Мероприятия по предотвращению снижения октанового числа при гидрооблагораживании бензина

Подбор оптимальной конструкции установки, при которой будет минимальное снижение октанового числа. Технологические и конструктивные расчеты на заданную производительность по сырью – 1500 тыс.т/год. Технология гидроочистки бензина каталитического крекинга.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.05.2021
Размер файла 4,0 M

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

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и краткая характеристика установки ГО БКК

1.2 Теоретические основы процесса гидроочистки ГО БКК

1.3 Характеристика исходного сырья, материалов и готовой продукции

1.4 Применение готовой продукции

1.5 Описание технологической схемы процесса. Нормы технологическо

1.6 Аналитический контроль процесса

1.7Автоматизация технологического процесса

1.8 Охрана труда

1.9 Охрана окружающей среды

2. Расчетная часть

2.1 Материальный баланс процесса ГО БКК

2.2 Материальный баланс колонны стабилизации С-103

2.3 Тепловой баланс колонны стабилизации С-103.

2.4 Расчет конструктивных размеров колонны стабилизации

2.5 Вывод по расчету

3.Экономическая часть

3.1 Расчет фонда оплаты труда

3.2 Расчет себестоимости производства продукции

3.3 Расчет ТЭП производства продукции

Заключение

Библиографический список

Введение

В наше время нефтепереработка получила большое внедрение в жизнь современного общества. Ее продуктами пользуются в различных отраслях жизни человечества. Развитие современного общества и его потребности вынуждают ученых разрабатывать все более совершенные пути решения определенных проблем.

Основными направлениями развития нефтеперерабатывающей отрасли Российской Федерации является повышение эффективностью использования нефти в нефтеперерабатывающей промышленности, обеспечение дальнейшего углубления ее переработки, сокращения потерь нефти, повешение качества выпускаемых нефтепродуктов.

Решение этих задач в то время, когда непрерывно возрастает доля переработки сернистых, высокосернистых нефтей, а в последнее время нефтей с высоким содержанием парафиновых углеводородов, требует коренного технического перевооружения нефтеперерабатывающей промышленности. В связи с этим все большее значение приобретают вторичные процессы, такие как гидрокрекинг, гидроочистка, гидродепарафинизация, направленные на углубление переработки нефти [2,192].

Развитие современных процессов гидроочистки бензиновых, керосиновых и дизельных фракций направлено главным образом на снижение в них концентрации сернистых, олефиновых и частично азотистых и кислородсодержащих соединений. Это обусловлено ростом удельного веса сернистых нефтей в общем балансе нефтедобычи с одновременным ужесточением требований стандартов к содержанию серы в топливах как из-за коррозии оборудования топливохранилищ и топливной аппаратуры двигателей под действием серосодержащих соединений, так и в связи загрязнением атмосферы оксидами серы в составе выхлопных газов.

Наряду с этим и встала проблема производства автомобильных моторных топлив, борьба за чистоту окружающей среды и совершенствование двигателей внутреннего сгорания требуют от производителей новых решений в производстве чистых и качественных бензинов.

В 2009 году был принят стандарт качества моторных топлив «Евро-5», что ставит производителей в более жесткие рамки при ведении производства, в частности встала проблема по уменьшению содержания серы и аренов в товарных автомобильных бензинах и дизельных топливах.

В связи с этим на Омском нефтеперерабатывающем заводе в 2010 году началось строительство новой, современной установки гидроочистки бензинов каталитического крекинга. в соответствии с базовым проектом Prime G+, компании AXENS (Франция).

На сегодняшний день одной из основных проблем данной установки является снижение октанового числа при гидрооблагораживании бензина.

Цель дипломного проекта: разработать мероприятия по предотвращению снижения октанового числа при гидрооблагораживании бензина.

Задачи дипломного проекта:

- изложить технологию гидроочистки бензина каталитического крекинга;

- подобрать оптимальную конструкцию установки, при которой будет минимальное снижение октанового числа;

- выполнить технологические и конструктивные расчеты на заданную производительность по сырью - 1500 тыс.т/год;

- выполнить расчет технико - экономических показателей установки ГО БКК.

октановое гидрооблагораживание бензин

1. Технологическая часть

1.1 Назначение и краткая характеристика установки гидроочистки ДТ

Установка гидроочистки дизельных топлив Л-24-9 предназначена для удаления органических сернистых соединений из дизельного топлива путем их деструктивной гидрогенизации.

Установка состоит из следующих технологически взаимосвязанных блоков (отделений):

реакторный блок предназначен для очистки дизельных фракций от серы путем гидрирования на катализаторе серосодержащих соединений.

блок стабилизации гидроочищенного дизельного топлива - где осуществляется выделение легких бензиновых фракций и углеводородных газов.

блок очистки циркулирующего водородсодержащего газа, углеводородных газов от сероводорода и регенерации насыщенного раствора моноэтаноламина (МЭА). [Регламент]

1.2 Теоретические основы процесса гидроочистки на ГО БКК

Установка гидрообессеривания представляет собой технологическую систему, состоящую из взаимосвязанных технологическими потоками каталитических процессов:

селективное гидрирование;

селективное гидрообессеривание

Процесс селективного гидрирования представляет собой каталитический процесс, протекающий в среде водородсодержащего газа, подаваемого на проток, с использованием специально подобранного катализатора. Целью процесса является гидрирование диолефинов во избежание образования смол при последующем гидрообессеривании, а также преобразование легких меркаптанов и других легких соединений серы в более тяжелые соединения серы. Процесс преобразования легких соединений серы в более тяжелые позволяет изменять температуру кипения серосодержащих углеводородов, тем самым обеспечивается очистка легкой части бензина каталитического крекинга от серы.

