ВВЕДЕНИЕ
Сегодня перед ТЭК России стоит важная государственная задача по углублению переработки нефти, а также улучшению качества товарных нефтепродуктов. Правительство РФ утвердило в прошлом году технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», в соответствии с которым в ближайшие годы предстоит переход на выпуск топлив в соответствии со стандартами ЕВРО-3, ЕВРО-4 и ЕВРО-5. Данные стандарты жёстко лимитируют содержание в производимом автобензине серы, бензола и ароматических углеводородов. Среди самых рентабельных способов увеличения выпуска высокооктановых компонентов с улучшенными экологическими характеристиками – изомеризация бензиновых фракций. Процессы изомеризации освоены пока только половиной российских НПЗ, однако за последние два года число таких установок возросло почти вдвое. Ускорение внедрения этой технологии отечественными компаниями, кстати, соответствует общемировой тенденции развития нефтеперерабатывающих предприятий.
В настоящее время основным процессом для производства высокооктановых бензинов является каталитический риформинг. На СНПЗ действуют три установки, на которых получают риформат – компонент высокооктановых бензинов Регуляр-92, Премиум-95 и Супер-98. Риформат характеризуется низким содержанием серы и отсутствием олефинов, однако в нём высокое содержание бензола и ароматических углеводородов, что не позволяет выпускать бензины по стандарту ЕВРО-3. Чтобы решить проблему, необходимо свести к минимуму содержание ароматических углеводородов при обязательном сохранении высокого октанового числа. Процесс изомеризации в данной технологической цепочке является одним из самых легко встраиваемых звеньев для обеспечения такой задачи.
В процессе изомеризации нафты получают так называемый изомеризат, октановое число которого в результате увеличивается и находится в интервале 85-90 пунктов, причём выход продукта из сырья очень высокий и составляет 98 %. При компаундировании изомеризат смешивается с другими компонентами товарных бензинов, что даёт возможность понижать содержание в них вредных веществ до уровня соответствия требованиям техрегламента к классам ЕВРО-3 и ЕВРО-4. Таким образом, путём включения в технологическую схему СНПЗ установки изомеризации, извлекающей из состава бензинов низкооктановые легкие фракции и возвращающей в общий бензиновый фонд высокооктановый компонент, достигается двойной эффект. Увеличивается общий выход автомобильных бензинов из перерабатываемой нефти и повышаются их октановые характеристики с одновременным уменьшением содержания ароматических углеводородов, бензола и олефинов [7].
Строительство установки изомеризации является частью долгосрочной инвестиционной программы ОАО «Сызранский НПЗ». До 2013 года ожидается реконструкция установок каталитического риформинга, строительство крупного комплекса каталитического крекинга FCC и установки гидроочистки дизельного топлива. Выполнение намеченных масштабных проектов позволит перейти на производство бензинов по стандарту ЕВРО-4, а дизтоплива – по стандарту ЕВРО-5, а также повысить основные производственно – экономические показатели.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка процесса изомеризации на платиносодержащем катализаторе, обоснование и выбор катализатора с наименьшим содержанием платины.
Решение ряда следующих задач позволило достичь названной цели:
1. Проведены аналитические и патентные исследования, направленные на изучение современных платиносодержащих катализаторов;
2. Рассчитаны материальные балансы блока изомеризации на разных катализаторах;
3. Проведено экономическое обоснование показателей работы установки на разных катализаторах.

2.6.4 Физико-химические основы процесса
Изомеризация – это превращение (перегруппировка) молекулы линейной структуры в другую, более разветвленную структуру. Углеводороды с более разветвленной структурой имеют более высокое октановое число. Этот процесс протекает на платиновом катализаторе в
присутствии водорода.
На установке ПГИ-ДИГ/280 процесс изомеризации осуществляется в два этапа:
1. Гидрирование бензола.
2. Изомеризация.
Первая реакция является сильно экзотермичной. Для контроля температуры процесса изомеризации реакция гидрирования бензола осуществляется в отдельном реакторе R-201.
2.6.6 Катализаторы процесса изомеризации
Современные требования, предъявляемые к автобензинам, обуславливают необходимость постоянного совершенствования катализаторов изомеризации.
Для катализаторов изомеризации в настоящее время можно сформулировать следующие требования, представленные в таблице 6.
Таблица 6 – Современные требования к катализаторам изомеризации
ИОЧ изокомпонента, пункты до 92
Содержание ароматики, % объёма нет
Содержание бензола, % объёма нет
Выход катализата, % массы 97-99
Общий срок службы, лет 8-10
Межрегенерационный период, лет > 3
Давление насыщенных паров изомеризата, кПа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной выпускной квалификационной работе представлены новые требования к экологическим характеристикам современных автомобильных бензинов, предъявляемые зарубежными и отечественными стандартами, современное состояние производства бензинов в России.
Изучены физико-химические основы процесса изомеризации углеводородного сырья в присутствии различных катализаторов на основе металлов платиновой группы.
Проведены патентные исследования, направленные на изучение современных платиновых катализаторов процесса изомеризации.
