CC BY
119
124 KMYA PROBLEMLORi 2019 no. 1 (17) ISSN 2221-8688
UOT 665.777.4.66.094.173.
MAZUTUN YANAR §iSTLO BiRGO HiDROKREKiNQi PROSESiNiN TODQiQi
A.E. Olizada
AMEA Y.Msmmsdsliyev adina Neft-Kimya Proseslsri institutu Xocali prospekti, 30, Baki, Az 1025, Azsrbaycan Fax: (+99412) 490-24-76 E-mail: aalizade-sm@,mail.ru
Redaksiyaya daxil olub 19.12.2018
Msqalsds mazutun suspenzlsgdirilmig yüksskdisperli yanar gistin igtiraki ils hidrokrekinq prosesinin nsticslsri verilmigdir. Yanar gistin miqdarinin hidrokrekinq prosesinin gedigins tssiri öyrsnilmigdir. Müsyysn edilmigdir ki, mazutun yanar gistin slavssi olmadan - termiki hidrokrekinqi nsticssinds 60% hscm agiq rsngli neft mshsullari alinir. Sistems 10%-s qsdsr yanar gist slavs etdikds agiq rsngli neft mshsullarinin giximi 10-15 % artaraq 75% hscm tsgkil edir. Mazutun yanar gistls birgs hidrokrekinqindsn alinan benzin fraksiyasi stabil olmaqla, tsrkibinds aromatik vs doymamig karbohidrogenlsrin miqdarinin agagi olmasi ils xarakterizs olunur. Onun oktan sdsdi tsdqiqat üsulu ils 80-82 p tsgkil edir. Dizel fraksiyasi da tsrkibinds aromatik karbohidrogenlsrin az olmasi ils xarakterizs olunur ki, bu da onun setan sdsdinin 44-46 p olmasina gstirib gixarir.
Agar sözlar: mazut, yanar gist, hidrokrekinq, benzin vs dizel fraksiyasi Doi.org/10.32737/2221-8688-2019-1-124-128
GiRi§
Dünyada enerji istehlakinin yüksalan xatla artimi asas enerji ehtiyatlarinin, ilk növbada neft va qazin süratli tükanmasi ila mü§aiyat olunur. önanavi yanacaq ehtiyatlarinin tükanmasinin labüdlüyü, yanacaq va enerji istehsali ü9ün yeni xammal manbalari axtari§larini §artlandirir. Nefta alternativ ola bilacak üzvi xammal manbalari arasinda ehtiyatlarinin hacmi respublikamizda 500 mln. ton ta§kil edan yanar §istlar energetik xassalari va texnoloji xüsusiyyatlari baximindan mühüm ahamiyyat kasb edir [1-3]. Yanar §istlarin praktiki üstünlüyü ondan ibaratdir ki, onlardan alinan qatranin xüsusiyyatlari yanar §istlari tabii karbohidrogenlarin nefti avaz edan alternativ manbayi hesab etmaya imkan verir.
Dünyada bu sahanin mütaxasislari yekdillikla hesab edirlar ki [4-6], bütün növ yanar §istlar ümumilikda har bir dövlat ü9ün istar hazirki dövrda, istara da galacakda nefti
avaz edan alternativ xammal manbayi kimi böyük perspektiva malikdir. Odur ki, respublikamizda yanar §istin istifada yollarindan an vacibi onlari müxtalif texnoloji proseslar vasitasila emal etmakla üzvi hissasindan maye yanacaqlar almaqdir.
Neft va tabii qazdan sonra Azarbaycanin an böyük karbohidrogen ehtiyatlari manbayi olan yanar §istlarin fiziki-kimyavi va istismar xassalari, emala yararligi, ham^nin energetik yanacaq va neft-kimya xammali qisminda tatbiqinin imkanlarinin ara§dirilmamasi müasir dövrün an aktual problemlari sirasindadir.
Maqalada görülan i§in maqsadi yanar §istlarin mineral hissasinin tarkibindaki metal birla§malardan katalizator kimi istifada etmakla, üzvi hissalarinin mazutla birga qari§iginin a§agi tazyiq altinda bilavasita hidrokrekinqinin mümkünlüyünü tasdiq edarak rasional emalina nail olmaq va a9iq rangli neft mahsullari almaqdan ibaratdir.
