2. Характеристика сырья процесса

Типичным сырьем процесса гидроочистки дизельных топлив являются прямогонные дизельные фракции, выкипающие в пределах 180-330, 180-36 и 240-360 °С из малосернистых, сернистых и высокосернистых нефтей [3].

Увеличение выпуска дизельного топлива возможно за счёт расширения сырьевой базы процесса гидроочистки, в первую очередь посредством вовлече­ния вторичных дистиллятов. Основным источником выработки вторичных дис­тиллятов на сегодняшний день являются установки каталитического крекинга [4]. В прямогонное сырье можно добавлять до 30% дизельных фракций, полученных вторичной переработкой нефти [3].

Крайне важно отметить тот факт, что наиболее благоприятный компонент для производства дизельного топлива - газойль каталитического крекинга, полученный с установок, оснащённых блоком гидроочистки сырья. По­скольку продукт процесса будет содержать меньшее количество соединений серы и азота, то процесс его гидрооблагораживания будет протекать значительно легче.

Основным ограничением по вовлечению вторичных дистиллятов в сырьё установок гидроочистки является высокое содержание в них непредельных и ароматических углеводородов. Кроме того, в составе вторичных фракций содержание полициклических ароматических углеводородов и трудноудаляемых соединений серы значительно выше, чем в прямогонных дистиллятных фракциях [4].

Наличие в сырье непредельных углеводородов и высококипящих фракций с повышенным содержанием сернистых соединений приводит к значительному увеличению расхода водорода и ускорению закоксовывания катализатора, снижению его активности. Наличие в сырье избытка легких фракций приводит к непроизводительной загрузке установки.

3. Целевые и побочные продукты процесса

Целевым продуктом является гидроочищенное сырьё. При гидроочистке дизельного топлива, целевым продуктом является стабильное дизельное топливо.

Выход стабильного дизельного топлива с содержанием серы не более 0,005% (масс.) составляет 97% (масс.).

Важнейшими характеристиками дизельных топлив являются: воспламеняемость, фракционный состав, нагарообразование, вязкость, температура помутнения и др.

Воспламеняемость - склонность дизельного топлива к самовоспламенению, определяется периодом запаздывания его воспламенения и является почти таким же важным свойством, как и антидетонационная характеристика бензинов для карбюраторных двигателей. Период запаздывания зависит от цетанового числа.

Цетановое число - показатель самовоспламеняемости топлива, численно равный такому содержанию, в % (об.), цетана в смеси с α - метилнафталином, при котором самовоспламенение этой смеси и сравниваемого с ней испытуемого топлива одинаково.

При высоком цетановом числе период запаздывания самовоспламенения достаточно короткий, топливо при впрыске его в камеру сгорания воспламеняется почти сразу, давление в цилиндре двигателя нарастает плавно, и он работает без стуков.

При низком цетановом числе период запаздывания большой, впрыскиваемое в цилиндр топливо сразу не воспламеняется, а накапливается, и затем воспламеняется вся масса топлива. В этом случае давление в цилиндре нарастает скачкообразно, появляется детонация (стуки). Цетановые числа дизельных топлив зависят от их углеводородного состава.

Фракционный состав топлива оказывает влияние на степень его распыления, полноту сгорания, дымность выхлопа, нагароотложение и разжижение картерного масла.

При высоком содержании легких фракций увеличивается давление сгорания. Утяжеленное топливо хуже распыляется вследствие повышения поверхностного натяжения топлива.

Содержание легких фракций в дизельном топливе характеризуется температурой вспышки.

Дизельные топлива, содержащие значительное количество легких фракций, быстрее испаряются, пожароопасные и непригодны для применения в закрытых помещениях.

Высокотемпературные свойства дизельных топлив [6] характеризуются их склонностью к нагарообразованию при сгорании топлива и повышенному отложению осадков в двигателе.

Низкотемпературные свойства дизельных топлив характеризуются следующими показателями: вязкостью, температурой помутнения, температурой застывания.

Вязкость дизельного топлива влияет на степень распыления топлива в камере сгорания и однородность рабочей смеси.

Побочными продуктами процесса являются:

- бензин-отгон - характеризуется низким октановым числом и химической стабильностью, направляется на установку каталитического риформинга, его выход составляет 1,5%;

- углеводородный газ - используется как технологическое топливо, его выход 1,5%;

- сероводород - используется для производства элементной серы или серной кислоты, его выход составляет порядка 1% .