Проведён выбор и обоснование технологии производства, дано описание технологической схемы реакторного блока изомеризации.
Проведён сравнительный анализ работы блока изомеризации на катализаторе ATIS-2L фирмы «Axens» и на катализаторе СИ-2 фирмы НПП «Нефтехим».
Разработан аналитический контроль производства и выбрана автоматическая система управления процессом изомеризации.
Показаны опасные и вредные производственные факторы, созданы безопасные условия труда, направленные на защиту от основных опасностей производства, выявлены источники загрязнения окружающей среды и представлены мероприятия, направленные на снижения уровня загрязнения.
В разделе экономическое обоснование проекта рассчитаны основные технико-экономические показатели работы установки на двух катализаторах и приведена их сравнительная характеристика.

СПИСОК ИСОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. – Уфа: Гилем, 2002. – 672с.
2. Бельская О.Б., Дуплякин В.К. Исследование молекулярного механизма формирования нанесённых платиновых катализаторов семейства Pt/Al2O3 // Российский химический журнал. – 2007. – №4. – С.29-35.
3. Буй Чонг Хан, Ахметов А.Ф. Сравнительный анализ различных схем изомеризации пентан-гексановой фракции // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. – №2. – С.22-25.
4. Бурсиан Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. – Л.: Химия, 1985. – 192с.
5. Емельянов В.Е. Всё о топливе. Автомобильный бензин. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2003. – 79с.
6. Емельянов В.Е., Бакалейник А.М. Итоги работы и задачи в области производства автомобильных бензинов // Научно-технический журнал. – 2008. – № 2. – С.13.
7. ИА «ФИНМАРКЕТ». Плюс изомеризация всей нафты // Маяк. – 2009. – № 1-2. – С.2.
8. ИА «ФИНМАРКЕТ». Евро-3 отложен на 2 года. // Маяк. – 2010. – №39-40. – С.3.
9. ИА. «ФИНМАРКЕТ». Автобензины: меняется ГОСТ, ужесточаются требования к качеству // Маяк. – 2011. – №1-2. – С.2.
10. Костенко А.В., Гоев М.М. Освоение низкотемпературного процесса изомеризации // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2006. – №2. – С.58-59.
11. Кузнецов А.А Расчёты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – М.: Химия, 1974. – 385с.
12. Лихолобов В.А. Платиновые катализаторы превращения углеводородов // Материалы Азербайджано-Российского симпозиума. – 2010. – №1. – С.15-17.
13. Мухлёнов И.П., Добкина Е.И. Технология катализаторов. – Л.: Химия, 1989. – 272с.
14. ОАО «НПП Нефтехим». http:\\www. nefthim.ru
15. Пантелеев В.Н., Прошин В.М. Основы автоматизации производства. – М.: Академия, 2010. – 347с.
16. Покровский С. Новые зарубежные технологии нефтепереработки // Нефтегазовая вертикаль. – 2002. – №7. – С.68-71.
17. Roger Hutcheson Спецификация на бензин в Европе. – Cameron Associates, 2009. – 40с.
18. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. – М.: ИД «Форум», 2009. – 336с.
19. Смоликов М.Д., Белый А.С. Дизайн распределения активного компонента в катализаторах каталитических процессов нефтепереработки // Российский химический журнал. – 2008. – №7. – С.48-56.
20. Шакун А.Н. Производство экологически чистых автобензинов // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. – №3. – С.12-13.
21. Ясакова Е.А., Ситдикова А.В. Тенденции развития процесса изомеризации в России и За рубежом // Нефтегазовое дело. – 2010. – №5. – С.1-16.
22. Патент №2012395 РФ. Катализатор для изомеризации С4-С7 – алкановых углеводородов // Роберт Дж.Шмидт, Роберт С.Хейзманн, Марк Р.Форд, С.Дэвид Лоу, Фрэнк Н.Адамс (US).
23. Патент № 2171713 РФ. Катализатор для изомеризации лёгких парафиновых углеводородов С4-С6 // Шакун А.Н., Федорова М.Л. (РФ).
24. Патент №2108863 РФ. Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов // Шакун А.Н., Федорова М.Л., Ильичева Л.Ф. (РФ).
25. Патент №2236297 РФ. Сульфатированный оксидный катализатор для изомеризации н-алканов С4-С6 // Кузнецов П.Н., Кузнецова Л.И., Твердохлебов В.П. (РФ).
26. Временный технологический регламент установки изомеризации ПГИ-ДИГ/280 цеха номер 15 ОАО «Сызранский НПЗ». Сост. ЗАО «ПМП». Сызрань, 2010.
27. Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах. // Сост. Шаталов А.А., Никулин В.В., Низиев И.В., Кочетов Н.М. Сызрань, 2010.
28. Методические указания по экономической части дипломного проекта «Расчёт экономической эффективности» // Сост. Сергеев А.В., Кормина О.И. – Тольятти: ТГУ, 2008. – 29с.
29. Учебно-методическое пособие по выполнению дипломного проекта «Безопасность и экологичность объекта» // Сост. Горина Л.Н. – Тольятти: ТГУ, 2008. – 33с.