Теоретические основы процесса каталитической гидроочистки нефтяных фракций. Принципиальная технологическая схема установки гидроочистки

Изучение гидроочистки дизельных фракций. Описание технологического процесса гидроочистки дизельной фракции на примере существующей технологической схемы, лицензированной и запатентованной. Схема установки гидроочистки с частичным рециклингом продукта.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 25.05.2020
Размер файла 1,4 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.

После смешения с содовым раствором дымовые газы поступают в продуктовый холодильник, затем в сепаратор, где циркулирующий дымовой газ отделяется от содового раствора. Содовый раствор из сепаратора дросселируется в емкость циркулирующего содового раствора, откуда он забирается насосом и возвращается в цикл до полной отработки. Замену раствора или его частичное обновление проводят в том случае, если его концентрация снижается до 2% (масс.).

При проведении паровоздушной регенерации (рис. 1, в) из оборудования реакторного блока используются только трубчатая печь и реактор, которые отключаются от остальной аппаратуры высокого давления. Трубчатую печь реакторного блока подключают к линиям подвода технического воздуха и водяного пара, а реактор - к дымовой трубе сброса газов регенерации.

Водяной пар, смешанный с воздухом, нагревается в печи до температуры начала выжига кокса и поступает в реактор, где происходит послойное горение кокса сверху вниз. Горячая смесь пара с дымовыми газами сбрасывается в дымовую трубу [11].

а - газовоздушная регенерация с промывкой дымовых газов водой; б - газовоздушная регенерация с применением содового раствора; в--паровоздушная регенерация;

1 - печь; 2 - реактор; 3 - скруббер-промыватель; 4 - теплообменник; 5 - насос; 6 - компрессор; 7 - сепараторы; 8 - дымовая труба; 9 - воздушный холодильник; 10 - смеситель; 11 - емкость для циркулирующего содового раствора;

I - воздух; II - инертный газ; III - стоки; IV - вода; V - 10% раствор щелочи; VI - дымовой газ; VII - 7% содовый раствор; VIII - водяной пар.

Рисунок 1 - Различные схемы регенерации катализатора.

2.4.3 Пассивация катализатора

Пассивация катализатора гидроочистки проводится в случае необходимости выгрузки из реактора без регенерации (для проведения последней вне реактора на специализированной установке). В процессе эксплуатации на поверхности катализатора образуются пирофорные соединения, которые при выгрузке и контакте с воздухом способны к самовозгоранию. Пассивация катализатора проводится с целью недопущения его самовозгорания. Пассивация проводится после промывки катализатора водородсодержащим газом, снижения температуры до уровня ниже 200 оС, замены ВСГ на инертный газ и продувки системы до остаточного содержания горючих менее 0,5 % об.

Пассивация проводится в мягких температурных условиях (100 - 150 оС) и давлении 10 - 15 кгс/см2 в токе инертного газа при его расходе 500 м3/м3 катализатора в час при строго регламентированном содержании кислорода в газе на входе (0,5 - 0,6 % об.). При этом строго контролируется температура по слою катализатора, не допуская температурных вспышек. По истечении не менее 6 часов содержание кислорода в газе на входе повышается до 4 - 5 % с продолжением подачи газа в течение не менее часа и строгом контроле за температурой в слое катализатора. В результате пассивации пирофорные соединения переводятся в формы, не способные к самовозгоранию.

При выгрузке катализатора должна быть предусмотрена возможность подачи (через шланг) инертного газа или водяного пара в случае загорания катализатора.

2.4.4 Обоснования выбора катализатора по данным патентного поиска

Известен способ получения катализатора гидроочистки, включающий смешение соединений никеля и молибдена с гидроокисью алюминия, фильтрование, формовку, сушку и прокаливание, в котором в качестве соединений никеля и молибдена используют суспензию молибдатов никеля, получаемую растворением парамолибдата аммония в водном растворе перекиси водорода с последующим введением в нее нитрата никеля [15].

Известен способ получения катализатора гидроочистки, путем осаждения гидроксида алюминия сульфатным методом и введение в гидроксид алюминия сначала солей молибдена, а затем никеля при температуре 80°C и непрерывном перемешивании с последующей обработкой массы азотной или соляной кислотой [16].

