Введение
1. Анализа современного состояния промышленных производств на Pt-катализаторах 14
1.1 Проблемы производства бензинов и пути их решения 14
1.2 Каталитический риформинг 16
1.3 Гидрокрекинг бензиновых дистиллятов 22
1.4 Селективный гидрокрекинг бензиновых фракций 23
1.5 Изомеризация нормальных парафиновых углеводородов на платиновых катализаторах. 25
1.6 Каталитический крекинг 30
1.7 Комбинированные технологические схемы процессов переработки углеводородного сырья 31
1.8 Повышение эффективности процесса компаундирования товарных бензинов 36
1.9 Новые достижения в разработке Pt-катализаторов 40
1.10 Решение проблем технологии производства высокооктановых бензинов методом математического моделирования 44
1.11 Постановка задачи исследования и краткое содержание работы 51
2. Разработка методологических основ моделирования нефтехимических процессов на Pt-катализаторах 56
2.1 Механизм и кинетическое описание многокомпонентных реакций углеводородов на Pt-катализаторах 57
2.2 Полифункциональные свойства Pt-катализаторов 58
2.2.1 Кислотные центры на поверхности платинооксидных катализаторов 60
2.2.2 Введение модифицирующих добавок 62
2.2.3 Сульфидирование 68
2.3 Формализация механизма на Pt-катализаторах 74
2.3.1 Основные реакции карбоний-ионов на Pt- катализаторах 75
2.3.2 Механизм протекания реакций на Pt-катализаторах 84
2.3.3 Превращение углеводородов на платиноцеолитных катализаторах 94
2.4 Формирование схемы механизма на Pt-катализаторах 97
2.5 Механизм дезактивации катализаторов риформинга 108
2.5.1 Дезактивация катализаторов при их закоксовывании 109
2.5.2 Влияние серы на процесс дезактивации катализаторов 110
2.5.3 Старение катализаторов 112
2.5.4 Хлорирование катализаторов 113
2.6 Обобщенная кинетическая модель нефтехимических процессов термического и каталитического превращения углеводородов на Pt-катализаторах 117
3. Математическое моделирование контактных аппаратов со стационарным и движущимся слоем катализатора 123
3.1 Гидродинамический режим работы контактных аппаратов 124
3.2 Математическая модель реакторного блока процесса каталитического риформинга бензинов 129
3.2.1 Формирование уравнения теплового баланса 135
3.2.2 Общая математическая модель процесса с движущимся слоем катализатора 137
4. Нестационарные модели с учетом дезактивации и старения катализатора 140
4.1 Моделирование дезактивации металлических и кислотных центров 141
4.2 Построение моделей термического и каталитического превращений сложных углеводородных смесей 148
4.3 Моделирование процессов с учетом необратимой дезактивации катализатора 150
4.4 Учет в модели хлорирования катализаторов 159
4.5 Моделирование процесса риформинга с учетом необратимого отравления катализатора сульфатной серой 163
4.6 Математическая модель процессов на Pt-катализаторах с учетом дезактивации коксом 165
5. Решение технологических задач повышения эффективности эксплуатации Pt-катализаторов с применением математических моделей 169
5.1 Сравнительная оценка и тестирование Pt-катализаторов риформинга и изомеризации, применительно к условиям НПЗ 170
5.1.1 Физико-химические аспекты тестирования 171
5.1.2 Классификация катализаторов 174
5.1.3 Сбалансированные по Pt и Re катализаторы риформинга 178
5.1.4 Несбалансированные по Pt и Re катализаторы 181
5.1.5 Системы разнотипной загрузки 183
5.1.6 Тестирование катализаторов изомеризации 187
5.1.7 Рекомендации по выбору катализаторов риформинга и изомеризации на НПЗ 190
5.2 Определение оптимальной (стационарной) активности катализатора 201
5.2.1 Физико-химические основы компьютерного прогнозирования эффективных режимов эксплуатации катализаторов 201
5.2.2 Разработка методики определения стационарной активности 206
5.2.3 Оценка сбалансированности кислотной и металлической активности в процессе эксплуатации 210
5.3 Прогнозирование срока регенерации катализатора 213
5.4 Выбор и повышение эффективности комплексных технологий производства высокооктановых бензинов с применением разработанных компьютерных моделей. 218
5.4.1 Возможные варианты комплексных технологий 219
5.4.2 Захолаживание сырья реактора селективного гидрокрекинга фракцией Cs-Сб
5.4.3 Выделение реактора селективного гидрокрекинга в отдельную установку 225
6. Моделирование процесса компаундирования товарных бензинов
6.1 Разработка физико-химических основ процесса смешения компонентов товарных бензинов 236
6.1.1 Компаундирование товарных бензинов 238
6.1.2 Применение антидетонаторов в производстве бензинов... 241
6.2 Расчет оптимальных составов бензинов 242
6.2.1 Методики расчета октановых чисел, основанные на покомпонентном и групповом углеводородном составе... 237
6.2.2 Методики расчета октановых чисел бензинов по физико-химическим показателям 243
6.2.3 Разработка методики расчета октановых чисел на основе реакционной способности компонентов смеси отдельных бензиновых фракций
6.2.4 Расчет октановых чисел отдельных бензиновых фракций
6.2.5. Расчет влияния высокооктановых добавок и присадок 268
Выводы 280
Список литературы 283
