Технология переработки нефти методом каталитического крекинга
Анализ продукции каталитического крекинга. Характеристика технологии переработки нефти методом каталитического крекинга. Структура технологического процесса переработки нефти, её анализ. Динамика трудозатрат при переработке нефти каталитическим крекингом.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.06.2012 |
| Размер файла | 133,3 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.
Графически структуру технологического процесса представляют на соответствующих иерархических уровнях: технологических операций (элементами структуры являются технологические и вспомогательные операции), переходов (элементами структуры являются технологические и вспомогательные переходы) и рабочих и вспомогательных ходов (элементами являются рабочий и вспомогательный ходы). Пример графического представления структуры технологического процесса переработки нефти методом каталитического крекинга представлен на рис. 4.1, 4.2, 4.3. Здесь введено понятие «временные связи» с целью отображения факта либо одновременного, либо поочередного во времени выполнения технологических и вспомогательных действий.
Конечной целью исследования структуры технологического процесса является выявление его рабочих и вспомогательных действий, так как их дальнейшее совершенствование и изменение позволит неограниченно повышать производительность технологического процесса и производства в целом.
В структуре технологического процесса различают два вида связей между элементами: предметные (по предмету труда) и временные (по времени осуществления), строго говоря, как таковых временных технологических связей не существует. Причины введения такого условного понятия отражены выше. В любом технологическом процессе предметные связи всегда последовательны. Технологические операции следуют строго одна за другой.
Внутри операции последовательность вспомогательных и технологических переходов также однозначна и неизменна.
В основе технологического перехода каталитического крекинга лежит химическое превращение исходного сырья (в присутствии катализатора). Вспомогательные переходы необходимые для осуществления технологического перехода связаны с подачей сырья (тяжелого газойля и легкой фракции вакуумной перегонки) и катализатора. Для реализации же рабочего хода (образование молекул углеводородов) нужно два вспомогательных хода: движение сырья в райзер и одновременно с ним движение катализатора.
В процессе переработки нефти методом каталитического крекинга рабочие и вспомогательные действия осуществляются одновременно, т.е. совмещены во времени, но разнесены в пространстве, а значит, это процесс с непрерывным технологическим циклом.
Чтобы перейти к предложению конкретных направлений реализации того или иного пути развития технологического процесса, необходимо достаточно полно уяснить техническую сущность рабочих и вспомогательных действий, знать средства труда, предмет труда, характер воздействия орудий на предмет труда. Любое предложение требует пояснений, подтверждающих его целесообразность.
Так как предмет труда перерабатывается с помощью средств производства, то рабочие и вспомогательные элементы технологического процесса представляют собой некоторые движения исполнительных механизмов машин и устройств, т.е. оборудования. Задача развития технологии часто сопряжена с усовершенствованием технических устройств, ее реализующих. Если проблема усовершенствования вспомогательных действий решается без принципиального изменения типа воздействия на предмет труда, то совершенствование рабочих ходов требует и предполагает такое изменение.
Необходимо отметить, что мы ищем новый тип рабочих действий (рабочего хода) не на пустом месте, а в области, как правило, пока не использованных свойств предмета труда и средств труда. Дело в том, что любая технология основана на применении лишь одного, иногда нескольких, свойств предмета труда. Например, при обработке металлов резанием не используются такие свойства металлов, как электропроводность, окисляемость, пластичность и т.д. Даже простой карандаш кроме прямого функционального свойства оставлять след на бумаге может быть использован в качестве стержня, перемычки, дырокола и т.д. Поэтому предлагать новый тип рабочего хода необходимо, акцентируя внимание на не использованные свойства предмета труда.
5. Система технологических процессов химико-лесного комплекса и место в нем нефтепереработки
5.1 Характеристика и структура химико-лесного комплекса
Любой конкретно взятый технологический процесс имеет, как правило, связи с другими технологическими процессами и образует систему технологий.
Определить роль и место анализируемой технологии в функционировании системы технологических процессов - значит иметь возможность оценить качество данной технологии и всей системы, наметить направления их развития.
Любые системы, в том числе и технологические, создаются для выполнения новой функции, которую необходимо охарактеризовать.
