Тема: Оптимизация установки получения МТБЭ на основе изобутиленсодержащей фракции

Проблемы с экологией заставляют нас заботиться об окружающей среде. Переходить на более экономичное и безопасное топливо. В связи с этим и производство моторных топлив подверглось значительным изменениям.
Правительства многих стран на законодательном уровне борются за улучшение экологии. В мировой практике появляется понятие «экологически чистого моторного топлива», устанавливаются новые жесткие требования к качеству топлив. Например, в странах Евросоюза вводятся ограничения на высокотоксичный тетраэтилсвинец, который используют в качестве высокооктановой присадки автомобильных бензинов.
Детонационная стойкость бензинов, измеряющаяся октановым числом очень важна. Высокая детонационная стойкость позволяет нормально работать двигателю на всех стадиях эксплуатации. Если несгоревшая часть топлива будет обладать недостаточной стойкостью, то будет происходить накопление перекисных соединений, что в дальнейшем может привести к взрывному распаду. Тепловой взрыв вызывает самовоспламенение топлива, что приводит к взрывному горению или так называемому «детонационному сгоранию». Детонация приводит к перегреву, износу и разрушениям двигателя. Поэтому состав топлива очень важен.
Чтобы российские НПЗ могли быть конкурентоспособны, необходимо доводить эксплуатационные и экологические свойства автомобильных бензинов до требований мирового рынка. При этом производство неэтилированных бензинов не говорит, о том, что создана технология получения экологических бензинов мирового уровня. Для того чтобы достичь мировых стандартов не достаточно исключить использование тетраэтилсвинца, необходимо уменьшить также количество ароматики, а именно бензола, заменить ароматику на изопарафиновые углеводороды. Прирост октанового числа можно достичь, добавлением в бензин кислородсодержащие добавки (МТБЭ, МТАЭ, ДИПЭ и др.), которые также снижают в выхлопных газах содержания окиси углерода и углеводородов
Метил-трет-бутиловый эфир (2-метил-2-метоксипропан) (CH3)3COCH3 наиболее эффективное вещество. Как добавка автомобильных бензинов оно просто уникально. Если все низшие кислород содержащие соединения имеют октановое число равное до 100 ИОЧ (октановое число по исследовательскому методу), то у МТБЭ в зависимости от УВ состава бензина, доходит до 135 ИОЧ.
МТБЭ значительно сокращает расход нефти, при производстве товарного бензина, также сокращение идет за счет более низких требований к октановой характеристике традиционных углеводородных компонентов бензина.
Купить

В представленной работе было затронуто и обозначено несколько направлений по совершенствованию технологии синтеза МТБЭ. В данной работе поставлена задача, основные результаты и подходы к решению которой состоят в следующем:
1. Исследован процесс синтеза МТБЭ: физико-химические основы процесса, химизм и механизм каталитической реакции, существующие технология и оборудование для осуществления процесса, катализаторы;
2. Выявлены недостатки существующей технологии синтеза МТБЭ, в том числе: конструкция реактора, используемый катализатор, технологическое оформление процесса;
3. Отмечены недостатки конструкции реактора синтеза МТБЭ, а именно отсутствие фильтрующих элементов, наличие которых позволит очищать реакционную массу от катализаторной пыли на выходе из реактора, тем самым продлить срок службы катализатора и снизить его потери. Предложено несколько вариантов установки фильтрующих элементов внутри реактора;
4. Предложено и обосновано использование в качестве катализатора сульфокатионит Amberlyst 36, что позволит повысить конверсию изобутилена, увеличить производительность реактора, снизить рабочую температуру процесса;
5. Предложено и обосновано устранение из технологической схемы отдельного экстрактора. Вместо этого экстракция метанола из дистиллята проводится путем подачи водяного пара или воды в выходящий после ректификации поток паров дистиллята. После конденсации водный слой направляют на выделение метанола, а органический - на орошение ректификационной колонны. Предлагаемое решение позволит значительно снизить металлоемкость и энергозатраты процесса;
6. Произведены расчеты материального и теплового балансов реактора. Произведен расчет основных размеров реактора;
7. Предлагаемые в работе решения позволяют увеличить селективность процесса и снизить количество побочных продуктов.
Купить