Аннотация
Введение 5
1. Состав и свойства нефтяных остатков 7
1.1 Общие свойства тяжелых нефтяных остатков 7
1.2 Состав тяжелых нефтяных остатков 9
1.2.1 Углеводороды 9
1.2.2 Высокомолекулярные соединения 10
1.2.3 Гетероатомные соединения 13
1.3 Промышленные способы переработки тяжелого углеводородного сырья 18
1.3.1 Термические процессы 18
1.3.2 Каталитические процессы 21
1.4 Современные направления исследований в области интенсификации
термических превращений тяжелого углеводородного сырья 22
2. Объект и методы исследования 31
2.1 Методы исследования 33
2.1.1 Крекинг объектов исследования 33
2.1.2 Вещественный анализ 34
2.1.3 Тонкослойная хроматография 36
2.1.4 Определение углеводородного состава масел 36
3. Результаты и их обсуждение 38
3.1 Превращения компонентов масел высокосернистого мазута 38
3.2 Влияние добавки ацетата кальция на превращения компонентов масел
высокосернистого мазута 41
3.3 Влияние добавки дидодеканоил пероксида на превращения компонентов
масел высокосернистого мазута 44
Выводы 49
Список используемой литературы 51
Особенностью современной нефтеперерабатывающей промышленности является тенденция к углублению переработки нефти, что объясняется ограниченностью ее запасов, а также ужесточением экологических требований к нефтепродуктам. Увеличение глубины переработки нефти с целью получения светлых фракций достигается введением вторичных процессов переработки. Однако сохраняется проблема переработки тяжелых нефтяных остатков. Прямогонный мазут, содержащий ценные газойлевые фракции, можно перерабатывать с получением масел. Компоненты масляных фракций обладают различными свойствами и их содержание в маслах может быть, как желательным, так и нежелательным. Исследования в данной области могут быть достаточно полезными для характеристики свойств масел.
Цель работы заключалась в исследовании превращений компонентов масел высокосернистого мазута Новокуйбышевского НПЗ в процессе крекинга в различных условиях.
Задачи:
1) Установить изменения группового углеводородного состава масел крекинга мазута Новокуйбышевского НПЗ без добавок и в их присутствии (ацетат кальция, дидодеканоил пероксид);
2) Определить вещественный и фракционный состав жидких продуктов крекинга мазута в различных условиях;
3) Исследовать влияние ацетата кальция и дидодеканоил пероксида на распределение нормальных алканов в маслах крекинга мазута Новокуйбышевского НПЗ;
4) Провести обработку полученных результатов.
Новизна работы заключается том, что впервые получены данные о превращении компонентов масел высокосернистого мазута в процессе крекинга в присутствии ацетата кальция и дидодеканоил пероксида .
Практическая значимость заключается в возможности использования полученных данных о влиянии ацетата кальция и дидодеканоил пероксида на превращение компонентов высокосернистого вакуумных остатков для разработки новых и оптимизации существующих процессов переработки тяжелых нефтяных остатков.
Работа выполнена в лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН.
1. Установлено, что применение добавки ацетата кальция и дидодеканоил пероксида способствует снижению выхода газообразных и твердых продуктов крекинга, вследствие замедления реакций конденсации высокомолекулярных компонентов. Снижение смол и асфальтенов в составе жидких продуктов крекинга, практически в 2 раза по сравнению с исходным мазутом, обусловлено преимущественно их деструкцией с образованием низкомолекулярных компонентов, которые накапливаются в маслах. Анализ фракционного состава жидких продуктов показал, что применение добавки ацетата кальция и ДДП позволяет увеличить выход дистиллятных фракций в их составе. Максимальный содержание светлых фракций достигается при добавлении ацетата кальция в количестве 0,42 % и дидодеканоил пероксида - 1,0 % мас.
2. Методом газожидкостной хроматографии установлено, что в маслах исходного мазута преобладают нормальные алканы строения преимущественно С26-С34. При проведении термообработки начинают преобладать низкомолекулярные алканы С6-С15, что объясняется протеканием реакций крекинга высокомолекулярных компонентов масел. Применение добавок позволяет интенсифицировать реакции крекинга, что приводит к увеличению доли низкомолекулярных н-алканов. Установлено, что применение добавки ДДП приводит к увеличению количества н-алканов С6- С11, что, вероятно, связано со структурным строением добавки и с ее способностью инициировать реакции крекинга .
3. С помощью тонкослойной хроматографии установлено, что масла, выделенные из жидких продуктов крекинга, преимущественно состоят из насыщенных УВ и полициклических ароматических УВ. Показано, при крекинге мазута протекают реакции конденсации, о чем свидетельствует увеличение содержания полиароматических углеводородов. Применение добавки ацетата кальция и ДДП способствуют увеличению количества насыщенных, би-, триароматических углеводородов в составе масел, что может свидетельствовать о преобладании реакций крекинга, над реакциями конденсации.
