- •Химия факультеті магистратура
- •Мұнай мен көмірден алынған дизель отынының сапасын жақсарту
- •Алматы 2011 резюме
- •Нормативтік сілтемелер
- •Глоссарий
- •Белгілеулер мен қысқартулар
- •1 Әдебиеттерге шолу
- •4 Кесте – Жылдың әр түрлі мезгілдерінде фильтрлену температурасына тәуелді
- •1 Индикаторлы диаграмма – Дизельді қозғалтқыштарда отынның жануы
- •2 Индикаторлы диаграмма – Дизель отынының тұтқырлығының температураға тәуелділігі
- •1.2.1 Гидротазалау процесінің термодинамикасы, химизмі және механизмі
- •1.2.2 Көмір және мұнай дистилляттарын гидротазалау және гидрокрекинг процестерінің катализаторлары
- •Көмір дистилляттарын гидротазалау мен гидрокрекингілеу катализаторлары 11-кестеде берілген.
- •2 Эксперименттті жүргізу әдістемелері
- •2.1 Шикізаттың және катализатордың сипаттамалары
- •2.1.1 Экспериментті жүргізу әдістемесі мен құрал-жабдықтары
- •2.2 Алынған өнімдерді анықтаудың физико-химиялық әдістері және құрал-жабдықтары
- •14 Кесте – пост 2Мк аппаратының техникалық көрсеткіштері
- •2.2.2 Дизель отынының лайлану, қату және шекті фильтрлену температураларын анықтау
- •Дизель отынының фракциялық құрамын анықтау
- •2.2.4 Дизель отынының цетан индексін есеп жолымен анықтау.
- •2.2.5 Дизель отынын озондау
- •2.2.6 Газдын тығыздығын пикнометр көмегімен анықтау
- •2.2.7 Йод санын анықтау
- •2.2.8 Электронды микроскопия.
- •2.2.9 Инфрақызыл спектрлік анализ
- •2.2.10 Газды–хроматографиялық талдау
- •2.2.11 Дизель отынының тығыздығын пикнометр көмегімен анықтау
- •2.3 Өлшемдер мен эксперимент қателіктері
- •3 Экспериментттік бөлім және нәтижелерді талқылау
- •3.1 Зерттеу нысаны, гидрлейтін орта және катализатор сипаттамалары
- •Промотирленген Ni-қаңқалы катализаторлар әртүрлi көмiрсутектi шикiзаттарды, күкiрттi мұнайды, қайнау температурасы 1800с және одан жоғары температурадағы фракцияларды гидротазалауда қолданылады [77].
- •3.4 Озондаудың гидрлеу процесіне әсері
- •5 Гистограмма. Тауарлы дизель отындарының күкірт мөлшерінің озондау жағдайына тәуелді өзгеруі
- •Cурет 23 – Көлемдік жылдамдығы 0,5 л/мин озон-ауалы қоспамен және 30 мин уақыт аралығында озондалған пмөз-ң тауарлы дизель фракциясының иқ-спектроскопия әдісімен алынған кескіні
- •Cурет 24 – Көлемдік жылдамдығы 0,125 л/мин озон-ауалы қоспамен және 60 мин уақыт аралығында озондалған «Жанажол» кен орны дизель фракциясының иқ-спектроскопия әдісімен алынған кескіні
- •Қорытынды:
- •Пайдаланылған әдебиеттер:
Cурет 24 – Көлемдік жылдамдығы 0,125 л/мин озон-ауалы қоспамен және 60 мин уақыт аралығында озондалған «Жанажол» кен орны дизель фракциясының иқ-спектроскопия әдісімен алынған кескіні
37 кесте – «Жанажол» кен орны дизель отынының озондау және Ni-қаңқалы катализаторында гидрлеу процесі барысында алынған ИҚ-спектрлерінің негізгі жиіліктері.
Жұтылу жиілік-теріне сәйкес көмірсутектер |
Бастап-қы ДО |
Ni қаңқалы катализаторында гидрленген ДО | ||
Тікелей гидрленген |
0,125л/мин, 60мин оз/гидр |
0,5л/мин, 30мин оз/гирд | ||
,алкандар |
2955,93 |
2956,06 |
2956,04 |
2955,96 |
,алкандар
|
2855,07 |
2855,11 |
2855,05 |
2855,10 |
арендер
|
1460,29 |
1460,10 |
1460,22 |
1460,16 |
, метилбензолдар
|
1377,63 |
1377,68 |
1377,65 |
1377,63 |
, цис-диендер
|
722,55 |
722,63 |
722,47 |
722,56 |
Жаңажол кен орнынан тура айдалып алынған дизель фракциясын және осы дизель фракциясына қалыпты жағдайда Ni-қаңқалы катализаторында гидрленген және 0,125л/мин көлемдік жылдамдықпен 60 минут, 0,5л /мин көлемдік жылдамдықпен 30 минут озон-ауа қоспасымен өңдеп, гидрлеу процесінен өткен дизель фракциясы үлгілерінің ИҚ-спектроскопия нәтижесінде алкан топтарының жоғары интенсивті жұтылу жолақтары 2955,93; 2956,06; 2956,04; 2955,96 см-1 жиілік аралықтарында байқалған. Ал 2855,07; 2855,11; 2855,05; 2855,10 cм-1 жиіліктерде алкан топтарының орташа интенсивті жұтылу жолақтары көрінген. Сондай-ақ ИҚ-спектрден арен топтарына тән 1460,29; 1460,10; 1460,22; 1460,16 см-1 жиілік аралықтарында күшті, орташа және әлсіз интенсивті жұтылу жолақтарын көруге болады. Зерттеу нәтижелерінде жұтылу жолақтары 1377,63; 1377,68; 1377,65; 1377,6см-1 болған метилбензол топтарын көруге болады. Ал дизель отынының құрамында кездескен цис-диен топтары 722,55; 722,63; 722,47; 722,56 см-1 жиіліктерінде көрінген. Анализ нәтижелерін салыстырсақ, бастапқы дизель отынымен салыстырғанда озондалып, гидрлеу процесінен өткен сынамаларда алифатты СНх көмірсутектеріне тән жұтылу жолақтарының ауытқығанын көреміз. Бұл нәтижелер озондалып, гидрленген дизель отындарының физикалық- химиялық сипаттамаларын өзгеруімен үйлестіруге болады.