Недостатками вышеуказанных способов являются: многостадийность приготовления катализатора, значительное количество отходов на промежуточных стадиях, а также недостаточная активность катализатора при невысоких температурах и давлениях процесса гидроочистки

Также известен способ приготовления катализатора гидроочистки на основе оксидов молибдена и никеля с применением термодиспергированного аморфизированного оксида алюминия, включающий смешение исходных реагентов, фильтрацию, формовку и термообработку каталитической композиции [17].

Указанный способ позволяет значительно уменьшить количество отходов, но получаемый катализатор имеет недостаточную активность по удалению сернистых соединений.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения катализатора гидроочистки, заключающийся в смешении гидроксида алюминия и сухих порошков оксидов молибдена и никеля с последующим формованием, сушкой и прокалкой при 550°C и обработкой азотной кислотой 0,015 - 0,025 моль на моль Al2O3 [18].

Недостатком указанного способа является недостаточная обессеривающая активность катализатора с тенденцией снижения ее даже при увеличении в его составе активных компонентов - оксида молибдена и оксида никеля, что связано с перераспределением и блокировкой активных центров катализатора, а также многостадийность технологии приготовления.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения катализатора гидроочистки дизельного топлива, обеспечивающего повышение обессеривающей активности катализатора и упрощение технологического процесса приготовления катализатора за счет сокращения количества стадий.

Суть процесса заключается в протекании экзотермических реакций между исходными порошковыми компонентами в волне горения. Это приводит к реализации высоких температур (выше температуры плавления продуктов реакции, до 3000°C) и формированию расплава продуктов синтеза, состоящего из двух фаз - многокомпонентного интерметаллида и оксида алюминия. Вследствие их взаимной нерастворимости и разницы в удельных весах происходит фазоразделение и кристаллизация, образующийся слиток представляет собой двухслойный продукт, где нижний слой формирует металлическая фаза, а верхний - оксидная (Al2O3). Малое время синтеза (несколько десятков секунд) и защита поверхности металлической фазы от окисления расплавом Al2O3 позволяют проводить процесс на воздухе.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно смешивают сухие порошки оксидов никеля, молибдена и алюминия в соотношении 35 - 67 % оксида молибдена, 9 - 17 % оксида никеля, остальное - порошок алюминий. Из полученной смеси формируют путем прессования таблетки заданного размера и массы, например, диаметром 6 - 12 мм и массой 3 - 5 г. Начальная относительная плотность варьируется в пределах 60 - 70 %).

Затем таблетки размещают в тугоплавкой форме с внутренним высокотемпературным защитным покрытием из оксидной фазы на основе корунда и органического связующего.

Указанную форму помещают в центрифугу и производят ее вращение с величиной центробежного ускорения 4 - 80 g, где g - ускорение свободного падения. В процессе вращения центрифуги инициируют горение таблеток и поддерживают процесс горения в атмосфере воздуха при температуре выше температуры плавления компонентов смеси таблеток до получения интерметаллидного сплава.

После выгрузки из центрифуги полученного сплава его последовательно выщелачивают от алюминия раствором гидрооксида щелочного металла в течение 20 - 60 мин, промывают дистиллированной водой и стабилизируют раствором 10 % лимонной кислоты и 1 % перекиси водорода.

Реакция синтеза инициируется на воздухе с помощью раскаленной электрическим током вольфрамовой спирали. Зона реакции распространяется по образцу во фронтальном режиме за счет сильно экзотермического взаимодействия исходных реагентов. Температура горения, согласно термодинамическому анализу, близка к температурам плавления интерметаллидной фазы. Окончание проведения процесса фиксировали по резкому падению температуры, например, с 2500°C до 1800°C и ниже в связи с прекращением процесса горения и началом охлаждения расплава. Обычно время процесса горения в синтезе с образованием интерметаллидного сплава в зависимости от массы сплавляемых образцов составляет 10 - 60 сек.

