрооблагораживания рафината масляной фракции на модифицированном катализаторе Г5-168 Шу.

Стадия гидрооблагораяивания Взято: рафинат водород' Получено: гидрогенизат

водородсодержащий газ

Стадия фракционирования Взято: гидрогенизат Получено: фракция до 200°С фракция 200-350°С масляная фракция >Э50°С

Кок видно из материального баланса, при гидрооблагораязгаании ■ рафината на.опытном катализаторе,в оптимальных условиях образуется 14,1$ топливной фракции, выкипающей до 350°С.

На основании проведённых.исследований рекомендуется фракцию, выкипающую до 195°С, направить на вторичную переработку, а фракцию,- выкипающую в пределах I95-3509G, использовать для получения дизельного топлива марки "Ля," масляную фракцию, внкшающую выше 350°С - как ВИ базовое масло тало _ SAB-20 экспертное.

, На рис. I приведена общая схема получения ВИ масла из дистиллятной масляной фракции смеси малопарафинестнх.нефтей морских месторождений. - > *

Изучение химизма превращении углеводородов рафината в процессе гнррор&яагораяивания.

С этой целью методом адсорбционной хроматографии мао-ляные фракции, выкипающие выше 350°С, полученные при температурах 300, 360 и 420°С на промышленных AHM, Т$ -168 Щу

% масс.

100,0 0,8 98,0 2,8

100,0

5,2 г I4 j

8,-9

а5,э

SodocodepoKctmoú еагз

Л

/7/С^ОО oâ~лсггоряжа&ят

срра fi£(i/offvpoé>a/tue

mSmcpowy/o 1 АиимамЛ»^ /герсрабаюху

Pifc.i^

ûôinaff схема получения ёысояом-дслсмгс маема из сЬслн/ляята л*ас~ ¿isftfoá смеси малоларагри- ,

tiucïnôcc neipmeà л*орспах мес/napoxccvwt/.

и опытном катализаторах были разделены на группы углеводородов.

Сравнение выходов, физико-химических свойств, структурно-группового состава, УФ- и Ж-спектров одноимённых групп углеводородов, выделенных из масляных фракций гидрогенизатов, полученных при одинаковых условиях на исследуемых катализа- ■ торах, показывает, что введение дополнительных злемантов в состав катализаторов приводит к ловышеннк» содержания матано--нафтеповых и легких ароматических углеводородов. Уменьшается содернаняе средних, тяаелых ароматических углеводородов и смолистых веществ.

В масляных фракциях, полученных при температурах 420°С (на Г$—168 Шу), 360, 420°С (ка опытном катализаторе)-появляются монозамещенные лёгкие ароматические углеводорода.

Очевидно, введение в состав катализатора дополнительных элементов ( .морденит, цинк) приводит к более глубокому превращению сырья, гидрированию конденсированных колец с последующий раскрытием н перераспределение« f5oso2«x цепей (уменьшение замещенности), образованию пзострухтур. Полностью исчезают серосодержащие ароматические углеводорода (тшь фены).

Масспектрометрический анализ показал,' что модифицирование промышленного катализатора приводит к повышению его активности, обеспечивающей более глубокое превращение конденсированных нафтеновых и ароматических структур.

.В результате в масляных фракциях, содержание изопарафановых, moho-, дкциклических нафтеновых, алкилбанзольных, моно-и данафтобензольных углеводородов повышается.

В табл.5 приведены сравнительные данные по групповому химическому составу,« а е табл.6 - по структурно-групповому составу дистиллята,- рафината и ВИ ¡гасла,1 полученного ва опытном катализаторе при оптимальных условиях.

Показано,- что процесс гидрооблагореживания способствует превращению высококольчатых углеводородов сырья (дистиллят--рафинат) в желаешо компонента.

Таблица 5.

Наименование групп _ _ _Выходх масс..________

углеводородов дистиллят рафинат- гидрообла-

гороненное масло

Метано-нафтеновые 61,9 66,6 76,0

АрЬматические: лёгкие 12,5 18,3 19,9

средние 9.6 11,6 3,2

тяжёлые 12,2 1.7 0,1

Смолистые вещества 4,4 1.8 0,8

Таблица 6.

Наименование групп Выход, % масс.

