Гидроочистка дизельного топлива
Увеличение объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и улучшение качества как основные задачи, поставленные перед нефтеперерабатывающей промышленностью. Увеличение поступлений дизельных фракций и установок вторичных процессов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.12.2017 |
| Размер файла | 251,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Увеличение объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и улучшение качества - основные задачи, поставленные перед нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время. В современных НПЗ доля вторичных процессов постоянно растет, в тоже время растет глубина переработки нефтепродуктов, продукты требуют облагораживания в связи этим гидроочистка выходит на передовое место среди вторичных процессов на нефтеперерабатывающих заводах. В наше время увеличивается количество сернистых высокосернистых нефтей, поступающих на НПЗ, также увеличивается поступление дизельных фракций с установок вторичных процессов, которые в отличие от прямогонной дизельной фракции содержат большее количество серосодержащих, азотсодержащих, кислородсодержащих соединений, а также олефинов, таким образом очень сильно снижается качество сырья на установках гидроочистки. Содержание серы - самый важный показатель современных дизельных топлив. Он нормируется для всех классов дизельного топлива и в соответствии с классом может составлять 50-10 мг/кг.
1 Технологическая часть
1.1 Краткая характеристика процесса
производство нефтепродукт качество
Установка гидроочистки дизельных топлив предназначена для удаления органических сернистых соединений из дизельного топлива путем их деструктивной гидрогенизации.
Установка состоит из следующих взаимосвязанных блоков (отделений):
1. Реакторный блок предназначен для очистки дизельных фракций от серы путем гидрирования на катализаторе сернистых соединений.
2. Блок стабилизации гидроочищенного дизельного топлива - где осуществляется выделение легких бензиновых фракций и углеводородных газов.
3. Блок очистки циркулирующего водородсодержащего газа, углеводородных газов от сероводорода и регенерации насыщенного раствора моноэтаноламина (МЭА).
Компоненты сырья: легкий газойль с установок 43-103, КТ - 1, а также дизельное топливо с установок АВТ и АТ поступают в резервуары товарного парка. Сырье из резервуаров товарного парка забирается насосами и поступает на установки гидроочистки Л-24-6, 7, 9. Далее сырье поступает на щит смешения с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ), нагнетаемым поршневыми компрессорами и свежим ВСГ, поступающим с установок 35-11/1000, 35-11/600.
Установки Л-24-9, Л-24-6, Л-24-7 находятся на небольшом расстоянии друг от друга и от установок 43-103, КТ-1, АВТ, АТ и от установок поставляющих ВСГ, что обуславливает небольшую длину и малую металлоемкость трубопроводов, следовательно - меньше потери скорости сырья, меньше гидравлическое сопротивление, за счет небольшого количества конфигураций, изгибов трубопровода. При этом на насосы и компрессоры действуют небольшие нагрузки, что значительно снижает материальные и энергетические затраты.
Гидроочищенное дизельное летнее топливо после гидроочистки - используется в качестве компонентов при получении товарных летних дизельных топлив, печного топлива, топлива для газотурбинных установок и поступает в парки готовой продукции.
1.2 Теоритическая часть
Каталитическая гидроочистка применяется для улучшения качества и повышения стабильности нефтепродуктов путем удаления сернистых, азотистых, кислородных, металлорганических соединений, а также насыщения непредельных и ароматических углеводородов. Гидроочистке подвергают почти все нефтяные топлива, как прямогонные, так и вторичного происхождения: бензин, керосин, реактивное и дизельное топливо, вакуумный газойль. Процесс гидроочистки применяют также для облагораживания компонентов смазочных масел и парафинов.
Остаточное содержание серы в целевых продуктах невелико, например бензины, направляемые на риформирование, содержат 1,2*10^-4+ 2*10^-6, гидроочищенное реактивное топливо -- 0,002-- 0,005; дизельное топливо-- 0,02--0,0696 (масс.) серы.
При гидроочистке получаются также газ, отгон, сероводород. Газ, содержащий водород, метан, этан и незначительное количество пропана и бутана, используется как топливо непосредственно на заводе. Отгон, образующийся при гидроочистке керосина, дизельного топлива и более тяжелого сырья и представляющий собой бензиновую фракцию с низким октановым числом, сбрасывается в автомобильный бензин или добавляется к сырью установки платформинга. Сероводород применяется для получения серы или серной кислоты.
Катализаторы. В процессах гидроочистки дистиллятов применяют стационарные таблетированные катализаторы-алюмокобальтмолибденовый (АКМ) алюмо-никель-молибденовый (АНМ) алюмо-никель-молибден-кремниевый (АНМС). Эти катализаторы обладают высокой механической прочностью, устойчивостью к ядам и сохраняют активность в течение длительного периода. Например, при гидроочистке прямогонных бензинов, керосинов, дизельных топлив катализаторы могут работать без потери активности 18--30 мес.
По мере массы работы на катализаторе откладываются кокс (7-20% от массы катализатора) и сера (0,5-1,5% от массы катализатора ).
Активность катализатора падает. Восстановить активность удается при выжиге кокса и серы паро- или газовоздушной смесью. Обычно катализаторы гидроочистки выдерживают не менее трех регенераций без потери основных свойств. Общий срок службы от загрузки свежего катализатора до его замены --30--50 мес.
Водородсодержащий газ. В процессе гидроочистки используют не чистый водород, а газ в котором содержится от 50 до 95% (об.) водорода, остальную часть составляют метан, этан, пропан и бутан. В результате реакций гидроочистки водород поглощается, образуются углеводородные газы, сероводород и вода. Поэтому содержание водорода в водородсодержащем газе на входе в реактор выше, чем на выходе. Расход водорода восполняется подачей водорода с установок риформинга [70-90% (об.) ], с установок производства водорода или других источников.