Дополнительная щелочная обработка этих интерметаллидных сплавов с целью увеличения поверхности расширяет круг областей их применения. В процессе СВС катализаторов и носителей при высокой температуре и малом времени синтеза (до нескольких секунд) образуются структуры с высокой дефектностью кристаллической решетки. После прохождения волны горения, в процессе остывания проходят постпроцессы - продолжение формирования структуры и состава активных структур катализаторов. В связи с этим условия охлаждения (скорость охлаждения может составлять сотни градусов в минуту). Межатомные расстояния и энергетическое состояние атомов в кристаллических катализаторах являются важными факторами, влияющими на их активность.

Таким образом, отличием является то, что для синтеза катализатора используют не сухие соли никеля и молибдена, а непосредственно сухие порошки оксидов этих металлов, а вместо пропиточного способа синтеза катализаторов с последующей кислотной обработкой и многостадийной промывкой и термообработкой, применяют технологию прямого получения интерметаллидного сплава методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, с последующим выщелачиванием атомов алюминия и получением активного катализатора гидроочистки с наноструктурированной поверхностью созданной активными центрами оксидов молибдена и никеля.

На основании патентного обзора был выбран полиметаллический АКМ катализатор для гидроочистки дизельной фракции отечественного производства, фирмы КГШЦ-08 производимый по ТУ 2177-045-33160428-2008.

Таблица 6 - Данные о катализаторе КГШЦ-08

Катализатор КГШЦ-08

Массовая доля компонентов катализатора, %:

Марка АКМ

1) Содержание МоО3

17,4-18,0

2) Содержание NiO или СоО

4,2-4,5

3) Содержание SiO2

9,0-9,5

4) Содержание Na2O

0,05

Физические характеристики и каталитические свойства:

1) Диаметр шариков, мм

1,8 ± 0,3

2) Насыпная плотность, г/смі

0,45 ± 0,05

3) Прочность, кг/шар не менее

0,4

4) Удельная поверхность, м2/г, не менее

240

5) Массовая доля пыли и крошки, %, не более

1,0

Срок службы, лет

5

Производитель данного катализатора, научно-производственная фирма «Олкат».

Использование в предлагаемом способе метода СВС даже при получении катализатора, идентичного по химическому составу, синтезированному традиционным методом, приводит к образованию отличной от него структуры, что позволяет рассматривать СВС-продукты, как новый класс катализаторов и носителей [19].

2.5 Реакторы

Реактор является наиболее ответственным аппаратом в процессе гидроочистки, так как от его успешной работы зависит экономичность процесса и качество получаемой продукции. В реакторе осуществляется каталитический процесс гидроочистки дистиллятных фракций над стационарным слоем катализатора.

Реакторы представляют собой полые вертикальные цилиндрические аппараты, различающиеся направлением потока, сырья, размещением катализатора, материальным оформлением и внутренними деталями.

По материальному оформлению могут быть реакторы из углеродистой или низколегированной стали, защищенной внутренней футеровкой, биметаллические и монометаллические.

Корпуса первых реакторов с внутренней футеровкой изготовляли из углеродистой и марганцовистой сталей и снабжали торкрет-бетонной футеровкой. Футеровка необходима для снижения температуры корпуса в целях уменьшения уровня напряжений в металле, защиты его от сероводородной и водородной коррозии и сокращения расхода металла. Торкрет-бетонная футеровка имеет довольно сложную систему армирования, состоящую из шпилек с шайбами и гайками, двух сеток (причем одна из них панцирная).

Футеровка состоит, в основном, из молотого шамотного легковеса, в качестве связующего применяется глиноземный цемент. Смесь наносят на стенки корпуса с помощью торкрет-пушки. В верхней части реактора предусмотрен кожух (зонт) для выравнивания тепловых потоков на футеровку в зоне входа и распределения сырьевой смеси в реактор. Футеровка обладает рядом недостатков: трудоемка в изготовлении (реакторы футеруют непосредственно на установках; в зимнее время требуются специальные укрытия с обогревом); не исключает местных перегревов корпуса реактора, требует частого ремонта; не дает возможности проводить периодический осмотр внутренней поверхности корпуса; затрудняет гидроиспытания. Кроме того, отсутствует надежный способ контроля качества футеровки.

В связи с тем, что футеровка не всегда предохраняет корпус реактора от местных перегревов, для реакторов с футеровкой вместо углеродистой применяют хромомолибденовую сталь марки 12ХМ.

