Studiul privind Cinetica, Modelarea și Simularea Procesului de Hidrodesulfurare a unei Motorine

INTRODUCERE

Calitatea mediului este in prezent cu certitudine o problema la nivelul mondial.

În multitudinea de probleme cu care omenirea se confrunta in prezent poluarea mediului ocupa unul din principalele locuri,remarcîndu-se atât prin agresivitate cat si prin aria de extindere [1]

Azi impactul poluării asupra mediului este deplasat de la nivel local sau naţional spre nivelul regional sau internaţional , astfel incit problemele majore ca distrugerea stratului de ozon,efectul de sera datorat emisiilor de CO2 ploile acide, poluarea marilor si multe altele urmează sa fie soluţionate prin politici globale la scara planetara.

Majoritatea metodelor folosite pentru prevenirea sau eliminarea poluanţilor au la baza cataliza eterogena. Cataliza a oferit si continua sa ofere soluţii atractive si economice pentru eliminarea emisiilor produse de mijloacele de transport ,distrugerea emisiilor de substanţe volatile din surse fixe, reducerea SOx si NOx emise in industria producătoare de energie sau pentru obţinerea de combustibili „curaţi”.[1]

Pentru fiecare tip de emisie poluanta (CO,NOx,SOx,etc.) se prezintă in amânunt in conformitate cu cele mai noi cunoştinţe din literatura de specialitate atât aspectele fundamentale privind mecanismul,termodinamica si cinetica transformării acestora pe diverşi catalizatori cat si datele de importanta practica aplicativa privind efectele diverselor variabile asupra gradului de depoluare ,metodele de testare al catalizatorilor,dezactivarea acestora etc.

Un exemplu in acest caz il constituie obţinerea combustibililor curaţi folosiţi in scopuri energetice sau înlocuirea sistemelor de producţie a energiei pe baza de combustibili fosili cu sisteme bazate pe surse energetice curate si regenerabile.

Dezvoltarea tehnologiilor de vârf frecvent fluxurile de gaze sunt impurificate cu contaminaţii de natura organica sau anorganica, cum ar fi a introdus in circuitul economico-social o varietate de produse chimice(clorofluorocarbonaţi,fosgen,pesticide etc.).care au intensificat poluarea mediului

Trebuie sa dezvolte tehnologi noi eficiente capabile sa crească eficacitatea folosirii resurselor sa reducă producţia de deşeuri si emisii ,sa crească durata de viata a produselor si sa permită reciclarea acestora după pierderea capacitaţilor de utilizare.

Distrugerea emisiilor de substanţe volatile din surse fixe,reducerea SOx, si NOx emise in industria energetica sau pentru obţinerea de combustibili”curaţi”: H2S,CO2,mercaptanii. Astfel de compuşi constituie otrăvuri pentru catalizatorii folosiţi in diverse procese de prelucrare,au acţiune poluanta asupra mediului cea ce reclama îndepărtarea lor pana la nivelul admis.

Multe procese catalitice impun limitaţii drastice ale conţinutului de sulf,de ordinul ppm Procentul frecvent folosit pentru decontaminarea gazelor petroliere este absorţia cu soluţii apoase de etanolamine,de concentraţie 15-20 % Rafinăriile care prelucrează ţiţei sulfuros sunt echipate cu instalaţii de purificate a gazelor,rezultate prin diverse procese de prelucrare ,prin absortie cu monoetanolamină care retine hidrogenul sulfurat si care după

desorbţie se foloseşte la obţinerea de sulf de înalta puritate prin arderea compusului de sulf desorbit in sobe speciale (Claus). [1]

Cantităţile mult mai mari de gaze la presiune înalta,bogate in hidrogen ,furnizate de reformarea catalitica,decât cele necesare hidrofinării materiei prime supuse reformării ,cat si extinderea foarte rapida a procesului de reformare au creat condiţiile necesare pentru extinderea hidrodesulfurare ca un proces principal de rafinare a diverselor fracţiuni de ţiţei.

Apar si se extind procesele de hidrofinare a benzinelor care un constituie materii prime de reformare a motorinelor primare,de cracarea catalitica ,de cocsare si reducere a vâscozităţii ,iar ceva mai târziu ,procesele de finisare prin hidrofinare ca proces de finisare a petrolurilor,parafinelor si a altor produse. In toate aceste cazuri,hidrofinarea urmăreşte reducerea conţinutului de sulf ,azot,metale grele,răşini si in unele cazuri eliminarea hidrocarburilor nesaturate uşor reactive.

Creşterea pe plan mondial a ponderii sulfuroase din totalul de ţiţei extras si exigentele calitative din ce in ce mai severe impuse combustibililor de motor au accentuat necesitatea folosirii hidrofinării, singurul proces industrial capabil sa elimine pana la limitele practic necesare,toţi compuşii cu sulf indiferent de natura lor.

O problema mai dificila a fost îmbunătăţirea prin hidrofinare a calităţii motorinelor Diesel,necesara odată cu creşterea cerinţelor de astfel de combustibil. Creşterea producţiei totale de motorina prin folosirea in amestec cu motorinele primare a fracţiunilor corespunzătoare rezultate prin procesele de cocsare, reducerea de vâscozitate si o cracare termica, a necesitat hidrofinarea acestora pentru eliminarea hidrocarburilor nesaturate mai ales a celor cu caracter nestabil pronunţat.

Importanta actuală a procesului de hidrofinare poate fi inclusă si prin capacitatea totala de instalaţii in funcţiune pe plan mondial. In tara noastră capacitatea totala de hidrofinare prezintă un nivel de circa 22% din capacitatea de prelucrare a ţiţeiului.[1]

CAPITOLUI I- STUDIU DOCUMENTAR

1.1. Importanţa proceselor de hidrodesulfurare pentru fabricarea de combustibili auto ecologici

Substituirea benzinelor si motorinelor cu combustibili neconvenţionali

Automobilele sunt confruntate astfel, ca de altfel orice consumator de energie ,cu probleme epuizării combustibililor si cu respectarea legislaţiilor antipoluare. Găsirea unei alternative la combustibilii petrolieri care sa satisfacă simultan si cerinţa de limitare a poluării mediului ambiant reprezintă o preocupare majora pentru etapa actuala si în perspectiva.