Характеристика перерабатываемого сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции. Технологический регламент процесса гидроочистки. Цетановое число и цетаноповышающие присадки. Краткая характеристика основного оборудования.
Аннотация к работе
Цетановое число и цетаноповышающие присадкиИз сепаратора 5 водородсодержащий газ направляется на очистку от сероводорода в абсорбер 18, где сероводород поглощается раствором моноэтаноламина. Если в результате реакции содержание водорода в циркулирующем газе резко снижается, часть этого газа отдувается после абсорбера 18. С верха колонны пары бензина и газ попадают в конденсатор-холодильник 10, откуда сконденсированный бензин и газ направляются в сепаратор 11 на разделение. Газ из сепараторов 6 и 11 поступает в абсорбер 19 для отмывки от сероводорода раствором моноэтаноламина, после чего отводится с установки. 1 Прямогонная фракция топлива дизельного зимнего - 1 Фракционный состав-начало кипения, ОС-50 % перегоняется при температуре, ОС-96 % перегоняется при температуре, ОС 2 Содержание серы, %масс.Таблица 4 - Технологический регламент процесса № п/п Наименование стадий процесса, аппараты, показатели режима Номер позиции прибора на схеме Единица измерения Допускаемые пределы технологических параметров Требуемый класс точности измерительных приборов Примечание 2.1 Температура на выходе TIRCA1-1007x,TIRCA1-1008x TIRCA2-1007x,TIRCA2-1008x ОС Не выше 420 1,0 2.3 Температурный перепад в печи (выход - вход) ОС Не выше 100 Расчетом 3.1 Температура на входе TIR 1-1058x, TIR 2-1058x ОС 180 - 250 1,51 Реактор Р-1,2,3,4 2 12ХМ 08Х18Н10Т Диаметр внутренний 2610 мм Высота 10570 мм Давление расч.60 кгс/см2 Объем 40,4 м3 Температура при регенерации до 550 ОС Температура расчетная 450ОС Толщина обечайки 75 мм Толщина днища 100 мм Оксиальный ввод сырья Без торкрет-покрытия Объем катализатора 34 м3 Вес катализатора 24 тонн Высокооборотные двигатели, использующиеся в современных автомобилях, рассчитаны на дизельное топливо с цетановым числом 51-53 единицы, то есть на горючее, соответствующее стандарту «ЕВРО» (согласно европейским стандартам минимально допустимое значение цетанового числа 48). Цетановое число - это характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Цетановое число численно равно объемной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100, в смеси с ?-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0), когда эта смесь имеет тот же период задержки воспламенения, что и испытуемое топливо в тех же условиях. Механизм действия промоторов воспламенения основывается не на подавлении предпламенных реакций, как в случае антидетонаторов, а, наоборот, на их ускорении и способствовании разветвлению окислительных цепей и образованию новых реакционных центров, вследствие замены первичной реакции разложения углеводорода топлива более выгодной в энергетическом отношении реакцией разложения присадки: Радикалы НОО способствуют накоплению пероксидов, НО содействует развитию цепей окисления, а ????2 и NO участвуют в возникновении дополнительных центров высокотемпературного воспламенения.Установка гидроочистки дизельного топлива Л-24-7 предназначена для переработки сернистой дизельной фракции смеси западно-сибирской нефти и башкирских высокосернистых нефтей. На установке получают следующие продукты: · Гидроочищенное дизельное топливо; Предусматривается возможность получения и вывода легкого газойля (фракция 200-350 °С) и очищенного от сероводорода углеводородного газа. Установка ЛЧ-24/7 состоит из: - двух параллельно работающих реакторных блоков с узлами очистки циркулирующего водородсодержащего газа; Максимальная суточная производительность установки на левом и правом блоках при работе на летнем диз. топливе составляет по 4500 тн/сут (187,5 тн/час), на зимнем диз. топливе по 4400 тн/сут (183,33 тн/час) по каждому блоку, при фонде рабочего времени 8000 часов.
План
Содержание
Введение
1. Теоретические основы процесса
2. Технологическая схема установки
3. Характеристика перерабатываемого сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции
4. Материальный баланс
5. Технологический регламент процесса
Вывод
Установка гидроочистки дизельного топлива Л-24-7 предназначена для переработки сернистой дизельной фракции смеси западно-сибирской нефти и башкирских высокосернистых нефтей.
