Файл: Курсовой проект по дисциплине Теория и технология химических процессов органического и нефтехимического синтеза на тему Технологическое проектирование установки гидроочистки дизельной фракции мощностью 1910 тыс тгод.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.04.2024

Просмотров: 192

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Назначение процесса

1.2 Химизм и механизм реакции

1.3 Термодинамика и кинетика процесса

1.4 Катализаторы процесса

1.5 Основные параметры и их влияние на процесс

1.6 Математическое моделирование процесса

1.7 Сведения о существующих технологиях (патентный обзор)

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика исходного сырья, материалов, катализаторов, энергоресурсов и готового продукта

2.2 Описание технологической схемы

2.3 Технологические расчеты установки и основных аппаратов

2.3.1 Исходные данные для расчета

2.3.2 Определение часовой производительности установки

2.3.3 Расчет расхода СВСГ

2.3.4 Расчет расхода ЦВСГ

2.3.5 Определение выхода сероводорода

2.3.5 Материальный баланс установки

2.3.6 Расчет размера реактора

2.3.7 Расчет толщины корпуса и эллиптического днища реактора

2.3.8 Тепловой баланс реактора

2.3.8.1 Расчет парциальных давлений компонентов ГСС и ГПС

2.3.8.2 Определение агрегатного состояния ГСС и ГПС

2.3.8.4 Расчет потерь тепла в окружающую среду

2.3.8.5 Материальный и тепловой баланс реактора

2.3.9 Гидравлический расчет реактора

2.3.10 Расчет узла сепарации

2.3.10.1 Расчет холодного сепаратора высокого давления

2.3.10.2 Расчет холодного сепаратора низкого давления

2.3.11 Расчет сырьевого теплообменника

2.3.12 Расчет конденсатора-холодильника АВО-1 по укрупненным показателям

2.3.13 Расчет водяного холодильника ВХ-1 по укрупненным показателям

2.3.14 Расчет печи П-1 по укрупненным показателям

2.4 Аналитический контроль производства

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ





где - массовая доля компонента топливного газа;

- низшая теплота сгорания компонента топливного газа, кДж/кг

Состав топливного газа приведен в таблице 2.47.

Таблица 2.47 – Состав топливного газа

Компоненты



Низшая теплота сгорания, кДж/кг

Водород

0,0295

141904,7

Метан

0,2602

50031,0

Этан

0,4341

47489,0

Пропан

0,1165

46176,0

Изобутан

0,1013

45396,0

Н-бутан

0,0288

45504,0

Изопентан

0,019

45347,0

Н-пентан

0,0295

45462,0

Итого

1,0000

51310,6






Поверхность труб F и их число n находим по формулам

,



где Q – количество тепла, переданного в секции печи, тыс. кДж/ч;

d – наружный диаметр труб, м [36];

l – длина труб, м [36];

– тепловая напряженность труб, кВт/м2. Принимаем 80 кВт/м2 [37].

Исходя из всех данных, поверхность конвекционных и радиантных труб и их количество будут равны


;

;

;

.


2.4 Аналитический контроль производства



Данные по аналитическому контролю сырья, получаемых продуктов и применяемых реагентов приведены в Приложении В.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ





  1. Каминский Э.Ф. Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологические и экологические аспекты. Москва, Изд. Техника, 2001. – 384 с.

  2. Томина Н.Н., Пимерзин А.А., Антонов С.А., Еремина Ю.В., Максимов Н.М. Гидрогенизационные процессы нефтепереработки и физико-химические методы анализа получаемых продуктов. Самара: РИО ФГБОУ ВПО СамГТУ, учебное пособие, 2012. – 212 с.

  3. Stanislaus A., Cooper B.H., Catalysis Reviews – Science and Engineering, 36 (1), 1994. – р. 75.

  4. K. Kolmetz, Hydrotreating (engineering design guideline)// KLM Technology Group. 2013. P. 1-70.

  5. Томина Н.Н., Агафонов И.А., Пимерзин А.А. Методы очистки топлив и масел: Учебн. пособие; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2004. – 178 с.

  6. Ахметов С.А., Технология глубокой переработки нефти и газа, Гилем, Уфа, 2002 г., 672 стр.

  7. Капустин В.М., Гуреев А.А., Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессцы. – М.: КолосС, 2007. – 334 с.

  8. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А., Курганов В.М. Деароматизация прямогонных дизельных дистиллятов при умеренном давлении водорода. Химия и технология топлив и масел, 1996.- №6. – 274с.

  9. Афанасьева Ю.И., Кривцова Н.И., Иванчина Э.Д. и др. Разработка кинетической модели процесса гидроочистки дизельного топлива. Известия Томского политехнического университета, Т.321, 2012. – 121-125 с.

