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: 204

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

кДж/кг;

При 390 °С:

кДж/кг;

При 410 °С:

кДж/кг;

При 450 °С:

кДж/кг.

Приведенные температуры для бензина-отгона рассчитываем при температурах 275, 350, 390, 410 и 450˚С:











Найдем энтальпию нефтяных паров бензина-отгона при атмосферном давлении.

При 275 °С:

кДж/кг;

При 350 °С:

кДж/кг;

При 390 °С:

кДж/кг;

При 410 °С:

кДж/кг;

При 450 °С:

кДж/кг.

Далее находим энтальпию сырья при повышенном давлении по уравнению:



где ΔН – поправка к энтальпии.

Поправку к энтальпии нефтяных паров нефтепродуктов можно найти из формулы

.

Полученные данные для сырья, гидрогенизата и бензина-отгона сведены в таблицах 2.18-2.20 соответственно.

Таблица 2.18 – Определение энтальпий паров сырья

Показатели

275 °С

350 °С

390 °С

410 °С

450 °С

Отношение , кДж/(кмоль °С)

-16,47

-12,82

-11,44

-10,71

-9,45

Поправка на давление , кДж/кг

-60,05

-46,76

-41,70

-39,06

-34,47

Энтальпия при атмосферном давлении, кДж/кг

890,33

1085,07

1197,44

1255,84

1377,10

Энтальпия при повышенном давлении, кДж/кг

950,38

1131,82

1239,14

1294,90

1411,56



Таблица 2.19 – Определение энтальпий паров гидрогенизата

Показатели

275 °С

350 °С

390 °С

410 °С

450 °С

Отношение , кДж/(кмоль °С)

-15,63

-12,20

-10,66

-10,21

-9,03

Поправка на давление , кДж/кг

-58,84

-45,95

-40,15

-38,46

-33,99

Энтальпия при атмосферном давлении, кДж/кг

893,15

1088,35

1200,99

1259,53

1381,07

Энтальпия при повышенном давлении, кДж/кг

952,00

1134,31

1241,14

1298,00

1415,06


Таблица 2.20 – Определение энтальпий паров бензина-отгона

Показатели

275 °С

350 °С

390 °С

410 °С

450 °С

Отношение , кДж/(кмоль °С)

-6,90

-5,37

-4,70

-4,45

-3,95

Поправка на давление , кДж/кг

-37,78

-29,42

-25,76

-24,40

-21,61

Энтальпия при атмосферном давлении, кДж/кг

931,51

1132,94

1249,17

1309,58

1435,00

Энтальпия при повышенном давлении, кДж/кг

969,30

1162,36

1274,93

1333,98

1456,61


Энтальпия жидких нефтепродуктов находится по формуле

,

где α = 0,403·t + 0,000405·t

2.

Для ГСС t = 340 °С; находим α

α = 0,403·340 + 0,000405·3402 = 183,84.

Тогда энтальпия сырья

кДж/кг.

Для ГПС t = 360 °С; находим α

α = 0,403·360 + 0,000405·3602 = 197,57.

Тогда энтальпия гидрогенизата

кДж/кг.

Энтальпия газообразного сероводорода в зависимости от температуры приведена в таблице 2.21 [27].

Таблица 2.21

Энтальпия газообразного сероводорода при атмосферном давлении

Температура, °С

Энтальпия, кДж/кг

100

105

200

218

300

339

400

476

450

549


Энтальпию водородсодержащих и углеводородных газов определяют, как сумму произведений энтальпий компонента на их массовую концентрацию или как произведение средней теплоемкости смеси газов на соответствующую температуру. Среднюю теплоемкость смеси газов, например ЦВСГ, можно рассчитать по формуле

Ср.см.= Σ Срш· ,

где Ср.см. – средняя теплоемкость смеси газов, кДж/(кг*оС);

Срш – средняя теплоемкость компонентов смеси газов при соответствующих температуре и давлении, кДж/(кг*оС);

– массовая доля компонентов смеси газов.

Энтальпию водорода находим по формуле:

НН2= СН2·t,

где СН2– теплоемкость водорода, кДж/(кг*оС); t – температура, оС.

Среднюю массовую теплоемкость водорода принимаем 14,6 кДж/(К·°С) [27].

Расчет энтальпий СВСГ, ЦВСГ и УВГ представлен в таблицах 2.22-2.24. Энтальпии паров компонентов ЦВСГ, СВСГ и УВГ определили по графическим зависимостям [27].

Таблица 2.22 – Расчет энтальпии СВСГ при давлении 3,8-4,0 МПа в зависимости от температуры


Компонент

Yi

Температура, °С

250

300

350

400

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Водород

0,9740

3650

3555,10

4380

4266,12

5110

4977,14

5840

5688,16

Метан

0,0154

1047

16,12

1172

18,05

1340

20,64

1545

23,79

Этан

0,0073

921

6,72

1050

7,67

1214

8,86

1380

10,07

Пропан

0,0019

879

1,67

1005

1,91

1183

2,25

1298

2,47

Изо-бутан

0,0011

837

0,92

963

1,06

1172

1,29

1089

1,20

Н-бутан

0,0003

795

0,24

921

0,28

1089

0,33

1010

0,30

Итого

1,0000

-

3580,78

-

4295,08

-

5010,50

-

5725,99


Таблица 2.23 – Расчет энтальпии ЦВСГ при давлении 3,8-4,0 МПа в зависимости от температуры

Компонент

Yi

Температура, °С

250

300

350

400

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Водород

0,9511

3650

3471,52

4380

4165,82

5110

4860,12

5840

5554,42

Метан

0,0232

1047

24,29

1172

27,19

1340

31,09

1545

35,84

Этан

0,0165

921

15,20

1050

17,33

1214

20,03

1380

22,77

Пропан

0,0071

879

6,24

1005

7,14

1183

8,40

1298

9,22

Изобутан

0,0012

837

1,00

963

1,16

1172

1,41

1089

1,31

Н-бутан

0,0006

795

0,48

921

0,55

1089

0,65

1010

0,61

Изопентан

0,0002

753

0,15

879

0,18

1005

0,20

1047

0,21

Н-пентан

0,0001

753

0,08

865

0,09

984

0,10

1026

0,10

Итого

1,0000

-

3580,78

-

4295,08

-

5010,50

-

5726,07



Таблица 2.24 – Расчет энтальпии УВГ при давлении 3,8-4,0 МПа в зависимости от температуры

Компонент

Yi

Температура, °С

250

300

350

400

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Нi

Yi·Hi

Водород

0,1751

3650

639,12

4380

766,94

5110

894,76

5840

1022,58

Метан

0,0613

1047

64,18

1172

71,84

1340

82,14

1545

94,71

Этан

0,2885

921

265,71

1050

302,93

1214

350,24

1380

398,13

Пропан

0,3281

879

288,40

1005

329,74

1183

388,14

1298

425,87

Изобутан

0,0668

837

55,91

963

64,33

1172

78,29

1089

72,75

Н-бутан

0,0581

795

46,19

921

53,51

1089

63,27

1010

58,68

Изопентан

0,0133

753

10,01

879

11,69

1005

13,37

1047

13,93

Н-пентан

0,0088

753

6,63

865

7,61

984

8,66

1026

9,03

Итого

1

-

1376,15

-

1608,59

-

1878,87

-

2095,68