Индивидуальные серосодержащие соединения бензина замедленного коксования
Результаты определения группового состава и индивидуальных серосодержащих соединений бензина замедленного коксования. Калибровка прибора и идентификация серосодержащих соединений в бензине с использованием индивидуальных сераорганических соединений.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.08.2018 |
| Размер файла | 98,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Индивидуальные серосодержащие соединения бензина замедленного коксования
Н.В. Жаворонкова, В.В. Коновалов,
П.П. Минаев, А.А. Пимерзин, В.В. Самсонов
В работе представлены результаты определения группового состава и индивидуальных серосодержащих соединений бензина замедленного коксования установки 21-10/5К ОАО «Новокуйбышевский НПЗ».
Ключевые слова: замедленное коксование, бензин, серосодержащие соединения, газожидкостная хроматография, групповой состав, меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены.
Ввод новых мощностей процесса замедленного коксования (ЗК) ведет к увеличению выработки бензина коксования (БК) и повышает интерес к его дальнейшему эффективному использованию. Учитывая, что сырьевыми компонентами установки ЗК являются тяжелые нефтяные остатки, получаемые в процессе дистилляты характеризуются высоким содержанием серы, азота и фактических смол. Следовательно, без предварительного облагораживания они не могут являться компонентами современных моторных топлив. Решение вопроса о квалифицированной переработке БК невозможно без знаний его физико-химических свойств. Опубликованные данные по экологическим и эксплуатационным характеристикам БК в основном содержат сведения о групповом углеводородном составе, содержании общей серы и октановых характеристиках [1-4]. В то же время не менее важной является информация об индивидуальных серосодержащих компонентах БК, поскольку от типа сераорганических соединений зависят выбор и эффективность процесса их удаления. Исследования, направленные на идентификацию индивидуальных серосодержащих компонентов БК, практически отсутствуют.
В настоящей работе представлены результаты исследования серосодержащих компонентов БК, получаемого на ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», которые позволят дополнить существующие сведения по индивидуальному и групповому составу сераорганических соединений бензина замедленного коксования.
Определение индивидуальных серосодержащих соединений бензина коксования. Установление группового и индивидуального состава серосодержащих компонентов выполнено для бензина, получаемого в процессе замедленного коксования на установке типа 21-10/5К ОАО «НкНПЗ». Исследования выполнены для 3 образцов БК, отобранных в разное время. Содержание общей серы в БК анализировалось по ГОСТ Р 51947.
Расшифровка индивидуальных серосодержащих соединений в БК производилась по методике ASTM D 5623-94 «Стандартный метод анализа серосодержащих компонентов в светлых нефтепродуктах с помощью газовой хроматографии и детектора, чувствительного к сере» на хроматографе Clarus 500 со встроенным с хемилюминесцентным детектором, который включает в свой состав озонатор.
Калибровку прибора и идентификацию серосодержащих соединений в БК выполняли с использованием индивидуальных сераорганических соединений. С учетом того, что верхний предел измерения по указанной методике определен уровнем 100 ppm, пробы БК разбавлялись изооктаном ВСЧ.
Анализ выполнялся на капиллярной колонке (длина 30 м, внутренний диаметр 0,32 мм). Режим работы термостата: начальная температура 37 °С, выдержка 8 мин, далее температуру повышали до 200 °С со скоростью 5 °С в минуту, выдержка при температуре 200 °С составляла 4,4 мин. Температура в испарителе 200 °С.
Пример хроматограммы бензина замедленного коксования представлен на рисунке.
Пример хроматограммы индивидуальных серосодержащих соединений бензина коксования
серосодержащий бензин замедленное коксование
Идентифицированные серосодержащие соединения в исследованных образцах БК представлены в табл. 1.
Таблица 1
Идентифицированные индивидуальные серосодержащие соединения БК
|
Соединение |
Концентрация серосодержащих соединений в БК, ppm |
|||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
||
|
Сероводород |
34 |
36 |
25 |
|
|
Метилмеркаптан |
35 |
34 |
15 |
|
|
Этилмеркаптан |
100 |
105 |
109 |
|
|
Диметилсульфид |
17 |
18 |
16 |
|
|
Изопропилмеркаптан |
88 |
128 |
138 |
|
|
3-бутилмеркаптан |
5 |
14 |
5 |
|
|
Пропилмеркаптан |
119 |
136 |
148 |
|
|
Метилэтилсульфид |
4 |
4 |
6 |
|
|
2-бутилмеркаптан |
1,4 |
4 |
3 |
|
|
Тиофен |
297 |
367 |
379 |
|
|
Бутилмеркаптан |
5 |
7 |
5 |
|
|
3-метилбутилсульфид |
6 |
9 |
3 |
|
|
Метилдисульфид |
31 |
48 |
39 |
|
|
2-метил-1-бутилмеркаптан |
29 |
22 |
21 |
|
|
Изопропилсульфид |
32 |
53 |
57 |
|
|
1,2-этилдисульфид |
382 |
402 |
417 |
|
|
1-пентилмеркаптан |
324 |
344 |
363 |
|
|
2,5-диметилтиофен |
6 |
2 |
4 |
|
|
Пропилсульфид |
114 |
99 |
102 |
|
|
Этилдисульфид |
193 |
172 |
174 |
|
|
2-бутилсульфид |
16 |
8 |
10 |
|
|
3-метил-1-бутилмеркаптан |
97 |
105 |
113 |
|
|
3-метилбензилмеркаптан |
17 |
20 |
21 |
|
|
Бензилмеркаптан |
76 |
49 |
57 |
|
|
Бутилсульфид |
14 |
4 |
7 |
|
|
Изоамилсульфид |
11 |
11 |
5 |
|
|
Гексилсульфид |
16 |
8 |
16 |
|
|
Итого |
2069,4 |
2209 |
2258 |
Определение группового состава серосодержащих соединений бензина коксования. Определение группового состава проводилось согласно методике [5]. Сущность метода заключается в последовательной обработке исходной пробы различными реагентами, удаляющими отдельные группы сернистых соединений. Определение содержания серы до и после обработки реагентами выполнялось по ГОСТ Р 51947.
Литературные [3-4] и определенные в настоящей работе данные по групповому составу серосодержащих соединений представлены в табл. 2.
Таблица 2
Содержание общей серы и распределение групп серосодержащих соединений в бензинах термических процессов
|
Показатель |
Содержание, % масс. |
|||||
|
Общая сера |
Меркаптаны |
Сульфиды |
Дисульфиды |
Тиофены |
||
|
Бензин коксования [3] |
0,16 |
13,9 |
18,4 |
21,6 |
46,1 |
|
|
Бензин термического крекинга [3] |
0,57 |
9,4 |
13,1 |
20,3 |
57,2 |
|
|
Бензин коксования [4] |
0,63 |
23,8 |
- |
- |
- |
|
|
Бензин коксования № 1 |
0,56 |
19 |
9,8 |
17,2 |
54 |
|
|
Бензин коксования № 2 |
0,58 |
21 |
10,9 |
15,0 |
53,1 |
|
|
Бензин коксования № 3 |
0,58 |
18 |
10,2 |
14,8 |
57 |
На основании данных, представленных в табл. 1 и 2, определен процент идентифицированных компонентов в каждой группе сернистых соединений (табл. 3).
Таблица 3
Количество идентифицированных серосодержащих компонентов в каждой группе сернистых соединений
|
Групповой состав |
Концентрация в бензине коксования, ppm |
Идентифицировано соединений, % |
|||||
|
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
№ 1 |
№ 2 |
№ 3 |
||
|
Сероводород |
34 |
36 |
25 |
- |
- |
- |
|
|
Меркаптаны |
896 |
968 |
998 |
85 |
80 |
91 |
|
|
Сульфиды |
230 |
214 |
222 |
42 |
34 |
39 |
|
|
Дисульфиды |
606 |
622 |
630 |
63 |
72 |
64 |
|
|
Тиофены |
303 |
369 |
383 |
10 |
12 |
12 |
Согласно данным, представленным в табл. 2 и 3, наиболее полно установлен состав меркаптанов (80-91%) и дисульфидов (63-72%). Для сульфидов процент идентифицированных соединений составил от 34 до 42 % для разных образцов БК. Наименее идентифицированной группой сернистых соединений являются тиофены, процент идентификации указанных компонентов составил от 10 до 12 %.
В каждой группе выявлено преобладание следующих индивидуальных серосодержащих соединений:
- среди меркаптанов наибольшей концентрацией обладает пентилмеркаптан (28-33 % от общего количества меркаптанов). Несколько ниже концентрации пропилмеркаптана (11-13 % от общего содержания меркаптанов), изопропилмеркаптана (8-13 % от общего количества меркаптанов) и 3-метил-1-бутилмеркаптана (9-10 % от общего количества меркаптанов);
- сульфидная сера представлена в основном пропилсульфидом (16-21 % от общего количества сульфидов) и изопропилсульфидом (6-10 % от общего содержания сульфидов);
- в идентифицированных дисульфидах преобладает 1,2-этилдисульфид (40-47 % от общего содержания дисульфидов) и этилдисульфид (18-20 % от общей концентрации дисульфидов);
- в тиофеновых соединениях концентрация тиофена составляет 10-12 % от общей концентрации тиофеновой серы, а содержание стерически экранированного 2,5-диметилтиофена от 0,07 до 0,2 %.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Микишев В.А., Сливкин Л.Г. и др. Гидроочистка бензина коксования // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2003. - № 8. - С. 15-18.
2. Вольфсон С.А., Капустин В.М. Переработка и облагораживание бензинов вторичного происхождения в условиях Павлодарского НПЗ // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1990. - №6. - С. 9-10.
3. Глозштейн А.Я., Шапиро Р.Н. Характеристика вторичных бензинов термических процессов и гидрогенизатов, полученных на их основе // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1991. - № 2. - С. 12-18.
4. Чернышева Е.А., Усова Т.В., Измашкина А.И. Фракционирование - вариант рационального использования бензинов термодеструктивного происхождения // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2005. - № 9. - С. 10-13.
5. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов. - М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1962. - 426 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Термические процессы переработки нефтяного сырья, особенности технологии производства игольчатого кокса и установки замедленного коксования. Материальный баланс процесса и тепловой баланс камеры коксования. Автоматический контроль и техника безопасности.
дипломная работа [245,6 K], добавлен 08.04.2012Основные показатели качества сырья. Продукты процесса замедленного коксования. Выбор и обоснование технологической схемы и режима работы установки. Кинетический и гидродинамический расчеты реакционных камер. Определение их размеров, тепловой баланс.
курсовая работа [543,5 K], добавлен 24.12.2014Составление материального баланса установок вторичной перегонки бензина, получения битумов и гидроочистки дизельного топлива. Расчет количества гудрона для замедленного коксования топлива. Определение общего количества бутан-бутиленовой фракции.
контрольная работа [237,7 K], добавлен 16.01.2012Повышение качества кокса. Снижение содержания серы и золы в коксе, улучшение его микроструктуры. Гидрообеесеривание нефтяных остатков. Прокалка нефтяного кокса. Добавление к сырью коксования высокоароматических продуктов нефтепереработки и нефтехимии.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.04.2012Характеристика процесса замедленного коксования; его назначение. Химизм газофазного термолиза различных классов углеводородов. Термические превращения высокомолекулярных компонентов нефти в жидкой фазе. Устройство и принцип работы шатровых печей.
курсовая работа [902,2 K], добавлен 14.04.2014Характеристика основных способов сварки. Недостатки сварных соединений. Использование одностороннего и двустороннего шва при сварке деталей. Расчет сварных соединений при постоянных нагрузках. Особенности клеевых и паяных соединений, их применение.
презентация [931,7 K], добавлен 24.02.2014Загрузка коксовых печей. Сущность процесса коксования и термическая деструкция углей. Давление коксования и усадка загрузки. Выдача кокса, причины тугого хода и "бурения" печей. Машины, обслуживающие коксовые печи. Материальный баланс коксования.
презентация [3,2 M], добавлен 17.07.2015Общее понятие и сущность соединений. Особенности и примеры разъемных и неразъемных соединений деталей. Резьбовые и зубчатые (шлицевые) соединения: сущность, достоинства, недостатки, основные крепежные детали, сборка, назначение и область применения.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 12.03.2011Свойства и механизм процесса образования кокса, характеристика сырья и продукции. Требования, предъявляемые к нефтяным коксам. Технологическая схема установки замедленного коксования, выбор и обоснование параметров регулирования контроля и сигнализации.
курсовая работа [360,9 K], добавлен 24.11.2014Знакомство с конструктивными особенностями трубчатых печей, основное назначение. Рассмотрение теплофизических свойств нагреваемых продуктов. Общая характеристика конвективной камеры. Этапы расчета трубчатых печей установки замедленного коксования.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 08.09.2013