Процесс селективного гидрообессеривания также представляет собой каталитический процесс, протекающий в среде циркуляционного водородсодержащего газа с использованием специально подобранной группы катализаторов. Основное назначение данного процесса - сверхглубокое удаление серы из бензина каталитического крекинга с минимальным насыщением олефиновых углеводородов и максимальным сохранением октановых характеристик бензина. Одновременно с обессериванием протекают реакции частичного насыщения олефинов и частичного деазотирования соединений азота, присутствующих в небольших количествах в сырье.

Использование двойной каталитической системы является принципиальным условием для получения продукта с низким содержанием серы при сведении к минимуму реакций насыщения олефинов и максимальном сохранении октанового числа.

Наряду с использованием двойной каталитической системы, максимальное снижение потери октанового числа также обеспечивает вариант технологической схемы со сплиттером (колонна включена в блок разделения продуктов гидрирования), который является более предпочтительным по сравнению со схемой переработки всей фракции бензина в блоке гидрообессеривания без предварительного разделения. Это достигается за счет того, что выводимый как боковой погон из верхней части сплиттера легкий бензин содержит высокий уровень олефинов, обладающих высоким октановым числом, и которые не поступают далее на блок гидрообессеривания, что приводит к меньшему насыщению олефинов, а значит и к меньшей потере октанового числа. Кроме того, снижается и расход водорода, необходимого на гидрирование олефинов.

Химизм и катализаторы процесса селективного гидрирования

Основными реакциями процесса селективного гидрирования являются:

гидрирование диолефинов;

превращение легких соединений серы в более тяжелые соединения серы;

изомеризация олефинов;

гидрирование олефинов.

Термодинамический и кинетический анализ

Гидрирование ненасыщенных углеводородов характеризуется существенным выделением тепла (экзотермическая реакция) и уменьшением объема. Следовательно, с термодинамической точки зрения, этим реакциям способствуют низкая температура и высокое давление.

Типичные теплоты реакций (на моль реагирующего вещества) равны соответственно:

диолефины в олефины 26 ккал/моль

олефины в парафины 30 ккал/моль

С кинетической точки зрения, в присутствии надлежащего катализатора и при температуре около 160 °С, скорость гидрирования диолефинов достаточно высока для практически полного гидрирования.

Реакции гидрирования диолефинов

Диолефины гидрируются в соответствующие олефины, а некоторые олефины гидрируются в соответствующие парафины.

Циклические диолефины

Типичным примером является циклогексадиен, который гидрируется в циклогексен:

+ Н2 >

циклогексадиен циклогексен

Изомеризация олефинов

СН2=СH_СН2-СН2-СН2-СН3 СН3-СН=СH_СН2-СН2-СН3

Эта реакция, которой термодинамически способствуют низкие температуры (Т200 °С), происходит тогда, когда диолефины практически полностью удалены. Ее преимуществом является то, что она приводит к образованию внутренних олефинов, которые более устойчивы в отношении гидрирования по сравнению с внешними олефинами. Таким образом, селективность повышается. Кроме того, внутренние олефины часто имеют более высокое октановое число.

Гидрирование олефинов

Эти реакции нежелательны, поскольку они снижают октановое число.

Гидрирование диолефинов протекает быстрее, чем гидрирование олефинов. Тем не менее, трудно полностью избежать гидрирования олефинов, особенно если сырье содержит 1-олефины, которые более реакционноспособны, чем 2,3-олефины. Эта реакция также экзотермическая.

Разность между бромным числом (BrN) сырья и продуктов служит мерой скорости превращения по данной реакции.

Термическая и каталитическая полимеризация неустойчивых

соединений

Эти реакции нежелательны, поскольку отложения полимеров снижают как активность катализатора, так и длительность его рабочего цикла.

Каталитическая полимеризация олефинов и даже диолефинов остается очень незначительной при выбранном рабочем режиме, если используется надлежащий катализатор.

Влияние основных условий на протекание процесса гидрировния

Основные технологические параметры, определяющие процесс гидрирования, следующие:

температура в реакторе;

объемная скорость подачи сырья;

давление в реакторе;

расход подпиточного водорода;

активность, селективность и стабильность катализатора;

вещества, загрязняющие катализаторы;

Термодинамика превращения легких меркаптанов и селективного гидрирования диолефинов является весьма благоприятной. Реакция протекает до конца в широком диапазоне рабочих температур, гидрирование диолефинов в олефины протекает до конца даже при сравнительно высокой температуре и низком содержании водорода.

С кинетической точки зрения, скорости превращения меркаптанов и гидрирования диолефинов возрастают при повышении температуры.

Однако селективность гидрирования (диолефин/олефин) улучшается при низких температурах.

Для сохранения стабильности катализатора процесс следует проводить при более низкой температуре, чтобы предотвратить полимеризацию веществ - предшественников смол. Термическая полимеризация снижает активность катализатора, блокируя активную зону; она ускоряется при температурах выше 200 °С.

Снижение рабочей температуры минимизирует испарение сырья, удерживая реакционную смесь в жидкой фазе при умеренном давлении.

Однако, по мере того как катализатор стареет, полимерные отложения постепенно покрывают селективные зоны и активность катализатора снижается (т.е. степень превращения при постоянной температуре уменьшается). Для компенсации такого снижения активности используется постепенное небольшое повышение температуры в реакторе. Предельное значение соответствует температуре конца пробега.