В настоящее время реакторы для гидроочистки моторных топлив как аппараты с умеренной температурой процесса (до 420 °С) проектируют и изготавливают с корпусом из двухслойной стали марки 12ХМ + 08Х18Н10Т без внутренней футеровки. Эти реакторы свободны от недостатков, присущих реакторам с футеровкой и несмотря на то, что они дороже футерованных в 2 - 2,5 раза, первоначальные капитальные затраты на изготовление окупаются надежностью их в эксплуатации.

2.5.1 Выбор принципиальной конструкции реактора

При выборе конструкции реактора следует учитывать ряд технологических факторов: природу сырья, объемную скорость подачи сырья, фазовое состояние исходной смеси, тепловой эффект реакции и гидродинамический режим [20 - 23].

Для гидроочистки дизельного топлива при наличии жидкой фазы и значениях теплового эффекта реакции выше 63 кДж/кг используется секционный реактор (рис. 2).

Диаметр и высота зависят от мощности установки и технологической схемы процесса и могут находиться в пределах: диаметр 1400 - 3200 мм; высота 6000 - 24 000 мм.

Корпус и днища реактора выполняют из двухслойной стали 12ХМ + 0Х18Н10Т и рассчитывают на прочность по источнику давления, поэтому предохранительные клапаны не устанавливают.

Катализатор загружают в реактор двумя слоями. Газо-сырьевой поток направляют аксиально сверху вниз.

Назначение внутренних деталей реактора с нисходящим потоком газо-сырьевой смеси. Гаситель потока служит для предотвращения размывания верхнего слоя насадки и защиты распределительной тарелки от эрозии путем снижения кинетической энергии газо-сырьевого потока при ударе об отбойные пластины. Гаситель потока устанавливают в штуцере ввода газо-сырьевой смеси.

Распределительная тарелка способствует равномерному распределению жидкой фазы над слоем катализатора, улавливанию продуктов коррозии и выравниванию скоростей потока паров. Ее монтируют на расстоянии 800--1000 мм от низа отбойной пластины гасителя потока. На тарелке равномерно размещают переточные патрубки, защищенные сверху козырьками. Суммарная площадь переточных патрубков должна быть не менее 90% площади свободного сечения реактора.

Колосниковые решетки предназначаются для размещения секций катализатора. На колосниковую решетку укладывают сетку с размером ячеек в свету 2 мм. Для снижения гидравлического сопротивления на границе с сеткой на решетку насыпают слой (высотой 250 мм) фарфоровых шаров диаметром 12 мм. На этот слой равномерно загружают катализатор, на котором также размещают фарфоровые шары переменного диаметра от 10 до 24 мм (высота слоя 150 мм). Фарфоровые шары предотвращают шевеление катализатора при повышенных скоростях и задерживают продукты коррозии.

1 - гаситель потока; 2 - распределительная тарелка; 3 - фильтр; 4 - штуцер для выгрузки катализатора; 5 - колосниковые решетки; 6 - штуцер для термопары; 7 - охлаждающее устройство; 8 - сборник; 9 - фарфоровые шары;

I - сырье; II - хладагент; III - продукт.

Рисунок 2 - Двухсекционный (а)

Фильтр улавливает продукты коррозии из газо-сырьевого потока перед его поступлением в реакционную зону. Фильтр представляет собой набор перфорированных стаканов высотой 550 мм каждый, размещенных в верхней части первого слоя катализатора таким образом, чтобы верхний обрез стаканов был на одном уровне со слоем фарфоровых шаров. Стаканы размещают равномерно по сечению реактора. Верхние обрезы стаканов защищены козырьком. Суммарная площадь свободного сечения стаканов должна быть не менее 90 % площади сечения реактора.

Сборник предотвращает унос катализатора из реактора с продуктами реакции. Он состоит из перфорированной обечайки, которая для удобства монтажа выполнена из двух половин, и крышки к ней. Поверх этого устройства натянуты два слоя сетки. Сборник приваривают над выходным штуцером в нижней части днища, которую заполняют фарфоровыми шарами диаметром 24 мм, а поверх них насыпают слой (высотой 150 мм) шаров диаметром 12 мм. После этого равномерно загружают катализатор. Такое размещение катализатора предотвращает его спекание и, таким образом, обеспечивает сыпучесть его при выгрузке.