Көмірді сұйылту процесінде алынған «жасанды мұнайдың» топтық құрамы парафинді-нафтенді ароматты көмірсутектерге бай екені анықталған (28 кесте). Көмірлі гидрогенизаттан алынған дизель фракциясының бастапқы құрамын анализдеу барысында С10-нан С24-ке дейінгі көмірсутектердің қатарында нормаль құрылымды атом саны С14-С15 болатын көмірсутектер болатыны анықталды, оған қоса атом саны С12-С13 болатын басқа да көмірсутектер болады. Ал атом саны С10 болатын нормаль құрылымды көмірсутектер мөлшері өте аз екені анықталды. Көмірді сұйылту процесінен алынған дизель фракцияларының сапасы дүниежүзілік отындарға қойылатын талаптарды қанағаттандырмайды. Дизель отынының сапасының гидрлеу процесінен кейін өзгерісін тереңірек түсіну мақсатында оның көмірсутектік құрамы зерттелінді.
38 кесте – Синтетикалық дизель фракциясының көмірсутектік құрамы
Көмір- сутек- тер
|
Қалыпты құрылым-ды көмірсутектердің мөлшері, мас. % |
Көміртектің берілген атом саны бар басқа көмірсу-тектердің мөлшері мас. % |
Жалпы мөлшері, мас. % | |||
Баст.синт ДО |
Гидрлен-ген ДО |
Баст.синт ДО |
Гидрленген ДО |
Баст.син ДО |
Гидрленген ДО | |
С10-ға дейін |
- |
0,02 |
1,18 |
2,05 |
1,18 |
2,07 |
С10 |
1,96 |
2,45 |
3,25 |
4,80 |
6,39 |
9,32 |
С11 |
3,54 |
5,02 |
9,00 |
9,10 |
18,93 |
23,44 |
С12 |
4,46 |
5,25 |
9,18 |
10,01 |
32,57 |
38,70 |
С13 |
5,94 |
7,10 |
8,18 |
9,64 |
46,69 |
55,44 |
С14 |
5,51 |
6,31 |
7,90 |
8,56 |
60,10 |
70,31 |
С15 |
4,71 |
5,33 |
7,53 |
6,10 |
72,34 |
81,74 |
С16 |
4,40 |
4,18 |
6,43 |
4,48 |
83,17 |
90,40 |
С17 |
2,58 |
2,10 |
5,25 |
2,01 |
91,00 |
94,51 |
С18 |
1,84 |
1,04 |
2,86 |
1,10 |
95,70 |
96,65 |
С19 |
0,79 |
1,19 |
1,34 |
0,60 |
97,83 |
98,44 |
С20 |
0,29 |
0,61 |
0,61 |
0,37 |
98,73 |
99,42 |
С21 |
0,19 |
0,11 |
0,40 |
0,21 |
99,32 |
99,74 |
С22 |
0,14 |
0,05 |
0,28 |
0,13 |
99,74 |
99,92 |
С23 |
0,10 |
- |
0,10 |
0,08 |
99,94 |
100 |
С24 |
0,06 |
- |
- |
- |
100 |
- |
Кесте мәліметтеріне сүйенсек, бастапқы синтетикалық дизель отынының көмірсутектік құрамымен салыстырғанда гидрленген отын құрамында жеңіл көмірсутектер (С10-С15) мөлшері біршама көбейіп, керісінше, ауыр көмірсутектер мөлшері (С15-С24) төмендеген. Бұл дизель отынының эксплуатациялық қасиеттеріне оң әсер етіп, дизель отыны сапасының жақсарғанын дәлелдейді.
Алынған мәліметтер мен нәтижелерге сүйене отырып, мұнайдан және көмірден алынған дизель отының сапасын жақсарту мақсатында никель қаңқалы катализаторы оптималды болып табылады. Осы катализаторды қолдана отырып, синтетикалық, тауарлы және тура айдалған дизель отындарының сапасын арттыру үшін озонолиз және гидрогенолиз процестерінің тиімділігі дәлелденді. Сондай-ақ осы катализаторда алдын-ала озондалған және гидротазаланған дизель отындары эксплуатациялық қасиеттері бойынша Еуро-3 талаптарын қанағаттандырады.