Мұнай мен көмірден алынған дизель отынын озондау және Ni-қаңқалы катализаторда гидротазалау арқылы сапасын жақсарту

әл Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Химия факультеті

Ғылыми жетекшілер: х. ғ. д., проф. Қайырбеков Ж. Қ.

х. ғ. к. Мылтықбаева Ж. К.

МҰНАЙ МЕН КӨМІРДЕН АЛЫНҒАН ДИЗЕЛЬ ОТЫНЫНЫҢ САПАСЫН ЖАҚСАРТУ

ОРДАХАНОВА МАДИНА БОЛАТОВНА

Алматы, 2011 жыл

Мұнайдан және көмірден алынған дизель отындарының сапасын арттыру. Гидротазалау процесіне Ni-қаңқалы катализаторын сынап, процестің қолайлы жағдайлары мен өнімнің физико-химиялық қасиеттерін анықтау.

Жұмыстың мақсатына жету үшін келесі міндеттерді шешу көзделінді:

Мұнай мен көмірден алынған дизель отынының физико-химиялық көрсеткіштерін және процестің қолайлы жағдайларын анықтау;

Ni - қанқалы катализаторында дизель фракциясын гидроөңдеу;

«Жаңажол» кен орны мұнайынан алынған және ПМӨЗ-нан алынған дизель фракцияларына озонның әсерін зерттеу;

Еуропалық стандартқа сай тауарлы дизель отынын алу.

№

Көрсеткіштер

Маркалар

Зерттеу әдісі

Цетандық саны, кем емес

ГОСТ 3122

Фракциялық құрамы:

50 % айдалу температурасы, °С, жоғары емес

280

255

ГОСТ 2177

90 % айдалу температурасы, °С, жоғары емес

360

340

330

20°С температурағы кинематикалық тұтқырлығы, мм2/с

3, 0-6, 0

1, 8-5, 0

1, 5-4, 0

ГОСТ 23

Қату температурасы, ° С, жоғары емес, келесі климаттық аймаққа тәуелді:

Қалыпты

-10

-35

ГОСТ 20287

Суық

-45

-55

Лайлану температурасы, ° С, жоғары емес, келесі климаттық аймаққа тәуелді:

Қалыпты

-5

-25

ГОСТ 5066

Суық

-35

Жабық тиглдегі жарқылдану температурасы, ° С, төмен емес:

Газ турбиналары және кеме дизельдері үшін

ГОСТ 6356

Жалпы қолданылатын дизельдер үшін

Отындағы күкірттің массалық үлесі, %, аспайды:

I түр

0, 2

ГОСТ 19121

II түр

0, 5

0, 4

Меркаптанды күкірттің массалық үлесі, %, аспайды

0, 01

ГОСТ 17323

Шайырлардың мөлшері, мг/100 см3 отынға, аспайды

ГОСТ 8489

Қышқылдығы, мг КОН/100 см3 отынға, аспайды

ГОСТ 5985

Йод саны, I2/100 г отынға, аспайды

ГОСТ 2070

Зольділігі, %, аспайды

0, 01

ГОСТ 1401

10 %-дық қалдықтың кокстілігі, %, аспайды

0, 20

0, 30

ГОСТ 19932

Фильтрлену коэффициенті

20 ° С тығыздығы, кг/м3, аспайды

860

840

830

Дизель отынының көрсеткіштері (ГОСТ305-82)

ГОСТ Р52368-2005 бойынша дизель отынына қойылатын талаптар

№

Көрсеткіштер

Мәні

Зерттеу әдісі

Цетан саны, кем емес

51, 0

ГОСТ 3122, ASTM D 613, EN ISO 5165

Цетан индексі, кем емес

46, 0

ГОСТ 27768, ASTM D 4737, EN ISO 4264

15°С температурадағы тығыздығы, кг/м3

820-845

ГОСТ Р 51069, ASTM D 1298, EN ISO 3675

Полициклді ароматты көмірсутектер, % (масса бойынша), аспайды

IP 391

Күкірт мөлшері, мкг/кг, аспайды, отын үшін:

1 түр

II түр

III түр

350

ГОСТ P 50442, ASTM D 4294, EN ISO 8754

Жабық тигльдегі жарқылдану, төмен емес

ГОСТ 6356, ASTM D 93, EN ISO 22719

10 %-дық қалдықтың кокстілігі, %, аспайды

0, 3

ГОСТ 19932, ASTM D 189, EN ISO 10370

Зольділігі, %, аспайды

0, 01

ГОСТ 1461, ASTM D 482, EN ISO 6245

Судың мөлшері, мг/кг, аспайды

200

ГОСТ 14870, ASTM D 1744, EN ISO 12937

Жалпы ластануы, мг/кг, аспайды

EN 12662:1998

Мыс пластинаның коррозиясы (50°С -де 3 сағ), шкала бойынша бірлік

Класс 1

ГОСТ 6321, ASTM D 130, EN ISO 2160

Тотықтырғыштық тұрақтылық: қалдық-тың жалпы мөлшері, г/м3, артық емес

ASTM D 2274, EN ISO 12205

60°С майлағыштық қасиеті, мкм, аспайды

460

ISO 12156-1

40°С температурадағы кинематикалық тұтқырлығы, мм2/с

2, 00-4, 50

ГОСТ 33, ASTM D 445, EN ISO 3104

Фракциялық құрамы:

250°С-де буланады, мас. %, кем емес

350°С-де буланады, мас. %, кем емес

95% айдалу температурасы, °С, аспайды

360

ГОСТ2177 (A әдісі), ASTM D 86, EN IS03405

Май қышқылдарының метил эфирлері, % (көлем бойынша), аспайды

EN 14078:2003

Жылдың әр түрлі мезгілдерінде фильтрлену температурасына тәуелді дизель отындарының классификациясы

Период

Сұрып/класс

Фильтрлену температурасы

Жаз мезгілі

+ 5°С аспайды

0°С аспайды

- 5°С аспайды

Ауыспалы мез-гілдер көктем-дік/күздік

- 10°С аспайды

- 15°С аспайды

Б/0

- 20°С аспайды

Қыс мезгілі

1класс

- 26°С аспайды

2класс

- 32°С аспайды

3класс

- 38°С аспайды

4класс

- 44°С аспайды

Дизель отындарына арналған мемлекеттік стан-дарттар мен техникалық регламентті салыстыру

Отын сипаттамалары

Автомобильді техникаға арналған регламент нормалары

ГОСТ

305-82

ГОСТ

Р52368

-2005

Еуро-2

Еуро-3

Еуро-4

Цетандық саны, кем емес

15 °С тығыздығы, кг/м3

820-860

820-845

Полициклді ароматты көмірсутек мөлшері % масс., аспайды

Күкірт концентрациясы, мг/кг, аспайды

500

350

500 -200

350, 50, 10

Фракциялық құрамы: 95% айдалады, °С, аспайды

360

340

330

360

Майлағыш қасиеті, мкм, аспайды

460

Солтүстік Америка

Батыс Еуропа

Япония/Австралия

Шығыс Еуропа/ТМД

Азияның дамыған мемлекеттері

Таяу Шығыс

Африка

Орталық/Оңтүстік Америка

Орташа өсім

2, 3

1, 0

1, 1

3, 1

5, 4

4, 9

3, 0

4, 1

3, 2

1999-2015 жылдар

Ақпаратты Басқару(EIA) болжамдары бойынша

әлемдік дизель отынына сұраныс (көлемдік %) :

Периодты режимде көмірді гидрогендеуге арналған жоғары қысымдағы кинетикалық қондырғы

1-реактор, 2-қосымша, 3-қыздырғыш, 4-амперметр, 5-кернеуді реттегіш, 6-хромель -копель терможұбы, 7-реле, 8-КСП-4, 9-үлгі манометр, 10-реттеу винтилі, 11-инертті газбен баллон, 12-газометр, 13-араластырғыш құрылғы, 14-нығыздайтын құрылғы, 15-қуысты бекітетін бұқтырма, 16-тығындайтын болаттар.

Гидрлеудің лабораториялық қондырғысының сызбасы

ЕУИА 941. 711. 001№143-94 (Озон-5П) озонаторы

№

Техникалық сипаттамалары

Шамасы

Қолданатын қуаттылығы, Вт, аспайды.

Айнымалы тоқ кернеуі, В

220

Өлшемдері, мм, аспайды:

230x165x320

Массасы, кг, аспайды:

Озонның массалық концентрациясы, мг/м3, кем емес

100

Озон бойынша өнімділігі, г/час

Жұмыс газының берілу көлемі бойынша озонның концентрациясы 0, 5·10-3м3/мм2, г/м3

Жиілік, Гц

50-60

Құрамындағы бағалы металдар мөлшері:

Алтын, г

Күміс, г

0, 1

0, 2

Аппараттың техникалық көрсеткіштері

Жағу температурасы, °С

900-950

Күкірт мөлшерінің диапазоны, %

0, 001 - 5, 0

Жағуға берілетін ауа көлемі, дм3/мин

0, 5

8-сағаттық ауысымға өнімділігі

Тоқ көзінің параметрлері: кернеу, В жиілігі, Гц

220+20 50+1

Қуаттылығы, кВт

1, 5

Өлшемдері, мм

740х336х436

ПОСТ 2Мк аппараты

ГОСТ 1437 бойынша күкіртті қолмен анықтаудан артықшылығы:

Үлгіні біркелкі жағудың есебінен күкірттің дәл мәні.

Қауіпсіздіктің артықшылығы.

2 үлгіні қатар анықтау мүмкіншілігі.

Дизель отынының төмен температуралы көрсет-кіштерін анықтайтын ИНПН "КРИСТАЛЛ" аппараты

Көрсеткіш

Өлшем бірлігі

Мәні

Үлгі көлемі

мл

1, 9 ±0, 1

Салқындатудың ең төменгі көрсеткіші

гр. С

-70

Лайлану температурасынын қателігі

гр. С

Қату температурасының қателігі

гр. С

Өлшеудің максималды мәні

мин.

Өлшеудің минималды мәні

мин.

Анализаторды қолданудың жағдайы

гр. С

+15 . . . +35

Өлшемі

мм

240х240х140

Массасы

кг

Техникалық көрсеткіштері

Артықшығы: - Өлшеу процесі автоматтандырылған - Жоғары жылдамдық және мәнділік - Шағын

Дизель отынының цетан индексін ГОСТ 27768-88 бойынша анықтау

ЦИ=454, 74-1641, 416g+774, 74g2-0, 554t+97, 803(lgt)

ЦИ анықтайтын нонограмма

№

Элемент

Ni қаңқалы

Конц., %

Инт., cps

Никель

92, 15

1627

Калий

0, 575

2, 3

Алюминий

7, 275

0, 20

Цирконий

0, 00

0, 0

Кобальт

0, 00

0, 0

Ni-қаңқалы катализаторының элементтік құрамының %-дық мөлшері

Көрсеткіштер

ПМӨЗ-ның ДО

Жанажол ДО

Көмірден алынғ. ДО

Цетандық индекс (нонограмма бойынша) ГОСТ 27768-88

51, 5

42, 7

Цетандық индекс (формула боынша)

54, 9

51, 7

42, 0

Фракциялық құрамы:

50 %ның айдалу температурасы, °С, аспайды

263

217

230

90 % ның айдалу температурасы, °С, аспайды

346

275

290

1 тамшы температурасы

155

147

198

Қату температурасы, ° С-тан, жоғары емес

-2, 1

-38, 4

-9, 2

Лайлану температурасы, ° С-тан жоғары емес

0, 5

-31, 0

-5, 0

Фильтрлену температурасы ° С-тан, аспайды

-1, 2

-44, 6

-7, 1

Күкірт мөлшері

0, 0460

0, 1002

0, 1134

Йод саны

26, 44

28, 88

18, 12

20 ° С-тағы тығыздығы, кг/м3

825, 0

798, 6

831, 6

ПМӨЗнан алынған тауарлы дизель отынының, “Жаңажолдан” алынған дизель отынының және көмірден алынған дизель отынының көрсеткіштері

Көрсеткіштер

бастапқы

гидрленген

Цетандық индекс (нонограмма бойынша)

42, 7

46, 0

Цетандық индекс (формула бойынша)

42, 0

45, 9

Фракциялық құрамы:

50 %ның айдалу температурасы, °С, аспайды

230

250

90 %ның айдалу температурасы, °С, аспайды

290

310

1 тамшы температурасы

113

Қату температурасы, ° С-тан, жоғары емес

-9, 2

-9, 7

Лайлану температурасы, ° С-тан жоғары емес

-5, 0

-6, 9

Фильтрлену температурасы ° С-тан, жоғары емес

-7, 1

-9, 2

Күкірт мөлшері

0, 1134

0, 0570

Йод саны

18, 12

23, 14

20 ° С-тағы тығыздығы, кг/м3

831, 6

827, 0

«Қаражыра» көмірінен алыған синтетикалық дизель отынының бастапқы және гидротазаланған көрсеткіштері

1-қату температурасы

2-лайлану температурасы

3-фильтрлену температурасы

Көмірден алынған бастапқы және гидротазаланған дизель отынының қату, лайлану, фильтрлену температуралары

Көрсеткіштер

Бастап-

қы ДО

Ni/Re катализаторында келесі температурада гиротазалған

20 ° С

40 ° С

60 ° С

80 ° С

Цетандық индекс (нонограмма бойынша)

55, 0

55, 1

56, 3

58, 9

57, 0

Цетандық индекс (формула бойынша)

54, 9

55, 1

56, 2

58, 8

56, 9

Фракциялық құрамы:

50 %ның айдалу темп °С,

263

265

268

271

270

90 %ның айдалу темп, °С,

346

348

350

1 тамшы температурасы

155

157

160

162

163

Қату температурасы, ° С-тан аспайды

-2, 1

-3, 8

-2, 1

-3, 8

-5, 9

Лайлану температурасы, ° С-тан аспайды

0, 5

-1, 5

0, 5

-1

-3, 6

Фильтрлену температурасы ° Стан аспайды

-1, 2

-2, 8

-1, 3

- 2, 8

-5, 8

Күкірт мөлшері

0, 046

0, 0380

0, 0273

0, 0078

0, 0456

Йод саны

26, 44

22, 82

40, 86

32, 78

36, 88

20 ° С-тағы тығыздығы, кг/м3

825

824

820

819

823

ПМӨЗ-ның бастапқы және гидротазаланған дизель отынының көрсеткіштері

1-бастапқы; 2-20 ° С; 3-40 ° С; 4-60 ° С; 5-80 ° С

ПМӨЗ алынған бастапқы және гидротазаланған дизель отынының қату, лайлану, фильтрлену температуралары

көк - бастапқы ДО

қызыл - 20 °С

жасыл - 40 °С

күлгін - 60 °С

ПМӨЗ алынған бастапқы және гидротазаланған дизель отынының күкірт мөлшерінің өзгерісі

V/, см3/мин

20°С температурадағы конверсиялық қисық

V/, см3/мин

60°С температурадағы конверсиялық қисық

Көрсеткіштер

бастапқы ДО

Келесі темпера-турада гиротазалған

20 ° С

60 ° С

Цетандық индекс (нонограмма бойынша)

50, 5

54, 2

Цетандық индекс (формула боынша)

50, 2

54, 5

Фракциялық құрамы:

50 %ның айдалу температурасы, °С,

210

222

90 %ның айдалу температурасы, °С,

265

278

1 тамшы температурасы

147

198

Қату температурасы, ° С, жоғары емес

-38, 4

-47, 3

-46, 9

Лайлану температурасы, ° С, жоғары емес

-31

-31, 7

-40, 1

Фильтрлену температурасы, ° С аспайды

-44, 6

-40, 2

-30, 2

Күкірт мөлшері

0, 1002

0, 0201

0, 0402

20 ° С-тағы тығыздығы, кг/м3

0, 7986

0, 7969

0, 7965

«Жаңажол» кен орнынан алынған бастапқы және гидротазаланған дизель отыны көрсеткіштері

1-бастапқы 2-20 ° С 3-60 ° С

Жаңажолдан алынған бастапқы және гидротазаланған дизель отынының қату, лайлану, фильтрлену температуралары

