ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ТИЛТОН, В. СМИТ, В. ХОКВЕРГЕР. Производство высокоцетановых дизельных топлив гидрогенизацией из "Синтез моторного топлива Сборник 2" В период второй мировой войны широко использовались двигатели типа Дизеля в одном только морском флоте применялись дизельные двигатели общей мощностью около 12 ООО ООО л. с. [1, 2, 3]. Естественно ожидать применения дизельных двигателей и в дальнейшем, так как предприятия, выпускавшие дизельные двигатели для военных целей, могут быть полностью использованы для изготовления двигателей, предназначенных для оборудования мирного времени. [c.214] Большая часть этих предприятий выпускает быстроходные дизели, которые требуют высококачественных топлив. [c.214] В период второй мировой войны нефтяная промышленность должна была выработать значительные количества дизельных топлив со средним цетановым числом 50, для того чтобы обеспечить работу дизельных установок, применявшихся в автомобильном транспорте, на судах и т. д. С целью расширения ресурсов дизельных топлив с цетановым числом 50 и выше были поставлены исследования, имеющие целью получение дизельных топлив с цетановым числом 70—80, так как такие топлива могут быть использованы для смешения с низкоцетано-вым сырьем. [c.214] В табл. 1 приведены константы дизельных топлив с температурой застывания ниже —1,1°, полученных гидрогенизацией различных видов сырья. В таблице приведены значения цетановых чисел как вычисленные (по графику на рис. 1), так и определенные на двигателе. Так как не имеется достаточных данных по определению цетанового числа на двигателе, а единичные моторные определения цетанового числа могут сильно отклоняться т и стинного значения, то для целей сравнения различных топлив рекомендуется пользоваться вычисленными цета-новыми числами. В таблице имеются указания на различные виды каталитической гидрогенизации, такие как насыщающая гидрогенизация (гидрирование ненасыщенных углеводородов в насыщенные), деструктивная гидрогенизация и гидроочистка. Первый вид гидрогенизации применялся к синтетическому газойлю (Фишер — Тропш) и к газойлю каталитического крекинга и представляет собой лишь присоединение водорода к олефинам и ароматическим углеводородам с превращением их в соответствуюпще парафины и нафтены, причем крекинг идет в слабой степени или вовсе не имеет места. [c.217] Процессы гидрогенизации подобного типа были ранее описаны в литературе [9—13]. Все три вида гидрогенизации, упомянутые выше, могут быть выполнены в одной и той же аппаратуре, с применением одного и того же катализатора, при этом условия работы будут изменяться лишь в небольших пределах. [c.221] Жидкие продукты гидрогенизации разделялись перегонкой на нафту, дизельное топливо и остаток границы кипения фракции выбирались с таким расчетом, чтобы получить максимальный выход дизельного топлива с температурой вспышки выше 65,6° и температурой застывания порядка—3,9°. Для каждого из дизельных топлив, полученных гидрогенизацией, данные о свойствах которых представлены в табл. 1, применялся различный вид сырья. В следующих разделах эти виды сырья рассматриваются более подробно. [c.221] Сырой парафин. Высокоцетановые дизельные топлива состоят главным образом из углеводородов — С е с прямой цепью. Подходящим сырьем для получения этих углеводородов оказались нормальные парафины, состав Сгз — С26, не представляющие большой ценности как компоненты товарного парафина. В качестве сырья для получения первосортных дизельных топлив был выбран частично очищенный парафин с содержанием до 2,5% масел. [c.221] Петролатум и отек. После того как из парафина удалось получить дизельное топливо с цетановым числом 81, подобной же обработке были подвергнуты петролатум и отек от потения парафина с целью расширения сырьевой базы и нахождения более дешевых источников сырья. [c.223] Петролатум представляет собой смесь микрокристаллических парафинов с числом атомов углерода в молекуле от 27 до 45, получаемую при депарафинизации смазочных масел с применением растворителей, и содержит значительное количество масел (в частности, использованный в данной работе петролатум содержал 19% масел). [c.223] Отек