Оптимальный диапазон температур в реакторе гидрирования, рекомендованный лицензиаром процесса (фирма Axens) следующий:

Начало цикла: вход 150 °С; выход 164 °С

Конец цикла: вход 200 °С; выход 212 °С

Давление в реакторе

Важным параметром при гидрировании в жидкой фазе является содержание растворенного водорода. Содержание растворенного водорода зависит от общего давления, скорости подачи подпиточного водорода и его чистоты. Для полного гидрирования диолефинов требуется лишь небольшой избыток водорода по сравнению со стехиометрическим количеством.

Более высокое рабочее давление:

улучшает гидрирование диолефинов;

снижает реакции полимеризации и образование кокса и продлевает срок службы катализатора;

увеличивает количество водорода, растворенного в жидкой фазе;

улучшает распределение жидкости в реакторе и снижает перепад давления, вызванный испарением.

Оптимальное давление в реакторе составляет 2,4 МПа (24,47 кгс/см2).

Химизм и катализаторы процесса селективного гидрообессеривания

Реакции, протекающие в первом реакторе гидрообессеривания

Основными реакциями процесса селективного гидрообессеривания являются:

обессеривание;

деазотирование;

гидрирование олефинов

Все эти реакции экзотермические. Относительные скорости указанных реакций в порядке уменьшения их скорости для выбранного рабочего режима и при использовании указанного катализатора следующие:

Гидрообессеривание

>

Гидрирование

олефинов

>>

Гидрирование

ароматических

соединений

Реакции обессеривания

Типичные соединения серы в бензине каталитического крекинга относятся к производным тиофена и бензотиофена.

Обессеривание протекает в несколько фаз:

Тиофен > Тиофан > Меркаптаны > H2S

Реакции обессеривания экзотермические, однако ввиду малого количества участвующих в них реагентов они не вызывают существенного повышения температуры.

В первом реакторе протекает примерно 90-95 % реакций обессеривания. Основная часть бензотиофенов и тиофенов подвергается превращению, а остаточная сера в основном находится в форме тиофанов (или тетрагидротиофенов) и меркаптанов.

Во втором реакторе катализатор имеет низкую активность в реакциях обессеривания тиофенов и бензотиофенов. Эти компоненты подвергаются превращению на первом катализаторе гидрообессеривания. Но имеет высокую активность к насыщенным серосодержащим соединениям (меркаптанам или тиофанам) и низкую селективность к гидрированию олефинов, что способствует сохранению октановых характеристик продукта.

Гидрирование олефинов

Гидрирование или насыщение олефинов представляет собой присоединение молекулы водорода к ненасыщенному углеводороду с образованием насыщенного продукта. Углеводороды олефинового типа присутствуют в высоких концентрациях в бензине каталитического крекинга.

Реакция насыщения олефинов сильно экзотермическая. По своей реакционной способности олефины образуют следующий ряд (от более реакционноспособных к менее реакционноспособным):

н. -олефины

>

н. внутренние

>

-разветвленные

>

циклические

>

внутренние разветвленные

олефины

олефины

олефины

олефины

При выбранном рабочем режиме скорость реакции гидрирования олефинов ниже, чем скорость реакции гидрообессеривания. В результате достигается высокая селективность.

Для обессеривания бензина каталитического крекинга с максимальным сохранением октанового числа необходимо минимизировать реакцию насыщения олефинов. Селективность катализатора определяется как отношение скорости реакции гидрообессеривания к скорости реакции насыщения олефинов.

Влияние основных условий на протекание процесса

гидрообессеривания в первом реакторе

Основные технологические параметры, определяющие процесс гидрообессеривания:

температура;

рабочее давление в реакторе и соотношение водород/углеводороды;

объемная скорость подачи сырья;

Оптимальный диапазон рабочих параметров в первом реакторе гидрообессеривания, рекомендованный лицензиаром процесса (фирма Axens) следующий:

Начало цикла: вход 260 °С, 2,26 Мпа; выход280 °С, 2,06 Мпа (изб.)

Конец цикла: вход 305 °С, 2,26 Мпа; выход325 °С, 2,06 МПа (изб.)

Температура

С точки зрения термодинамики, поскольку реакции гидрообессеривания и гидрирования олефинов экзотермические, этим реакциям благоприятствует низкая температура.

С точки зрения селективности, возрастание температуры повышает селективность между гидрообессериванием и гидрированием олефинов, но это влияние очень невелико.

На практике должна быть выбрана достаточно высокая температура, чтобы бензин находился в газовой фазе при рабочем давлении, однако должен сохраняться запас для повышения температуры с целью компенсации снижения активности катализатора. Типичные рабочие температуры находятся в диапазоне от 260°С (температура на входе, начало пробега) до 305 °С (температура на входе, конец пробега).

С точки зрения активности, более высокая температура ускоряет реакции гидрообессеривания и гидрирования олефинов. Следует стремиться к тому, чтобы процесс протекал при минимальной температуре, при которой еще обеспечивается необходимый уровень обессеривания.

Рабочее давление и соотношение водород/углеводороды

Парциальное давление водорода

С точки зрения активности, возрастание парциального давления водорода ускоряет реакции гидрообессеривания и гидрирования олефинов.

Кроме того, высокое парциальное давление водорода уменьшает протекание реакций полимеризации и образование кокса, тем самым продлевая цикл эксплуатации.

Для увеличения парциального давления водорода в процессе предусмотрена подача в качестве подпиточного водородсодержащего газа, водорода, с чистотой 99,99 % мольных с установки короткоцикловой адсорбции водорода (КЦА).

Соотношение водород/углеводороды

Соотношение водород/углеводороды является наиболее важным рабочим параметром. Увеличение данного соотношения повышает активность и селективность в пользу гидрообессеривания (увеличение парциального давления Н2, снижение парциального давления углеводородов, снижение парциального давления H2S).

Проектное значение соотношения водород/углеводороды эквивалентно 326 нм3/ст. м3 свежего сырья.

Парциальное давление сероводорода

Влияние парциального давления H2S на гидрирование олефинов весьма мало, однако H2S влияет на гидрообессеривание. В связи с этим, увеличение парциального давления сероводорода отрицательно влияет на селективность.

Образующийся H2S ингибирует реакции гидрообессеривания, однако он не снижает уровень гидрирования олефинов. В результате H2S снижает активность катализатора. Для снижения содержания H2S циркулирующий газ промывается амином.

Реакции, протекающие во втором реакторе гидрообессеривания

Второй реактор предназначен для завершения глубокого гидрообессеривания при очень небольшом насыщении олефинов во избежание потери октанового числа.

Здесь протекают два основных процесса:

гидрообессеривание;

гидрирование олефинов

Гидрообессеривание

Катализатор HR_841 имеет низкую активность в реакциях обессеривания тиофенов и бензотиофенов. Эти компоненты подвергаются превращению в первом реакторе гидрообессеривания.

На выходе первого реактора соединения серы насыщены; они относятся к меркаптанам или тиофанам (тиофаны присутствуют в меньшем количестве).

Меркаптаны реагируют с водородом следующим образом:

RSH + Н2 > RH + H2S

Эта реакция экзотермическая. Ввиду низкого содержания серы Т, вызванная реакцией обессеривания, ничтожно мала.

Гидрирование олефинов

Активность катализатора в отношении гидрирования олефинов ниже, чем активность катализатора в первом реакторе, поэтому указанным гидрированием можно пренебречь. Протекают такие же реакции, как и в первом реакторе гидрообессеривания.

Основные параметры характеризующие процесс гидроочистки

Основные технологические параметры, определяющие процесс гидрообессеривания, следующие:

температура;

рабочее давление и соотношение водород/углеводороды;

объемная скорость подачи сырья;

выбор катализатора.

Температура

При повышении температуры в реакторе увеличивается глубина гидрирования сернистых и непредельных соединений. Однако, при температуре выше 420 0С интенсивность реакции гидрообессеривания повышается незначительно. Это связано с возрастанием интенсивности реакций разложения и ещё большим ростом реакции гидрирования непредельных соединений, что уменьшает избирательность катализатора по отношению к сернистым соединениям. Глубина гидрообессеривания замедляется, возрастает выход газа, лёгких продуктов и увеличиваются отложения кокса на катализаторе.

Рабочее давление и соотношение водород/углеводороды

Повышение общего давления способствует увеличению глубины обессеривания, увеличению межрегенерационного цикла катализатора, но при давлении выше 50 кг\см2 влияние давления на глубину незначительно. При возрастании общего давления в системе растет парциальное давление водорода, способствующее увеличению глубины гидроочистки.

С точки зрения химизма процесса, определяющим является соотношение (Н2:сырьё). На практике пользуются понятием «кратность циркуляции», т. е. отношение общего расхода ВСГ (в нм3/час), подаваемого на смешение к сырью (в м3/час). Уменьшение кратности циркуляции ВСГ приводит к увеличению времени контакта сырья с катализатором, увеличению конверсии и коксообразования. Повышение кратности циркуляции аналогично повышению давления в реакторе, т. е. увеличивается парциальное давление водорода, стабилизируется активность катализатора, снижается протекание реакций коксообразования.

Объемная скорость подачи сырья

Глубина гидрообессеривания уменьшается с увеличением молекулярного веса сырья. Это объясняется увеличением содержания в сырье более трудноудаляемых соединений серы и в частности гомологов тиофена, бензотиофена, дибензотиофена.

Сырье вторичного происхождения (легкий газойль и газойль коксованния) по сравнению с прямогонными дизельными фракциями содержит более повышенное количество сернистых соединений, указанных выше. Переработка данного вида сырья требует повышения расхода водорода, повышения концентрации водорода в ВСГ, снижения объемной скорости. [Регламент]

Мероприятие по усовершенствованию работы установки

На установке гидроочистки бензинов каталитического крекинга можно повысить эффективность технологического процесса, тем самым улучшить ее экономические показатели, благодаря уменьшения потерь октанового числа.

В 2014 году на заводе «Башнефть-УНПЗ» была сдана в эксплуатацию установка гидроочистки бензина каталитического крекинга, в соответствии с базовым проектом CDHYDRO/CDHDS+SM, разработанный компанией CDTECH, Lummus Techology Inc (Хьюстон, Техас, США), совместно с ПАО АНК «Башнефть» «Башнефть-УНПЗ».

Рисунок 1.1 - Реактор-колонна

1 - переливная тарелка, 2 - слой катализатора, 3 - ребойлер.

I - ввод сырья, II - ввод острого орошения, вывод продукта.

Особенность данной установки заключается в применении специфической технологии: обе химические стадии осуществляются в совмещенном с ректификацией реакторе, где катализатор одновременно выполняет роль контактного устройства. Главной отличительной особенностью выбранного катализатора является многофункциональность, то есть удалять серосодержащие соединения и гидрировать ненасыщенные углеводороды до требуемого качества, а также активно участвовать в процессе тиоэтерификации и гидроизомеризации. Состав катализаторов представлен в таблице 1.