  10. Speight J.S. Hydrotreating and Desulfurization. Heavy and Extra-heavy Oil Upgrading Technologies, 2013. – p. 69-94.

  11. Солодова Н.Л., Терентьева Н.А. Гидроочистка топлив: учебное пособие / Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2008. –103 с.

  12. Электронный ресурс https://neftegaz.ru.

  13. Ластовкин Г.А., Радченко Е.Д., М.Г. Рудин. Справочник нефтепереработчика.- Л.: «Химия», 1986. –328 c.

  14. Заботин Л. И. Химия и технология вторичных процессов переработки нефти: Учебное пособие/ Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2014. – 332 с.

  15. Жоров, Ю. М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии / Ю. М. Жоров. — Москва: Химия, 1978. - 376 c.

  16. Жилина В.А., Самойлов Н.А. Математическое моделирование процесса раздельной гидроочистки предварительно фракционированного дизельного топлива. Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2021. №1. – с. 147 – 172.

  17. Глик П.А. Моделирование химико-технологических процессов как метод улучшения качества продукции. Сборник тезисов, 40. Томский политехнический университет, 2015. – с. 317-322.

  18. Патент RU 2 596 830(13). Способ гидроочистки дизельных фракций.

  19. Патент RU 2414963. Катализатор гидроочистки тяжелых нефтяных фракций и способ его приготовления.

  20. Патент RU 2497586. Катализатор глубокой гидроочистки нефтяных фракций и способ его приготовления.

  21. Патент RU 2012148191. Состав и способ приготовления носителя и катализатора глубокой гидроочистки углеводородного сырья.

  22. Патент RU 2661866. Способ получения катализатора гидроочистки нефтяных фракций.

  23. Патент RU 2024583. Способ гидроочистки дизельных фракций.

  24. Патент RU 2 691 965. Способ гидроочистки дизельного топлива.

  25. Патент RU 2 615 133. Полностью жидкостная гидроочистка для улучшения удаления серы с применением одного или нескольких рециркуляционных потоков жидкости.

  26. Патент RU 2 640 070. Смесительное устройство вихревого типа для реактора гидроочистки с нисходящим потоком.

  27. Власов В.Г. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Гидроочистка, гидрообессеривание и гидрокрекинг нефтяного сырья». //Сост. В. Г. Власов. — Самара: СамГТУ, 2010. — 139.

  28. Технологический регламент установки гидроочистки дизельного топлива Л-24-6/2,3 – АО «НК НПЗ».

  29. ГОСТ 34233.1-2017. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. No 1989-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34233.1—2017 в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2018 г.

  30. Теслюк Л.М., Катышев С.Ф., Низов В.А. Оборудование химических заводов. Нормы и методы расчета на прочность основных деталей аппаратов: методические указания. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 41 с.

  31. ГОСТ 19903-2015. Прокат листовой горячекатаный. Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 апреля 2016 г. N 246-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 19903-2015 в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2016 г.

  32. Кирсанов Ю.Г. Анализ нефти и нефтепродуктов: учеб.-метод. пособие / Ю. Г. Кирсанов, М. Г. Шишов, А. П. Коняева ; [науч. ред. О. А. Белоусова] ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 88 с.

  33. Кунтыш В.Б., Сухоцкий А.Б., Жданович А.Ю. Анализ методик расчета теплопередачи аппаратов воздушного охлаждения. Химическая техника. 2015. № 4 – с. 12-15.

  34. Карапузова Н.Ю., Фокин В.М. Расчет теплообменных аппаратов: методическое указание к курсовому и дипломному проектированию/М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. – Волгоград: ВолгГАСУ, 2013 – 64 с.

  35. Сарилов М.Ю., Липецкий Н.М. Расчет змеевика трубчатых печей: методические указания к практическим работам/ Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2015. – 10 с.

  36. РД 26-02-80-2004. Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке. Взамен РД 26-02-80-88. – Срок действия с 06.05.2004 г.

  37. Электронный ресурс https://studfile.net.


ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б



ПРИЛОЖЕНИЕ В

Наименование стадий процесса, анализируемый продукт

Контролируемые показатели

Норма

Частота контроля

Сырье установки – прямогонная дизельная фракция 180-360 °С


1. Массовая доля общей серы, %

2.Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, оС;

3.Фракционный состав:

- температура начала кипения, оС,

- 95% по объему перегоняется при температуре, оС;

4.Йодное число, г йода на 100 г топлива;

5. Массовая доля хлора, ppm.