На установке получают следующие продукты: · Гидроочищенное дизельное топливо;
· Бензин- отгон;
· Углеводородный газ;
· Сероводород.
Предусматривается возможность получения и вывода легкого газойля (фракция 200-350 °С) и очищенного от сероводорода углеводородного газа.
Установка ЛЧ-24/7 состоит из: - двух параллельно работающих реакторных блоков с узлами очистки циркулирующего водородсодержащего газа;
- двух параллельно работающих блоков стабилизации;
- блока очистки жирного углеводородного газа;
- блока очистки газов стабилизации;
- блока очистки бензина от сероводорода;
- блока регенерации раствора МЭА;
- блока защелачивания продуктов регенерации катализатора.
Максимальная суточная производительность установки на левом и правом блоках при работе на летнем диз. топливе составляет по 4500 тн/сут (187,5 тн/час), на зимнем диз. топливе по 4400 тн/сут (183,33 тн/час) по каждому блоку, при фонде рабочего времени 8000 часов.
В процессе эксплуатации на установке внедрен ряд технологических мероприятий, позволяющих значительно улучшить технико-экономические показатели работы установки, повысить безопасность обслуживания, снизить существенно выбросы вредных газов и продуктов в атмосферу и канализации
Список литературы
Введение
Установка предназначена для обессеривания средних нефтяных фракций путем умеренной гидрогенизации, в результате которой органические соединения серы, кислорода и азота превращаются в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака, а олефины преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового ряда на алюмоникелькобальтмолибденовом катализаторе в атмосфере водорода. Процесс гидроочистки проводится при относительно высокой температуре 280-400 ОС и давлении до 60 кгс/см2.
Качество перерабатываемого нефтяного сырья оказывает существенное влияние на технологическую структуру и технико-экономические показатели НПЗ. Легче и выгоднее перерабатывать малосернистые и легкие нефти с высоким содержанием светлых, чем сернистые и высокосернистые, которые содержат смолисто-асфальтеновые вещества, переработка которых требует большей насыщенности НПЗ процессами облагораживания.
Установки гидроочистки имеют много общего по аппаратурному оформлению и схемам реакторных блоков, различаются по мощности, размерам аппаратов, технологическому режиму и схемам секций сепарации и стабилизации гидрогенизатов.
На промышленных гидрогенизационных установках применяют два способа сепарации ВСГ из газопродуктовой смеси: холодный и горячий.
1. Теоретические основы
Процесс гидроочистки основывается на реакции умеренной гидрогенизации, в результате которой органические соединения серы, кислорода и азота превращаются в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака, а олефины преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового ряда в зависимости от природы олефинов в исходном сырье.
Относительная активность и глубина протекания реакций зависит от условий протекания процесса, физико-химических свойств перерабатываемого сырья, применяемого катализатора и его состояния.
Реакции сернистых соединений
В зависимости от строения сернистого соединения: меркаптаны, сульфиды ациклического и циклического строений, дисульфиды и простые тиофены превращаются в парафины или ароматические углеводороды с выделением сероводорода.
Реакции гидрогенизации сернистых соединений характеризуются разрывом связи углерод-сера и насыщением водородом свободных валентных и олефиновых связей. Наряду с сернистыми соединениями при гидроочистке гидрируется значительное количество олефиновых углеводородов, смол, азотистых и кислородсодержащих соединений и разрушаются металлоорганические соединения.
С увеличением молекулярного веса сернистых соединений скорость гидрогенизационного обессеривания уменьшается.
Процесс гидрообессеривания - экзотермический, протекает с выделением небольшого количества тепла.
Реакции кислородных и азотистых соединений
В процессе гидроочистки одновременно с удалением серы происходит разложение азото- и кислородосодержащих соединений с образованием аммиака и воды.
Ниже приведены примеры реакций кислородсодержащих и азотсодержащих соединений некоторых типов на катализаторе гидроочистки.