Параметры процесса. Параметры процесса гидроочистки держивают в определенных пределах в зависимости от качества очищаемого продукта и требуемой степени очистки
Температура. Оптимальным для реакций гидроочистки является интервал температур 340-420°С. Ниже 340°С реакция
обессеривания протекает слабо, выше 420°С усиливаются реакции крекинга и коксообразования.
При работе установки в начале пробега катализатора поддерживают более низкую температуру, так как повышение темпера. туры компенсирует падение активности катализатора.
Давление. Общее давление в системе колеблется от 2,5 до 6 МПа, при этом парциальное давление водорода составляет 1,5-3,7 МПа. Чем тяжелее очищаемый продукт, чем больше в нем непредельных углеводородов, тем выше должно быть парциальное давление водорода в водородсодержащем газе на входе в реактор. С повышением парциального давления водорода улучшается степень очистки, уменьшается коксообразование, увеличивается срок службы катализатора.
Кратность подачи (циркуляции) водородсодержащего газа колеблется от 200 до 700 объемов газа (при 0°С и 0,1 МПа) к одному объему сырья.
При гидроочистке дистиллятов с высоким содержанием непредельных углеводородов или смолистых веществ, например дизельных фракций процесса коксования или вакуумного газойля, соотношение циркуляционного газа и сырья наибольшее. Повышение кратности циркуляции способствует увеличению длительности безрегенерационного пробега установки.
Объемная скорость колеблется от 1 до 10 ч^-1 и зависит
как от качества исходного продукта, так и от требуемой степени при очистке прямогонных бензинов объемная скорость составляет 5 ч-1, при очистке вакуумного ч-1. зависнмость степени разрушения сернистых соединений от объемной ско приведена на рис. 69. Как видно из рисунка, уменьшение объемной скорости ведет к улучшению степени очистки.
Расход водорода. Водород при гидроочистке расходуется на гидрирование, растворение и отдув. Расход водорода на гидрирование зависит в наибольшей степени от содержания непредельных, а также смол в сырье и колеблется от 0,1% (масс.) на прямогонный бензин до 1,3% (масс.) на бензин коксования или вакуумный газойль. Потери водорода на растворение в жидких продуктах реакции возрастают с увеличением молекулярной массы очищаемого продукта и общего давления в системе.
При очистке вторичных продуктов концентрация водорода в циркулирующем водородсодержащем газе после реактора падает ниже допустимого предела за счет как большого расхода водорода, так и разбавления газами реакции. Для поддержания нужной концентрации водорода перед реактором часть газа выводят из системы (отдувают) и заменяют газом с риформинга.
Тепловой эффект реакции. Реакция гидрирования непредельных, ароматических и сернистых соединений сопровождается выделением тепла. При гидроочистке легких прямогонных топлив бензина, керосина, дизельного топлива -- тепловой эффект реакции сравнительно невелик и составляет 70--80 кДж/кг сырья. При гидроочистке топлив с высоким содержанием непредельных, а также тяжелых топлив тепловой эффект реакции достигает 260-- 500 кДж/кг.
Для отвода избыточного тепла из реакционной зоны применяют подачу в реактор между слоями катализатора холодного циркуляционного газа или смеси холодного газа и холодного жидкого нестабильного продукта гидроочистки (гидрогенизата).
Таблица 1. Характеристика сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов
|
Наименование продукта |
ГОСТ, ТУ, СТП |
Показатели по ГОСТ, ТУ,СТП |
Допустимые пределы |
||
|
Исходное сырьё |
|||||
|
1. Компоненты топлива дизельного ЕВРО |
СТО 05742746-02-27-2011 |
1. Плотность при 15°С, кг/м^3, не более |
845 |
||
|
2. Фракционный состав |
|||||
|
- до температуры 340°С, %(по об.) не менее |
85 |
||||
|
3. Содержание серы, мг/кг, не более 4. Содержание воды |
Не нормируется Отс. |
||||
|
2. Компоненты топлива дизельно-смесевого сырья установки Л-24/6 |
СТО 05742746-02-05-2009 |
Летнее |
Зимнее |
||
|
1. Плотность при 20°С, кг^м3, не более |
860 |
840 |
|||
|
2. Фракционный состав: -50% перегоняется при температуре, °С, не выше -95% объём перегоняется при температуре, °С, не выше |
280 360 |
- - |
|||
|
3. Температура застывания, °С, не выше |
- |
-35 |
|||
|
5 . Содержание воды |
Отс |
Отс |
|||
|
3. Дистиллят вакуумный сырьё гидроочистки |
СТО 05742746-02-05-2009 |
1. Плотность при 20° С, кг/м , не более |
Не нормируется |
||
|
2. Массовая доля серы, % |
Не нормируется |
||||
|
З. Фракционный состав: -температура начала кипения, ос -температура конца кипения, ос не выше - до 360°С перегоняется, % объемных не более |