Охлаждающее устройство монтируют при секционной конструкции реактора. Оно представляет собой перфорированную по бокам трубу, равную по длине примерно 90 % диаметра реактора, и размещается в средней части между секциями. Расстояние охлаждающего устройства до нижележащего слоя катализатора не должно быть менее 400 мм. Данная конструкция применима при охлаждении газовым потоком.

Многозонные термопары служат для контроля температуры по высоте слоя катализатора. Этот контроль особенно важен при регенерации катализатора. Обычно симметрично располагают три вертикальные термопары на 10 точек с шагом 400 мм. В секционном реакторе дополнительно предусмотрена горизонтальная многоточечная термопара, размещаемая в слое катализатора под вводом хладагента. Штуцер для термопары на корпусе реактора располагается на стороне, противоположной штуцеру ввода хладагента [14].

2.6 Описание технологической схемы

Принципиальная технологическая схема установки гидроочистки дизельной фракции представлена на рисунке 3

Способ осуществляется следующим образом. Исходное дизельное топливо 1 смешивается с циркулирующим ВСГ 2, нагревается последовательно в теплообменниках 3 и трубчатой печи 4 и поступает в реактор 5. Выходящая из реактора 5 реакционная смесь охлаждается в теплообменниках 6 и поступает в сепаратор высокого давления 7. Выходящий из сепаратора высокого давления 7 циркулирующий ВСГ, загрязненный сероводородом, поступает на блок очистки ВСГ от сероводорода 8. После последнего очищенный циркулирующий ВСГ 2 компрессором 9 подают на смешение с исходным дизельным топливом 1, а сероводород 10 - на дальнейшую переработку и утилизацию. Из потока циркулирующего ВСГ производят, отдув ВСГ 11, а в поток вводят свежий ВСГ 12. Жидкую фазу сепаратора высокого давления 13 делят на две части. Первую из них в количестве 15-25 масс. % от исходного сырья насосом 14 возвращают (рециркулируют) на смешение с исходным дизельным топливом 1, а оставшуюся часть нагревают в нагревателе 15 и подают в стабилизационную колонну 16. С верха стабилизационной колонны выводят углеводородные газы и бензин-отгон 17, а с низа - гидроочищенное дизельное топливо 18.

Существенным отличительным признаком является то, что часть жидкой фазы сепаратора высокого давления в количестве 15 - 25 масс. % от исходного сырья рециркулируют в исходное дизельное топливо.

1 - исходное дизельное топливо; 2 - циркулирующий ВСГ; 3, 6 - теплообменники; 4 - трубчатая печь; 5 - реактор; 7 - сепаратор высокого давления; 8 - блок очистки ВСГ от сероводорода; 9 - компрессор; 10 - сероводород; 11 - отдув ВСГ; 12 - свежий ВСГ; 13 - жидкая фаза сепаратора высокого давления; 14 - насос; 15 - нагреватель; 16 - стабилизационная колонна; 17 - углеводородные газы и бензин-отгон; 18 - гидроочищенное дизельное топливо.

Рисунок 3 - Принципиальная технологическая схема установки гидроочистки дизельной фракции

2.6.1 Материальный баланс гидроочистки дизельной фракции

Технологический режим и материальный баланс гидроочистки дизельной фракции представлены в табл. 7, 8.

Таблица 7 - Технологический режим гидроочистки дизельной фракции

Парциальное давление водорода в реакторе, МПа

4,5

Температура на входе в реактор, °С:

в начале работы

380

в конце работы (до регенерации катализатора)

420

Содержание водорода в циркулирующем газе, % об.

85

Объемная скорость подачи сырья, ч-1

2 - 3

Начальное содержание серы в сырье, % масс.

0,8

Конечное содержание серы в гидроочищенной дизельной фракции

0,034

Таблица 8 - Материальный баланс гидроочистки дизельной фракции

Взято, % масс.

Сырье

100,0

100-й водород

0,4

Всего

100,4

Получено, % масс.

