Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2012 в 16:04, контрольная работа
Топлива (жидкие и газообразные) составляют одну из главных групп нефтепродуктов. Это различные продукты переработки попутных нефтяных газов (газовый бензин - компонент автомобильных бензинов, пропан-бутановая фракция - моторное топливо и топливо коммунально-бытового назначения, изобутан - сырьё для получения высокооктановых компонентов моторных топлив), газы нефтепереработки, бензин, керосин, мазут. Основное количество нефтяных топлив составляет моторное топливо, применяемое в двигателях внутреннего сгорания (поршневых, реактивных, газотурбинных). Эта обширная группа составляет около 63% от всех нефтепродуктов.
Введение 2
1 Технико-экономический уровень производства и перспективы его развития 5
2 Характеристика выпускаемой продукции, основных видов сырья 8
3 Физико-химические основы процесса 11
3.1 Химизм гидроочистки. 11
3.2 Влияние основных параметров процесса 14
3.3 Катализаторы 16
4 Технология и схема получения продукта. 19
5 Нормы технологического режима 22
6 Аналитический контроль производства 24
7 Краткая характеристика основного технологического оборудования 27
8 Мероприятия по безопасному ведению процесса 28
8.1 Анализ потенциальных вредностей и опасностей 28
8.2 Классификация производства, технологических процессов и помещений по различным видам опасности 30
8.3 Средства индивидуальной защиты работающих 31
8.4 Основные требования пожарной безопасности 32
9 Отходы производства, методы их утилизации. Охрана окружающей среды. 33
9.1 Твердые и жидкие отходы. 33
9.2 Сточные воды. 34
9.3 Выбросы в атмосферу 35
9.4 Система канализаций установки 35
10 Автоматизация и управление технологическим процессом 37
10.1 Автоматизация блока гидроочистки бензина 37
10.2 Блок стабилизации фракции НК-850С 38
11 Организация и структура производства 40
12 Генплан предприятия и компоновка оборудования 42
Список использованной литературы 46
б) моноциклические
+ 2H2 ® CH3 – CH2 – CH2 – CH3 + H2S (3.1.3)
тиофан
RSSR’ + 3H2 ® RH + R/H + 2H2S (3.1.4)
+ 4H2 ® СН3 – СН2 – СН2 – СН3 + H2S (3.1.5)
тиофен
+ 3H2 ® –С2Н5 + H2S (3.1.6)
бензтиофен
Установлено, что из всех сернистых соединений легче всего гидрируются алифатические (меркаптаны, сульфиды и др.) и труднее всего тиофены. Скорость гидрогенизации органических сернистых соединений снижается в ряду:
меркаптаны →дисульфиды →сульфиды → тиофены
С
увеличением молекулярной массы
и конца кипения фракций
3.1.2 Реакции гидрогенизации кислород- и азотсодержащих органических соединений:
ОН
|
+ Н2 → + Н2О (3.1.7)
фенол
+ 5Н2 → СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 + NН3↑ (3.1.8)
пиридин
В процессе гидроочистки одновременно с реакциями гидрогенизации сернистых, кислородных и азотных соединений протекают многочисленные побочные реакции углеводородов. К таким реакциям относятся: изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов, насыщение непредельных углеводородов, гидрокрекинг, гидрирование ароматических углеводородов с превращением в нафтеновые:
3.1.3 Побочные реакции процесса гидроочистки:
СН3 – (СН2)3 – СН3 ® СН3 – СН – СН2 – СН3 (3.1.9)
ï
н-пентан изопентан
СН3 – (СН2)2 – СН = СН2 + Н2 ® СН3 – (СН2)3 – СН3 (3.1.10)
пентен
+ 3Н2 ® (3.11)
бензол циклогексан
СН3 – (СН2)6 – СН3 + 2Н2 ® 2 СН3 (СН2)2 СН3 (3.12)
н-октан
В отличие от гидрирования непредельных углеводородов с образованием предельных углеводородов, реакции гидрокрекинга являются нежелательными. Степень их протекания определяет селективность процесса гидроочистки (выход стабильных продуктов С5+ в расчете на сырье).
К нежелательным реакциям относится также коксообразование, от протекания которого зависит закоксовывание катализатора гидроочистки, и соответственно снижение уровня активности и межрегенерационного периода работы катализатора.
Все
описанные реакции могут
- катализатор – алюмокобальт- и алюмоникель- молибденовый
Основными параметрами, характеризующими процесс гидроочистки исходного сырья, являются: температура, давление, объемная скорость подачи сырья, каталитические свойства катализатора, кратность циркуляции ВСГ, содержание водорода в циркулирующем газе и состав сырья.
3.2.1 Температура процесса
Глубина очистки бензиновых фракций от серы и других примесей зависит от температуры процесса.
С повышением температуры увеличивается интенсивность протекания реакций гидроочистки, гидрирования непредельных углеводородов, но также и реакций гидрокрекинга углеводородов и коксообразования.
При этом снижается выход жидких нефтепродуктов, увеличивается отложение кокса на катализаторе, которое приводит к сокращению межрегенерационного периода работы катализатора.