Не нормируется 550 Не нормируется |
||||
|
4. Газ водород содержащий |
СТП 02-19-2007 |
Принимается по результатам анализов установок Л-35/11-1000 цеха 8/14 НПЗ |
Принимается по результатам анализов |
||
|
Реагенты, катализаторы, адсорбенты, абсорбенты, растворители |
|||||
|
5 . Катализатор АГКД 400 марки БК |
ТУ 2177-020-46693103-2006 |
1. Массовая доля компонентов катализатора, % не менее: -оксид молибдена ) -оксид кобальта -пятиокись фосфора |
10,0 2,5 3,0 |
||
|
2. Массовая доля оксида натрия (в пересчёте на прокаленный при 600°С катализатор), % не более |
0,08 |
||||
|
3. Насыпная плотность, г/см^3, в пределах |
0,6-0,8 |
||||
|
4. Диаметр гранул, мм, в пределах |
1,3-2,0 |
||||
|
5. Индекс прочности, кг/мм, не менее |
2,0 |
||||
|
6. Массовая доля потерь при прокаливании при 600°С, %, не более |
5,0 |
||||
|
7. Активность в процессе гидроочистки вакуумного газойля при температуре 370°С, %, давлении 0,5 Мпа, объёмной скорости сырья 1ч^-1 -остаточная массовая доля |
0,25 |
||||
|
8. Степень обессеривания дизельного топлива (при температуре 360°С, давлении 4,0 Мпа, объёмной скорости подачи сырья 3ч^-1, %, не менее |
96 |
||||
|
6. Форконтакт ФОР-1 |
ТУ 2163-023-46693103-2006 |
1 . Форма гранул |
кольца |
||
|
2 . Размер гранул, мм: -диаметр наружный, в пределах |
16-20 |
||||
|
-диаметр внутрений, не менее -высота, в пределах |
4 16-20 |
||||
|
3. Насыпная плот-ность, кг/дм^3, не более |
1,7 |
||||
|
4. Механическая прочность: -разрушающие услие при раздавливании на торец, МПа, не менее |
10 |
||||
|
5 . Массовая доля мелочи и гранул с дефектом, %, не более |
5 |
||||
|
5. Моноэтаноламин технический |
ТУ 2423-159-00203335-2004 |
Принимается по паспорту поставщика и результатам входного контроля |
принимается по результатам анализов поставщика |
1.3 Описание технологической схемы процесса. Нормы технологического режима
Газосырьевая смесь (ГСС) после щитов смешения поступает в межтрубное пространство теплообменников поз. 1 потока, поз.Т-2/1,2,3 11 потока, где нагревается до температуры 260-340°С противотоком газопродутовой смеси.
С этой температурой и давлением 45-50 кгс/см^2- газосыръевая смесь направляется двумя потоками на подогрев до 320-400'С в печь поз. П-1 1 поток и поз.П-2 2 поток.
Для увеличения КПД печей на линии подачи воздуха в печи поз. П-1, поз. установлены рекуператоры поз. Т-22(П-1) и поз. Т-23(П-2) в которых производится подогрев воздуха теплом дымовых газов и подается в топки печей воздуходувками.
После печей гавосырьевая смесь поступает в реактор поз. Р-1/1 затем в поз. Р-1/2 (1 поток), поз. Р-2/1 и поз. Р-2/2 (2 поток), где происходит гидрирование сернистых, азотных и кислородных соединений, содержащихся в сырье. Реакторы каждого потока соединены последовательно.
С целью получения жидкофазной среды, снижения перепада температур по слоям катализатора, уменьшения закоксовывание катализатора непосредственно в реакторы поз. Р-1/2 потока, поз. Р-2/2 П потока может подаваться часть циркуляционного водородсодержащего газа (квенч) с нагнетания компрессоров поз. ПК-1 (ПК-2), поз. ПК-З (ПК-2).
Реакция гидрирования протекает с выделением тепла. Температура в зонах реакции по высоте каждого реактора замеряется тремя многозонными термопарами
После реакторов газопродуктовая смесь (ГПС) с давлением 40-45 кгс/см- и температурой 320-370°С, направляется в трубное пространство теплообменников поз. Т-1/1,2,3 1 поток и поз. Т-2/1,2,3 2 поток, где охлаждается противотоком газосырьевой смеси до температуры 120-200°С, далее поступает в холодильник ГПС, где охлаждается до температуры 30-40°С оборотной водой 1 системы и поступает в трухфазные сепараторы высокого давления поз. C-1 1 поток и поз. С-2 2 поток.
В сепараторах поз. C-1 и поз. С-2 происходит разделение водородсодержащегогаза, жидкого пирогенизата и воды.
Водородсодержащий газ через сетчатый отбойник с верхней части сепараторов поз. С-1,2 направляется в абсорбер поз. К-4 для очистки от сероводорода раствором моноэтаноламина. Газ из сепаратора поз. С-2 направляется в абсорбер поз. К-5 (II поток) для очистки от сероводорода раствором моноэтаноламина.. После очистки сверху абсорберов газ направляются в сепараторы поз. С-7 1 поток и поз. С-5 2 поток, от куда компрессорами поз. ПК-1(2) м поз.(2) снова подаётся на щиты смешения 1,2-го потоков.
Из средней части сепараторов поз. С-1,2 отстоявшийся нестабильный гидрогенизат перетекает через глухую перегородку и отводится на блоки стабилизации в сепараторы низкого давления поз. С-4 (1-й поток) и поз. С-3 (2-й поток).