Реакции углеводородов
В процессе гидроочистки одновременно с реакциями сернистых соединений протекают многочисленные реакции углеводородов. К таким реакциям относятся: изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов, насыщение непредельных, гидрокрекинг и другие. Изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов происходит при любых условиях обессеривания, интенсивность гидрокрекинга усиливается с повышением температуры и давления. При более высоких температурах и низких давлениях происходит частичное дегидрирование нафтеновых и дегидроциклизация парафиновых углеводородов.
Факторами, влияющими на ход процесса гидроочистки, являются: 1) Качество сырья.
2) Активность катализатора.
3) Объемная скорость.
4) Соотношение водорода и сырья.
5) Температура.
6) Давление.
Качество сырья
Наличие в сырье непредельных углеводородов и высококипящих фракций с повышенным содержанием сернистых соединений приводит к значительному увеличению расхода водорода и ускорению закоксовывания катализатора, снижению его активности.
Наличие в сырье избытка легких фракций приводит к непроизводительной загрузке установки.
Активность катализатора
С течением времени происходит постепенное снижение активности катализатора изза отложений кокса на его поверхности. Чем выше активность катализатора, тем быстрее протекают реакции обессеривания и тем больше глубина очистки.
Объемная скорость
Объемная скорость характеризует время пребывания сырья в зоне реакции. С увеличением времени пребывания в зоне реакции увеличивается глубина очистки. С увеличением объемной скорости уменьшается время контакта с катализатором, при этом глубина превращения уменьшается. При выборе объемной скорости учитывают температуру, давление, состав сырья.
Соотношение водорода к сырью
Процесс гидрообессеривания проводится с избыточным количеством водорода.
При повышении содержания водорода в газосырьевой смеси скорость процесса обессеривания увеличивается, при этом увеличивается глубина очистки сырья от серы. Заметное возрастание скорости реакции происходит при повышении содержания водорода только до определенного предела, после которого скорость увеличивается более медленно. В связи с этим существует оптимальный предел увеличения содержания водорода. В зависимости от концентрации водорода в системе, содержания непредельных в сырье отношение водородсодержащий газ : сырье поддерживается в пределах 50-200 нм3/м3. При этом концентрация водорода в водородсодержащем газе должна быть не менее 65%об. Начало кипения сырья должно быть не выше 200ОС и выкипаемость до 360ОС не менее 94%об. (Письмо ВНИИ НП №21/12 от 15.03.78г.).
Температура
Реакции гидрирования сернистых соединений протекают в определенном температурном интервале. Наиболее благоприятными температурами являются 330-400ОС. При температуре ниже 300 ОС замедленно протекают реакции гидрирования ароматических соединений, а при температуре выше 400ОС ускоряются реакции гидрокрекинга и коксообразования. По мере снижения активности катализатора его гидрообессеривающая способность поддерживается повышением температуры в зоне реакции.
По мере падения активности катализатора температура на выходе из печи повышается. Скорость подъема температуры зависит от типа сырья и не должна превышать 5ОС/час.
Давление
Давление существенно влияет на ход обессеривания нефтепродуктов. Для того чтобы достичь одной и той же степени обессеривания необходимо при низком давлении снижать объемную скорость. Более высокое давление позволяет увеличивать объемную скорость (ускоряет реакцию).
Процесс гидрообессеривания при применении новых катализаторов фирмы ART GMBH происходит под давлением до 60 кгс/см2.
Быстрое понижение давления без предшествующего понижения температуры может привести к образованию отложений кокса. гидроочистка цетановый реагент катализатор1 Ахметов С.А. и др. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых: Учебное пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.А. Кауфман; Под ред. С.А. Ахметова. - СПБ.: Недра, 2009. - 832 с.
2 Технологический регламент установки каталитического крекинга Г-43-107-М/1 ОАО "Башнефть-УНПЗ"
3 Ахметов С.А., Ишмияров М.Х.,. Веревкин А.П, Докучаев Е.С., Малышев Ю.М. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. Пособие / Под ред. С.А. Ахметова. - М.: «Химия», 2005. -736 с.
4 Танатаров М.А. и др., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. Технологические расчеты установок переработки нефти. / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, Р.А. Фасхутдинов; Под ред. С.А. Ахметова. - М.: Химия, 1987. - 352 с.