Гидроочищенная дизельная фракция

96,9

Бензиновый отгон

1,3

Углеводородный газ

0,6

Сероводород

1,2

Потери

0,4

Всего

100,4

Эффективность способа заключается в том, что рециркуляция части гидроочищенной жидкой фазы сепаратора высокого давления в сырье позволяет дополнительно подвергнуть гидроочистке трудногидрируемые серосодержащие соединения и тем самым повысить глубину гидрообессеривания на 3-6 % [8].

2.7 Обоснование соответствия технологии принципам наилучших доступных технологий

Установка каталитической гидроочистки технически возможна при наличии реакторов гидроочистки и регенерации катализатора. Отходами являются водород (3 класс опасности) и углеводородный газ (4 класс опасности) в соответствии с Федеральный Классификационный Каталог Отходов (редакция от 22.05.2017).

Проанализируем выбранную технологию, соответствует ли она наилучшей доступной технологии.

Рисунок 4 - Логический подход для принятия решения по НДТ

Согласно логическому подходу для принятия решения по НДТ (рисунок 4), рассмотрим выбранную технологию каталитической гидроочистки дизельной фракции.

Технически возможно?

Данная технология является технически возможной так как используется типовое для каталитических процессов оборудование, и полиметаллический катализатор отечественного производства для решения импортозамещения:

- колонну стабилизации;

- трубчатая печь, холодильники;

- стальные реакторы со стационарным слоем катализатора;

- насосы и сепараторы, удовлетворяющие параметрам технологического процесса;

- катализатор, срок службы которого составляет 5 лет.

Есть выгоды для окружающей среды?

При использовании технологии. Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) 2017 г., образуются отходы 3 класса опасности менее опасные чем подобные 2 класса опасности

4 41 002 03 49 3 - Отработанные бифункциональные катализаторы на основе оксидов алюминия, молибдена с содержанием никеля не более 35,0 %.

«ГН 2.1.6.3492», в котором указаны предельно допустимые концентрации вредных веществ (таблице).

Таблица 9 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ

Вещество

ПДК (м.р.), мг/м

ПДК (с.с.) 50 мг/м3

Класс опасности

Углеводороды С6-С10

50

5

3

Углеводороды предельные С1-С5

200

50

4

Сероводород

0,008

-

2

Углеводороды предельные С12-С19

1,0

-

4

Выгоды для атмосферного воздуха:

- направление выбросов в заводскую факельную систему на обезвреживание (сжигание) для предотвращения выбросов взрывоопасных углеводородных газов в атмосферу при аварийных остановах установки;

- использование в качестве топлива природного газа и горелок с низким образованием окислов азота позволяет снизить их концентрацию в дымовых газах технологической печи и котельной;

- для предотвращения выбросов взрывоопасных углеводородных газов в атмосферу при аварийных остановах установки выбросы направляются в факельную систему на обезвреживание (сжигание);

- аминовая доочистка отходящих газов от H2S;

- использование современного катализатора марки КГШЦ-08, обеспечивающего повышение обессеривающей активности катализатора и упрощение технологического процесса приготовления катализатора, тем самым минимизируя отход при производстве;

- регенерация амина, повторное использование, т.е. рециклинг абсорбента.

Выгоды для окружающей среды больше экономических затрат?

На установках используется базовое оборудование нефтяной промышленности.

Установки гидроочистки находятся в составе крупных нефтеперерабатывающих комплексов, поэтому сырье (дизельная фракция) поступает непосредственно с других установок напрямую на гидроочистку.

Сырьевой ресурс (ДТ С12-С19 - 4 КО - малоопасное, ПДК в воздухе рабочей зоны, 300 мг/м3 по ГОСТ 12.1.007) не является экологически опасным и является доступным для использования.

Использование блоков осушки ВСГ и сырья с периодическим переключением на регенерацию, что позволяет сократить металлоемкость установки, расходы материалов, реагентов, энергоресурсов и эксплуатационные расходы;

Затраты целесообразны для данной отрасли промышленности?

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что затраты целесообразны для нефтегазовой промышленности, так как она позволяет достигнуть остаточное содержание серы в гидроочищенной дизельной фракции 0,034 % масс., относится к экологическому классу К4 - не более 0,05 % масс. [25]. Следовательно, выбранная в данной курсовой работе технология является наилучшей доступной технологией.

