Характеристика сырья, изготовляемой продукции и материалов. Выбор и обоснование схемы установки, режима осуществления процесса. Материальный баланс установки, расчет технологических параметров, основного, теплообменного и вспомогательного аппаратов.
Аннотация к работе
Процесс гидрокрекинга предназначен для получения светлых нефтепродуктов - бензина, керосина, дизельного топлива, а также сжиженных газов С3-С4 при переработке под давлением водорода нефтяного сырья, имеющего молекулярную массу более высокую, чем получаемые целевые продукты. В основе процессов гидрокрекинга лежат следующие реакции: гидрогенолиз гетероорганических соединений серы, кислорода, азота;Характер распределения продуктов по фракционному составу в принятых условиях гидрокрекинга в зависимости от глубины расщепления сырья в основном определяется типом катализатора и практически не зависит от сочетания технологических параметров (давление, температура, объемная скорость подачи сырья и т.д.). Скорость отложения кокса на катализаторах возрастает с повышением их кислотности, увеличением размера частиц, повышением содержания в сырье ароматических углеводородов (особенно поли циклических), азотистых соединений, смол, асфальтенов, снижением давления водорода и др. С увеличением диаметра реактора снижается порозность слоя катализатора, нивелируется отрицательное влияние стенок, улучшается распределение газа и жидкости, Для эффективного ведения процесса диаметр аппарата должен превышать 100 диаметров частиц катализатора. К основным параметрам гидрогенизационных процессов, как и других каталитических процессов, описанных ранее, относятся температура, давление, объемная скорость подачи сырья, количество циркулирующего водородсодержащего газа и содержание в нем водорода. С повышением парциального давления водорода увеличивается скорость гидрирования и достигается более полное удаление серы, азота, кислорода и металлов, а также насыщение непредельных углеводородов; на катализаторах, вызывающих деструкцию (гидрокрекинг), снижается содержание ароматических углеводородов и асфальтенов и уменьшается закоксованность катализаторов, что увеличивает срок их службы.Нагретое и частично испаренное сырье вместе с циркуляционным газом поступает сверху в реактор (3), выходит снизу, далее поступает сверху в реактор (4) и выходит снизу. Поскольку в реакторе происходит обеднение циркуляционного газа водородом и обогащение его метаном, этаном и пропаном, выделяющимися при реакциях гидрокрекинга, содержание водорода в циркуляционном газе после реактора становится ниже допустимых пределов. По этой причине приходится вводить непосредственно в реакторы охлаждающий агент - циркулирующий водородсодержащий газ или смесь этого газа и дизельной фракции, получаемой на установке. Процесс гидрокрекинга в реакторе можно представить следующей схемой [10]: (3.4) где соответственно сырье, углеводородный газ и бензин; массовые коэффициенты; скорость реагирования сырья, отнесенная к единице поверхности катализатора, кг/(м2•ч). (3.10) где объемная скорость подачи сырья в реактор, ч-1; массовая доля сырья в реакционной смеси; коэффициент торможения, практически независимый от температуры и составляющий 0,864-0,868 при 400-425ОС; предэкспоненциальный множитель, равный 1013•ч-1; энергия активации, равная 1,17•104КДЖ/(кмоль•К); температура процесса гидрокрекинга, выход соответственно углеводородного газа, бензина, дизельного топлива и остатка гидрокрекинга, массовые доли на сырье; выход водорода на процесс, массовые доли на сырье; массовые коэффициенты, соответственно равные 0,25; 0,27 и 0,714.В данном дипломном проекте разработана установка гидрокрекинга вакуумного газойля с проектной мощностью 650 тыс. т/год. На основании технологического расчета рассчитаны и подобраны основные и вспомогательные оборудования, технологический режим установки. Разработана система автоматизации и контроля, позволяющая осуществлять работу объекта в нормальном технологическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала непосредственно у технологического оборудования и защиту технологического оборудования при аварийных ситуациях.
План
Содержание водорода в циркулирующем газе на входе в реактор, объемн.% 75