Гидроочистка дизельного топлива с использованием катализаторов на основе Al2O3

В последние годы возрастает значение процесса гидроочистки нефтя-ных продуктов, что связано не только с ужесточением требований к со-держанию серы во всех видах топлива, но и с использованием всё более тяжёлых нефтяных фракций.
Также развитие автотранспорта, увеличивает долю выбросов, посту-пающих в атмосферу от подвижных источников, в состав которых входят оксиды серы и оксиды азота. Эти соединения негативно влияют на здоро-вье людей и являются причиной формирования парникового эффекта, тем самым ухудшая экологическую обстановку в мире.
Для снижения содержания серы и азота, дизельную фракцию подвер-гают процессу гидроочистки, для которого используют NiMo-системы, нанесенные на Al2O3. Все это связано с усовершенствованием катализато-ров гидроочистки.
Актуальность темы данной работы обосновывается тем, что дизельное топливо на сегодняшний день является одним из самых актуальных источ-ником энергии для многих устройств, в первую очередь это касается транспортных средств. Функционирование двигателя транспортного сред-ства и срок его эксплуатации напрямую зависит от этой качества и техни-ческих характеристик дизельного топлива.
Дизельное топливо для транспортных средств должно соответствовать основным эксплуатационным показателям:
 Цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономиче-ские показатели работы двигателя;
 Фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;
 Вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтро-вания;

 Низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
 Степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;
 Температура вспышки, определяющая условия безопасности приме-нения топлива в дизелях;
 Наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и ме-таллов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.
Ужесточающиеся требования к качеству нефтепродуктов, в первую очередь по снижению содержания в средне дистиллятных фракциях серы и ароматических углеводородов, заставляют искать более эффективные ка-тализаторы гидроочистки. Катализаторы гидроочистки представляют со-бой сочетание окислов активных компонентов (никель, кобальт, молибден и др.) с носителем, в качестве которого чаще всего используют активную окись алюминия [19].
Носитель в составе катализатора гидроочистки играет роль не только инертного разбавителя, но и участвует в формировании активных фаз, а также служит в качестве структурного промотора, создающего специфиче-скую пористую структуру, оптимальную для переработки конкретного сырья.
Целью данной работы является исследование активности катализатора при введении нового промотора путем проведения процесса гидроочистки на лабораторной установке и сравнения качества, получаемого гидрогени-зата.
Для выполнения данной цели необходимо решить следующие задачи:
 Изучение состава катализатора;
 Проведение процесса гидроочистки;
 Оценка материального баланса по выходу гидрогенизата и анализ его свойств;
 Изучение влияния технологических параметров (температура, отно-шение Н2/сырье) на выход и качество гидрогенизата.
Объектом исследования являются катализаторы гидроочистки дизель-ного топлива на основе оксида алюминия.
В ходе работы будут применяться три метода исследования:
 Наблюдение;
 Сравнения;
 Эксперимент.

Введение 9
Сокращения 12
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 13
1.1 Гидроочистка 13
1.2 Химизм процесса. 14
1.3 Характеристика сырья 17
1.4 Катализаторы гидроочистки 18
1.5 Характеристика готовой продукции 21
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 25
2.1 Технологическая схема 25
2.2 Анализ сырья и продуктов гидроочистки ДТ 29
2.3 Выбор катализатора 32
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективности и ресурсосбережение 44
3.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 44
3.2 Планирование научно-исследовательских работ 49
3.3 Бюджет научно-технического исследования 53
3.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 60
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 68
4.2 Производственная безопасность при эксплуатации 70
4.3 Экологическая безопасность при эксплуатации 76
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях при эксплуатации 78
Заключение по разделу 81
Заключение 82
Список литературы 84
Приложение А 89
Приложение С 91

Выпускная квалификационная работа 91 с., 6 рисунков, 43 таблиц, 47 источников.
Ключевые слова: катализаторы гидроочистки, высокоактивный ката-лизатор, никель-молибденовый катализатор, никель-вольфрамовый ката-лизатор, гидроочистка дизельного топлива, реактор.
Цель работы – сравнение катализаторов гидроочистки дизельного топлива на основе оксида алюминия.
В аналитическом разделе рассмотрен химизм процесса гидроочистки дизельного топлива, существующие катализаторы, применяемые для по-лучения дизельного топлива, соответствующего ГОСТам и ТР ТС, послед-ние разработки в области гидроочистки.
В экспериментальной части описан процесс проведения испытаний на реакторных стендах высокого давления с блоком управления, представле-ны результаты анализов получаемого продукта, а также представлены эф-фективные технологические параметры процесса, проводимого в ходе ра-боты.
Область применения: результаты работы могут использоваться нефтеперерабатывающими предприятиями, для получения продукции со-ответствующее экологическому классу Евро-5, государственным стандар-там и техническому регламенту таможенного союза.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ре-сурсосбережение» проведен анализ экономической эффективности данного инвестиционного проекта.
В разделе «Социальная ответственность» были рассмотрены вопро-сы техники безопасности, разработаны мероприятия по охране труда и окружающей среды.
Дипломная работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Office Word 2021.