Заключение

В данной курсовой работе показан процесс каталитической гидроочистки дизельной фракции с проведением патентного поиска по инновационным технологическим схемам установки.

В процессе работы, на основе литературных данных, были изучены научно-технические основы процесса гидрирования серо-, азот-, кислородсодержащих соединений и непредельных углеводородов.

В курсовой работе представлено последнее на сегодняшний день аппаратурно-технологическое оформление процесса. Представлена характеристика всего оборудования, использованного в технологическом процессе, а также параметры их эксплуатации.

Предложена возможная модернизация и решения по увеличению энергоэффективности установки, путем рециклинга настабильного гидрогенизата в сырье для более глубокой гидроочистки.

Из материального баланса следует что выход гидроочищенной дизельной фракции составляет 96,9 % масс., а также бензин отгон 1,3 % масс., углеводородный газ 0,6 % масс, сероводород 1,2 % масс., и потери составляют 0,4 % масс.

Приведена принципиальная схема, характеристика сырья, продукции, материалов, реагентов, а также обоснование соответствия технологии принципам НДТ.

Удаление сернистых соединений из дистиллятов способствует значительному увеличению моторесурсов двигателей, снижению или полному устранению коррозии аппаратуры при переработке и транспортировании гидроочищенных нефтяных фракций, улучшению цвета и запаха продуктов, а также увеличению их стабильности к смолообразованию при хранении. Кроме того, применение малосернистых топлив предотвращает загрязнение воздуха тем самым сохраняя экологию окружающей среды.

Список использованных источников

1. Ипатьев В. Н., Каталитические реакции при высоких температурах и давлениях. М. - Л., Изд. АН СССР, 2012 г. - 778 с.

2. Ипатьев В. Н., Белопольский М. Н., Немцов М. С., труды конференции по крекингу и гидрогенизации, ГНТИ, 1931 г. 147 с.

3. Немцов М. С. Физико-химические обоснования крекинга в присутствии водорода. Сборник «Деструктивная гидрогенизация топлив». Госхимиздат, 1934 г. - 48 с.

4. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.

5. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / Под редакцией М.Г.Рудина. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. - 336 с. - с.157-161

6. Логинов С.А., Лебедев Б.Л., Капустин В.М. и др. Разработка новой технологии процесса гидрообессеривания дизельных топлив. - Нефтепереработка и нефтехимия. - №11. - 2001. - c.67-74

7. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. - М.: Химия, 1999. - 586 с. - c.439-441

8. Патент РФ № 2323958. Способ гидроочистки дизельного топлива / Тараканов Г.В. (RU), Нурахмедова А.Ф. (RU), Попадин Н.В. (RU), Тараканов А.Г. (RU) 26.02.2007 г.

9. Химия сераорганических соединений, содержащихся в нефтях. Т. 1. Уфа, изд. башкирского филиала АН СССР, 1958 г. 230 с.

10. Нефтепродукты. Свойства, качество, применение. Под ред. Б. В. Лосикова. М., «Химия», 1966 г. 776 с.

11. Аспель Н.Б., Демкина Г.Г. Гидроочистка моторных топлив. - Л.: Химия, 1977. - 160 с.

12. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. - М.: Бюро НДТ, 2017. - 643 с.

13. Ластовкин Г.А. (ред.). Промышленные установки каталитического риформинга. - Л.: Химия, 1984. - 231 с.

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

15. Патент РФ № 2179886. Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных дистиллятов / Дианова С.А. (RU), Ковальчук Н.А. (RU), Мунд Н.С. (RU), Карельский В.В. (RU). 27.02.2002 г.

16. Патент РФ № 2137541. Катализатор гидроочистки нефтяного сырья и способ его приготовления / Вязков В.А. (RU), Левин О.В. (RU), Власов В.Г. (RU), Логинова А.Н. (RU), Томина Н.Н. (RU), Шарихина М.А. (RU), Шафранский Е.Л. (RU), Лядин Н.М. (RU), Борисов В.П. (RU), Олтырев А.Г. (RU). 20.09.1999 г.

