Система методов контроля низкотемпературных и экологических свойств дизельных топлив

Синюта, Василя Ринатовна

Введение…………………………………………………………………………………………………………. 4
1. Совершнствование системы методов контроля низкотемпературных
свойств дизельного топлива ……………………………………………………………………… 11
1.1. Физико-химические свойства дизельного топлива ………………………………….. 11
1.2. Требования к дизельному топливу и его низкотемпературным
свойствам …………………………………………………………………………………………….. 17
1.3. Депрессорно-диспергирующие присадки и оценка седиментационной
устойчивости ……………………………………………………………………………………….. 20
1.4. Описание системы методов контроля низкотемпературных свойств
дизельного топлива ………………………………………………………………………………. 24
1.5. Средства контроля, испытания и измерения …………………………………………… 28
1.6. Практические рекомендации по применению системы методов
контроля………………………………………………………………………………………………. 33
2. Определение рационального содержания алканов и получение
арктического дизельного топлива…………………………………………………………….. 35
2.1. Исследование дизельного топлива на содержание нормальных алканов …… 35
2.2. Получение арктического дизельного топлива …………………………………………. 39
2.3. Результаты исследования с применением линейного метода
наименьших квадратов …………………………………………………………………………. 42
3. Практические рекомендации по улучшению низкотемпературных
свойств дизельных топлив………………………………………………………………………… 45
3.1. Исследование эффективности ДДП в различных условиях……………………… 45
3.2. Метрологическое обеспечение процесса контроля качества…………………….. 56
3.3. Прогнозирование процесса каталитической депарафинизации
производства дизельного топлива………………………………………………………….. 58
4. Определение эффективных условий окислительного обессеривания прямогонной дизельной фракции……………………………………………………………… 71
4.1. Современные методы окислительного обессеривания …………………………….. 71
3
4.2. Новейшие методы окислительного обессеривания ………………………………….. 80 4.3. Метод окислительного обессеривания жидкого углеводородного
топлива, основанный на каталитическом окислении в присутствии
молекулярного кислорода с последующей адсорбционной очисткой ……….. 85 4.4. Разработка и обоснование метода окислительного обессеривания
прямогонного дизельного топлива…………………………………………………………. 87 4.5. Теоретические основы процесса окисления ……………………………………………. 90 4.6. Разработка и обоснование метода окислительного обессеривания
дизельного топлива ………………………………………………………………………………. 91 4.7. Окисление прямогонного дизельного топлива в присутствии
катализаторов окисления с последующей адсорбцией. Сравнительные
данные и выводы ………………………………………………………………………………….. 98 4.8. Результаты исследования окислительного обессеривания
прямогонного дизельного топлива……………………………………………………….. 101 Библиографический список ……………………………………………………………………….. 107 Приложение А…………………………………………………………………………………………….. 118 Приложение Б …………………………………………………………………………………………….. 119

В условиях современной экономики возникает необходимость постоянного совершенствования эффективности производства при одновременном повышении качества и экологичности выпускаемых продуктов. В частности в сфере нефтепе- реработки и нефтепродуктообеспечения ведущая роль на сегодняшний день при- надлежит улучшению показателей качества и экологичности топлив в процессе их производства и хранения. При этом эффективность будет обусловлена сохранени- ем объемов и качества продуктов с минимальными потерями при их производстве и хранении, а также повышением глубины переработки нефти. Планирование и обеспечение качества топлива в свою очередь возможны только в условиях его тщательного контроля. Необходимость обеспечения достоверности и точности измерения существующих показателей качества и внедрения новых показателей определяют актуальность настоящего диссертационного исследования.
Актуальность исследований по данной проблеме обусловлена неполнотой и недостаточностью разработок в области теории и практики оценки качества ди- зельного топлива в условиях отрицательных температур. Дизельное топливо (ДТ), производимое на отечественных нефтеперерабатывающих предприятиях, должно соответствовать требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 013/2011), а также ГОСТов. Совокупность экологических свойств топлива должна отражать не только содержание общей серы, но и его низкотемператур- ные параметры. Одна из проблем, с которыми сталкиваются производители топ- лив, состоит в рациональном потреблении присадок, большая часть которых им- портного производства. Создание системы методов квалификационного подхода при выборе низкотемпературных присадок в зависимости от их взаимодействия с топливом позволит минимизировать потери и рационально использовать имею- щиеся ресурсы.
5
Объект исследования: контроль качества дизельных топлив при их произ- водстве и хранении.
Предмет исследования: обеспечение низкотемпературных и экологических свойств дизельных топлив
Степень разработанности темы
Научное и практическое значение представляет исследование влияния угле- водородного состава дизельных топлив на их низкотемпературные свойства, обеспечение стабильности при холодном хранении, а также совершенствование процессов обессеривания прямогонных дизельных фракций.
На основе результатов исследований ведущих ученых Т.Н. Митусовой, М.М. Лобашовой и других, выявлена возможность улучшения системы методов контроля зимних дизельных топлив. В работах Т.Н. Митусовой не акцентируется внимание на содержании тяжелых парафинов (после С23), лишь приводятся аль- тернативные варианты улучшения дизельного топлива по фракционному составу для снижения концентрации в нём депрессорно-диспергирующей присадки (ДДП). В диссертации М.М. Лобашовой приведены ориентировочные данные по составу С18/32 н-алканов и их влиянию на седиментационную устойчивость ди- зельных топлив. Описано влияние фракционного состава ДТ на низкотемператур- ные свойства. Представлено рациональное содержание С18/32 алканов для зим- них и летних дизельных топлив.
Данные рекомендации имеют общий характер и не учитывают того, что ДДП не универсальны, к каждому дизельному топливу присадку подбирают ин- дивидуально. Это объясняется необходимостью соответствия размеров и геомет- рии молекул полимера присадки размерам средней молекулы парафинов топлива.
Требует дополнительного изучения возможность искусственного рас- ширения фракционного состава, длины углеводородной цепи н-алканов, их моле- кулярно-массового распределения за счет вовлечения тяжелого компонента в ди- зельное топливо с присадкой. Остается важным вопрос рассмотрения влияния тя- желого компонента на изменение температуры помутнения и предельной темпе-