Таблица 2. Нормы технологического режима
|
Наименование аппаратов и показатели режима |
Единицы измерения |
Допустимые пределы |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
1. Расход сырья на 1 поток установки |
м^3/ч |
30(25), не менее |
|
|
2. Расход сырья на 2 поток установки |
м^3/ч |
30(25), не менее |
|
|
3. Температура дымовых газов печи поз. П-1 |
°С |
400, не более |
|
|
4. Температура перевалов печи поз. П-1 |
°С |
800, не более |
|
|
3. Температура сырья на выходе из печи поз. П-1 (левая сторона) |
°С |
400, не более |
|
|
4. Температура сырья на выходе из печи поз. П-1 (правая сторона) |
°С |
400, не более |
|
|
5. Давление топливного газа печи поз. П-1 |
кгс/см^2 |
0,1-1,5 |
|
|
6. Давление мазута печи поз. П-1 |
кгс/см^2 |
1-10 |
|
|
7. Давление пилотного газа печи поз. П-1 |
кгс/см^2 |
0,1 не менее |
|
|
8. Разряжение печи поз. П-1 |
кгс/см^2 |
3, не менее |
|
|
9. Температура дымовых газов печи поз. П-2 |
°С |
400, не более |
|
|
10. Температура перевалов печи поз. П-2 |
°С |
800, не более |
|
|
11. Температура сырья на выходе из печи поз. П-2 (левая сторона) |
°С |
400, не более |
|
|
12. Температура сырья на выходе из печи поз. П-2 (правая сторона) |
°С |
400, не более |
|
|
13. Давление топливного газа печи поз. П-2 |
кгс/см^2 |
0,1-1,5 |
|
|
14. Давление мазута печи поз. П-2 |
кгс/см^2 |
1-10 |
|
|
15. Давление пилотного газа печи поз. П-2 |
кгс/см^2 |
0,1 не менее |
|
|
16. Разряжение печи поз. П-1 |
кгс/см^2 |
3, не менее |
|
|
17. Давление на входе в реактор поз. Р-1/1 |
кгс/см^2 |
60, не более |
|
|
18. Давление на выходе из реактора поз. Р-1/2 |
кгс/см^2 |
60, не более |
|
|
19. Температура ГСС на входе в реактор поз. Р-1/1 |
°С |
400, не более |
|
|
20. Температура ГСС на выходе из реактора поз. Р-1/1 |
°С |
400, не более |
|
|
21. Температура ГСС на входе в реактор поз. Р-1/2 |
°С |
400, не более |
|
|
22. Температура ГСС на выходе из реактора поз. Р-1/2 |
°С |
400, не более |
|
|
23. Температура стенок реактора поз. Р-1/1, Р-1/2 |
°С |
420, не более |
|
|
24. Давление на входе в реактор поз. Р-2/1 |
кгс/см^2 |
60, не более |
|
|
25. Давление на выходе из реактора поз. Р-2/2 |
кгс/см^2 |
60, не более |
|
|
26. Температура ГСС на входе в реактор поз. Р-2/1 |
°С |
400, не более |
|
|
27. Температура ГСС на выходе из реактора поз. Р-2/1 |
°С |
400, не более |
|
|
28. Температура ГСС на входе в реактор поз. Р-2/2 |
°С |
400, не более |
|
|
29. Температура ГСС на выходе из реактора поз. Р-2/2 |
°С |
400, не более |
|
|
23. Температура стенок реактора поз. Р-2/1, Р-2/2 |
°С |
420, не более |
|
|
24. Температура ГСП в сепараторе поз. С-1 |
°С |
55, не более |
|
|
25. Уровень дизельного топлива в сепараторе поз. С-1 |
% шк,(мм) |
20(400)-80(2700) |
|
|
26. Температура ГСП в сепараторе поз. С-2 |
°С |
55, не более |
1.4 Автоматизация технического процесса
Таблица 3 - Спецификация на приборы и средства автоматизации
|
Поз. |
Наименование и техническая характеристика |
Обозначение |
Кол. |
|
|
1а, 2а, 3а, 4а. |
Преобразователь термоэлектрический HCX(L), взрывозащищенный 1ExdllCT5X, монтажная длина 120мм |
ТХК Метран-252-02-120-2-И-1-Н10-ТБ-Т5-У1.1-ГП ТУ4211-001-12580824-2002 |
4 |
|
|
4б. |
Клапан регулирующий клеточный, Kv=63м3/ч, Ду=80мм, Ру=100кгс/см2, материал 25Л |
ПОУ 33Р-3.1-09Л 05Э Н3-В-111-У1 НМЭК.490320.001ТУ |
1 |
|
|
6а, 6б, 8а, 8б. |
Датчик избыточного давления, взрывозащита искробезопасное исполнение 0ExiaIICT5, верхний предел измерения 1000 кПа |
Метран-150TG 2-2G-2-1-A-M5-IM-S5-2F-2-K01 ТУ4212-022-514530097-2006 |
4 |
1.5 Охрана труда
Процесс гидроочистки дизельного топлива с точки зрения опасности и вредности производства характеризуется следующими особенностями: токсичными свойствами нефтяных паров и газов, а также паров реагентов: наличием в нефтепродуктах сернистых соединений, дизельных фракций, которые могут разлагаться с выделением сероводорода; наличием электротока высокого напряжения, наличием катализаторной пыли, наличием аппаратов, работающих под давлением и при высоких температурах , движущихся и вращающихся частей машин, электрооборудования и грузоподъёмных механизмов, наличием аппаратов и трубопроводов, находящихся на большой высоте от земли.
Основными мероприятиями, обеспечивающими безопасное ведение технологического процесса, являются: чёткое соблюдение всех норм технологического режима, соблюдение всех инструкций и правил по безопасной эксплуатации установки.
В качестве индивидуальных средств защиты на установке используют фильтрующие противогазы с коробкой марки ДОТ- 600, шланговые противогазы, защитные очки (затемнённые для операторов печей ), резиновый фартук , антифоны, каски, спецодежда и спец обувь; имеется аварийный комплект, в состав которого входят фильтрующий противогаз марки ДОТ-600 с масками различных номеров и шланговые противогазы марки ПШ -1.
По взрыво-пожаро опасности установка относится к категории А, степень огнестойкости зданий и сооружений - II, по взрывоопасности класс помещений по ПУЭ - В - 1а, а наружных установок - В - 1г, взрывоопасные смеси относятся к категории 2А - Т3, по санитарной характеристике производственного процесса установка относится к группе - 3а.
Средства пожаротушения
Для тушения пожаров жидких горючих веществ, для охлаждения накалённых металлических поверхностей возможно применение воды в виде компактных струй, подаваемых под давлением , либо в распыленном состоянии подача воды на установку обеспечивается с помощью пожарного трубопровода. Вода к месту пожара подаётся от водоразборных колонок (гидратов). Гидранты установлены вдоль дорог и проездов . Горящие нефтепродукты тушат с помощью химических и воздушно механических пен, водяного пара. сухим песком .
При возникновении пожара обслуживающий персонал приступает к тушению пожара собственными силами и имеющимися средствами и одновременно вызывает пожарную команду . Одним из основных средств пожаротушения является водяной пар. На установке для этой цели устроена стационарная система паротушения. Паровые коллекторы подведены к ретурбентным камерам печей, в лотке, насосные помещения, колонны. Вентили и задвижки на паропроводах установлены вне помещений в доступных и известных всему персоналу местах.
Тушение химической пеной осуществляется при помощи огнетушителей ОВП-10, ОВП - 10ПУ, ОВПС - 250. Тушение оборудования, находящегося под напряжением, осуществляется с помощью огнетушителей ОУ -2, ОУ-5, ОУ-8. На АВТ-6 смонтированы также стационарные пенные установки . образование пены в них осуществляется помощью пенообразователя и пожарной воды . Для тушения небольших загораний на установке применяются асбестовое полотно , кошма, песок .
Для быстрой передачи сообщения о пожаре на установке имеются из вещатели электрической пожарной сигнализации ручного действия. Кроме того извещение о пожаре может быть передано по диспетчерскому телефону и телефону АТС.
Средства коллективной защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов .
Для нормализации условий производственной среды на установке используются общеобменна вентиляция, отопление, искусственное освещение. Для защиты от поражения электротоком используются оград ильные устройства, изолирующие средства и покрытия, молниеотводы, знаки безопасности .
Для защиты от статического электричества используются заземляющие устройства.
Для защиты от воздействия механических, химических факторов используются, оградительные средства, знаки безопасности .
Оборудован, находящегося пол напряжением , осуществляется с помощью огнетушителей ОУ -2, ОУ-5, ОУ-8. Для тушения небольших загораний на установке применяются асбестовое полотно , кошма, песок .
Средства коллективной защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов .
Для нормализации условиями ведениями технологического процесса, исключающими возможность травмирования людей , возникновения пожаров или взрывов, загрязнения стоков и др. является:
- соблюдение обслуживающим персоналом всех инструкций по безопасной эксплуатации установки, при подготовке к ремонту, выводу в ремонт, проведению ремонта;
- ведение процесса в строго заданных нормах технологического режима;
- своевременное предупреждение и устранение всех неполадок;
- соблюдение правил техники безопасности при работе на высоте, при проведении различных работ при эксплуатации насосного оборудования;
- соблюдение инструкций по обслуживанию катлонадзорного оборудования и трубопроводов пара и горячей воды;
- осуществлять постоянный контроль за работой приточно - вытяжной вентиляции, состоянием воздушной среды и выполнением графика отбора анализа воздушной среды.
1.6 Охрана окружающей среды
Мероприятия по защите окружающей среды от загрязняющих веществ.
Каждая остановка и пуск оборудования, как единицы (насос, компрессор, аппарат, трубопровод), так и установки в целом приводит к выбросам вредных веществ, влияющих на экологическую обстановку на заводе. Для уменьшения этих выбросов следует повысить надежность работы оборудования для чего необходимо:
1) Расширить сеть технического диагностирования оборудования. Это позволит своевременно обнаруживать неисправности и планировать их ремонт без дополнительных выбросов;
2) Производить замену устаревшего оборудования на современное, которое имеет больший межремонтный пробег, что сократит количество остановок на ремонт;
3) Повысить контроль за качеством ремонта единичного оборудования и установок в целом, что позволит сократить выбросы при опрессовке, от дополнительных остановок и пусков.
Мероприятия по защите воздушного бассейна от загрязнений.
При переработке сырья в атмосферу могут поступать лёгкие углеводороды, окиси углерода, оксид азота, диоксид азота, диоксид серы, N-МП. Поэтому необходимо:
- технологический процесс осуществлять в герметически закрытой аппаратуре;
- освобождение аппаратуры от газообразных продуктов при сбросе
- давления производить в закрытую факельную систему;
- все газообразные продукты подвергать очистке от сероводорода.
- По регламенту технологического процесса имеются выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду от печей, вентиляционных установок и в результате образования неплотностей соединений технологического оборудования и выбросов дыхательных клапанов резервуаров.
Мероприятия по защите почвы от загрязнений.
Место для строительства установки будет безвозвратно потеряно для сельского хозяйства, поэтому перед строительством необходимо плодородный слой почвы вывезти на поля.
Для предотвращения возможной фильтрации через почву вредных
веществ вся свободная территория должна иметь бетонное покрытие, а дождевые стоки с территории установки отводиться в закрытую сеть канализации. Твердые отходы производства и потребления вывозятся с установки в строго определенные для этого места.