EKSPERiMENTAL HiSSO
ilkin xammal olaraq Baki neftlarindan götürülmü§dür. Mazutun fiziki-kimyavi alinan mazut va Quba yanar §isti xassalari cadval 1-da verilmigdir.
A.E. aLiZADa
125
Cadval 1. Mazutun fiziki-kimyavi xassalari
Göstaricilar Miqdari
Sixliq 20 °C-da, kg/m3 939.4
Fraksiya tarkibi, % küt.:
qb., °C 346
< 350 2
350-400 5
400-450 18
450-500 23
> 500 52
Koksla§ma, % 5,7
Külün miqdari, % küt. 0.0658
Metallarin miqdari (ppm)
V 810-4
Ni 13,210-4
Fe 4.010-4
Cu 0.5410-4
Na 3.210-4
Donma temperaturu, °C +22
Kinematik özlülük, 100 °C, mm /s 17.9
Asfaltenlarin miqdari, % küt. 2.8
Molekul kütlasi 475
Qatranin miqdari, % küt. 10.28
Kükürdün miqdari, % küt. 0.8
Mazutun yanar §istla birga hidrokrekinq prosesi 430 0C temperaturda, 7 MPa tazyiqda, hacmi 1 L olan firlanan avtoklavda reaksiya müddati 30 daqiqa olmaqla aparilmi§dir.
Yanar §ist alavalari avvalcadan 10-50
mkm öl9üda xirdalanir, 2.5-10 % miqdarda mazuta alava olunur, 80-900C-da homogenla§dirilir, hamcins olanadak qari§dinlir va suspenziya hazirlanir, daha sonra avtoklava doldurulur.
Göstaricilar Yanar §istin miqdari, % kütla
0 2.5 5 7.5 10
£ixim, % kütla:
Qaz C1-C4 12 6 5,5 5.0 5.2
Benzin q.b.-200°C 20.42 22.5 22.48 24.25 25.5
Dizel 200-360 °C 26.8 28.5 31.38 35.40 35.5
2 fraksiya <360 °C:
% kütla 47.22 51 53.86 59.65 61
% hacm 60 63 68 74.4 75
Qaliq >360 °C, kütla 34.78 39,5 37.80 34.15 32.4
Cadval 2. Yanar §istin miqdarinin mazutun hidrokrekinqi prosesina tasiri
(T = 430 °C, P = 7.0 MPa)
126
MAZUTUN YANAR §ÏSTL0 BÎRGO HÎDROKREKÎNQÎ
Koks 6 3.5 2.4 1.2 1.4
Prosesdan alinan külsüz maye mahsul atmosfer vakuum qurgusunda qovularaq benzin (q.b.-200 0C), dizel (200-360 0C) va qaliq > 360 0C fraksiyalarina ayrilir va ayrilmi§ fraksiyalar fiziki-kimyavi metodlarla analiz edilmi§dir. «PÎONA» metodu ila
N9TÎC9L9R УЭ ONLARIN MÜZAK1R9 Si
benzin fraksiyasinin fardi va qrup karbohidrogen tarkibi tayin edilmi§dir.
Yanar çistin miqdarinin hidrokrekinq prosesina tasiri va prosesin material balansi cadval 2-da verilmi§dir.
Göründüyü kimi (cad.2) yanar §istin miqdari açiq rangli neft mahsullarinin çiximina tasir göstarir. Bela ki, mazutun yanar çistla birga hidrokrekinqi prosesindan alinan açiq rangli neft mahsullarinin çiximi (360 0C qadar qaynayan fraksiya) yanar çistin miqdarindan asili olaraq 75 % hacma qadar artir, fr.>3600 C isa azalir.
