Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка основ новой отечественной технологии утилизации тяжелых нефтяных фракций методом инициированного крекинга с получением экспериментальных образцов товарных продуктов

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
инициированный крекинг, тяжелые нефтяные остатки, вакуумный газойль, тяжелый газойль, моторное топливо, дизельное топливо, бензин, проточный реактор

Цель проекта:
Разработка новых прототипов технических решений с получением экспериментальных образцов готовых продуктов нефтехимии и нефтеперера-ботки из тяжелых нефтяных остатков (шламы и тяжелые отходы) с использованием для переработки новых химических методов (и их сочетании с физическими) для обеспечения снижения уровня экологической нагрузки на окружающую среду и достижения конверсии углеродсодержащей части сырья не менее 90%. Макетирование различных технических решений и технологических условий переработки нефтяных отходов с получением готовых продуктов, изготовление экспериментальных образцов продуктов и оборудования для химической переработки нефтяных отходов.

Основные планируемые результаты проекта:
Основы новой технологии переработки тяжелых нефтяных остатков методом инициированного кислородом воздуха крекинга в светлые фракции углеводородов и в битум (или битумный полупродукт). Разрабатываемая технология переработки мазута, гудрона, вакуумного газойля и других
видов тяжелого нефтяного сырья обеспечит проведение технологического процесса при температуре не превышающей 470 град.С, давлении ниже 3 МПа, расходе воздуха не более 8 % от массы сырья. При этом будут достигаться выхода: светлых фракций (бензиновая, керосиновая и дизельные фракции) не менее 30% (для гудрона), не менее 50% (для мазута), не менее 65% (для вакуумного газойля) - от углеводородной части сырья.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Полученные результаты позволят разработать:
а) Разработать лабораторный технологический регламент переработки тяжелых нефтяных фракций в готовую продукцию методом инициированного крекинга, в том числе в непрерывном режиме.
б) Методические рекомендации по применению технологии утилизации тяжелых нефтяных фракций методом инициированного крекинга в нефтеперерабатывающей промышленности.
в) Проект технического задания на проведение ОТР, по теме: «Разработка технологии утилизации тяжелых нефтяных фракций методом инициированного крекинга с получением опытных образцов товарных продуктов».
2. Новизна научных и технологических решений обеспечит получить патенты, защищающие РИД.
3. Внедрение технологии переработки тяжелых нефтяных остатков методом инициированного крекинга позволит повысить глубину переработки нефти до показателя не ниже 90% (сегодня в России этот показатель составляет 72,4%, тогда как в развитых странах он выше 90%).
4. Планируемый результат достигается за счет применения инициирования крекинга доступным и дешевым агентом - кислородом воздуха. Этот способ позволяет перерабатывать тяжелые нефтяные остатки в относительно мягких условиях, по сравнению с применяемыми современными гадрокаталитическими процессами. Он так же выгодно отличается более простым аппаратурным оформлением, что позволит быстро внедрить его на отечественных нефтеперерабатывающих заводах.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Учитывая, что в настоящее время из всей перерабатываемой в России нефти только около 40% её перерабатывается в моторное топливо (дизельное топливо и бензин), а остальное составляет мазут и тяжелые нефтяные остатки, потенциальная суммарная потребность в производствах инициированного крекинга мазута и тяжелых остатков на Российских предприятиях составляет не менее 55 млн. т/год.
Народно-хозяйственный эффект от внедрения данной технологии:
- переработка 1,0 млн. тонн в год мазута позволяет получать дополнительную выручку в размере не менее 1,3 млрд. рублей.
- переработка 1,0 млн. тонн в год гудрона позволяет получать дополнительную выручку в размере до 0,6 млрд. рублей.
- переработка 1,0 млн. тонн в год вакуумного газойля позволяет получать дополнительную выручку в размере не менее 0,9 млрд. рублей.
Социально-экономический эффект от внедрения данной технологии заключается:
- в уменьшении отходов нефтепереработки;
- в снижении выбросов оксида серы при сжигании мазута и др. тя-желых отходов нефтепереработки;
- в получении дополнительного количества моторного топлива.

Текущие результаты проекта:
В 2015 году достигнуты следующие результаты:
В результате анализа подходов к моделированию процесса был предложен оптимальный метод моделирования инициированного крекинга тяжелых нефтяных остатков и разработана математическая модель процесса.
Проведены исследования физико-химических свойств (фракционный состав, содержание серы, температура вспышки, плотность и вязкость) следующих тяжелых нефтяных фракций: гудрон (Московский НПЗ), мазут (Рязанская НПК, ООО "Волга-Альянс г. Сызрань, ООО "ВПК-Ойл" г.Новосибирск), вакуумный газойль (Московский НПЗ, NO-VOTRADEINVEST АS Эстония), смола пиролиза (ПАО "Нижнекамск-нефтеххим"), тяжелый газойль каталитического крекинга (Московский НПЗ), асфальт деасфальтизации гудрона (Ярославский НПЗ). На основании результатов исследований были выбраны следующие объекты для выполнения экспериментальных исследований: гудрон, мазут и вакуумный газойль.
Разработана Программа и методики экспериментальных исследований переработки тяжелых нефтяных фракций методом инициированного крекинга.
Смонтирован экспериментальный стенд на подготовленной площадке, проведены пусконаладочные работы. Были проведены экспериментальные исследования экспериментального стенда. В ходе испытаний была проверена возможность достижения температуры 450 град.С и давления 0.7 МПа в реакторе инициированного крекинга, работающего в проточном (непрерывном) режиме, и возможность поддержа-ния (регулирования) этих показателей на заданном уровне в течении не менее 2 часов. Объект испытания – реактор инициированного крекинга – успешно выдержал испытания.
Разработан лабораторный регламент получения экспериментальных образцов готовой продукции, в соответствии с которым были наработаны экспериментальные образцы готовой продукции: (топливный газ – 30 л, бензиновая фракция – 20 л, дизельная фракция – 65 л, котельное топливо – 23 кг, битум и битумный полупродукт – 62 кг), и определены их физико-химические характеристики.
Опубликована научная статья в журнале «Катализ в промышленности» (Т. В. Бухаркина, Н. Н. Гаврилова, В. В. Скудин. Мембранный ка-талитический реактор. Кинетическое моделирование углекислотной конверсии метана // Катализ в промышленности. № 3. 2015. С. 54-59), вхо-дящем в базу цитирования Scopus.
В январе 2016 года будет опубликована статья в журнале "Химическая технология", входящем в базу цитирования Scopus.
Подготовлена и подана заявка на патент «Способ термоокислительного крекинга тяжелых нефтяных остатков», регистрационный №2015108323, дата подачи 11.03.2015 г.