углеводородов -----------------

дистиллят рафинат гидрообла-гороженное масло

I 2 3. 4

Насыщенные 18,9 21,6 25,9

Нафтеновые, в т.ч.: 81,1 78,4 74,1

моноциклические 19,6 20,0 23,1

бшшслзческие 14,8 19,4 21,'4

тршиклические 13,1 18,6 15,7

тетрациклические 32,9 12,8 10,6

пентациклические 13,4 5,5 3,2

гексацикличе ские 7,3 2,1 0,1

Ароматические, в т.ч.: 100,0 100,0 100,0

алкилбвнзол 7,3 23,0 2В,3

индян 14,0 16,4 26,<4

динафтенбензод 5,8 12,6 17,8

нафталин 7,4 8,3 7,4

ацвтовафтев 9,5 11,3 8,6

фдуорев 8,0 ' 8,9 4.8

- 1? -______________________

Продолжение таблицы 6.

т 2 3 4

фенактрэи 9,6 8,7 5,8

нафуенсфанйнтрен' 3,2 6,5 0,8

экран 3,0 2,0 ОД

хризен 3,1 0,9 —

бетзотЕОфан 2,9 0,8 —

ДЕбвЕЗОТЕОфаК 3,8 0,4 —

нйфталтабэнзотиофэн 7,4 0,2 —

На&яадаагся увеличение содержания парафиновых углеводородов в шсяа, уменьшение конденсированных три-, тетра-, лантацик-лотескнг нафтеновая углеводородов,1 отсутствие конденсирозав-ных соматических углеводородов.

Тгяям образом, а результате проведённых исследований показано, что з яродессе гидрооблагораяизаная под даадэнавм зодсродв вроисходят реашин разложения, гидрирования, децик-лизации ж часткчно изомеризации компонентов сырья.

нате на модифицированном катализатора Г5 --168 Шу и твхнико-экояомичвокая опенка

» а. | ,1Г1

Применением метода мгагофакторного планирования эксперимента исследован процесс гвдрооблагораживания рафжната не опытном катализаторе и изучена следующая математическая ыо-

дьль:

У2 £=233,0323+74, 4899ХХгО„654О138Хг0,0560525Х1Хг

722=2Э5,7462+81,57278ХГ1,061583^+0,9701849Х1Хг,

где - объёмная скорость подачи сырья, л/л час; - температура процесса,^; '

У2i - выход масла, %•, ?22 ~ индекс вязкости.

Интервалы изменения упомянутых факторов были следующими:

0,6 í Xj < 2,2

260°í <£ 420°С

Используя метод Хука-Дкивса, получены следующие одте-ыальные значения математической модели:

У2Г=86,9 У22=ЭЭ,1 при Xj=I,75 Xj=364

Таким образом; показана адекватность математической модели процесса. Полученные оптимальные значения математг-ческой модели совпадают с последними, полученными на основании экспериментальных данных.

. Проведена технико-экономическая оценка получения ВИ наела применением процесса гидрооблагораживания рафината на опытной катализаторе. В качестве эталона взят промышленный катализатор 75 -168 Шу.

Показано, что себестоимость I т. ВИ масла составляет 475075- мана*.

Экономический аффект на проведённые затраты прк объёме производства 50,0 tüc.i/г масляного компонента составляет 274650 эдс.ман.

ВЫВОДЫ

..... LB присутствии промышленного катализатора АНМмода-

фицированием его Si Og, а также морденитом (цеолитом) s щш-ят,во& давлением водорода 4 Ша и температуре 260-420% од» радалаш показатели процесса гидрооблагораживания рафината масляной фракции из смеси малопарафинистых нефгей морских месторождений Азербайджана. Установлена возможность гффая^ явного получения ВИ масла прк наиболаа предпочтительной по твхвшьвкономическнм причинам низкой* температуре.

-----------2.Исследовано влияние природ; катализаторов и оптимальных условий (температура,время контакта) процесса гидрооблагораживания рафината масляной фракции из омаси малопарафинистых нэфтей на выходы и вязкостно-температурное свойства полученного масла« В сопоставимых условиях при умеренной Степени превращения схгрья модифицированный морденитом и цинком катализатор весьма избирателен в отношении образования высокоиндеко- -анх компонентов-углеводородов. При умеренной температурв--360°0 указанный катализатор сохраняет высокую селективность ' в отнотенее превращения углеводородов рафината и обеспечивает получение масла с ИВ выше 100 единиц. При этом обеспечивается высокий выход (85,9%) масла,считая ка сырьё гидрирования.

ЗоПоказано/что модифицированный катализатор по сравнению о промышленным позволяет снизить температурный режим гидрооблагоракизания рафината на 40-60°С при получении, масла с близкими качествами и вязкостно-температурными свойствами,« а также, ^величать скорость подачп сырья при одинаковой температура процесса от 1,0 до 1,6 час"1.