В химико-лесном комплексе применяются следующие технологии производства: серной кислоты, аммиака или азотной кислоты, азотных удобрений (карбамида или аммиачной селитры), фосфорных удобрения (простого или двойного суперфосфата), калийных удобрений (флотационным или галлургическим методом), переработки нефти (прямая перегонка или каталитический крекинг), синтетических волокон (капрон или лавсан), производства и переработки пластмасс (полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида), каучука и резинотехнических изделий. В соответствии с технологией производства каждого комплекса выпускаются соответствующие виды продукции, без которых невозможно существование современного общества.
Влияние химической индустрии на темпы общественного производства непрерывно усиливается. Во-первых, химическая технология предлагает другим отраслям народного хозяйства множество уникальных материалов, способствующих их прогрессу (нитрид бора, искусственные алмазы, химические волокна, синтетические каучуки, электрокерамика, полупроводниковые материалы и т. д.). Во-вторых, химические наука и технология способствуют развитию других отраслей народного хозяйства за счет внедрения в них новых эффективных способов воздействия на предметы труда (гальванотехника, отбеливание тканей, биохимический синтез, обогащение руд, переработка топлив, электрохимическая обработка металлов и т. д.).
5.2 Определение направлений совершенствования химического комплекса
Эта система технологических процессов характеризуются наличием и параллельных и последовательных связей, поэтому называется комбинированной (рис. 5.1). Однако в такой системе всегда можно выделить параллельные и последовательные подсистемы, в рамках которых необходимо решать различные производственные задачи. Если стоит задача развития технологического процесса, то необходимо выделить параллельную подсистему, включающую изучаемый технологический процесс.
Если стоит задача увеличения объема выпуска продукции, то необходимо выделить последовательную подсистему, опять же включающую рассматриваемый технологический процесс (см. рис. 5.1).
Очевидно, что для увеличения объема выпуска продукции и развития самого технологического процесса необходимы различные предпосылки. Так, совершенствование технологии, как правило, сопряжено с дополнительными затратами на научные исследования, необходимостью остановки технологического процесса на реконструкцию, потерями прибыли на это время и т.д.
Систему технологических процессов так же, как и отдельный процесс, можно характеризовать показателем уровня технологии.
Для решения задач, относящихся к уровню технологических систем, следует использовать соответствующие параметры, то есть параметры в целом характеризующие технологические процессы, составляющие систему и саму систему. Ранее применяемые удельные параметры трудозатрат и производные от них параметры не отвечают этому требованию. Однако путем умножения удельных параметров L, У, В на объемное (затраченное на весь объем выпуска технологического процесса) значение живого труда Тж0 можно получить соответствующие объемные параметры Q, Ф ,Ф, где Q - объем выпуска технологическим процессом, - объемное значение уровня технологии технологического процесса, Ф - затраты прошлого труда в технологическом процессе.
где N - порядковый номер элемента в системе.
Таблица 5.2
Объёмные параметры системы технологических процессов химико-лесного комплекса
|
Элемент системы |
Q |
Ф |
Тж0 |
||
|
1 |
11,9 |
10,33 |
16,56 |
11,04 |
|
|
2 |
10,86 |
3,39 |
35,09 |
12,09 |
|
|
3 |
16,04 |
5,52 |
47,34 |
13,14 |
|
|
4 |
21,58 |
5,25 |
88,04 |
14,19 |
|
|
5 |
21,52 |
7,23 |
64,05 |
15,25 |
|
|
6 |
26,39 |
11,29 |
61,94 |
16,29 |
|
|
7 |
30,51 |
15,81 |
58,78 |
17,34 |
|
|
8 |
12,51 |
1,84 |
80,92 |
18,39 |
|
|
9 |
24,49 |
8,55 |
70,04 |
19,44 |
Высчитаем объемные параметры технологического процесса по каждой технологической системе.
1.Параллельная система:
(5.1)
где Qс - системный выпуск, Фс - затраты прошлого труда в системе.
Q7,8,9= 30,51+12,51+24,49=67,51[руб. (продукц.)]
Ф7,8,9= 26,2 [(руб.(прибл.) /руб.(затр.труда жив.)]
7,8,9=173,95 [руб. /руб.]
2.Последовательная система:
(5.2)
(5.3)
где i - номер элемента системы, i = 1,N; N - число элементов системы.
Q6(7,8,9)=2*Q6=2*26,39=52,78 [руб. (продукц.)]
Ф6(7,8,9)= 26,17+11,25=37,49 [(руб.(прибл.) /руб.(затр.труда жив.)]
