Qudronun MODİFİKASİYA edi̇lmi̇ş halloi̇zi̇ti̇n İŞTİRAKI İLƏ hi̇drokreki̇nq PROSESİNİN gedi̇şi̇nə temperaturun təsi̇ri̇ni̇n TƏDQİQİ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

108

KiMYA PROBLEMLaRi № 1 2015

UOT 665.777.4.66.094.173.

QUDRONUN MODiFiKASiYA EDiLMi§ HALLOiZiTiN i§TiRAKI iL9 HiDROKREKiNQ PROSESiNiN GEDi§iN8 TEMPERATURUN TaSiRiNiN

TaDQiQi

G.S.Muxtarova

AMEA Y.Msmmsdsliyev adina Neft-Kimya Proseslsri institutu Az 1025, Baki, Xocali prospekti, 30 Fax: (+99412) 490-24-76; e-mail: [email protected]

Msqalsds qudronun kegid metallari ils (Ni, Co) modifikasiya edilmi§ suspenzls§dirilmi§ halloizitin i§tiraki ils hidrokrekinq prosesinin nsticslsri göstsrilmi§dir. Hidrokrekinq prosesinin gedi§ins temperaturun tssiri tsdqiq edilmi§dir. Müsyysn edilmi§dir ki, temperatur 400-dsn 4500C qsdsr артдыгда agiq rsngli neft mshsullarinin giximi 52% kütlsys qsdsr artir vs alinan benzin fraksiyasinin keyfiyyst göstsricilsri yax§ila§ir.

Agar sözfor: hidrokrekinq, qudron, halloizit, kegid metallari, temperatur, benzin fraksiyasi, dizel fraksiyasi.

Dünya neft emali sanayesinin qar§isinda duran asas masalalardan biri yeni yüksak effektli va ekoloji tamiz proses va texnologiyalar i§layib hazirlamaqla neftin emal darinliyini artirmaqdan ibaratdir. Agir neft qaliqlarindan (mazut, qudron) yüksak keyfiyyaitli motor yanacaqlari almaq ü9ün hidrokrekinq prosesi an effektiv proseslardan biridir [1-3] .

Görülan i§in maqsadi neftin emalini darinla§dirmak maqsadila alava a9iq rangli neft mahsullari almaq ü9ün Baki neftlarindan alinan qudronun ke9id metallari ila (Ni, Co) modifikasiya edilmi § suspenzla§dirilmi§ halloizitin i§tiraki ila a§agi tazyiqda hidrokrekinqindan yanacaq komponentlarinin alinmasi prosesinin tadqiq edilmasidir.

Halloizit ikitabaqali alümosilikat olub, submikron diapazonda asasan boru qurulu§una malikdir va kimyavi olaraq kaolinita ox§ayir. Halloizit AB§, Yeni Zelandiya, Koreya, Türkiya va s. ölkalarda tabii yataqlardan 9ixarilir. Bu minerallar milyon illlar arzinda atmosfer §araiti va hidrotermiki proseslarin tasiri naticasinda kaolinitdan amala galir. Bir-birina yaxin yerla§mi§ silisium anhidridi ila alüminium oksid tabaqalari arasindaki qafasin uygunsuzlugu naticasinda yaranan deformasiyaya göra tabaqalar nanoboruya bükülür ( burulur) [4].