Таблица 1.1 Характеристика катализаторов установки ГОБКК [1,8]

Наименование

катализаторов

Показатели качества,

обязательные для проверки

Норма

Область применения

1

2

3

4

Катализаторная насадка

CDModules: модули

Hydrocat (P)

Химический состав, % масс:

-Al2О3 (оксид алюминия), более

-PdO (оксид палладия), менее

99,0

1,0

В составе катализатора

колонны DA-105

экструдаты серого цвета

упаковке (модулях) из

нержавеющей стали

Катализаторная насадка

CDModules:

модули Hydrocat (T)

Химический состав, % масс:

- Ni (никель металлический)

- NiO (оксид никеля)

30-60

30-60

В составе катализатора

колонны DA-105

Экструдаты

серого/черного цвета в

упаковке (модулях) из

- SiO2 (кремний аморфмный)

10-30

нержавеющей стали.

- ZrO2 (оксид циркония)

- Al2О3 (оксид алюминия)

- SiО2 (диоксид кремния)

1-5

4

1-5

целях безопасности

транспортировки и

монтажа модули

запечатаны воском

Катализаторная насадка

CDModules:

модули Hydrocat HDS

Химический состав, % масс.

Al2O3 (оксид алюминия)

СоO (оксид кобальта)

МоО3(оксид молибдена)

Балансовое

количество

1-5

20-30

Катализатор колонны

DA-201

(Экструдаты синего цвета

Или шарообразной формы

в упаковке (модулях) из нержавеющей стали)

В первом реакторе-колонне осуществляется тиоэтерификация меркаптанов с изоолефином, содержащихся в головной фракции бензина каталитического крекинга (40-70 °С) с образованием сульфида, например:

С2Н5SH + i-C4H8 > С2Н5SC4H9

В реакторе-колонне с 6-ой тарелки колонны выводится легкий бензин, очищенный от меркаптанов, а с низа выводится тяжелый бензин, содержащий в себе такие соединения, как сульфиды и дисульфиды. Во втором реакторе-колонне осуществляется губокая гидроочистка тяжелого бензина каталитического крекинга (70-205 °С) от сернистых соединений и легкое гидрирование олефинов в C5-C10. Поскольку в бензине каталитического крекинга преобладают изоолефины, то в результате гидрирования образуются изоалканы, характеризующиеся достаточно высокими октановыми числами. Таким образом, октановое числоповышается на 2-3 пункта. Далее легкую и тяжелую часть гидрогенизата смешвают и получают высокооктановый компанент.

Рисунок 1.2 - Принципиальная технологическая схема гидроочистки бензина каталитического крекинга Prime G+

1,5 - теплообменники; 2,6 - печи; 3 - реактор гидрирования; 4 - разделительная колонная (сплиттер); 9,10 - холодильники; 11,12 сепараторы;

I - бензин каталитического крекинга; II - водород; III - легкий гидрогенизат; IV - газ; V - тяжелый гидрогенизат; VI - водяной пар; VII - конденсат

Рисунок 1.3 - Принципиальная технологическая схема гидроочистки бензина каталитического крекинга Prime G+ после внедрения новых реактор - колонн.

Исходя из научной статьи данного процесса гидрооблагораживания автобензина, следует отметить, что данная технология позволяет не только улучшить и сохранить качество автомобильного топлива, но и компенсировать тепловые, экономические потери, вводя при этом новейшую конструкцию. На примере уфимской установки видно, что данная технология содержит, безусловно, большой плюс по внедрению нового аппарата колонны-реактора, который имеет меньшую металлоемкость по сравнению установкой Prime G+ [13].

1.3 Характеристика исходного сырья, материалов и готовой продукции

Таблица 1.2 - Характеристика сырья, вспомогательных материалов, полуфабрикатов, реагентов и выпускаемой продукции

Наименование сырья, материалов, готовой продукции

ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП

Показатели качества

Норма ГОСТ, ОСТ, ТУ, СТП

1

2

3

4

Исходное сырье процесса:

Бензин каталитического крекинга С-300 КТ_1/1 - компонент товарных бензин

СТО 7.401402-2007 с изм.1ч7

1. Внешний вид и цвет

Бесцветная прозрачная жидкость, не содержащая воды и механических примесей

2. Фракционный состав:

- температура начала кипения, °С, не ниже

Не нормируется, определение обязательно7)

- температура 90 % (по объему) отгона, °С, не выше

190,0

- температура конца кипения, °С, не выше

215,0

3. Октановое число, ед. ОЧ 2), не менее:

- по моторному методу

80,0

- по исследовательскому методу

-

4. Коррозионное воздействие на медную пластину, класс

Класс 1

5. Массовая доля общей серы, мг/кг, не более

350,03)

Примечания:

2) Установленные значения по показателю 3 являются нормой, если иное

не установлено плановым заданием. При отсутствии норм в ежемесячных планах производства контроль качества и учет некондиции вести по нормам, установленным в таблице 1 СТО 7.401402-2007.

3) Норма по показателю 5 не является браковочной в случаях: установленного планового задания, остановки реакторного блока C_100 КТ_1/1; разгрузки реакторного блока C_100 КТ_1/1 из-

за недостаточного количества ВСГ; снижения активности катализатора гидроочистки C_100 КТ_1/1

7) Нормы по показателю 2 для компонентов товарных бензинов каталитического крекинга С-300 КТ_1/1 и

43/103 в части температуры начала кипения устанавливать плановым заданием.

Бензин каталитического крекинга 43/103 - компонент товарных бензинов.

СТО 7.401402-2007 с изм.1ч7

1. Внешний вид и цвет

Бесцветная прозрачная жидкость, не содержащая воды и механических примесей

- температура конца кипения, °С, не выше

215,0

3. Октановое число, ед. ОЧ 2), не менее:

- по моторному методу

80,0

- по исследовательскому методу

-

4. Коррозионное воздействие на медную пластину, класс

Класс 1

5. Массовая доля общей серы, мг/кг, не более

Не нормируется, определение обязательно

Примечания:

2) Установленные значения по показателю 3 являются нормой, если иное не установлено плановым заданием. При отсутствии норм в ежемесячных планах производства контроль качества и учет некондиции вести по нормам, установленным в таблице 1 СТО 7.401402-2007.