Мероприятия по защите водного бассейна.
Установка подключена к очистным сооружениям. Все сточные воды отводимые с установки подвергаются очистке. Очищенная вода возвращается в оборотную систему водоснабжения.
2. Расчётная часть
Реакторный блок установки гидроочистки дизельного топлива 24/6
Исходные данные:
Время эффективной работы установка - 340 суток;
Производительность установки - 350000 т/год;
Сырье - дизельная фракция с = 850 кг/мі
Кратность циркуляции ВСГ n = 500нмі/мі сырья
Состав циркуляционного газа:
H2 - 90% об., CH4 - 4,0% об., C2H6 - 3,5%
C3H5 - 2,5% об.
Состав водородсодержащего газа:
H2 - 90% об., CH4 - 4,0% об., C2H6 - 3,5% об., C3H5 - 2,5% об.
C4H10 - 2,35% об., H2S - 0,15% об.
2.1 Материальный баланс установки
Таблица 4 - Материальный баланс установки
|
Наименование |
% масс |
т/год |
т/сут |
кг/ч |
|
|
Приход: |
|||||
|
Дизельное топливо |
100 |
1300000 |
3823,52 |
159291,52 |
|
|
Водород на реакцию |
0,85 |
8500 |
25 |
1041,67 |
|
|
Итого: |
100,85 |
1308500 |
3848,52 |
160333,33 |
|
|
Получено: |
|||||
|
Дизельное топливо гидроочищенное |
97,55 |
1265683,44 |
3722,59 |
155107,90 |
|
|
Отгон-бензин |
1,27 |
16477,88 |
48,46 |
2019,16 |
|
|
Газ стабилизации |
0,31 |
4800,64 |
14,11 |
587,91 |
|
|
Сероводород |
0,12 |
1556,96 |
4,57 |
190,41 |
|
|
Потери |
1,6 |
20799,54 |
61,05 |
254,37 |
|
|
Итого: |
100,85 |
1308500 |
3848,52 |
160333,33 |
2.2 Материальный баланс реактора
Реакторы гидроочистки дизельного топлива соединены последовательно
Таблица 5 - Материальный баланс реактора
|
Наименование |
%масс |
кг/ч |
кг/с |
|
|
Приход: |
||||
|
Дизельное топливо |
100 |
159291,52 |
44,24 |
|
|
Циркуляционный водород содержащий газ (ВГС) |
0,85 |
1041,67 |
0,289 |
|
|
В т.ч. Водород |
0,038 |
396 |
0,11 |
|
|
Метан |
0,014 |
144 |
0,04 |
|
|
Этан |
0,020 |
216 |
0,06 |
|
|
Пропан |
0,023 |
252 |
0,07 |
|
|
Итого: |
100,85 |
160333,33 |
44,53 |
|
|
Получено: |
100,85 |
160333,33 |
44,53 |
|
|
Диз. топливо гидроочищенное |
97,55 |
155107,91 |
43,08 |
|
|
Отгон-бензин |
1,27 |
2019,16 |
0,56 |
|
|
Циркуляционный водород содержащий газ |
0,31 |
587,91 |
0,16 |
|
|
В т.ч. Водород |
0,020 |
144 |
0,04 |
|
|
Метан |
0,010 |
72 |
0,02 |
|
|
Этан |
0,015 |
108 |
0,03 |
|
|
Пропан |
0,015 |
108 |
0,03 |
|
|
Бутан |
0,015 |
108 |
0,03 |
|
|
Сероводород |
0,12 |
1,08 |
0,0003 |
|
|
Итого: |
100,85 |
160333,33 |
44,53 |
Расшифровка материального баланса
Установка имеет 2 потока, поэтому расчёт ведётся на половину производительности.
Кратность циркуляции ВСГ 500 нм3/м3 сырья, тогда объём газа составит
(1)
Где - количество сырья, кг/ч
- плотность сырья, кг/м3
- кратность циркуляции ВСГ
нм3/ч
Таблица 6 - Состав и количество газа на входе в реактор
|
Компонент |
М |
% об расчёте на газ |
xi= |
% масс в расчёте на газ |
кг/с |
||
|
Водород H2 |
2 |
90 |
0,9 |
0,39 |
39 |
0,11 |
|
|
Метан CH4 |
16 |
4 |
0,04 |
0,13 |
13 |
0,04 |
|
|
Этан C2H6 |
30 |
3,5 |
0,035 |
0,22 |
22 |
0,06 |
|
|
Пропан C3H8 |
44 |
2,5 |
0,025 |
0,23 |
23 |
0,06 |
|
|
Итого: |
100 |
1,0 |
1,0 |
100 |
0,27 |
Массовый расход газа на входе в реактор
(2)
= кг/ч
Где - плотность газа, кг/м3
Плотность газа на входе в реактор
(3)
Где с1-4 - плотность компонентов газовой смеси, кг/м3
- молекулярные доли компонентов
кг/м3
? (4)
Где - молекулярные массы компонентов газовой смеси
- молекулярные доли компонентов
?=4,59
(5)
Таблица 7 - Состав и количество газа на выходе из реактора
|
Компонент |
М |
% об расчёте на газ |
xi= |
% масс в расчёте на газ |
кг/с |
||
|
Водород H2 |
2 |
85 |
0,85 |
0,26 |
26 |
0,05 |
|
|
Метан CH4 |
16 |
5 |
0,05 |
0,13 |
13 |
0,02 |
|
|
Этан C2H6 |
30 |
4,5 |
0,045 |
0,21 |
21 |
0,03 |
|
|
Пропан C3H8 |
44 |
3,0 |
0,03 |
0,19 |
19 |
0,03 |
|
|
Бутан C4H10 |
58 |
2,35 |
0,0235 |
0,203 |
20,3 |
0,03 |
|
|
Сероводород H2S |
34 |
0,15 |
0,0015 |
0,007 |
0,7 |
0,0003 |
|
|
Итого: |
100 |
1 |
1 |
100 |
0,16 |
?