4.0 использованием комплекса методов физико-хвмнчео-кого исследования (ИК-, УФ-, масспектроскопия,. хроматографичсэ-кого метода) изучен химизм превращения углеводородов масляной фракции при.гвдрооблагоракивании рафината в зависимости от температура,< времени контакта а разновидности катализатора»

Установлено, что а идентичных условиях в присутствия: модифицированного морденитом и цинком промышленного катализа- . тора превращения углеводородов рафината наиболее интенсивны. Выявлена повышенная резкционноспособность конденсированный . нафтеновых и ароматических углеводородов,< а также серосодержащих ароматических соединений. Показано, что в процессе гдд-рорблагораживания протекает комплекс реакций - разлсвенио,-гвдрирование, дециклизация, изомеризация.

5. Проведение опытного пробега на непрерывно-действующей пилотной установкё 0П ИНХП АН Азербайджана показало стабильную изомеризующув работу модифицированного катализатора в процессе гвдрооблагораживания рафината при оптимально ут>- •

тановленных условиях получения высокоиндексного масла.

6. С цальЕ обеспечения требуемого качества масла под давлением водорода 4,9 1Ша, температуре 360°Се объёмной скорости подачи сырья I,5 час""* предложена технологическая схема, сочетающая предварительную селективную очистку масляной фракции о издрооблагоражнванием на модифицированном мордена-том и цинком катализаторе.

7.Применением метода многофакторного планирования эксперимента исследовав процесс гидробблагораживания рафината масляной фракции из смеси малопарафинистнх нэфтей юрских 'месторождений Азербайджана на промышленном и ыодафвдировак--ном промышленном катализаторах и получены математические модели процесса.

8.Предварительные технико-экономические расчёты показали, что себестоимость I т. высокоиндексного масла,' полученного в результате гвдрооблагораживания рафината на модифицированном промышленном катализаторе, составляет 475075 ман./т.

Экономический эффект на приведённые затраты при объёме производства 50,0 тыс.т /г масляного компонента составляет 874650. ашс.ман.

Основное содержание диссертации- изложено-в-слетстадх ~~ работах:

1.К,С.Фэтта¿ева, §.Р.Шириноа, Т.С.Мэммэдоза, Й.К.Вэли-jeB. Азпарафишш Банк лефтлэринин гарншыгнндан а&шан. jar фракои^асн вэ онун рафинатшшя кжфви тэраиби//Влми эоэрлар. Азэрб.ДНА, 1994, » 4, сэЬ.Пб.

2.Т.С.Мамедова, Ф.Р.Ширинов, Г.С.Фаттаева, И.К.Ведиев, , Л.М.Магвррамова . 'Получение остаточного масляного компонента из смеси мзлопарафшшсхых нефтвй Азербайджана './/Изд. Азврб. ГШ "Нефта я газ V 1995 г. Ü 2, стр.19.

3. Г.С.Оаттаева, Т.С.Мамадова, Л.М.Магеррамова, Н.А.Б&-широв, Б.Б.Мамедов. Моделирование и оптимизация процесса гвдрооблагоражпвания рафШ1ата масляной фракции на модифицированном промышленном катализаторе.//"Нефть и газ". ИздЛзерб.ГНА. 1996 г. И 3, . .

4.Г.С.Фаттаева, Ф.Р.Ширинов, Т.С.Цшэдоад, Л.Д.Сзрп-джанов, И.К.Волиев. Получение масляных компонентов пуяем гвдрооблагораживания рафшата И-40 на различных катализа-торах.//Учёкые записки. Изд. Азерб.ГНА. 1996 г. 'А 2, стр. 141-146.

5.Г.С.Оаттаева. Получение остаточного масляного компонента из смеси малопарафинистых нефтей Азербайджана •. //Тез.докл.Республ. ков$.молодых учёных и аспирантов. 1996 г. стр.25.

6.Фаттаева Г. С. Улучшение вязкостно-температурных свойств рафината масляной фракции применением процесса гидрооблагораживания.// Тезисы докладов Республиканской конференции молодых учёных и аспиратор. 1996.