1-ПМӨЗ баст

2-Жаңажол баст

3-Көмірден алынған баст

4-ПМӨЗ гидр

5-Жаңажол гидр

6-Көмірден алынған гидр

Көрсеткіштері

Бастапқы

Гидрленген

0, 125 л/мин

0, 25л/мин

0, 5л/мин

30мин

60мин

90мин

30мин

60мин

90мин

30 мин

60мин

90мин

20 ° С тығыздығы, кг/м3

0, 801

0, 803

0, 798

0, 797

0, 799

0, 800

0, 799

0, 798

Йодтық саны

28, 8

28, 0

26, 4

21, 2

24, 2

23, 8

23, 0

23, 2

24, 4

22, 0

22, 2

Цетан индексі

51, 9

52, 6

54, 6

55, 05

54, 9

54, 5

54, 8

54, 9

55, 01

55, 02

Сыну көрсеткіші, nD

1, 446

1, 445

1, 448

1, 446

1, 445

1, 446

1, 445

1, 446

1, 447

Лайлану темп-сы, С0

-30, 3

-30, 5

-27, 0

-33, 9

-29, 2

-30, 2

-28, 2

-29, 1

-28, 2

Фильтрлену темп-сы, С0

-36, 1

-36, 2

-34, 7

-36, 5

-36, 1

-35, 7

-34, 9

-35, 9

-35, 7

-35, 3

-35, 9

Қату темп-сы, С0

-42, 2

-42, 7

-40, 7

-43, 4

-41, 4

-41, 9

-42, 0

-41, 1

-41, 0

-41, 4

-42, 4

Күкірт мөлшері

0, 1000

0, 0240

0, 0080

0, 0040

0, 007

0, 019

0, 020

0, 019

0, 016

0, 019

0, 022

Cутектің жұтылу көлемі, см3

58, 99

59, 55

70, 4

69, 0

60, 2

63, 9

66, 0

63, 88

66, 5

67, 3

Қайнаудың басталуы

147

166

167

175

174

160

166

169

170

169

171

50% айдалу темп-сы, С0

220

225

235

248

236

235

238

232

235

239

90% айдалу темп-сы, С0

270

273

281

280

274

276

279

278

280

281

«Жанажол» кен орнынан алынған бастапқы және

озондалған тура айдалған дизель отыны көрсеткіштері

1-Бастапқы ДО; 2-Тікелей гидрленген ДО; 3-0, 125 л/мин, 30 мин озондалған ДО;

4-0, 125 л/мин, 60 мин озондалған ДО; 5-0, 125 л/мин, 90 мин озондалған ДО;

6-0, 25л/мин, 30 мин озондалған ДО; 7-0, 25л/мин, 60 мин озондалған ДО;

8-0, 25л/мин, 90 мин озондалған ДО; 9-0, 5л/мин, 30 мин озондалған ДО;

10-0, 5л/мин, 60 мин озондалған ДО; 11-0, 5л/мин, 90 мин озондалған ДО;

Жанажол кен орнының дизель фракциясының 50% және 90% ай-далу температурасының озондау жағдайына байланысты өзгеруі:

Жанажол кен орнының дизель отыны құрамындағы

күкірт мөлшерінің процесс жағдайына байланысты өзгеруі:

1-Бастапқы ДО; 2-Тікелей гидрленген ДО; 3-0, 125 л/мин, 30 мин озондалған ДО;

4-0, 125 л/мин, 60 мин озондалған ДО; 5-0, 125 л/мин, 90 мин озондалған ДО;

6-0, 25л/мин, 30 мин озондалған ДО; 7-0, 25л/мин, 60 мин озондалған ДО;

8-0, 25л/мин, 90 мин озондалған ДО; 9-0, 5л/мин, 30 мин озондалған ДО;

10-0, 5л/мин, 60 мин озондалған ДО; 11-0, 5л/мин, 90 мин озондалған ДО;

Көрсеткіштер

Бастап-қы ДО

Гидрлен-ген ДО

Ұқсас жұмыстар

Дизель отынын озондау және Ni-қаңқалы катализатор арқылы гидротазалау: Жаңажол кен орны мен ПМӨЗ мұнайы бойынша зерттеу

Мұнай өнімдерін гидрогендеу: гидротазалау мен гидрокрекингтің теориясы, кинетикасы және катализаторлары

Мұнай өңдеуіндегі гидрогендеу процестері: гидрокрекинг, гидротазалау және катализдік негіздер

Батыс Қазақстан облысы үшін дизель отынын тасымалдау бизнес-жоспары: қаржылық, операциялық және нарықтық талдау

Мұнайгаз кәсіпорындарында мұнай мен мұнай өнімдерінің сапасын басқару

Құмкөл кен орнындағы мұнай өнімдерімен ластанған ақаба суларды озондау арқылы тазалау: тәжірибелік зерттеу және экологиялық мониторинг (2018-2020)

Мұнайды екіншілік айдау процестері: гидротазалау, каталитикалық реформинг және термиялық крекинг

Қазақстандағы ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасын жақсарту мәселелері

Ауыз судың сапасын жақсарту: коагуляция, мөлдірлендіру және арнайы өңдеу әдістері

Терілер сапасын жақсарту: консервілеу әдістері және сапа көрсеткіштері

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz