Исследование методов обессеривания дизельного топлива

Введение 3
1. Методы обессеривания дизельного топлива 5
1.1. Каталитическая гидроочистка 5
1.2. Нетрадиционные методы сероочистки 8
1.2.1. Алкилирование 8
1.2.2. Экстракция 10
1.2.3. Осаждение 12
1.2.4. Окислительная десульфуризация 13
1.2.4.1. Метод окислительного обессеривания с использованием алкилпероксидов 13
1.2.4.2. Метод окислительного обессеривания пероксидом водорода 13
1.2.4.3. Обессеривание с использованием кислорода 16
1.2.4.4. Обессеривание с использованием озона 18
1.2.5. Адсорбция 20
2. Демеркаптанизация 23
2.1. Окислительная демеркаптанизация керосина 23
2.2. Демеркаптанизация керосина с применением водорода 25
3. Окислительное обессеривание ионными жидкостями 28
3.1. Экстракция сераорганических соединений 28
3.2. Окисление с последующей экстракцией 29
Заключение 31
Список литературы 32

Весь текст будет доступен после покупки

Дизельное топливо широко используется в качестве горючего как в транспортных средствах с высокой скоростью движения (например, легковые автомобили, автобусы и грузовые автомобили), так и в неавтомобильных транспортных системах (например, локомотивы, морские суда, сельскохозяйственное оборудование и т.д.). Дизельные двигатели на 25-40% более экономичны, чем сопоставимые бензиновые. Но, существует ряд компонентов, ухудшающих качество топлива: серо- и азотсодержащие соединения, полициклические арены и т.д.. Гетероорганические соединения встречаются преимущественно в виде сернистых соединений (СС) и составляют от сотых долей процента до 14 %масс.. Сера, являющаяся естественной частью сырой нефти, является одной из основных причин образования твердых частиц или сажи в дизельном топливе [1]. Сажа является главным виновником вредных черных выхлопных газов дизельных двигателей и входит в число основных источников загрязнения воздуха. Следы серы, присутствующие в дизельных топливах, также отравляют катализаторы окисления в системе контроля выбросов и снижают их эффективность для окисления вредных оксидов углерода, углеводородов и летучих органических веществ. Экологические нормы были введены во многих странах мира для снижения содержания серы [2,3] в дизельном топливе до сверхнизких уровней (10-15 ppm) с целью снижения вредных выбросов выхлопных газов дизельного двигателя и улучшения качества воздуха.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Методы обессеривания дизельного топлива

Исходя из мировых показателей добываемого углеводородного сырья, все большую часть от исходного вещества составляет содержание сернистых соединений. Ввиду этого, первоочередной задачей сероочистительных цехов на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях является поиск и создание альтернативных методов сероочистки (СО) или улучшение уже имеющихся. Не существует какой-либо универсальной классификации методов СО. Объяснить это можно тем, что единственным хорошо освоенным промышленным методом является каталитическая гидроочистка (ГО) серосодержащих углеводородов (УВ) фракций [4]. Среди развивающихся в промышленности альтернативных способов СО выделяют экстракцию, адсорбцию, окисление, осаждение и алкилирование и другие.
На основании того, каким образом удаляют СС, процессы могут быть разделены на две группы:
1) обессеривание, сопровождающееся разрушением связи C-S (ГО, реактивная адсорбция);
2) извлечение СС без предварительного разрушения связи C-S (алкилирование, экстракция, окисление до сульфонов, осаждение, селективная адсорбция). Второй тип процессов иногда протекает с химическим преобразованием исходных СС для упрощения их извлечения (например, окисление до сульфонов проводят для увеличения полярности связи C-S) [5,6].

1.1. Каталитическая гидроочистка

Гидроочистка - это крупнотоннажный каталитический процесс, направленный на улучшение качества моторных топлив. Основные фракции, подвергаемые гидроочистке, это:
? бензиновая фракция
? лигроиновая фракция
? керосиновая фракция
? дизельное топливо
? вакуумный газойль
? масла
? остаточные нефтепродукты
Меркаптаны, сульфиды, дисульфиды и тиоцикланы в процессе гидрирования превращаются в алканы и алкилпроизводные аренов. Высококипящие фракции нефти содержат больше серы, чем низкокипящие, а находящиеся в них соединения серы высокомолекулярны [7]. Низкокипящие фракции нефти содержат алифатические меркаптаны, сульфиды и дисульфиды, легко удаляемые из исходного сырья.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Е. В. Климова Образование вредных веществ в выбросах судовых дизелей в процессе горения топливовоздушной смеси/ Е. В. Климова // Вестник АГТУ. – 2011. - №2. – С. 98-99
2. ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009) Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия (с Поправкой). Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200108413
3. ГОСТ 305-2013 Топливо дизельное. Технические условия. Межгосударственный стандарт. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200107826
4. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов/ С.А. Ахметов - Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
5. Gutierrez J., Fuentes G. Ultra-deep oxidative desulfurization of diesel fuel by the Mo/Al2O3-H2O2 system: The effect of system parameters on catalytic activity// Applied Catalysis A: General. – 2008. – V. 334. – P. 366-373.
6. Лапидус А. Л., Голубева И. А., Жагфаров Ф. Г. Газохимия. Часть 1. Первичная переработка углеводородных газов. – М. : РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004. – 242 с.
7. Хавкин В.А., Гуляева Л.А., Осипов Л.Н., Каминский Э.Ф.// Химия и технология топлив и масел. 2001. №1. C. 10-13

Весь текст будет доступен после покупки