ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные тенденции и современные проблемы производства высококачественных моторных топлив из "Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа" Первое из перечисленных выше направлений является генеральной линией развития современной мировой нефтепереработки и связано с разработкой и внедрением гибких технологических схем и совершенных высокоинтенсивных экологически безвредных термокаталитических и гидрогенизационных процессов глубокой переработки нефтяных остатков с получением высококачественных моторных топлив и других нефтепродуктов. [c.375] Второе направление обусловлено необходимостью разработки экономически и технически обоснованных требований потребителей моторных топлив к уровням качества, обеспечивающим минимальные народно-хозяйственные затраты на их производство и применение. При этом учитывается и экологическая эффективность применения топлив, актуальность которой возрастает в связи с непрерывным ужесточением требований по охране окружающей среды. Так, за последние годы во многих странах мира, особенно экономически развитых, принят ряд законодательных решений, направленных на снижение содержания свинца в автобензине и переход на производство и применение неэтилированных бензинов. Отказ от этилирования, с точки зрения нефтепереработчиков являющегося наиболее дешевым и энергетически эффективным способом повышения октановых чисел карбюраторных топлив, ставит нелегкую задачу увеличения октановых чисел суммарного бензинового фонда. При отказе от этилирования необходимое приращение октановых чисел должно быть обеспечено за счет развития и совершенствования технологических процессов производства высокооктановых компонентов и применения альтернативных высокооктановых добавок, что потребует значительных капитальных вложений. Следовательно, производство высокооктановых неэтилированных карбюраторных топлив может сопровождаться некоторым снижением октановых чисел товарных бензинов и, как следствие, снижением требований к топливной экономичности автомобилей. [c.375] Трудности возникают и при оптимизации качества средних дистиллятов — реактивного и дизельного топлив. Топлива для реактивных двигателей получают преимущественно из прямогонных фракций нефти. Увеличение ресурсов их производства связано с оптимизацией (расширением) фракционного состава, температуры начала кристаллизации и содержания ароматических углеводородов, вязкости и других показателей качества. [c.375] Значительным резервом экономии моторного топлива является дизелизация автомобильного транспорта, позволяющая снизить удельный расход топлива на 25-30 %. Следует, однако, отметить, что проведенные в последние годы усовершенствования карбюраторных двигателей свели эту разницу к 15-20 %, что обусловило некоторое снижение темпов дизелизация транспорта. Тем не менее мировое производство дизелей за последние два десятилетия непрерывно возрастало в среднем примерно на 8 млн шт. в год. Так, его потребление в мобильной энергетике США возросло за период с 1980 по 1990 гг. с 72 до 100 млн т, а в Западной Европе — с 60 до 80 млн т. [c.376] Основные тенденции производства автобензинов. Мировое производство автобензина по состоянию на 2000 г. составило 953 млн т/год. Предполагается, что несмотря на высокие темпы роста автомобильного парка в мире (ежегодно на 10 млн шт.), потребление автобензина в ближайшие годы сохранится на нынешнем уровне за счет существенного повышения топливной экономичности автомобилей, перевода части автотранспорта на альтернативные источники топлива и ускорения дизелизации. Так, в США средний удельный расход автобензина на личном легковом транспорте уменьшился за период с 1975 по 1985 гг. с 14,9 до 8,65 л/ШО км, т. е. на одну треть. Предусматривалось этот показатель довести к 2000 г. до 6 л/100 км. Такое значительное повышение топливной экономичности автотранспорта в США, а также в Японии и странах Западной Европы было достигнуто благодаря снижению собственной массы автомобиля (за счет применения легких конструкционных материалов и преимущественного выпуска легковых автомобилей малого и особо малого классов), повышению эффективного к.п.д. двигателя и трансмиссии, снижению аэродинамического сопротивления кузова, применению электронных систем контроля, улучшению качества автодорог и т. д. [c.376] Наиболее массовым в России в настоящее время является автобензин А-76. В ближайшие годы выпуск А-72 будет полностью прекращен, и в перспективе будет преимущественно развиваться производство АИ-93 (или АИ-92). [c.377] С целью улучшения транспортной обеспеченности населения страны предусматривается значительное увеличение выпуска автомобилей преимущественно повышенной топливной экономичности грузовых спецмашин меньшей грузоподъемности, легковых среднего (ВАЗ-21-08, ВАЗ-21-09), малого и особо малого классов ( Таврия , Ока и др.) и ряд других мероприятий по оптимизации структуры автопарка. [c.377] В связи с ужесточением экологических требований во многих странах мира приняты законодательные акты по существенному снижению на первом этапе содержания свинца с последующим запрещением применения свинцовых антидетонаторов в автобензинах (табл. 9.6). [c.377] В Японии с 1986 г. выпускают только неэтилированные бензины, причем около 96 % от общего их выпуска составляют регулярные. В капиталистических странах Западной Европы, а также в США принята и уже реализуется программа по переходу на производство только неэтилированных бензинов. В Швейцарии, Австрии и Швеции продажа этилированного регулярного бензина полностью запрещена. В России доля неэтилированных автобензинов от общего объема их производства также непрерывно увеличивается и в 2000 г. составила 82 %. С 2004 г. производство этилированных бензинов прекращено. [c.378] Характерной особенностью перспективных зарубежных бензинов (см. табл. 9.6) является низкое содержание в них ароматических углеводородов ( 30 %, в том числе бензола 1 %), что считается признаком высокого качества по таким показателям, как склонность к нагарообразованию, калильное зажигание, коэффициент равномерного распределения ДС по фракциям, октановое число смешения и прежде всего по экологичности. Низкое содержание ароматических углеводородов при высокой ДС бензинов достигается значительно большим, чем в бывшем СССР, вовлечением в их компонентный состав алкилата и бензинов каталитического крекинга, характеризующихся значительным содержанием высокооктановых изопарафиновых углеводородов (табл. 9.7). [c.378] В составе отечественных высокооктановых бензинов преобладает риформат, что и обусловливает повышенное содержание в них ароматических углеводородов. Пока в современных ГОСТах нашей страны не предусмотрены ограничения ни по содержанию ароматических углеводородов, ни по требованию равномерности распределения ДС по фракциям бензинов. Установлено, что эксплуатация автобензинов с ограниченным содержанием ароматических углеводородов (менее 30 %) и с равномерным распределением ДС по фракциям позволяет несколько понизить уровень 04 и тем самым расширить ресурсы бензинов, а также существенно улучшить их экологическое качество. [c.378] Для решения проблемы снижения содержания ароматики, бензола и олефинов в товарных автобензинах до западно-европейских стандартов для нефтеперерабатывающего комплекса России потребуется ускоренное внедрение процессов производства неароматизировапных высокооктановых компонентов, прежде всего процессов изомеризации головных фракций бензинов, гидрокрекинга, селективного гидрокрекинга, а также производств оксигенатов. [c.378] Некоторые тенденции производства дизельных топлив. Мировое производство дизельных топлив в 2000 г. составило более 1 млрд т/год. [c.378] Примечания 1. В скобках — содержание ароматических и непредельных углеводородов. 2. В России доля компонентов гидрокрекинга и гидроочистки в общем бензиновом фонде незначительна. 3. ОЧИМ и ОЧММ — значения октанового числа по исследовательскому и моторному методам. [c.379] Необходимо, однако, указать, что удельный расход дизельного топлива на автотранспорте страны в 2 раза выше, чем в США, и в 3 раза выше, чем во Франции, что свидетельствует об исключительно нерациональном его использовании у потребителей. [c.379] В США с 1993 г. введено более жесткое ограничение на содержание серы в дизельных тоиливах, которое составляет 0,03 вместо 0,25 % по ранее действующим нормативам. Агентством по охране окружающей среды США приняты законодательные акты по существенному снижению содержания в них также ароматических углеводородов (до 10 %). Введение новых экологических норм (см. табл. 9.6) повлечет за собой дальнейшее усложнение технологии и соответственно повышение себестоимости производства дизельного топлива. [c.380] Структура производства отдельных марок (в %) дизельных топлив в России в 1999 г. составила летнее — 86,5, зимнее и арктическое — 13,5. [c.380] Проблема получения низкозастывающих моторных топлив (а также масел) может быть решена включением в схемы НПЗ нового эффективного и весьма универсального процесса — каталитической гидродепарафинизации (КГД) нефтяных фракций. Процессы КГД находят в последние годы все более широкое применение за рубежом при получении низкозастывающих реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и в сочетании с процессом каталитического риформинга (селекто-формипга) — высокооктановых автобензинов. В зависимости от целевого назначения в качестве сырья КГД могут использоваться бензиновые, керосино-газойлевые или масляные фракции прямой перегонки нефти. Процесс КГД основан на удалении из нефтяных фракций н-алкановых углеводородов селективным гидрокрекингом в присутствии металлоцеолитных катализаторов на основе некоторых типов узкопористых цеолитов (эрионита, морденита, 82М-5 и др.). Селективность их действия обусловлена специфической пористой структурой через входные окна могут проникать и контактировать с активными центрами (обладающими бифункциональными свойствами) только молекулы н-алкановых углеводородов определенных размеров. В результате проведения процесса КГД (в условиях, сходных с режимами процессов гидрообессеривания газойля) достигается значительное (на 25-60 °С) снижение температуры застывания и температуры помутнения и улучшение фильтруемости денормализатов КГД при выходах 70-90 % и одновременном образовании высокооктановых бензинов. Процесс КГД наиболее эффективен при облагораживании сырья, содержащего относительно невысокое количество н-алканов (менее 10 %), переработка которого традиционными процессами депарафинизации по экономическим и технологическим причинам нецелесообразна. Использование процесса КГД позволяет значительно расширить сырьевую базу производств дизельных топлив зимних и арктических сортов. [c.381] Наиболее дешевым способом получения зимнего дизельного топлива за рубежом является введение (в сотых долях процента) депрессорных присадок в летнее топливо. Однако подавляющее большинство присадок, достаточно эффективно понижая температуру застывания топлива, практически не влияют на температуру его помутнения, что в значительной степени ограничивает область его применения. Такое топливо возможно применять в районах с температурой воздуха зимой не ниже -15 С. Такие климатические условия соответствуют большинству стран Западной Европы, Прибалтике, Белоруссии, Молдавии и Украине. Однако промышленное производство отечественных депрессорных присадок до сих пор не организовано. [c.381] Дальнейшее увеличение ресурсов дизельных топлив возможно за счет расширения их фракционного состава и использования дистиллятов вторичных процессов. Так, повышением температуры конца кипения на 25-30 °С можно увеличить ресурсы летнего топлива на 3-4 % от обшего его производства. Такая температура конца кипения соответствует примерно 9о % = 360 С. В настояшее время на ряде НПЗ страны начат выпуск по ТУ в достаточно больших масштабах летнего дизельного топлива утяжеленного фракционного состава (с / к. = 60-80 С, 90% = 360 °С), представляющего собой по существу смесь бензиновой и дизельной фракций. Топлива такого вида уже получают из некоторых газоконденсатов и используют в отдаленных северных и северо-восточных районах страны, куда затруднительна доставка стандартного дизельного топлива. [c.382] Вернуться к основной статье