6
ратуры фильтруемости. Ещё одним фактором, влияющим на эффективность дей- ствия ДДП, является их поведение после холодного хранения.
Необходимость соответствия требованиям ТР ТС 013/2011 определяет важ- ность изучения процессов улучшения экологических свойств дизельных топлив. В связи с дороговизной существующих процессов гидроочистки актуальна разра- ботка альтернативных процессов обессеривания, таких как окисление серосодер- жащих соединений с последующей их адсорбцией и определение условий данного процесса для прямогонных топлив.
Существенный вклад в изучение процессов окисления серосодержащих со- единений дизельных топлив внесли Е.Б. Кривцова, А.К. Головко, В.П. Томина, Н.К. Ляпина, Г.Ф. Большаков, другие исследователи. В работах рассматривается применение различных окислителей, таких как кислород воздуха, пероксид водо- рода, различные органические пероксиды, а также использование катализаторов с большой поверхностью поглощения, содержащих тяжелые металлы и адсорбенты.
Цель диссертационной работы
Совершенствование системы методов контроля низкотемпературных и эко- логических свойств дизельных топлив в процессе производства и хранения для обеспечения их качества.
Задачи исследования:
1. Провести анализ и усовершенствовать систему методов контроля низко- температурных свойств дизельных топлив с созданием соответствующего инфор- мационно-измерительного комплекса.
2. Исследовать влияние углеводородного состава на межмолекулярное взаимодействие топлив с присадками и определить допустимые диапазоны со- держания нормальных алканов с углеводородными цепями различной длины на основе усовершенствованной системы методов контроля.
3. Получить арктическое дизельное топливо, удовлетворяющее требо- ваниям ГОСТ 32511–2013, расширив его ресурсную базу путем расширения фракционного состава и увеличения длины цепи н-алканов, используя усовер- шенствованную систему методов контроля.

7
4. Исследовать эффективность действия депрессорно-диспергирующих присадок, в том числе после их длительного хранения, на низкотемпературные свойства дизельного топлива.
5. Обосновать выбор условий процесса сероочистки прямогонной ди- зельной фракции ванкорской нефти.
Научная новизна работы
1. Предложена усовершенствованная система методов контроля ди- зельных топлив, которая в составе исполнительной системы производства (MES по ГОСТ Р 53798-2010) позволяет улучшить их низкотемпературные свойства и расширить ресурсную базу.
2. Разработана новая непараметрическая модель зависимости результатов процесса каталитической гидродепарафинизации от показателей качества исход- ной дизельной фракции при производстве ДТ, отличающаяся от существующих моделей возможностью осуществления прогноза в условиях неопределенности, которая позволяет усовершенствовать систему поддержки принятия решений на уровне заводского технолога или оператора установки.
3. Впервые определены рациональные условия процесса эффективной се- роочистки прямогонной дизельной фракции ванкорской нефти путем окислитель- ного обессеривания кислородом воздуха с последующей адсорбцией.
Теоретическая и практическая значимость работы
Усовершенствованная система методов контроля низкотемпературных свойств топлив является существенным развитием теоретических исследова-ний в области поведения сложных углеводородных систем. Полученные теоретические результаты позволяют, на уровне деятельности исполнительной системы произ- водства (MES), путем искусственного расширения фракционного состава и длины углеводородной цепи н-алканов влиять на изменение температуры помутнения и предельной температуры фильтруемости дизельного топлива.
Предложенные рекомендации для оценки эффективности действия де- прессорно-диспергирующих присадок позволяют подбирать присадку к топливу и

8
своевременно выявлять причины увеличения дозировок ДДП при его производ- стве.
Предложенные практические условия окислительного обессеривания могут применяться в пунктах выработки дизельного топлива для собственных нужд вблизи месторождений, где нецелесообразно использование дорогостоящей уста- новки гидроочистки дизельных топлив для уменьшения содержания серы до тре- буемых значений.
Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач и выполнения исследований использовались физико-химические методы исследо- вания нефтепродуктов, элементы теории измерений, непараметрическая прогноз- ная модель, статистический метод регрессионного анализа.
Положения, выносимые на защиту:
1.Усовершенствованная система методов контроля дизельного топлива поз- воляет улучшить их низкотемпературные свойства и расширить ресурсную базу. Зависимости эффективности действия депрессорно-диспергирующих присадок от времени их холодного хранения, от состава топлива по н-алканам, позволяют ис- полнительной системе производства своевременно выявлять причины увеличения дозировок ДДП и принимать необходимые меры для их устранения и доведения показателей качества топлив до требуемых норм.
2.Разработанная непараметрическая модель предоставляет возможность прогноза результатов процесса каталитической депарафинизации в зависимости от показателей качества исходной дизельной фракции при производстве ДТ.
3.Предложенный метод окислительного обессеривания кислородом воздуха с последующей адсорбцией серосодержащих соединений дает возможность уменьшить содержание серы прямогонной дизельной фракции ванкорской нефти до требуемых значений.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету