1. 93№3 • март 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
HYDROCARBON PROCESSING: РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ
УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА
А. К. Dhar, Undian Oil Corp. Ltd., Матара, Индия
Эмпирические формулы упрощают определение цетанового числа для различных дизельных топлив
В 1991 г. на нефтеперерабатывающем заводе
(Матар, Индия) была введена в эксплуатацию уста-
новка гидрогенизационной сероочистки дизельного
топлива (diesel hydrodesulfurization – DHDS), на ко-
торой производят дизельное топливо Euro 2 в соот-
ветствии с техническими условиями. На установке
DHDS цетановое число дизельного топлива не увели-
чивается, что обусловлено низким давлением реак-
ции (40 кгс/см2
), где насыщенность ароматических
углеводородов минимальна. Содержание аромати-
ческих углеводородов ниже, чем цетановое число.
Позднее, в 2005 г. установка гидроочистки дизельно-
го топлива (diesel hydrotreating – DHDT) стала ра-
ботать в режиме реального времени, таким образом,
завод мог производить дизельное топливо Euro 3 и
Euro 4 в соответствии с их техническими условиями.
Процессы «чистого топлива»
Низкосернистое дизельное топливо (от 0,2 до
0,4 %) подвергается переработке на установке гид-
рогенизационной сероочистки; DHDS – высокосер-
нистое дизельное топливо (от 1,2 до 1,4 %) произво-
дится на установке гидроочистки DHDT. Продукция
дизельного топлива EURO 2, получаемая на установ-
ке DHDS, отвечает требованиям спецификации по
содержанию серы и цетанового числа. Продукция
дизельного топлива EURO 3, получаемая на установ-
ке DHDS, может достигать содержания серы до ме-
нее 340 млн–1
. Однако установка DHDS не отвечает
требованиям технических условий по цетановому
числу (51). Поэтому дизельное топливо с установки
гидроочистки перерабатывают при более высоком
цетановом числе (55–56), чтобы компенсировать
низкое цетановое число дизельного топлива с уста-
новки гидрогенизационной сероочистки, равное 48.
По рекомендации отдела маркетинга в каждые
один-три дня изменяли технические условия ди-
зельного топлива от EURO 2 и EURO 3 и наоборот.
Таким же образом поддерживали скорость подачи
продукта. В соответствии с этими условиями должна
поддерживаться интенсивность реактора. С учетом
лабораторных ограничений невозможно получить
достоверное цетановое число после каждого изме-
нения от EURO 2 до EIRO 3 и наоборот. Кроме того,
изменение дизельного топлива от EURO 2 до EIRO 3
снижает расход водорода до 150 кг/ч.
Например, в месяц производится 60 % EURO 3 и
40 % EURO 2, при этом на производство EURO 2 тра-
тится 12 дней. Относительно EURO 2, если предпо-
ложить минимальное снижение расхода водорода
100 кг/ч, завод будет расходовать меньше водоро-
да (около 2,5 т/сут), при этом 2,5 т/сут × 12 дней =
30 т/мес. В настоящее время стоимость водорода со-
ставляет около 2000 долл. Следовательно, суммарная
экономия водорода в месяц составит 60 000 долл.
43
45
47
49
51
53
55
57
59
23/05/06
28/06/06
03/08/06
27/08/06
02/10/06
14/10/06
06/01/07
23/02/07
12/04/07
21/10/07
26/11/07
08/12/07
13/01/08
06/02/08
18/02/08
13/03/08
Цетановоечисло
Время
Рассчитанное цетановое число
Лабораторные данные
Рассчитанное цетановое число в сравнении
с лабораторными данными установки DHDT
Рассчитанные цетановые числа в сравнении с лабораторными
данными установки гидроочистки дизельного топлива
Новые методы расчета
С помощью новых математических эмпиричес-
ких выражений можно рассчитать цетановое число
в режиме реального времени. Расчеты основаны на
средневзвешенной температуре слоя (weighted av-
erage bed temperature – WABT) катализатора для
реакторов R1 и R2, на расходе сырья и суммарного
рециклового газойля (total cycle oil – TCO) с уста-
новки каталитического крекинга с высоким содер-
жанием олефинов.
Основываясь на рассчитанном цетановом числе в
режиме реального времени, интенсивность скорости
реактора определяют в соответствии с выражением:
цетановое число = 56 + (225 – расход сырья) ×
× 0,04 + (R1WABT – 350,5) × 0,5 +
+(R2WABT – 352) × 0,3 + (30 – ТСО) × 0,1,
где R1 и R2 – соответствующие реакторы.
Давление в реакционной камере в формуле не
рассматривается, так как его можно найти в проект-
ной спецификации.
Если установка эксплуатируется с нагрузкой 225 т
сырья, тогда R1 WABT = 350,5; R2WABT = 352;
ТСО = 30 т. Рассчитанное цетановое число будет
составлять при этом 56. Многие показатели могут
быть получены изменением переменных, их значе-
ния можно сравнить с лабораторными результатами
(рисунок).
Перевел А. Степанов
Ashis Kumar Dhar (А. К. Дхар), заместитель
менеджера Матарского нефтеперерабаты-
вающего завода компании Indian Oil Corp.,
LTD. М-р Дхар работает в этой компании
более 27 лет, занимаясь исследованиями на
различных установках нефтеперерабаты-
вающего завода, включая установки атмосферно-вакуум-
ной перегонки, каталитического крекинга, гидрокрекинга
и гидроочистки дизельного топлива. М-р Дхар имеет сте-
пень бакалавра по химии.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»