Соискатель

ТЕХНИКА ЕЛМЛЭРИ НАШЗЭДИ АЛИШШК ДЭРЭЧЭСЙ АЛМАГ Y4YH ФЭТТАЖВА ШЭР СЭНАИ ГЫЕЫШИ "JYKCSK ИНДЕКСЛИ JA Г АЛМАГ МЭГСЭДИ ИЛЭ JAr ФРАКСИЛСЫ РАФЙНАТЫНЫН МОДЙФИКАСТШ ЕДОЛМИШ CSHAJE КАТАЛЙЗАТОРЛАРЫНДА МДРОКЕНЛЭ S3H-КИНЛЭВДИШШЭСИ" меВЗУСУНДА ДИССЕРТАСИ«ЗА

ишнин

ï У Л А С 9 С И

• ДвооертасиЗа явд квриш Ьнссэсвндэн, 5 бэлмэдэн, натичэ вэ встифадэ олунмуш эдэбиЗ¿атын си jaЬкснндан ибарэтдир. Иш 125 сэЬяфэдэ шрЬ-едидиб,-38 мэдвэл вэ II шкилдэн ибарэтдир.

Иван ыэгсэди - Азэрба^чанын авпарафинли дэниз нефтлэринин гаршнгындая алыяынш ¡jar фраксиЗасн-рафикагынын Зуксэк иидекс-ли jar ашаг ыэгсэдилэ Ьвдрокенлэ зэякинлэвдврлмэси учук ка--тализаторун сечялнэсв, оптимал кэраитан мтэЗЗэнлэвдирилмэсв вэ просесян киыЗасынын- тэдгиги. - . - .

-Ишвв эсас нэгачэлэря: $! Og вэ елэчз дэ морданиг вэ синклэ ишяэнмиш -ГЗ -168 Щу сенате катали заторунук вштиракн влэ азпа-рефанлв давва нвфглэринин гаршшгыадан алышшш рафинагни 4Ша тавЗиг, ыгхтэлаф температур вэ Ьэчми сур'этдэ ону тэшквл едэн карбоЬвдроквнлэрвн вэ he теросиклик- бирлэ шиз лэрин- (тсир физики--втфви ycj/лларш немаja влэ нвм;)эви дэ;)ишвклн;)э уграмаоынш харантари sa нстигаыэтияин-вЗрэнилмэси.

Ыорденит вэ синода волэныво Г5 -168 № катали замру ндан Зткоэк вндекслв (у 100) ¿аг.алмаг y4th и с тифа дэ едилмэсиния даЪа адверишш олнасн urejjaH едалиб.-Бу катали за тору н вштиракн илэ рафинаткн Ьвдрокенла вэнквалаищирилызси^сзнаЗе ката лнваюрува-нЕсбэтза-аросвсин 40-60% ашгн.темпвратурда апаршшасн,1»*ш! стр'этгн 1,5-о"1 гэдэр Зтасэадвлмэсв вэ чн-хяшн хе^лв аргнршшаси мтеЗЗэн едвлвб.

- ------ ----------------ГГЯЛГ ОГ D7 :-SLR ТА TI Of* PORK

FOR RECEIPT RANK "CANDIDATE OF TECHNICAL SCIENCf ' ON TOPIC

"fнтснмгыт RAPHINAT or FACTION or LUBRICANT Or НГ7Я06ЕН

IK fWDIFlEP : ND US TRIAL С Л (AL YSTS IN ORDER ГвЛ ЛЕСЕI VE

ЧГвИ-INPEX LUBRICANT" It Г ГЛТТЛТЕУЛ 0:11 A!> SAKA't CIZI

The dissertation work consists of ло introduction,five lssues:c4»c'iji 1.0 я апй a 3ist of used 11 tipeture. T"; contei«s!i5 ?a£es and consist of Ъ8 tables ana И drawings. The aim of worSf is raphinat of faction of lubricant, obtained from the mixture of not enough «агаГПп sea oils of Агегввijan,the choice of catalyst for enrichment by hydrcgen.dafinition of optimum condition and chemical investigation of process In order to receive high-index lubricant.

Hain results of «rork:

With the part 8e lpn.t ion or industrial cetslrst G-WS SHU. be »4 treated by 0?. and also mordenit and Jinc.the direction snd the character of subject carbohydrogens and oetero-cyclic combinations of raphinat, reaeived Ггогя the mixture if not enough paraffin sea oils to chemical change concerning the pressure 4HPA, voluneaetricaI speeds ay means of modern phI-з ica l-cheaica I methods vrere teamed.

Bore profitable condition of use of catalyst 0-1"вв81Ш, been treated by raordemit end ilne for receipt hlgh-index(rcore 100) is canned.With the participation of tl»l» catalyst,to« level of temperature1» process of enrichment raphinat by hydrogen "50-50 degrees below concerning industrial catalyst, the increase of volusselris speed ta 1,3 l/c and Considerable increase of going out were found out.

Подписано к печати 26 09.96г. Заказ №36. Объем 1,5 п.л Тираж 70 ИНХП АН АР. Баку .Телыюва ,30