Не нормируется
-
-

Не выше 360

Не нормируется

-

1 раз в сутки
1 раз в сутки

По требованию

1 раз в неделю

1 раз в декаду

Фракция дизельная гидроочищенная – компонент товарных дизельных топлив ЕВРО

1.Массовая доля общей серы, %;

2.Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, оС;

3.Испытание на медной пластинке;

4.Предельная температура фильтруемости, °С;

5. Фракционный состав:

- до 180 оС перегоняется, % об.;

- при 250 оС перегоняется, % об.;

- до 340 оС перегоняется, % об.;

- при 350 оС перегоняется, % об. ;

- 50 % по объему перегоняется при температуре, оС;

- 95% по объему перегоняется при температуре, оС;

6.Плотность при 15 оС, кг/м3;

7.Плотность при 20 оС, кг/м3;

8.Температура застывания, оС;

9.Массовая доля хлора, ppm;

10.Цетановое число;

11.Смазывающая способность, мкм;

12.Температура помутнения, оС;

13.Вязкость кинематическая при 40 оС и 100 оС.

0,001
Не ниже 55

Выдерживает

Не нормируется

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3 раза в сутки
6 раз в сутки

3 раза в сутки

3 раза в сутки

1 раз в сутки

2 раза в месяц

2 раза в месяц

По требованию

1 раз в декаду

2 раза в месяц

По требованию

2 раза в месяц

1 раз в месяц

Бензин-отгон гидроочистки


1 Внешний вид;

2 Испытание на медной пластинке;

3 Фракционный состав:

-температура начала кипения, оС,

-температура конца кипения, оС,

-объем выкипания, % при температурах:

- 70 оС,

- 100 оС,

- 180 оС;

4 Массовая доля серы, %;

5 Плотность при 15 оС, кг/м3;

6 Давление насыщенных паров, кПа (мм рт.ст.);

7 Объёмная доля ароматических углеводородов, %;

8 Объёмная доля бензола, %;

7 Октановое число:

- исследовательский метод,

- моторный метод;

8 Массовая доля азота, ррm.

-

Выдерживает

-

-


-

-

-

-

-

-

-

1 раза в сутки

3 раза в сутки

1 раз в сутки

2 раза в месяц


2 раза в месяц

2 раза в месяц

2 раза в месяц

1 раз в месяц

1 раз в месяц

2 раза в месяц

1 раз в месяц (2 декада)

Газ водородсодер-жащий (циркуляционный) после очистки МЭА


1 Объемная доля водорода, %, не менее;

2 Объемная доля сероводорода, ppm, не более;

3 Компонентный состав (объемная, массовая доля),% ;

- с С1 по С5;

- С6+;

- Водорода;

- Сероводорода;

3. Теплота сгорания низшая при 200С, кКал/м 3;

4 Плотность, кг/м3

- при 0 °С;

- при 20 °С.

70

1000

-

-

-

1 раз в сутки

1 раз в сутки

1 раз в месяц

1 раз в месяц

1 раз в месяц

Газ водородсодержащий /циркуляционный/ до очистки МЭА

1. Объемная доля водорода, %;

-

по требованию

2. Объемная доля сероводорода, ppm.

-

по требованию

Газ сероводородный

1. Объемная доля сероводорода, %, не менее

96,0

1 раз в неделю

Газ топливный – топливо для технологических печей

1. Компонентный состав (объемная, массовая доля), %;

- С1 - С4;

6+;

- водорода;

- сероводорода;

2. Теплота сгорания низшая при 20оС, кКал/м3, не менее;

3. Плотность, кг/м3;

- при 0С;

- при 20С.


-

60

Не нормируется
8500
Не нормируется

1 раз в месяц

1 раз в месяц
1 раз в месяц

Газы регенерации

1. Объёмная доля компонентов (СО2, СO, О2), %:

2. Объёмная доля горючих компонентов, %.

Не нормируется

Не нормируется

Через 2 или 4 часа в период проведения регенерации

Азот газообразный (технический) для продувки оборудования во время регенерации

1. Объёмная доля кислорода, %, не более.

0,5

Через 2 или 4 часа в период пуска и регенерации

Натр едкий технический – рабочий раствор

1. Массовая доля гидроокиси натрия, %, в пределах.

4-12

по требованию

Натр едкий технический – концентрированный раствор

1. Массовая доля гидроксида натрия, %, не менее.

44,0

по требованию

МЭА – регенерированный рабочий раствор для очистки ВСГ от H2S

1. Массовая доля МЭА, %, в пределах;

2. Массовая концентрация сульфидов, г/дм3.

8-15

Не нормируется

1 раз в сутки

1 раз в сутки

МЭА – рабочий раствор для очистки ВСГ от H2S

1. Массовая доля МЭА, %, в пределах;

2. Массовая концентрация сульфидов, г/дм3.

8-15

Не нормируется

1 раз в сутки

1 раз в сутки

МЭА - концентрированный раствор

1. Массовая доля МЭА, %, не менее;

99,3

По требованию