Подбор оптимальных температур гидроочистки зависит от состава сырья. Тяжелое, термически менее стойкое сырье подвергается очистке при более низких температурах. Гидроочистка бензиновых фракций проводится при температуре от 280 до 3900С, обычный рабочий диапазон более узок – 300-3600С.
В начале рабочего цикла устанавливается минимальная температура, обеспечивающая заданную глубину очистки сырья. Повышение температуры следует проводить лишь в том случае, когда вследствие снижения активности катализатора не достигается заданная глубина очистки.
Несвоевременное повышение температуры ускоряет закоксовывание катализатора, не увеличивая существенно глубины гидроочистки.
3.2.2 Давление
Повышение
общего давления в системе способствует
увеличению глубины гидроочистки и
возрастанию
При повышении давления повышается концентрация реагентов в единице объема (увеличивается число эффективных столкновений реагирующих молекул).
Кроме того, при возрастании общего давления в системе растет парциальное давление водорода, способствующее увеличению глубины гидроочистки.
3.2.3 Объемная скорость подачи сырья.
Объемной скоростью называется отношение объема сырья, подаваемого в реактор в час к объему катализатора, измеряемая в м3/м3×час или час-1.
С увеличением объемной скорости уменьшается время пребывания сырья в реакторе, т.е. время контакта сырья с катализатором, что приводит к уменьшению глубины гидроочистки сырья.
При
уменьшении объемной скорости (увеличении
времени контакта сырья с катализатором)
увеличивается глубина
В
зависимости от химического и
фракционного состава сырья и
требуемой глубины
Для легких нефтепродуктов, более термостойких, уменьшение глубины гидроочистки при повышенных объемных скоростях компенсируется за счет повышения температур.
3.2.4 Активность катализатора
Чем выше активность катализатора, тем с более высокой объемной скоростью можно проводить процесс с обеспечением заданной глубины очистки сырья.
Свежий катализатор должен иметь индекс активности не ниже 95%. Если активность катализатора не достигает требуемой величины, катализатор активируется водородом в течении нескольких часов при температуре выше 3000С.
Со временем активность катализатора падает за счет отложения кокса на его поверхности. Особенно резко падает активность катализатора при снижении давления в системе, превышении температуры процесса, уменьшении циркуляции ВСГ, т.к. в этом случае происходит интенсивное коксообразование.
Частичную регенерацию (удаление углеводородов и легкого кокса) катализатора можно провести гидрированием коксовых отложений при циркуляции водорода и температуре ~ 4000С.
3.2.5 Кратность циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ)
Процесс гидроочистки прямогонной бензиновой фракции происходит в присутствии водорода при давлении не выше 30 МПа. Относительное количество подаваемого водорода выражается молярным соотношением водорода и сырья на входе в реактор. При молярном соотношении выше 5:1 глубина гидроочистки возрастает незначительно, что объясняется уменьшением времени контакта паров сырья и катализатора за счет больших объемов газа, проходящих через реактор.
Уменьшение
молярного соотношения водород:
Кратность циркуляции выражается соотношением количества подаваемого циркулирующего ВСГ в нм3 к количеству сырья в м3.
При гидроочистке бензиновых фракций требуемая глубина гидроочистки достигается при подаче 80-500 нм3 ВСГ на 1 м3 сырья при концентрации водорода не менее 65 % объема.
Подпитка системы гидроочистки водородом осуществляется подачей свежего ВСГ с блока риформинга в количестве не менее 0,17% мас. на сырье в расчете на чистый водород.
В
промышленности для данных процессов
широко применяются
Промышленный АКМ катализатор обладает весьма высокой избирательностью. Реакции разрыва связей С-С или насыщения ароматических колец в его присутствии практически не протекают. Катализатор характеризуется высокой активностью в реакциях разрыва связей C-S и хорошей термической стойкостью, вследствие чего имеет длительный срок службы. Важное преимущество данного катализатора – стойкость к потенциальным каталитическим ядам. Кроме того, катализатор отличается приемлемой активностью в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей углерод-азот, углерод-кислород и практически используется для очистки всех нефтяных фракций.
Алюмоникельмолибденовый катализатор менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений, зато более активен в отношении насыщения ароматических углеводородов (на 10-50% больше по сравнению с АКМ) и гидрирования азотистых соединений (на 10-18% выше, чем АКМ). Вместе с тем он быстрее теряет высокую первоначальную активность.
На установке Л-35-11/300 на Туапсинском НПЗ используется катализатор HR 406 фирмы Axens. HR 406 является CoMo катализатором для обессеривания и деазотирования углеводородных фракций, включая фракции бензина, нафты, керосина, газойля и вакуумного газойля. HR 406 может использоваться вместе с NiMo катализаторами в особых случаях, когда требуется гидрирование диолефинов и олефинов или более глубокое деазотирование.
3.3.1 Активация катализаторов гидроочистки.
Катализатор HR 406 поставляется и загружается в неактивной форме, т.к. металлы (кобальт и молибден) находятся в форме оксидов, поэтому для активации катализатора, до начала его использования, необходимо выполнение операции сульфидирования.