7) Нормы по показателю 2 для компонентов товарных бензинов каталитического крекинга С-300 КТ_1/1 и 43/103 в части температуры начала кипения устанавливать плановым заданием.

Плотность при с.у., кг/м3

0,14

Вязкость динамическая при 40 °С,

0,0088

Молекулярный вес

2,03

Состав, %об.:

Н2, не менее

99,9

СН4, макс.

0,1

СО, не более ppm об.

1

СО2, не более ppm об.

10

COS, не более ppm об.

1

Водород

Технологический регламент установки короткоцикловой адсорбции водорода

ТP_1-009-419-12

NH3, не более ppm об.

1

H2S, не более ppm об.

1

1. Содержание водорода, % об., не менее

70

1. Внешний вид и цвет

Бесцветная прозрачная жидкость, не содержащая воды и механических примесей

2. Фракционный состав:

- температура начала кипения, °С, не ниже

35,0

- температура 90 % (по объему) отгона, °С, не выше

190,0

-температура конца кипения, °С, не выше

215,0

3. Октановое число, ед. ОЧ 2), не менее:

Газ водородсодержащий

СТО

7.401703-95

изм. 1

- по моторному методу

-

Продукты:

- по исследовательскому методу

-

Бензин каталитического крекинга гидроочищенный уст. ГО БКК - компонент товарных бензинов.

СТО 7.401402-2007 с изм.1ч7

4. Коррозионное воздействие на медную пластину, класс

Класс 1

5. Массовая доля общей серы, мг/кг, не более

10.0 3)

Примечания:

3) Норма по показателю 5 не является браковочной в случаях: установленного планового задания, остановки реакторного блока C_100 КТ_1/1; разгрузки реакторного блока C_100 КТ_1/1 из-за недостаточного количества ВСГ; снижения активности катализатора гидроочистки C_100 КТ_1/1.

Плотность при 15 °С, кг/м3

1,083

Компонентный состав,

массовая доля, % / мольная доля, %

Водород

5,22/56,52

Азот

0,94/0,74

Метан

6,38/8,68

Этан

6,40/4,64

Пропан

6,07/3,01

Бутан

25,45/9,56

Побочные продукты:

Изобутан

-

Газ углеводородный колонны C_101

По проекту

Сумма С4

25,45/9,56

Пентан

6,45/1,95

Изопентан

24,75/7,49

Сумма С5+

49,54/16,85

Молекулярная масса, кг/кмоль

21,8

Плотность при 15 °С, кг/м3

0,95

Компонентный состав,

массовая доля, % / мольная доля, %

Водород

5,22/56,52

Азот

0,94/0,74

Метан

6,38/8,68

Этан

6,40/4,64

Пропан

6,07/3,01

Бутан

25,45/9,56

Изобутан

-

Газ углеводородный колонны С_103

По проекту

Сумма С4

25,45/9,56

Пентан

6,45/1,95

Изопентан

24,75/7,49

Сумма С5+

49,54/16,85

Молекулярная масса, кг/кмоль

21,8

Плотность при 15 °С, кг/м3

985,5

Компонентный состав, мг/литр

NH4Cl

20

NH4HS

170

H2S

38

Плотность при 15 °С, кг/м3

985,5

Компонентный состав, мг/литр

NH4Cl

100

NH4HS

8800

Кислая вода из сепаратора продукта гидрообессеривания D_103

По проекту

H2S

446

1. Массовая доля механических примесей, %

2. Массовая доля воды, %

не более 1,0

не более 1,0

Внешний вид

шарики черного цвета

Диаметр, мм

2,0-4,0

Кислая вода из емкости орошения стабилизационной колонны D_106

По проекту

Потери при прокаливании при 1000 °С, % масс.

не более 6

Удельная поверхность, м2/г

130

Состав катализатора по основным металлам, % масс.

Мо

6,5

Co

2,3

Отработанные масла

Положение об организации сбора, временного хранения и сдачи отработанного масла в АО «Газпромнефть - ОНПЗ»

Ni

0,0

Катализаторы, реагенты и вспомогательные материалы:

Насыпная плотность при рукавной загрузке, кг/м3

510

Катализатор HR_806 или HR_806 S

По проекту

(спецификация Axens)

Насыпная плотность при плотной загрузке, кг/м3

560

Внешний вид

шарики черного цвета

Диаметр, мм

1,4-2,8

Объемная прочность на раздавливание, МПа

не менее 1,57

Состав катализатора по основным металлам, % масс.

Мо

0,0

Co

0,0

Ni

13,8

Насыпная плотность при рукавной загрузке, кг/м3

555

Насыпная плотность после усадки, кг/м3

575

Катализатор HR_841 или

По проекту

Внешний вид

шарики черного цвета

Диаметр, мм

2,0-4,0

Общий объем пор, см3/г

0,40

Удельная поверхность, м2/г

140

Объемная прочность на раздавливание, МПа

не менее 1,55

Состав катализатора по основным металлам, % масс.

