Усовершенствование установки процесса гидрокрекинга вакуумного газойля
ВВЕДЕНИЕ
Растущий спрос на энергию при истощении запасов легкого нефтяного сырья в силу их продолжительного и постоянного использования по сравнению с тяжелым сырьем обусловил искать новые варианты переработки нефти, получая большее количество светлых фракции из тяжелой нефти и, тем самым, увеличивая глубину переработки нефтяного сырья. Вовлечение тяжелого нефтяного сырья в процесс нефтепереработки влечет за собой необходимость использования более эффективных методов переработки и получения продуктов высокого качества. Углубление переработки нефти достигают за счет использования дистиллятного сырья, а также нефтяных остатков в процессе переработки. Процесс гидрокрекинга стал незаменимым в технологии переработки тяжелого нефтяного сырья в современной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленность за счет его гибкости к сырью и получаемым продуктам.
Гидрокрекинг является одним из самых быстроразвивающихся и универсальных процессов нефтепереработки.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.2 ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ГИДРОКРЕКИНГА 9
1.2 СЫРЬЕ 14
1.3 ПРОДУКТЫ ПРОЦЕССА ГИДРОКРЕКИНГА 16
1.4 ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА 17
1.5 РЕАКТОР УСТАНОВКИ 19
1.6 ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ПРОЦЕССА 20
1.6.1 Парафиновые углеводороды 20
1.6.2 Циклопарафиновые углеводороды 21
1.6.3 Ароматические углеводороды 22
1.6.4 Превращение гетеросоединений 24
1.6.5 Побочные реакции гидрокрекинга 25
1.6.6 Кинетика процесса гидрокрекинга 25
1.7 КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОЦЕССА 26
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 31
2.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 31
2.2 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ГИДРОКРЕКИНГА 33
2.2.1 Расчет процесса гидроочистки 33
2.2.2 Расчет процесса гидрокрекинга 37
2.4 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС РЕАКТОРА ГИДРОКРЕКИНГА 40
2.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ РЕАКТОРА ГИДРОКРЕКИНГА 46
2.6 РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ ЛИНЕЙНОЙ СКОРОСТИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ ПО СЕЧЕНИЮ РЕАКТОРА 48
3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 50
3.1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 50
3.2 РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА 54
3.2.1 Температура нефти на выходе из теплообменника и его тепловая нагрузка 54
3.2.2 Средний температурный напор 59
3.2.3 Выбор теплообменника 60
3.2.4 Физические параметры теплоносителей при их средних температурах 60
3.2.5 Коэффициенты теплоотдачи 62
3.2.6 Поверхность теплообмена 64
3.2.7 Увеличение эффективности теплообменника 64
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 67
4.1 ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ 67
4.2 ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗАЦИИ 68
5. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 71
5.1. ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ И АНАЛИЗ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ОПАСНОСТЕЙ 71
5.1.1 Физико-географические и климатические условия района 71
5.1.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 71
5.2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ 73
5.2.1 Техника безопасности 73
5.2.2 Пожарная безопасность 77
5.3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ПЛАН ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ 79
6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 84
6.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ 84
6.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 84
6.3 ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ЗАЩИТА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 85
6.4 ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ЗАЩИТА ПОВЕРХНОСТНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД 88
6.5 ХАРАКТЕРИСТИКА ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ И ИХ УТИЛИЗАЦИЯ 90
7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 93
7.1 ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА 93
7.2 РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ ТРУДЯЩИХСЯ, ЗАНЯТЫХ НА ПРОЕКТИРУЕМОМ ОБЪЕКТЕ 94
7.3 РАСЧЕТ ФОНДА ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ 95
7.4 ФОНД ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ СПЕЦИАЛИСТОВ 98
7.5 ОТЧИСЛЕНИЯ В СТРАХОВЫЕ ФОНДЫ 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 101
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анчита Х. Переработка тяжелых нефтей и нефтяных остатков. Гидрогенизационные процессы: пер. с англ / Х.Анчита, Дж.Спейт под ред. О.Ф.Глаголевой. – СПб.: ЦОП «Профессия», 2012. – 384 с.
2. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. – СПб.: Недра, 2013. – 541 с.
3. Ахметов С.А. Технологические расчеты реакционных аппаратов нефтегазопереработки: учебное пособие. Уфа: Нефтегазовое дело, 2013. — 167 с.
4. Бурухина О. В. Повышение эффективности теплообменного оборудования процесса гидрокрекинга / О.В. Бурухина, Е.В. Карпенко // Тенденции развития науки и образования. – 2018. – №. 45-8. – С. 25-26.
5. Гидрокрекинг вакуумного газойля на биметаллических Ni-Mo сульфидных катализаторах на основе мезопористого алюмосиликата Al–HMS / А.В. Вутолкина, А.П. Глотов, С.В. Егазарьянц и др. // Химия и технология топлив и масел. – 2016. – №5. – с. 32-39.
6. Дик П. П. Гидрокрекинг вакуумного газойля на NiMo/ААС-Al2O3 катализаторах, приготовленных с использованием лимонной кислоты: влияние температуры термообработки катализатора // Катализ в промышленности. – 2017. – №. 5. – С. 359-372.
7. Евстифеев А. А. Реконструкция установки гидрокрекинга / А. А. Евстифеев, Ф.Р. Гариева // Вестн. Казанского технол. ун-та. – 2014. – Т.17, №9. – С. 251-252
8. Каминский Э.Ф. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты / Э.Ф. Каминский, В.А. Хавкин. – М.: Издательство «Техника», 2001. – 384 с.
9. Капустин В.М., Гуреев А.А. Технология переработки нефти / В.М. Капустин, А.А. Гуреев. – В 4-х частях. Часть вторая. Физико-химические процессы. – М.: Химия, 2015 – 400 с.
10. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти: Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1985. – 280 с.
11. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. – М.: Химия, Колос, 2004. – 456 с.: ил.
С помощью приведенных выше катализаторов при температуре ниже 380°C и низкой скорости подачи сырья, что обеспечивает более длительный контакт сырь с катализатором, содержание серы снижается на 50%, это сравнимо со степенью сероочистки.
Развитие катализаторов из недрагоценных металлов, гетерополианионных ионов для улучшения диспергирования ионов металлов, бета-цеолита и других высокоактивных катализаторов гидрокрекинга на основе кислотного крекинга добавляет гибкости в работе установок для гидрокрекинга. Новые катализаторы, в которых используются аморфные носители из оксида алюминия и диалюминированные Y-цеолиты, будут легко доступны и обеспечивают высокую активность при высокой стабильности. Эти конструкции обеспечивают более низкое рабочее давление, увеличенную продолжительность жизни и более высокую производительность бензина и дизельного топлива.