Введение 4
1 Литературный обзор 6
1.1 Физико-химические основы процесса депарафинизации 7
карбамидом
1.1.1 Механизм процесса депарафинизации карбамидом 7
1.1.2 Оптимальные параметры карбамидной депарафинизации... 15
1.1.3 Влияние параметров процесса на низкотемпературные
свойства очищенной фракции 19
1.2 Характеристика сырья и требования к качеству продукта
процесса 24
1.2.1 Показатели качества дизельного топлива 24
1.2.2 Международные требования к качеству
низкотемпературных дизельных топлив 27
2 Технологическая часть 28
2.1 Выбор и описание технологической схемы процесса
карбамидной депарафинизации дизельного топлива 28
2.2 Материальный баланс процесса 29
2.3 Тепловой баланс процесса карбамидной депарафинизации 35
2.4 Расчет реактора карбамидной депарафинизации 37
Заключение 39
Список используемых источников 41
Низкая работоспособность при низких температурах является проблемой для среднедистиллятного топлива, поскольку оно содержит прямые и разветвленные углеводороды (парафиновые воски), которые становятся твердыми при температуре окружающей среды зимой в более холодных географических районах.
Образование парафинов также может усугубляться смешением био-дизельного топлива с обычным дизельным топливом. Воск может закупоривать топливный фильтр или полностью гелировать топливо, что делает невозможной подачу топлива в двигатель.
На большинстве нефтехимических предприятий наблюдается значительное отставание мощностей по глубокой переработке тяжелых, бедных на светлые фракции нефтепродуктов, в связи с чем растет спрос на «облагороженное сырье» с высоким содержанием низкокипящих компонентов и на одностадийные процессы его переработки.
Проблема извлечения нормальных алканов из нефтепродуктов может быть успешно разрешаться путем осуществления комплексообразования нефтепродукта с карбамидом.
В 1949 году началось глубокое изучение комплексообразования алканов с карбамидом. В наше время карбамидная депарафинизация позволяет получить многотоннажное производство жидких алканов, использующихся для получения высших жирных спиртов, 1-алкенов, белково-витаминных концентратов и ПАВ (алкилсульфонатов, алкиларилсульфонатов, сульфонолов и др.).
Целью представленной выпускной квалификационной работы является разработка технологической схемы процесса карбамидной депарафинизации дизельного топлива с целью улучшения его низкотемпературных свойств.
Поставленные в работе задачи:
2. Изучить физико-химические закономерности процесса депарафинизации дизельного топлива карбамидом. Рассмотреть механизм карбамидной депарафинизации и влияние параметров процесса;
3. Изучить влияние параметров процесса карбамидной депарафинизации на низкотемпературные свойства очищенного дизельного топлива;
4. Рассмотреть международные требования к качеству дизельного топлива;
5. Предложить технологическое оформление процесса карбамидной депарафинизации и рабочие параметры процесса;
6. Выполнить технологические расчеты.
Зимнее дизельное топливо является дефицитным продуктом и нередко производится из летнего путем смешения с авиационным керосином, который, в силу сезонности авиаперевозок, зимой не пользуется большим спросом и дешевеет.
Дефицит зимних сортов на внутреннем рынке связан, в первую очередь, с недостатком их выпуска из-за соответствующего уровня технического оснащения производства - нехватки вторичных и облагораживающих процессов.
В представленной квалификационной работе предложен процесс карбамидной депарафинизации дизельного топлива.
Процесс карбамидной депарафинизации основан на способности молекул карбамида захватывать молекулы линейных парафинов, кристаллизуя их. Основными параметрами, влияющими на процесс карбамидной депарафинизации, являются температура, соотношение участников процесса, время контактирования.
Проанализировав существующие научные данные оптимальными рабочими параметрами принято считать:
- температура 25-30оС;
- соотношение парафин : карбамид = 1:3,5;
- время контактирования 30 мин.
Предложена технологическая схема оформления процесса карбамидной депарафинизации. В качестве растворителя/активатора процесса предложено использование метилового спирта.
Выход дизельного топлива с улучшенными низкотемпературными свойствами в предлагаемой технологии составляет не менее 80% мас.
Рассчитан материальный баланс процесса на производительность дизельного топлива 100 тыс. т/г. Получено количество жидкого парафина (около 10 тыс т/год).
Процесс депарафинизации карбамидом дизельных фракций является экзотермичным, в связи с чем необходимо осуществлять непрерывный процесс отводя избыточного тепла. Рассчитано количество холодной воды, подаваемой в рубашку реактора с целю охлаждения реакционной массы.
В качестве реактора процесса предложен аппарат с перемешивающим устройством, снабженный мешалкой. Определены основные размеры реактора.