Мо

5,2

Co

0,0

Ni

9,4

Катализатор HR_845 или HR_845 S

По проекту

(спецификация Axens)

Насыпная плотность при рукавной загрузке, кг/м3

860

Насыпная плотность при плотной загрузке, кг/м3

940

Внешний вид

экструдаты в виде колец, состоящих из пяти сегментов

Наружный диаметр, мм

25

Средняя длина, мм

13

Объем пор, %

63

Плотность загрузки, кг/м3

880

Прочность частиц на раздавливание, Н

2200

Внешний вид

экструдаты в форме колец с вырезами

Наружный диаметр, мм

11,5

Средняя длина, мм

15

Защитный слой ACT 068

По проекту

(спецификация Axens)

Доля пустот, %

65

Плотность загрузки, кг/м3

930

Прочность частиц на раздавливание, Н/мм

3

Внешний вид

полые керамические цилиндры

Наружный диаметр, мм

8

Внутренний диаметр, мм

4,7

Инертные керамические шарики диаметром 1/4”

По проекту

(спецификация Axens)

Содержание Al2O3, % масс.

23

Максим. содержание выщелачиваемого железа, % масс.

0,1

Максимальная рабочая температура, °С

1000

Плотность при рукавной загрузке, кг/м3

1400

Плотность частиц, кг/м3

2350

Доля пустот

0,425

Максимальная адсорбция воды, % масс.

0,4

Внешний вид

бледно-желтая жидкость со слабым фруктовым запахом

Инертные керамические шарики диаметром 3/4”

По проекту

(спецификация Axens)

Удельный вес при 20 °С, кг/м3

1065

Температура кипения, °С

109,6

Вязкость при 15 °С, сПз

0,62

Коэффициент рефракции при 20 °С

1,526

1. Внешний вид

Однородная жидкость от светло-коричневого до коричневого цвета

2. Плотность при 15 °С, г/см3, в пределах

0,8834-0,9533

3. Температура застывания, °С, не выше

Минус 40

Ингибитор коррозии Геркулес 30617, марка «А»

ТУ 38.401-58-237-2003 изм. 1,2,3

2. Содержание посторонних примесей, мг/м3, не более:

- твердые частицы

- вода (в жидком состоянии)

- масла (в жидком состоянии)

2,0

не допускается

не допускаются

3. Температура точки росы

ниже минимальной рабочей темературы не менее чем на 10 К (10 °С)

Условное солесодержание (в пересчете на NaCl) для котлов с пароперегревателем при использовании пара на технологические нужды, мкг/кг

не более 500

Энергоносители

Содержание свободного аммиака, стехиометрически не связанного с углекислотой, кг/кг

не допускается

Газовое топливо (топливный газ)

По проекту

Содержание натрия для котлов с пароперегревателем при использовании пара на технологические нужды, мкг/кг

160

Значение рН конденсата при 25 °С

6,0-9,0

1. Объемная доля азота, %, не менее

99,99

Сжатый воздух

(класс загрязненности 3)

ГОСТ 17433-80 с изм.1

2. Объемная доля кислорода, %, не более

0,001

3. Объемная доля водяного пара в газообразном азоте, %, не более

0,0015

4. Содержание масла в газообразном азоте

Выдерживает испытание по п.3.7

5. Объемная доля водорода, %

Не нормируется

Пар водяной

РД 24.032.01_91

6. Объемная доля суммы углеродсодержащих соединений в пересчете на СН4, %

Не нормируется

Содержание влаги, ppm масс.

не более 5,0

Температура оборотной воды (охлаждённой), °С, не более

28

Содержание нефтепродуктов, мг/л, не более

25

Азот газообразный повышенной чистоты первый сорт

ГОСТ 9293-74

изм. 1ч3

Отработанная (горячая) оборотная вода:

содержание нефтепродуктов, мг/л, не более

рН

90

7-8,5

Содержание нефтепродуктов, мг/л, не более

Температура оборотной воды (охлаждённой), °С, не более

Отработанная (горячая) оборотная вода:

содержание нефтепродуктов, мг/л, не

5

25

5

7-8,5

более

рН

Прозрачность по шрифту, см, не менее

30

Содержание растворенного кислорода, мкг/кг, не более

501/100

Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг

не нормируется

Значение рН при 25 °С

8,5-10,5

Воздух технический

по проекту

Содержание нефтепродуктов, мг/кг, не более

5

Оборотная вода1 системы

Методический документ ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ»

М-01.08.05-01

Примечание:

1) В числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива.

Оборотная вода II системы

Методический

документ ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ»

М-01.08.05-01

Вода питательная (рабочее давление до 0,9 МПа)

Федеральные нормы и правила «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»

Прозрачность по шрифту, см, не менее

30

Содержание растворенного кислорода, мкг/кг, не более

501/100

Содержание соединений железа (в пересчете на Fe), мкг/кг

не нормируется

Значение рН при 25 °С

8,5-10,5

Содержание нефтепродуктов, мг/кг, не более

5

Примечание:

1) В числителе указаны значения для котлов, работающих на жидком топливе, в знаменателе - на других видах топлива.

Применение готовой продукции

Фракция дизельная зимняя гидроочищенная - используется в качестве компонента при получении товарных зимних, дизельных топлив, других видов топлив.

Газ кислый - используется в качестве сырья на установку производства серы (УПС).

Углеводородный газ после очистки - используется в качестве топливного газа на печах.

Бензин-отгон - направляется на АГФУ для очистки от сернистых соединений.[Регламент]

Показатели качества дизельного топлива

Цетановым числом называется условная единица, численно равная проценту цетана в смеси, состоящей из цетана и а-метилнафталина, и равнозначная по самовоспламеняемости данному топливу. Цетановым индексом (ЦИ) дизтоплива называют показатель цетанового числа (ЦЧ), который рассчитывается по плотности и среднему значению температуры выкипания фракции (50%).

Вязкость определяет подвижность дизельного топлива, степень его распыления и однородность горючей смеси. При пониженной вязкости происходит чрезмерное распыление топлива, его подтекание через зазоры, снижается давление впрыска, ухудшаются его смазывающие свойства, и наоборот, при повышенной вязкости увеличивается сопротивление при движении топлива по трубопроводам, ухудшаются процессы распыления и смесеобразования, топливо сгорает неполностью, повышается его расход.