от потения парафина представляет собой масло, относительно богатое насыщенными углеводородами, получаемое в процессе производства парафина. [c.223] Б данной работе узкая нефтяная фракция, содержащая твердые парафины с числом атомов углерода 23— 26, подвергалась вначале фильтрации при низкой температуре для отделения основной массы масла, находящегося в смеси с парафином. Получаемый при этом мазеобразный парафин, остающийся на фильтре после низкотемпературного фильтрования, подвергался операции потения или мягкого нагрева в специальной аппаратуре, причем от кристаллического сырого парафина отделялся отек. [c.223] Из табл. 1 следует, что как из петролатума, так и из парафинового отека были получены дизельные топлива, обладающие вычисленными цетановыми числами порядка 70. Сравнительно низкие значения цетановых чисел масел, полученных из петролатума и парафинового отека, объясняются, повидимому, небольшим содержанием нафтеновых колец. Анализ по Флюгтеру фракции 182,2— 371,0°, полученной при гидрогенизации петролатума. [c.223] Деструктивная гидрогенизация петролатума дает дизельное топливо более высокого качества, нежели каталитический ИЛИ термический крекинг. В табл. 3 приведены константы дизельных топлив, полученные различными методами из петролатума, и показано, как при этом меняется величина цетанового числа. [c.224] Характеристики воспламенения топлива могут быть улучшены путем гидрогенизации этот процесс приводит к насыщению двойных связей в олефинах и ароматических углеводородах. Кроме того, при этом удаляется кислород с образованием соответствующих углеводородных производных. [c.225] В табл. 4 сравниваются свойства синтетического дизельного топлива, полученного с железным катализатором до и после гидрирования. В таблице приведены также данные о синтетическом дизельном топливе, полученном с применением кобальтового катализатора. Гидрирование повышает значение цетанового числа синтетического дизельного топлива, полученного над железным катализатором, с 56 до 65, снижает бромное число с 47 до 2 и уменьшает содержание кислорода с 0,3 весового процента до 0. Цетановое число гидрированного синтетического топлива, равное 71, определенное на двигателе, является средним значением для нескольких определений и потому может считаться вполне достоверным. Однако это значение цетанового числа ниже цетанового числа дизельного топлива, полученного над кобальтовым катализатором, равного 78. Плотность и анилиновая точка указывают на высокопарафинистый характер дизельного топлива, полученного над кобальтовым катализатором. [c.225] Синтез по Фишеру — Тропшу может стать основным способом получения первосортных дизельных топлив. Очевидно, что цетановые числа синтетических топлив, полученных над железным катализатором после гидрирования, не могут в значительной степени превышать уровень цетановых чисел 70—81, который достигается гидрогенизацией парафина и петролатума. [c.225] Газойль из нефти Родесса. Газойли из пефти парафи-нистого характера являются, как известно, источником получения высокоцетановых дизельных топлив. [c.225] Газойль каталитического крекинга. Преимущества парафиновых углеводородов как основных компонентов высокоцетановых дизельных топлив подтверждаются данными, полученными для гидрированных дизельных топлив, содержащих больпше количества нафтенов. Газойль каталитического крекинга, константы которого приведены в графе 6 табл. 1, был получен высокотемпературным крекингом газойля юго-западной Луизианы в присутствии синтетического катализатора. Насыщающая гидрогенизация крекинг-газойля превращает значительную часть олефиновых и ароматических углеводородов в соответствующие парафиновые и нафтеновые, практически с выходом в 100%, и повышает значение вычисленного цетанового числа с 37 до 53, в то время как температура застывания возрастает с —15 до —9,4°. [c.227] В табл. 5 показаны также свойства ароматических углеводородов и углеводородов, оставншхся во фракции после удаления ароматических углеводородов, входящих в состав газойля крекинга и гидрогенизации. Указанные углеводороды были разделены хроматографическим методом с применением силикагеля. [c.227] Вернуться к основной статье