1. Конституция Российской Федерации (принята всенародным голо-сованием 12.12.1993 с изменениями, одобренными в ходе общероссийско-го голосования 01.07.2020).
2. Кодекс Российской Федерации об административных правонару-шениях от 30.12.2001 N 195-ФЗ (ред. от 16.04.2022, с изм. от 17.05.2022) (с изм. и доп.,
вступ. и силу с 27.02.2022).
3. Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.1996 N 63-ФЗ (ред. от 25.03.2022).
4. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 97-ФЗ (ред. от 25.02.2022) (с изм. и доп. вступ. в силу с 01.03.2022).
5. Федеральный закон № 426-ФЗ от 28.12.2013 г. «О специальной оценке условий труда».
6. Правила безопасной эксплуатации и охраны труда для нефтепе-рерабатывающих производств. ПБЭ НП-2001.
7. ГОСТ 12.2.049-80 ССБТ. Оборудование производственное Об-щие эргономические требования.
8. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
9. ГОСТ 21889-76 Система «Человек-машина». Кресло человека-оператора. Общие эргономические требования.
10. ГОСТ 22269-76 Система «Человек-машина». Рабочее место опе-ратора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эрго-номические требования.
11. ГОСТ 12.0.003-2015 Опасные и вредные производственные фак-торы. Классификация.
12. СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
13. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
14. ГОСТ 12.4.124-83 ССБТ. Средства защиты от статического элек-тричества. Общие технические требования.
15. ГОСТ 31613-2012 Электростатическая искробезопасность. Об-щие технические требования и методы испытания.
16. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 26.02.2022) «Об охране окружающей среды».
17. Федеральный закон от 24.06.1998 N 89-ФЗ (ред. от 07.04.2020, с изменениями и дополнениями, вступ. в силу с 14.06.2020) «Об отходах производства и потребления».
18. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях по-жарной безопасности» (с изменениями на 30 апреля 2021 года)
19. ГОСТ 27331-87 Пожарная техника. Классификация пожаров
20. ГОСТ Р 22.0.01-2016 Безопасность в ЧС. Основные положения.
21. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 68-ФЗ. О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техно-генного характера (с изменениями и дополнениями).
22. Приказ от 15 декабря 2020 года № 903н «Об утверждении пра-вил по охране труда при эксплуатации электроустановок».
23. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
24. Постановление от 31 декабря 2020 года № 2998 «Об утвержде-нии критериев отнесения объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, к объектам I, II, III и IV категорий (с измене-ниями на 7 октября 2021 года)».
25. ГОСТ 32511-2013 «Топливо дизельное, EURO-5».
26. ГОСТ 23082-78 «Реакторы промышленные».
27. ГОСТ 8136-85 «Оксид алюминия активный. Технические усло-вия».
28. ТР. ТС 013/2011 « О требованиях, предъявляемых к ДТ, Авиа-ционному топливу, бензину и мазуту».
29. Трудовой кодекс РФ от 30.12.2001
30. Инструктаж по работе на реакторном стенде высокого давле-ния с
блоком управления, ИК СО РАН.
31. «Переработка нефти». В.П. Суханов. Москва «Высшая шко-ла», 1974г.
32. «Катализаторы процессов углубленной переработки нефти».
Б.К. Нефедов, Е.Д. Радченко, Р.Р. Алиев. Москва «Химия», 1992г.
33. «Промышленные катализаторы гидрогенизационных процес-сов нефте-переработки». Б.К. Нефедов, Е.Д. Радченко, Р.Р. Алиев. Москва «Химия», 1987г.
34. Методические указания к курсовому и дипломному проектиро-ванию «Гидроочистка, гидрообессеривание и гидрокрекинг нефтяного сырья». //Сост. В. Г. Власов. — Самара: СамГТУ, 2010.
35. «Нефтепереработка и нефтехимия», 2011 г, № 8
36. Аспель Н. Б., Демкин Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. - Л.: Химия, 1977. - 459 с.
37. Баннов Н. Г. Процессы переработки нефти и газа. - М.: ЦНИИТЭ нефтехим, 2000. — 224 с.
38. Эрих В. И., Расина М. Г., Рудин М. Г. Химия и технология нефти и газа.- М.: Химия,1977. — 424 с.
39. Расчет основных процессов и аппаратов нефтепереработки: справочник.//Сост. Г. Г. Рабинович, П. М. Рябых, П. А. Хохряков и др. под ред. Е. Н. Судакова. М.: Химия, 1979. — 568 с.
40. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа/ И.Л. Гуре-вич. – М.: Химия, 1973. – 360 с.
41. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа/ Е.В. Смидович. – М.: Химия, 1980. – 328 с.
42. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа/ А.К. Мановян. – М.: Химия, 2001. – 568 с.
43. Ластовкин Г.А. Справочник нефтепереработчика/Г.А. Ластов-кин, Е.Д. Радченко, М.Г. Рудин. – М.: Химия, 1986. – 648 с.
44. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии/ А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов [и др.]. – М.: ООО «Недра-Бизнес центр», 2000. – 677 с.
45. Танатаров М.А. Технологические расчеты установок нефти/ М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина. – М.: Химия, 1987. – 352 с.
46. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа/ С.А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
47. Кузнецов А.Г. Расчет процессов и аппаратов нефтеперерабаты-вающей промышленности/ А.Г. Кузнецов, С.М. Кагернов, Е.В. Судаков. – Л.: Химия, 1974. – 344 с.