Предельная температура фильтруемости - это температура, при которой топливо после охлаждения в определенных условиях перестает проходить через фильтр или продолжительность фильтруемости 20 см3 топлива превышает 60 с.

Температура полной потери подвижности топлива является температурой застывания. В дизельном топливе находятся парафиновые углеводороды. При этом в замерзании горючего виноваты последние. Положительная функция этих углеводородов -- повышение скорости возгорания топлива. Но при низких температурах (около -5 єС для летнего дизтоплива) они начинают кристаллизоваться в твёрдую фазу в виде хлопьев и топливо мутнеет.

Фракционный состав характеризует время перехода топлива из жидкого состояния в газообразное. Высокий показатель приводит к разжижению масла и интенсивному нагарообразованию, низкий - к уменьшению вязкости и быстрому износу оборудования.

Зольность характеризует количество неорганических механических примесей содержащихся в дизельном топливе и представляет собой минеральный ост...


Подобные документы

  • Общее описание установки. Технология и процесс гидроочистки, оценка его производственных параметров. Регламент патентного поиска, анализ его результатов. Принципы автоматизации установки гидроочистки бензина, технические средства измерения и контроля.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 29.04.2015

  • Схема переработки нефти. Сущность атмосферно-вакуумной перегонки. Особенности каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга с периодической регенерацией катализатора компании Shell. Определение качества бензина и дизельного топлива.

    презентация [6,1 M], добавлен 22.06.2012

  • Требования к товарным нефтепродуктам. Материальные балансы установок, описание технологической установки гидрокрекинга. Обоснование выбора схемы завода, расчёт октанового числа бензина смешения. Специфика нефтепродуктов, расчёт глубины переработки нефти.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.10.2021

  • Расчет 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 14.05.2014

  • История, 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 07.09.2014

  • Разработка проекта функциональной схемы автоматизации узла изомеризации пентана в изопентан. Характеристика технологического процесса повышения октанового числа природного бензина и нафтенов: выбор параметров контроля, регулирования, блокировки и защиты.

    курсовая работа [421,8 K], добавлен 05.04.2011

  • Общая схема и этапы переработки нефти. Процесс атмосферно-вакуумной перегонки. Реакторный блок каталитического крекинга. Установка каталитического риформинга, ее назначение. Очистка и переработка нефти, этапы данного процесса, его автоматизация.

    презентация [6,1 M], добавлен 29.06.2015

  • Разделение жидких неоднородных смесей на чистые компоненты или фракции в процессе ректификации. Конструкция ректификационной колонны для вторичной перегонки бензина. Выбор и обоснование технологической схемы процесса и режима производства бензина.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 01.11.2013

  • Кривая истинных температур кипения нефти и материальный баланс установки первичной переработки нефти. Потенциальное содержание фракций в Васильевской нефти. Характеристика бензина первичной переработки нефти, термического и каталитического крекинга.

    лабораторная работа [98,4 K], добавлен 14.11.2010

  • Анализ влияния технологических режимов на количество и качество продукции. Оптимальные режимы работы установок каталитического крекинга по критерию снижения себестоимости переработки. Управленческие промышленные технологии, технологии управления данными.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 07.10.2013

  • Характеристика вакуумных дистилляторов и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет основных аппаратов (реактора, колонны разделения продуктов крекинга, емкости орошения) установки каталитического крекинга.

    курсовая работа [95,9 K], добавлен 07.11.2013

  • Процесс каталитического крекинга гидроочищенного сырья, описание технологической схемы. Физико-химические свойства веществ, участвующих в процессе. Количество циркулирующего катализатора, расход водяного пара. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.

    курсовая работа [58,0 K], добавлен 18.02.2013

  • Описание технологической схемы установки каталитического крекинга Г-43-107 (в одном лифт-реакторе). Способы переработки нефтяных фракций. Устройство и принцип действия аппарата. Назначение реактора. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтехимии.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 12.03.2015

  • Автомобильный бензин как топливо для карбюраторных двигателей. Основные показатели физико-химических свойств бензинов и их маркировка. Последствия применения бензина с высокой температурой конца перегонки. Особенности определения качества и марки бензина.

    реферат [20,8 K], добавлен 29.12.2009

  • Технологическая схема каталитического крекинга. Выбор и описание конструкции аппарата реактора для получения высокооктановых компонентов автобензинов из вакуумных газойлей. Количество катализатора и расход водяного пара. Параметры реактора и циклонов.

    курсовая работа [57,8 K], добавлен 24.04.2015

  • Реконструкция 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 15.02.2017

  • Построение модели реального объекта - колонны К-4 разделения прямогонного бензина на более узкие фракции, блока вторичной перегонки бензина, установки ЭЛОУ+АВТ-6 типа 11/4. Моделирование статических режимов колонны при изменении ее основных параметров.

    курсовая работа [463,6 K], добавлен 25.01.2014

  • Современные процессы переработки нефти. Выбор и обоснование метода производства; технологическая схема, режим атмосферной перегонки двукратного испарения: физико-химические основы, характеристика сырья. Расчёт колонны вторичной перегонки бензина К-5.

    курсовая работа [893,5 K], добавлен 13.02.2011

  • 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 30.10.2014

  • В производстве автомобильных бензинов наблюдается тенденция к повышению их октанового числа. Сырье, продукты, катализаторы процесса алкилирования. Механизм алкилирования изобутана бутиленом. Метод определения давления насыщенных паров бензинов.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 15.06.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.