6(7,8,9)=74,305 [руб. /руб.]
3. Последовательная система:
4.
Q2,3=2*Q2=2*10,86=21,72 [руб. (продукц.)]
Ф2,3=8,91[(руб.(прибл.) /руб.(затр.труда жив.)]
2,3=53,24[руб. /руб.]
5. Параллельная система:
Q1(2,3)4,5(6,7,8,9)= 13,15+21,78+21,58+21,5+52,8=130,81[руб. (продукц.)]
Ф1(2,3)4,5(6,7,8,9)= 10,38+8,91+5,25+7,17+37,42=69,13[(руб.(прибл.) /руб.(затр.труда жив.)]
1(2,3)4,5(6,7,8,9)=247,52[руб. /руб.]
Для определения соответствия между уровнем технологии технологического процесса и всей системы необходимо сделать обратный переход от значения уровня технологии системы с к удельному Ус.
(5.3)
где - затраты живого труда системой технологических процессов.
(5.4)
где i - номер элемента системы, i = 1,n; n - число элементов (технологических процессов) в системе.
137,2 [руб. (затр. труда жив.)/руб. (прибыли)]
УC=247,52/137,2= 1,8,
Сопоставим значения уровня технологии, полученного в третьей главе, со значением, рассчитанным по (5.3).
0,83.
Только при приблизительном соответствии этих показателей система не будет сдерживать развитие технологического процесса и, наоборот, технологический процесс не создаст препятствий для увеличения уровня технологии (что и наблюдается в нашем случае).
Оценка соответствия реального состояния комбинированной технологической системы оптимальному определяется путем выяснения соответствия параллельных и последовательных подсистем указанному состоянию. Для этого необходимо рассчитать опт.с параллельных и последовательных систем и сравнить полученные значения с с соответствующих систем.
Для параллельной системы технологических процессов
(5.5)
где i - объемный уровень технологии i-го технологического процесса.
Для последовательной технологической системы
(5.6)
1. параллельная система:
7,8,9=209,87[руб. /руб.]
2. последовательная система:
6(7,8,9)=182,72[руб. /руб.]
3. последовательная система:
2,3=80[руб. /руб.]
4. параллельная система:
1(2,3)4,5(6,7,8,9)= 16,56+80+88,04+64,05+182,72= 431,37[руб. /руб.]
Таким образом, значение оптимального объемного уровня технологии, рассчитанное по (5.5) и (5.6) не соответствуют реальному значению объемного уровня технологии. Следовательно, можно сделать вывод о не соответствии реального состояния системы оптимальному.
Найдем тот дополнительный системный прирост продукции, который обеспечивается за счет оптимизации. Сравним реальный системный выпуск Qс (всей комбинированной системы) с оптимальной Qопт.с.
(5.7)
Зависимость (5.7) справедлива для последовательной и параллельной систем технологических процессов.
Qопт.с=172,68[руб. (продукц.)] > Qс=130,81[руб. (продукц.)] ДQ=32%
Следовательно, реальный выпуск системы не соответствует оптимальному выпуску.
6. Анализ перспективных направлений развития технологического процесса переработки нефти
Нефтеперерабатывающая промышленность характеризуется высоким уровнем затрат на сырье, электроэнергию, а также затрат, связанных с амортизацией основных фондов. Стоимость сырья при производстве нефтепродуктов составляет 50 -75% их себестоимости.
Уровень затрат в нефтепереработке существенно зависит от качества нефти, предопределяющего глубину ее переработки, технологическую схему завода, систему подготовки сырья. Экономичность производства нефтепродуктов определяется в первую очередь содержанием примесей. Так, при переработке высокосернистой нефти дополнительные затраты на перекачку и подготовку, очистку дистиллятной фракции и сырья вторичных процессов примерно в 1,5 раза выше, чем при переработке сернистой нефти.
Нефтеперерабатывающая промышленность является крупным потребителем энергии. В отрасли расходуется около 13% всей перерабатываемой нефти, причем доля ее прямого использования в качестве топлива составляет около 40%.
Основными и наиболее эффективными направлениями экономии топливно-энергетических ресурсов в отрасли является внедрение новых технологий, комбинирование и укрупнение мощностей, модернизация оборудования, совершенствование действующих технологических процессов. В первую очередь сюда следует отнести создание мощных комплексов для крекинга вакуумного газойля из сернистого мазута с блоками гидроочистки сырья и газофракционирования, а также комплексов по переработке мазута.