Alinan naticalarin analizindan aydin olur ki, mazutun yanar çistin alavasi olmadan -termiki hidrokrekinqi naticasinda 60% hacm açiq rangli neft mahsullari alinir. Sistema 10%-a qadar yanar §ist alava etdikda (cad. 2) açiq rangli neft mahsullarinin çiximi 10-15 % artaraq 75% hacm taçkil edir. Qazin çiximi 12%-dan 5%-a, koksun çiximi 6%-dan 1.4%
kütlaya qadar azalir. Yanar çistin miqdari alinan benzin fraksiyasinin karbohidrogen tarkibina da tasir edir (cad. 3). Mazutun suspenziya edilmiç yüksak dispersli yanar §ist alavasi ila va alavasiz (termiki) hidrokrekinqindan alinmiç benzin va dizel fraksiyalarinin müqayisasi göstarir ki, yanar çistin miqdari artdiqda benzin fraksiyasinin tarkibinda doymamiç karbohidrogenlarin miqdari 20%-dan 8%-a qadar, yod adadi 32.8-dan 14 q J2/ 100 ml-a qadar, qatranin miqdari 35-dan 15 mq/100 ml -a qadar, dizel fraksiyasinin tarkibinda qatranin miqdari 110-dan 55 mq/100 ml -a qadar, yod adadi 25-dan 7,2 q J2/ 100 ml-a qadar azalir.
Cadval 3. Yanar çistin mazutla birga hidrokrekinqi prosesindan alinmiç mahsullarin keyfiyyat göstaricilari (T=4300C, P=7.0 MPa)
Göstaricilar Yanar çistin miqdari, % kütla
0 2.5 5 7.5 10
Benzin raksiyasi
Sixligi, 20°C, kq/m3 741 734 730 724 722
Sulfolaçma, % hacm 26 21 18 16 16
Yod adadi, qJ2/100 q 32.8 27 24 16 14
Qatranin miqdari, mq/100 ml 35 24 21 16 15
Karbohidrogen tarkibi, % küt:
Aromatik 9.6 20 18.2 16.5 16
Doymamiç 20 11.2 10.5 9.8 8
Parafin-naften 70.4 68,8 71.3 73.7 76
Oktan adadi. m.ü.ila 67 7.7 71.2 71.8 72
Oktan adadi, t.ü. ila 75 79 80 82 82
Dizel fraksiyasi
Sixligi, 20°C-a kq/m3 844 840 838 836 835
Sulfolaçma, % hacm 38 30 28 28 26
Yod adadi, qJ2/100q 25 8.5 7.5 7 7.2
Qatranin miqdari, mq/100ml 110 65 59 57 55
Setan adadi 43 44.6 44.9 45.6 46
A.E. aLÎZADa
127
Yanar çistin miqdannm artirilmasi ila koksun miqdannin azalmasi, benzin va dizel fraksiyalarinm çiximinin artmasi onunla izah olunur ki, yanar §istlarin üzvi va mineral hissalari agir neft mahsullarinin termiki çevrilmalarina aktivlaçdirici tasir göstarir [710].
Mazutun yanar çistla birga hidrokrekinqindan alinan benzin fraksiyasi stabil olmaqla, tarkibinda aromatik va doymami§ karbohidrogenlarin miqdarinin açagi olmasi ila xarakteriza olunur. Onun oktan adadi tadqiqat üsulu ila 80-82, müharrik
üsulu ila 70-72 p. taçkil edir. Ancaq alinan benzinin tarkibinda qatranin faktiki miqdari 15-24 mq/100 ml taçkil etdiyina göra (norma üzra 5 mq/100 ml çox olmamali) onu amtaa avtomobil benzini kimi içlatmak maqsadila alava hidrotamizlanmasi tövsiyya olunur.
Dizel fraksiyasi da tarkibinda aromatik karbohidrogenlarin az olmasi ila xarakteriza olunur ki, bu da onun setan adadinin 44-46 p olmasina gatirib çixarir. О da hidrogenla tamizlama prosesindan sonra dizel yanacagina komponent kimi istifada oluna bilar.
9D9BÎYYAT
1. Kerimov Kh.M. The study of Azerbaijan
oil shale. Azerbaijan Chemical Journal. 2007, no. 1, pp. 162-173.
2. Kerimov Kh.M. The study of the
physico-chemical properties of combustible shale. Himija tverdogo topliva - Solid Fuel Chemistry. 2004, no. 1, pp. 18-25. (In Russian).
3. Kerimov H.M. Speed pyrolysis and
determination of the kinetic parameters of the decomposition of combustible shale. Russian Journal of Applied Chemistry. 2004, vol. 77, no. 1. pp. 158-162.
