Mathematical Modeling of the Vacuum Gas Oil Hydrotreatment

Thermochemical properties of molecules and thermodynamic characteristics of vacuum distillate hydrotreatment were calculated by quantumchemical methods. A kinetic model of the hydrotreatment process was developed using a formalized transformation scheme of hydrocarbons. The developed kinetic model was employed in numerical studies aimed to estimate the effect of the feedstock composition on the residual content of heteroatomic components in the product of vacuum gas oil hydrotreatment, the effect of temperature on the content of aromatic hydrocarbons, nitrogen and sulfur in the hydrotreatment product, and the effect of the hydrogen-containing gas consumption on the content of sulfur and hydrogen sulfide in the hydrotreated vacuum gas oil.

1. Srinivas B.K., Pant K.K., Santosh K.G., Saraf D.N., Choudhury I.R., Sau M. // Chem. Eng. J. 2019. Vol. 358. P. 504–519.

2. Becker P.J., Celse B., Guillaume D., Dulot H., Costa V. // Fuel. 2015. Vol. 139. P. 133–143.

3. Chuzlov V., Nazarova G., Ivanchina E., Ivashkina E., Dolganova I., Solopova A. // Fuel Proc. Technol. 2019. Vol. 196. Article 106139.

4. Ivanchina E.D., Ivashkina E.N., Nazarova G.Y. // Chem. Eng. J. 2017. Vol. 176/177. P. 134–143.

5. Nazarova G., Ivashkina E., Ivanchina E., Shafran T., Stebeneva V., Seytenova G. // AIP Conf. Proc. 2016. Vol. 1772. Article 060013.

6. Nadeina K.A., Potapenko O.V., Kazakov M.O., Doronin V.P., Saiko A.V., Sorokina T.P., Kleimenov A.V., Klimov O.V., Noskov A.S. // Catal. Today. 2021. Vol. 378. P. 2–9.

7. Мейерс Р.А. Основные процессы нефтепереработки : справочник ; пер. с англ. / под ред. О.Ф. Глаголевой, О.П. Лыкова. СПб. : Профессия, 2012. 944 с.

8. Marafi A., Albazzaz H., Rana M.S. // Catal. Today. 2019. Vol. 329. P. 125–134.

9. Stolyarova E.A., Danilevich V.V., Klimov O.V., Gerasimov E.Y., Ushakov V.A., Chetyrin I.A., Lushchikova A.E., Saiko A.V., Kondrashev D.O., Kleimenov A.V., Noskov A.S. // Catal. Today. 2020. Vol. 353. P. 88–98.

10. Самойлов Н.А., Мельгунов М.С., Жилина В.А. // Катализ в промышленности. 2019. Т. 19. № 5. С. 345–350.

11. Ёлшин Н.А., Алиев Р.Р. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2015. № 1. C. 8–10.

12. Jimenez F., Kafarov V., Nunez M. // Chem. Eng. J. 2007. Vol. 134. P. 200–208.

13. Esmaeel S.A., Gheni S.A., Jarullah A.T. // Appl. Petrochem. Res. 2016. Vol. 6. P. 117–133.

14. Glazov N., Dik P., Zagoruiko A. // Catal. Today. 2021. Vol. 378. P. 202–210.

15. Patil R.C., Patra P., Gupta A., Das A. // Comput. Chem. Eng. 2017. Vol. 104. P. 89–106.

16. Ivanchina E.D., Ivashkina E.N., Dolganova I.O., Belinskaya N.S. // Rev. Chem. Eng. 2021. Vol. 37, № 1. P. 163–191.

17. Иванчина Э.Д., Ивашкина Е.Н., Назарова Г.Ю., Стебенева В.И., Шафран Т.А., Киселева С.В., Храпов Д.В., Короткова Н.В., Есипенко Р.В. // Катализ в промышленности. 2017. Т. 17, № 6. C. 477–486.

18. Белинская Н.С., Силко Г.Ю., Иванчина Э.Д., Ивашкина Е.Н., Францина Е.В., Фалеев С.А. // Фундаментальные исследования. 2013. № 8 (часть 3). С. 534–538.

19. Александров П.В. Процессы гидроочистки дизельных дистиллятов и вакуумного газойля на CoMo- и NiMo-катализаторах и их оптимизация с использованием метода математического моделирования: дис. канд. техн. наук: 05.17.08 / Александров Павел Васильевич. Томск, 2017. 129 с.

20. Анчита Х. Переработка тяжелой нефти : Реакторы и моделирование процессов : пер. с англ. / под ред. О.Ф. Глаголевой, В.А. Винокурова. СПб. : Профессия, 2015. 592 с.

21. Mederos F.S., Rodriguez M.A., Ancheyta J., Arce E. // Energy Fuels. 2006. Vol. 20. P. 936–945.

22. Korsten H., Hoffman U. // AIChE J. 1996. Vol. 42, № 5. P. 1350–1360.

23. Ahmed T. Hydrocarbon Phase Behavior. Houston : Gulf Publishing Co., 1989. 424 p.

24. Goto S., Smith J.M. // AIChE J. 1975. Vol. 21. P. 706–713.

25. Poling B.E., Prausnitz J.M., O’Connell J.P. The Properties of Gases and Liquids. New York : McGraw-Hill, 2001. 803 p.

26. API Technical Data Book – Petroleum Refining / The American Petroleum Institute and EPCON International, 2016. 1165 p.