При увеличении мощности АВТ с 3 до 6 млн. т нефти в год капитальные затраты уменьшается на 25%. При этом сокращаются и эксплутационные затраты, а производительность труда повышается в 1,5 раза. Эффективно применение агрегатов более совершенных конструкций. Так, например, при одинаковых габаритах ректификационные колонны с сетчатыми тарелками обеспечивают более высокую производительность установки (примерно не 15%), чем колонны с желобчатыми тарелками.
Комбинирование установок ЭЛОУ, АВТ, каталитического крекинга, каталитического риформинга, блока очистки нефтепродуктов позволяет снизить капитальные (на 25-30%) и эксплуатационные (на 12-20%) затраты при переработке нефти.
Большие возможности снижения затрат общественного труда открывает комплексная автоматизация процессов нефтепереработки. Большое значение имеет создание и внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) с использованием средств вычислительной техники. АСУТП будут внедрены в первую очередь на мощных современных комплексах комбинированных систем по переработке мазута, установка для крекинга вакуумного газойля и сернистого мазута, а также на отдельных блоках для регулирования работы ректификационных колонн, на установках депарафинизации нефти.
Одно из основных направлений интенсивного развития экономики нашей страны - рациональное использование сырья. Поэтому необходимо обеспечивать высококачественную наиболее глубокую переработку нефти, газовый конденсат, попутный и природный газы.
Перевод энергетики с жидкого топлива на атомную энергию, природный газ, уголь позволит перерабатывать мазуты для получения светлых топлив и довести глубину переработки нефти до 65%.
Заключение
В результате проведения данной работы можно сделать следующие выводы:
1.Технология переработки нефти методом каталитического крекинга отличается от других методов. Главное ее отличие - это присутствие в процессе катализаторов. Их использование позволило получать более качественную продукцию.
2. Динамика трудозатрат - ограниченная.
3. Совершенствование технологического процесса переработки нефти осуществляется за счет повышения эффективности использования прошлого труда и снижения затрат живого труда, т. е. трудосбережение. В то же время реализуется убывающий тип отдачи дополнительных затрат прошлого труда.
4. Предел накопления прошлого труда равен 6,1 лет
5.Уровень технологии технологического процесса переработки нефти методом каталитического крекинга - 3,8, поэтому можно судить о неэффективности использования Тж и Тп, очень низком экономическом качестве и уровне технологии процесса переработки нефти методом каталитического крекинга.
6.Рационалистическое развитие каталитического крекинга целесообразно до времени t* (экономический предел накопления прошлого труда), при котором будет происходить снижение ТC.
7. Процесс переработки нефти включен в химико-лесной комплекс, который образует комбинированную технологическую систему.
8. В настоящее время происходит усовершенствование методов переработки нефти, и поиск новых более прогрессивных технологий.
Список литературы
1. Основы технологии важнейших отраслей промышленности: В 2. /Под ред. И.В. Ченцова. Мн., 1989.
2. Кохно Н.П. Практические задания по технодинамике: Метод. рекомендации. Мн., 1993.
3. Кохно Н.П. Общая экономическая теория технологического развития производства: монография/Н.П. Кохно. - Мн.: БГЭУ, 2003.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
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 07.11.2013Кривая 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 14.11.2010Общая 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 29.06.2015Схема 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 22.06.2012Анализ 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 07.10.2013Назначение и область применения установки каталитического крекинга. Процессы, протекающие при переработке нефти. Технологический и конструктивный расчет реактора. Монтаж, ремонт и техническая эксплуатация изделия. Выбор приборов и средств автоматизации.
дипломная работа [875,8 K], добавлен 19.03.2015Описание 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 12.03.2015Характеристика современного состояния нефтегазовой промышленности России. Стадии процесса первичной переработки нефти и вторичная перегонка бензиновой и дизельной фракции. Термические процессы технологии переработки нефти и технология переработки газов.
контрольная работа [25,1 K], добавлен 02.05.2011Недостатки и достоинства аппаратов с неподвижным слоем катализатора. Основы использования каталитического крекинга, применяемого для переработки керосиновых и соляровых дистиллятов прямой перегонки нефти. Изучение схем установок с псевдоожиженным слоем.
презентация [2,8 M], добавлен 17.03.2014Процесс 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