Qudronun hidrokrekinqindan alinan naticalarin analizi prosesin karbonium-ion mexanizmi üzra getdiyini göstarir. Qudronun

emalinda katalitik sistem karbohidrogenlari heterogen mexanizm üzra par9alayir va reaksiya homogen fazada davam edir. Bu prosesda halloizitin modifikasiya edildiyi ke9id metallari (Ni, Co) ila yana§i, qudronun tarkibinda olan metal kationlari da öz tasirini göstarir. Qudronun hidrokrekinq prosesinda tarkibinda 9oxlu miqdarda doymu§ karbohidrogenlar olan yüksak miqdarda a9iq rangli neft mahsullari alinir ki, bu da par9alanma va hidrogenin yenidan paylanmasinin intensiv getdiyini göstarir. övvalcadan aparilmi§ tadqiqatlardan malum oldugu kimi, koksun amalagalmasi an intensiv reaksiyanin ba§landigi ilk anlarda gedir. ömalagalmi§ koks 9öküntülarinin

morfologiyasi dayi§ir va onlar poliaromatik strukturlara 9evrilir. Polien strukturunda olan koks poliaromatik strukturunda olan koksa 9evrildikda reaksiya zonasina aktiv hidrogen verilir. Belalikla, amala galmi§ koks qudronun emali prosesinda ümumi prosesin getmasina katalizatorluq edir [5-7].

Prosesin material balansi, alinan fraksiyalarin fiziki-kimyavi xassalari, qazin va qaliq fraksiyasinin xassalari cad. 1-2-da verilmi§dir. Alinan naticalarin analizi göstarir ki, a9iq rangli neft mahsullarinin 9iximi tazyiq va temperaturdan asilidir. Bela ki, temperatur 400 0C-dan 450 0C-ya qadar artdiqda (1.0 MPa tazyiqda) a9iq rangli neft mahsullarinin 9iximi 27-dan 52 % qadar artir (cad.1). Температур 400 0C-dan 450 0C-ya qadar artdiqda qazin,

benzinin va dizel fraksiyasmm 91x1ml uygun olaraq 6-dan 12%-э; 7.5-dan 27 %-a; 19.5-dan 26 % kütlaya qadar artir. Qaliq fraksiyasmin 91x1ml 65%-dan 29 %-a qadar azalir, koksun miqdari isa 2.0 %-dan 7 % kütlaya qadar artir. 400 0C-da koksun miqdan 2.0% ta§kil edir, ba§qa sözla, krekinq prosesi 90X zaif gedir.

Temperaturun sonrak1 4600C-ya artimmda a91q rangli neft mahsullannm 91X1m1 52 % kütladan 48%-a qadar azahr, qazm m1qdar1 isa 12 %-dan 19%-a qadar art1r. Yani krekinq prosesi daha süratla (darin) gedir.

Cadval 1. Ni va Co ila modifikasiya edilmi§ halloizitin i§tirak1 ila qudronun hidrokrekinqi prosesina temperaturun tasiri va prosesin material balans1

Göstaricilar P=1.0 MPa t = 400 0C 2.5% halloizit+Ni,Co P= 1.0 MPa t = 440 0C 2.5% halloizit+Ni,Co P= 1.0 MPa t = 450 0C 2.5% halloizit+Ni,Co P= 1.0 MPa t = 460 0C 2.5% halloizit+Ni,Co

Mahsullann 91X1m1,% küt:

газ C1-C4 6 10.0 12 19

Benzin fr. Q.b..- 200 °C 7.5 23.3 26 23

Fraksiya 200360 °C 19.5 26.7 26 25

Zfraksiya <360 °C 27.0 50 52 48

qal1q >360°C 65.0 34.0 29.0 23

koks 2.0 6 7 10

Temperaturun dayi§masi alman mahsullann karbohidrogen tarkibina da tasir edir (cad.2). Bela ki, temperatur 440-dan 450 0C-a qadar yüksaldikda (tazyiq1.0 MPa) benzinin tarkibinda aromatik karbohidrogenlar 9.32-dan 7.21 %-a qadar azal1r, temperaturun sonrak1 460 0C-ya art1mmda isa 10.75 %-a qadar artir. Ba§qa sözla, dehidrogenla§ma prosesi gedir. Temperatur artd1qca krekinq reaksiyasmm sürati hidrogenla§manin reaksiyasmm süratindan daha tez artir.