4. Gorlov E.G, Nefedov B.K., Gorlova S.E., Andrienko V.G. Recycling of heavy oil residues in the presence of oil shale. Himija tverdogo topliva - Solid Fuel Chemistry 2006, no. 6, pp. 43-56. (In Russian).
5. KhavkinV.A., Vinokurov B.V., Gulyaeva L.Ya. et al. About refinery schemes for deep oil refining abroad and in Russia Mir nefteproduktov -World of Oil Products. 2011, no. 5, pp. 3-7. (In Russian).
6. Blokhin A.I., Nikitin A.N., Fraiman G.B.
Oil shale - an alternative fuel and raw
materials for chemistry. Toplivno-energeticheskij kompleks - Fuel and energy complex. 2000, no. 2, pp. 19-25. (In Russian).
7. Muktarova G.S., Hasanova A.B., Eyubova H.T., Ibrahimov H.C, Abbasov V.M. Research into mazut hydrocracking in the presence of suspended aluminosilicate catalyst. Chemical Problems. 2017, no.2, pp. 153-161.
8. Gorlov E.G., Kotov A.S., Gorlova S.E. Thermocatalytic processing of oil residues in the presence of zeolites and oil shale. Himija tverdogo topliva -Solid Fuel Chemistry. 2009, no. 1, pp. 31-39. (In Russian).
9. Gorlov E.G., Golovin G.S, Wol-Epstein A.B. Oil shale. 1994, no. 11/1, p. 37. (In Russian).
10. Kotov A.S., Gorlov E.G. Thermolysis of fuel oil and tar with activating additives to obtain light oil fractions. Himija tverdogo topliva - Solid Fuel Chemistry. 2009, no. 3, pp. 30-36. (In Russian).
128
MAZUTUN YANAR §iSTLO BiRGO HiDROKREKiNQi
RESEARCH INTO HYDROCRACKING PROCESS OF FUEL OIL IN THE PRESENCE OF OIL-SHALE A.E. Alizade
Institute of Petrochemical Processes named after. Yu.Mamedaliyev Khojali pr., 30, Baku AZ1025, Azerbaijan Republic; е-mail: aalizade-smamail.ru
The main results of hydrocracking of fuel oil in the presence of shale were considered. The amount of oil shale in the hydrocracking process was analyzed. It revealed that without the use of shale, the yield of light oil products made up 60%. When adding 10% of the shale, the yield of light oil products rose to 10-15% and made up 75.0%. The gasoline fraction which came as a result of hydrocracking of mazut with the shale was characterized by low content of unsaturated hydrocarbons and octane number of 80-82 points according to the research method. Diesel fraction was also characterized by a low content of aromatic hydrocarbons which defines its high cetane number of 44-46 points. The analysis of the quality of gasoline and diesel fractions showed that after the additional light hydro-treatment the obtained products can be recommended as component to fuels. Keywords: shale, hydrocracking, fuel oil, gasoline, diesel fraction.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОКРЕКИНГА МАЗУТА В ПРИСУТСТВИИ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ
А.Е.Ализаде
Институт нефтехимических процессов им акад.Ю Мамедалиева Национальной АН Азербайджана AZ 1025 Баку, пр.Ходжалы, 30; Fax: (+99412) 490-24-76 E-mail: [email protected]
Рассмотрены основные результаты гидрокрекинга мазута в присутствии горючих сланцев. Изучено влияние количества сланца на процесс гидрокрекинга. Показано, что без использования сланца выход светлых нефтепродуктов составляет 60%. При добавлении до 10 % сланца выход светлых нефтепродуктов увеличивается на 10-15% и составляет 75.0%. Бензиновая фракция, полученная при гидрокрекинге мазута в присутствии горючих сланцев, характеризуется низким содержанием непредельных углеводородов и октановым числом 80-82 пункта по исследовательскому методу. Дизельная фракция характеризуется также низким содержанием ароматических углеводородов, что определяет ее высокое цетановое число 44-46 п. Рассмотрение качества бензиновой и дизельной фракций показывает, что после дополнительной легкой гидроочистки получаемые продукты могут быть рекомендованы как компоненты к топливам.
Ключевые слова: мазут, сланец, гидрокрекинг, бензиновая фракция, дизельная фракция