2.3 Тепловой баланс реактора
Таблица 8.
|
Наименование |
Температура,°С |
Плотность, кг/м3 |
Расход, кг/с |
Энтальпия, кДж/кг |
Количество тепла, кВт |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Приход: |
||||||
|
С дизельным топливом Q1 |
350 |
850 |
22,12 |
555,1 |
12284 |
|
|
С циркуляционным ВСГ Q2 |
350 |
- |
0,289 |
767 |
||
|
Тепловой эффект реакции Q3 |
- |
- |
22.12 |
555.1 |
2322 |
|
|
Итого: |
15373 |
|||||
|
Расход: |
||||||
|
С гидроочищенны диз. Топливом Q4 |
380 |
850 |
21,55 |
650,44 |
14016 |
|
|
С отгоном Q5 |
380 |
750 |
0,26 |
232,95 |
60 |
|
|
С циркуляционным ВСГ Q6 |
380 |
- |
0,16 |
- |
339 |
|
|
Тепло снимаемое ВСГ Q7 |
60 |
- |
- |
- |
958 |
|
|
Итого |
15373 |
Расшифровка теплового баланса
Тепло внесённое в реактор
А) с сырьём
(6)
Где - количество сырья, кг/с
- энтальпия сырья, кДж/кг
- количество тепла, кВт
(7)
Где - условное теплосодержание зависящее от температуры, Ккал/кг
b - поправка на плотность
73,8 - const
кДж/кг /1/
кВт
Б) с циркуляционным ВСГ
(8)
Где - количество циркулирующего ВГС, кг/с
t - температура газа на входе в реактор
- средняя теплоёмкость газа кДж/кг°С
(9)
Где - теплоёмкость компонентов ВСГ, кДж/кг°С
- массовые доли компонентов из таблицы 6
Теплоёмкость компонентов кДж/кг°С
Водород H2 - 14,7 кДж/кг°С /4/
Метан CH4 - 3,7 кДж/кг°С /4/
Этан C2H6 - 3,16 кДж/кг°С /4/
Пропан C3H8 - 2,98 кДж/кг°С /4/
кДж/кг°С
В) Тепловой эффект реакции
(10)
Где - количество сырья, кг/с
- тепловой эффект реакции равный 105 кДж/кг сырья /1/
Расход тепла
А) с гидроочищенным дизельным топливом по формуле (6), энтальпия гидроочищенного топлива определяется по формуле (7)
=650,44 кДж/кг /1/
кВт
Б) с отгоном по формуле (6)
Энтальпия отгона определяются по формуле (7)
кДж/кг /1/
кВт
В) с циркулирующим ВСГ, состав газа из таблицы 4
Теплоёмкость Бутана C4H10 - 2,68 кДж/кг°С /4/
Теплоёмкость Сероводорода H2S - 1,64 кДж/кг°С /4/
Средняя теплоёмкость газа на выходе из реактора определяется по формуле (9)
кДж/кг°С
Количество тепла унесённое ВСГ по формуле (8)
кВт
Г) из теплового баланса определяется тепло которое необходимо отвести холодным ВСГ
(11)
кВт
Д) Определение расхода холодного ВСГ
(12)
Где - количество холодного ВСГ, кг/с
- теплоёмкость холодного ВСГ, равная 7,696 кДж/кг°С
- температура холодного ВСГ, равная 60°С
- температура в реакторе, °С
кВт
(13)
кг/с
2.4 Расчёт основных конструктивных размеров реактора
Определение количества катализатора в реакторе
(14)
Где - количество сырья, кг/ч
- плотность сырья, кг/м3
- объёмная скорость принимается равной 1,0 ч-1
м3
Катализатор насыпан в два одинаковых реактора, следовательно,
м3
Диаметр реактора принимаем равным 3,2м
Площадь поперечного сечения реактора
(15)
м2
Высота слоя катализатора
(16)
м
Полная высота реактора
(17)
м
2.5 Расчёт сырьевого теплообменника
°C
°C
°С
Тепловая нагрузка определяется по формуле
Где - количество гидрогенизата, кг/с
- энтальпия гидрогенизата равна 1128 кДж/кг
- энтальпия гидрогенизата в жидкой фазе
- количество ВСГ, кг/с
- теплоёмкость ВСГ, равна 5,59 кДж/кг°С
- Начальная и конечная температура ВСГ, °С
кДж/кг
Поверхность теплообмена
где F- площадь теплообмена;
К - коэффициент теплопередачи, равный 250 Вт/м2 °С
м2
Принимаем по ГОСТ 14276-79 принимаем 4 теплообменника с плавающей головкой с поверхностью теплообмена 98 м2 каждый.
Литература
1. Гусейнов Д.А., Спектр Ш.Ш., Вайнер Л.З. Технологические расчеты процессов нефтепереработки. М.: Химия 1964. 308 с.
2. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.,Гостехиздат, 1974, 343 с.
3. Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. М., Химия, 1983, 309 с.
4. Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. Л.: Химия, 1985, 407 с.
5. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. Л., Химия, 1980, 328 с.
6. Справочник химика. том. Л., ГИТТЛ, 1953, 1050с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Задачи гидроочистки прямогонных бензиновых фракций. Структура производства товарных бензинов в разных регионах мира. Нормы по качеству бензина. Основные реакции гидрообессеривания. Катализаторы процесса и аппаратурное оформление установок гидроочистки.
курсовая работа [603,5 K], добавлен 30.10.2014Знакомство с функциями реактора гидроочистки дизельного топлива Р-1. Гидроочистка как процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Характеристика проекта установки гидроочистки дизельного топлива.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 12.01.2014Назначение, область применения и классификация дизельного топлива. Основные этапы промышленного производства ДТ. Выбор номенклатуры показателей качества дизельного топлива. Зависимость вязкости топлива от температуры, степень чистоты, температура вспышки.
курсовая работа [760,9 K], добавлен 12.10.2011Изучение экстракционной технологии производства экологически чистого дизельного топлива. Описание технологической схемы получения очищенного топлива. Расчет реактора гидроочистки дизельной фракции, стабилизационной колонны и дополнительного оборудования.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.01.2012Качество сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции, ГОСТы и ТУ на сырье и продукты. Описание схемы контроля и автоматического регулирования. Очистка дизельных топлив от сернистых соединений путем их гидрирования. Расчет себестоимости.
дипломная работа [675,2 K], добавлен 09.12.2012Физико-химические основы процесса каталитического крекинга. Дистиллятное сырье для современных промышленных установок каталитического крекинга. Методы исследования низкотемпературных свойств дизельных фракций. Процесс удаления из топлива парафина.
курсовая работа [375,4 K], добавлен 16.12.2015Технологический расчет реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива. Научно-технические основы процесса гидроочистки. Концентрация водорода в циркулирующем газе. Реакции сернистых, кислородных и азотистых соединений. Автоматизация процесса.
курсовая работа [46,0 K], добавлен 06.11.2015Виды нефтяных фракций (светлые дистилляты, мазут). Условные наименования нефтяных фракций. Направления переработки нефти. Классификация товарных нефтепродуктов, их использование как сырья. Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателей.
презентация [69,3 K], добавлен 26.06.2014Основы гидроочистки топлив. Использование водорода в процессах гидроочистки. Требования к качеству сырья и целевым продуктам. Параметры гидроочистки, характеристика продуктов. Описание установки гидроочистки Л-24-6. Технологическая схема установки Г-24/1.
курсовая работа [305,2 K], добавлен 19.06.2010Описание наименований и технологии получения нефтяных фракций. Особенности и направления переработки нефти. Классификация товарных нефтепродуктов. Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателей. Нефтяные масла, энергетические топлива.
презентация [69,2 K], добавлен 21.01.2015Поиск нового технического решения, направленного на улучшение качества высокоиндексных низкозастывающих основ (всесезонного масла), посредством модернизации первой стадии их производства – гидроочистки исходного сырья. Расчет реакторного блока процесса.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 24.04.2012Характеристика нефти, фракций и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет материального баланса установки гидроочистки дизельного топлива. Расчет теплообменников разогрева сырья, реакторного блока, сепараторов.
курсовая работа [178,7 K], добавлен 07.11.2013Реконструкция установки гидроочистки дизельных топлив ЛЧ-24/2000 с увеличением производительности до 2450000 тонн в год по сырью. Расчет материального и энергетического балансов, технологический и механический расчет реакционного аппарата, оборудования.
дипломная работа [674,0 K], добавлен 15.02.2017Потери легких фракций нефти, малые и большие "дыхания" резервуаров. Устройства для борьбы с потерями нефтепродуктов. Хранение нефтепродуктов под слоем газа. Улавливание паров и нефтепродуктов с помощью эжектора. Снижение температуры газового пространства.
презентация [413,2 K], добавлен 26.06.2014Характеристика нефти и фракций, выделенных из нее. Обоснование ассортимента нефтепродуктов. Определение глубины переработки нефти. Материальные балансы технологических установок. Индекс Нельсона и коэффициент сложности нефтеперерабатывающего завода.
курсовая работа [89,0 K], добавлен 29.02.2016История, состав, сырье и продукция завода. Промышленные процессы гидрооблагораживания дистиллятных фракций. Процессы гидрокрекинга нефтяного сырья. Гидроочистка дизельных топлив. Блок стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ-АВТ-6.
отчет по практике [8,1 M], добавлен 07.09.2014Расчет октанового числа бензина, необходимого для двигателя внутреннего сгорания. Показатели качества бензинов и дизельных топлив. Определение марки и вида дизельного топлива. Определение марки моторного масла по типу двигателя и его форсированности.
контрольная работа [24,1 K], добавлен 14.05.2014Назначение и химизм процессов гидроочистки. Тепловой эффект реакции. Классификация теплообменных аппаратов. Теплообменник типа "труба в трубе". Химический состав нержавеющей стали ОХ18Н10Т по ГОСТ 5632-72. Анализ вредных и опасных факторов производства.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.05.2015Автоматизация химической промышленности. Назначение и разработка рабочего проекта установок гидрокрекинга, регенерации катализатора и гидродеароматизации дизельного топлива. Моделирование системы автоматического регулирования. Выбор средств автоматизации.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 16.08.2012Общая характеристика и описание схемы процесса гидроочистки ДТ. Выбор параметров контроля, регулирования, сигнализации, противоаварийной защиты и алгоритмов управления. Регуляторы и средства отображения информации. Контроль и регистрация давления.
курсовая работа [71,2 K], добавлен 01.06.2015