Temperatur 400 0C-dan 450 0C-ya qadar artd1qda benzinin tarkibinda izoparafinlarin miqdan 34.0 %-dan 38.79 %-a qadar artir va benzinin oktan adadi 71 p. ta§kil edir. Temperatur 400 0C-dan 460 oC-ya qadar artd1qda benzin fraksiyas1nda kükürdün miqdan 0.07 %-dan 0.0549 %-a qadar, yod adadi 15-dan 11 q J2/100 q-a qadar azahr. Dizel fraksiyasmda kükürdün miqdan 0.25%-dan 0.18%-a qadar, yod adadi isa 25-dan 21-a qadar azal1r, setan adadi 49-50p.ta§kil edir.

Cadval 2. Qudronun hidrokrekinqindan alman benzin va dizel fraksiyalanrnn keyfiyyat

göstaricilarina temperaturun tasiri

Göstaricilar P H = 1.0MPa H 2 t = 440°C 2.5% halloizit+Ni,Co P H = 1.0 MPa H 2 t=450°C 2.5% halloizit+Ni,Co P H = 1.0 MPa H 2 t = 460°C 2.5% halloizit+Ni,Co

Benzin fr.

S1xl1g1 20oC, kq/m3 0.715 0.679 0.704

Karbohidrogen

110 QUDRONUN MODiFiKASiYA EDiLMi§ HALLOiZiTiN i§TiRAKI iL9 #

tarkibi: %

parafin 30.611 37.08 37.62

i-parafin 34.309 38.79 35.60

olefin 5.0 3.52 2.5

naften 20.76 13.4 13.53

aromatik 9.32 7.21 10.75

Oktan adadi 69.86 71.65 71

(tad.üs.)

Kükürd, % küt. 0.0709 0.0633 0.0549

Yod adadi, 15 8 11

q J2/IOO q

sulfola§ma 8 7 10

Dizel fr.

Sixligi 20oC, 0.842 0.840 0.8350

kq/m3

Kükürd, % küt. 0.2458 0.21 0.1864

Yod adadi, 25 21.8 21.0

q J2/IOO q

Donma -25 -28 -30

temperaturu

Ali§ma +44 +46 +53

temperaturu

sulfola§ma 20 20 22

Setan adadi 49 50 49.4

Belalikla, qudronun ke9id metallari ila modifikasiya edilmi§ halloizitin i§tiraki ila hidrokrekinqi prosesindan alinan benzin fraksiyasi stabil olmaqla tarkibinda aromatik va doymami§ karbohidrogenlarin miqdarinin a§agi olmasi ila xarakteriza edilir. Onun oktan adadi tadqiqat üsulu ila 70-71 p. ta§kil edir.

Dizel yanacagi da tarkibinda aromatik karbohidrogenlarin az olmasi ila xarakteriza olunur ki, bu da onun setan adadinin 49-50 p. olmasina gatirib 9ixarir. Har iki fraksiya hidrotamizlama prosesindan sonra benzin va dizel yanacaqlarina komponent kimi istifada oluna bilar.

0D0BiYYAT

1. KanycTOH B.M. О pa3pa6oTKe npoeKTa генерaльной схемы pa3Brn™ нефте-перерa6aтывaющей промышленности России до 2020 г. // M^ нефтепродуктов. 2011, № 4, с. 36-42. Kapustin V.M. O razrabotke proekta generalnoj shemy razvitija neftepererabatyvajushhej promysh-lennosti Rossii do 2020 g. // Mir nefteproduktov. 2011, № 4, s. 36-42.

2. B.A.XaBm^ Б.В.Винокуров, Л.Я.Гyляевa и др. О схемaх НПЗ глубокой перерa-ботки нефти 3a рубежом и в России. //

M^ нефтепродуктов. 2011, № 5, с. 3-7. V.A.Havkin, B.V.Vinokurov, L.Ja.Guljaeva i dr. O shemah NPZ glubokoj pererabotki nefti za

rubezhom i v Rossii. // Mir nefteproduktov. 2011, № 5, s. 3-7.