17. М.И. Целютина, И.Д. Резническо и др. «Экология и промышленность России», июль 2005 г.

18. Патент РФ № 2073566. Способ приготовления алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки нефтяных фракций / Левин О.В. (RU), Голубев А.Б. (RU), Власов В.Г. (RU), Логинова А.Н. (RU), Олтырев А.Г. (RU). 27.09.1997 г.

19. Патент РФ № 2491123. Способ получения катализатора гидроочистки дизельного топлива / Борщ Вячеслав Николаевич (RU), Санин Владимир Николаевич (RU), Юхвид Владимир Исаакович (RU), Колесников Сергей Иванович (RU). 17.07.2012 г.

20. Орочко Д. И. Теоретические основы ведения синтеза жидких топлив. М. - Л., Гостоптехиздат, 1951 г. 460 с.

21. Зиновьев А. П., Орочко Д. И. О принципах управления реакционными устройствами для гидрогенизации топлив. Труды ВНИГИ. Вып. II. М. - Л., Гостоптехиздат, 1950 г. 356 с.

22. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. Москва, «Химия» 1969. 622 с.

23. Нагиев М. Ф. Основы разработки комплексных химических процессов и проектирования реакторов. Баку, Аз. гос. изд-во, 1961. 490 с.

24. Приказ Федеральной службы по надзору в сфере природопользования от 22.05.2017 г. № 242 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов») 223 с.

25. ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009) «Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия (с Поправкой)»

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Составление функциональной схемы автоматизации технологической установки. Кривая разгона объекта по каналу регулирования, выбор типа регулятора. Определение пригодности регулятора и параметров его настроек и устойчивости системы по критерию Гурвица.

    курсовая работа [175,1 K], добавлен 10.05.2009

  • Краткое описание, принципиальная тепловая схема и основные энергетические характеристики паротурбинной установки. Моделирование котла-утилизатора и паровой конденсационной турбины К-55-90. Расчет тепловой схемы комбинированной энергетической установки.

    курсовая работа [900,4 K], добавлен 10.10.2013

  • Описание принципа действия силовой схемы и схемы управления компрессорной установки. Расчет основных параметров электродвигателя, питающего кабеля. Формирование графиков, составление технологической карты электромонтажные работы компрессорной установки.

    отчет по практике [377,0 K], добавлен 26.06.2014

  • Характеристика дизельной установки. Выбор главного двигателя и предварительный расчет винта. Принципиальные схемы энергетических систем судовых установок. Расчет судовой электростанции и энергетических запасов. Подбор соответствующего оборудования.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2011

  • Проектирование автоматизированного электропривода насосной установки системы горячего водоснабжения. Анализ технологического процесса и работы оператора. Расчетная схема механической части электропривода. Выбор систем электропривода и автоматизации.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 16.05.2012

  • Особенности при формировании функциональной схемы холодильной установки. Расчёт теплообменного оборудования. Выбор конденсатора. Кожухотрубные испарители. Расчёт толщины изоляции. Выбор градирни и насоса. Выбор оптимальных параметров режима работы.

    курсовая работа [893,1 K], добавлен 14.01.2013

  • Принципиальная схема двухконтурной утилизационной парогазовой установки. Определение теплофизических характеристик уходящих газов. Приближенный расчет паровой турбины. Определение экономических показателей парогазовой установки. Процесс расширения пара.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2014

  • Назначение вентиляционных установок и воздуховодов атомных электростанций. Основы проектирования и примерная схема специальной технологической вентиляции реакторного отделения. Обеспечение допустимых температур воздуха в производственных помещениях.

    курсовая работа [939,0 K], добавлен 25.01.2013

  • Рассмотрение технологической схемы теплоутилизационной установки. Расчет печи перегрева водяного пара и котла-утилизатора. Составление теплового баланса воздухоподогревателя, определение коэффициента полезного действия и эксергетическая оценка установки.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.10.2014

  • Назначение и область применения реакторной установки, ее техническая характеристика и анализ свойств. Модернизированная гидравлическая схема, ее отличительные черты и структура. Нейтронно-физический расчет установки, его проведение различными методами.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 11.02.2016

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.