3. Нефедов Б.К. Современные технологии переработки нефтяных остатков. // Катализ в промышленности. 2007, № 4, с. 31-37; 2008, № 1, с. 33.

Nefedov B.K. Sovremennye tehnologii pererabotki neftjanyh ostatkov. // Kataliz v promyshlennosti. 2007, № 4, c. 31-37; 2008, № 1, c. 33.

4. Joussein E., Petit S., Churchman J. et al. Halloysite clay minerals - a review. // Clay Miner. 2005, V. 40, P. 383-426.

5. Котов А.С., Горлов Е.Г. Термолиз мазута и гудрона с активирующими добавками для получения светлых нефтяных

фракций. //Химия твердого топлива. 2009, № 3. с. 30-36. Kotov A.S., Gorlov E.G. Termoliz mazuta i gudrona s aktivirujushhimi dobavkami dlja poluchenija svetlyh neftjanyh frakcij. //Himija tverdogo topliva. 2009, № 3. c. 30-36.

6. Мухтарова Г.С. Термокаталитический крекинг тяжелых нефтяных остатков в присутствии суспендированных катализаторов в различных газовых атмосферах. / Дис. на соис. Уч. ст. д. философии по техническим наукам. Баку, 2012, 164 с.

Muhtarova G.S. Termokataliticheskij kreking tjazhelyh neftjanyh ostatkov v prisutstvii

suspendirovannyh katalizatorov v razlichnyh gazovyh atmosferah. / Dis. na sois. Uch. st. d. filosofii po tehnicheskim naukam. Baku, 2012, 164 s.

7. G.S.Muxtarova, R.i.Huseynova, M.E.Hu-seynova va b. Qudronun halloizitla hidrokrekinqindan alinan koksla§mi§ katalizator hissaciklarinin tadqiqi. //Kimya problemlari. 2014, № 1, sah.90-96. G.S.Muhtarova, R.I.Huseynova, M.E.Husey-nova ve b. Gudronun halloizitle hidro-krekinginden alinan kokslashmish katalizator hissejiklerinin tedqiqi. //Kimya problemleri. 2014, № 1, s.90-96.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПРОЦЕСС ГИДРОКРЕКИНГА ГУДРОНА В ПРИСУТСТВИИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ГАЛЛОИЗИТА

Г. С. Мухтарова

Институт нефтехимических процессов им. акад. Ю.Мамедалиева

Национальной АН Азербайджана AZ1025 Баку, пр.Ходжалы, 30; e-mail: [email protected]

Изучено влияние температуры на процесс гидрокрекинга гудрона в присутствии галлoизита, модифицированного переходными металлами (Ni, Co). Показано, что выход светлых нефтепродуктов с повышением температуры от 400 до 4500С увеличивается до 52 % мас. и качественные показатели полученной бензиновой фракции улучшаются.

Ключевые слова: гидрокрекинг, гудрон, галлоизит, переходные металлы, температура, бензиновая фракция, дизельная фракция.

RESEARCH INTO INFLUENCE OF TEMPERATURE ON HYDROCRACKING PROCESS OF TAR IN THE PRESENCE OF MODIFICATED HALLOYSITE

G.S.Muktarova

Institute of Petrochemical Processes named after. Yu.Mamedaliyev Khojalipr., 30, Baku AZ1025, Azerbaijan Republic; e-mail: [email protected]

The influence of temperature on hydrocracking of tar in the presence of halloysite modified by transitional metals has been analyzed. It found that as temperature increased from 400 to 450 °C the yield of light oil products rose up to 52% mass and qualitative characteristics of gasoline fraction are improved

Keywords: hydrocracking, tar, halloysite, transitional metals , temperature, gasoline fraction, diesel fraction.

Redaksiyaya daxil olub 16.12.2014.