Сайт nashuch.ru и его партнеры используют на этом сайте определенные технологии, в том числе файлы cookie, чтобы подбирать материалы и рекламу на основе интересов и анализа активности пользователей. Чтобы узнать подробности, ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности. Оставаясь на сайте, вы даете согласие на использование этих технологий. nashuch.ru также участвует в рекламной деятельности третьих сторон, которая учитывает интересы пользователей. Это позволяет поддерживать наши сервисы и предлагать вам подходящие материалы. Нажимая кнопку «Принять», вы выражаете согласие с описанной рекламной деятельностью.

принять

Реферат по дисциплине: Общая химическая технология Исполнитель



Скачать 269.11 Kb.
Дата11.07.2019
Размер269.11 Kb.
Название файлаГидроочистка.docx
Учебное заведениеНациональный исследовательский Томский политехнический Университет
ТипРеферат


Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования



«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»
c:\users\антон\downloads\11.png

ИШНПТ


НОЦ Н.М. Кижнера
18.03.01 «Химическая технология»

«Гидроочистка дизельного топлива»


реферат

по дисциплине:

Общая химическая технология


Исполнитель:





студент группы

4Г6Б




Мариничев С.С,




07.06.2019



















Руководитель:




доцент НОЦ Н.М. Кижнера







Швалев Ю. Б.

























Томск 2019


ВВЕДЕНИЕ
Дизельное топливо – это нефтепродукт, который используется в качестве топлива в дизельном двигателе. Дизтопливо получают при перегонке нефти из керосиново-газойлевых фракций. Глубокая переработка нефти деструктивными методами с последующим гидроочисткой дистиллятов является наиболее экономичным способом производства больших объёмов моторных топлив. Основным промышленным процессом очистки топлив в России является процесс каталитической гидроочистки, основанный на реакциях гидрогенизации, в результате которых органические соединения серы, кислорода и азота гидрируются в среде водорода на катализаторах с образованием сероводорода, воды, аммиака и углеводородов [1].

Гидроочистка — одноступенчатый процесс, проходящий в наиболее мягких, по сравнению с гидрокрекингом и деструктивной гидрогенизацией, условиях. Процесс протекает при 350 – 430°С, 3.0 – 6.0 МПа, циркуляции водородсодержащего газа 100 – 600 м33 сырья и объемной скорости 3–10 ч-1×с применением катализатора (обычно алюмокобальтмолибденовый или алюмоникельмолибденовый).

Гидроочистке (или гидрооблагораживанию) может подвергаться различное сырье, получаемое как при первичной перегонке нефти, так и при термокаталитических процессах, от газа до масел и парафина. Наибольшее применение гидроочистка имеет для обессеривания сырья каталитического риформинга, а также для получения реактивного и малосернистого дизельного топлива из сернистых и высокосернистых нефтей. При гидроочистке происходит частичная деструкция в основном сероорганических и частично кислород- и азотсодержащих соединений [2].

Цена на дизельное топливо формируется с учетом качества сырья, стоимости добычи, его транспортировки и переработки.


Таблица 1 – Сравнительная цена дизельного топлива экологического стандарта Евро [3]

Марка топлива

Цена, рубль за литр

10.04.19

22.04.19

10.05.19

 Евро 3 сорт С

36,3

35,7

34,2

Евро 4 сорт С

39,1

38,2

37,9

Евро 5 сорт С

46,9

45,9

44,6

«Евро» - принятое в России название европейского экологического стандарта, который в соответствии с решением Европейской экономической комиссии при ООН, действует на территории ЕС и стран СНГ. Его основной задачей является регулирование содержания в продуктах сгорания топлива вредных веществ.

Рынок потребления дизельного топлива весьма обширен: железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, дизельные электрогенераторы, сельскохозяйственная техника, а также легковой дизельный автотранспорт. Кроме дизельных двигателей, остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах и закалочных жидкостях, при механической и термической обработке металлов. Области применения дизельного топлива необычайно огромны, так же, как и масштабы его производства. Масштаб производства дизельного топлива на 2016 год российской компанией «Роснефть» составил 23,9 млн тонн. А производство дизельного топлива по всей стране в 2013 году составило 72,6 млн тонн [4].

1. ПРОЦЕСС ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА


1.1 Основные характеристики дизельного топлива
Дизельное топливо помимо своей основной задачи - производства энергии при сгорании - выполняет также еще две важные функции - охлаждение и смазка прецизионных узлов топливной системы, таких как топливные форсунки и топливный насосы. Поэтому стоит подробно ознакомиться с его основными характеристиками, которые приведены ниже.
1.1.1 Вязкость и плотность
Вязкость – важный параметр для процессов нагнетания топлива и его последующего впрыска. Влияет также на смазывающие характеристики.

Низкая вязкость топлива приводит к быстрому износу топливного насоса и форсунок. Напротив, высокая вязкость топлива усложняет холодный запуск, а также неблагоприятно сказывается на топливоподводящей системе, приводя к трещинам головок форсунок и подтеканию топлива. При высокой вязкости может быть затруднен процесс регулировки подачи топлива.

Плотность дизельного топлива относят к его энергетическим показателем. Чем выше плотность топлива, тем больше энергии вырабатывается в процессе его сгорания и, соответственно, возрастают показатели эффективности и экономичности.
1.1.2 Цетановое число
Цетановое число - параметр, влияющий на запуск и длительность прогрева двигателя. При эксплуатации двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха, желательно использовать дизельное топливо с более высоким цетановым числом. Тем не менее, топливо с цетановым числом выше 55 приводит к увеличению дымности выхлопа. Слишком низкое цетановое число применяемого топлива усложняет запуск двигателя, приводит к выделению большого количества дыма, делает нестабильной работу двигателя на холостом ходу. Топливо с цетановым числом выше 55 может привести к неконтролируемому разгону двигателя или его нестабильной работе.
1.1.3 Содержание серы
Дизельное топливо обычно содержит некоторое количество сернистых соединений, влияющих на общие показатели кислотности топлива, работу выхлопной системы и ее коррозионную стойкость. Использование топлива с большим содержанием серы приводит к необходимости повышения смазывающих характеристик (TBN) для компенсации процессов кислотной коррозии. Использование такого топлива существенно снижает срок службы катализаторов и узлов выхлопной системы.

Чрезмерное содержание в дизельном топливе сернистых соединений приводит к быстрой коррозии поверхностей форсунок, поршневых колец и подшипников. Использование топлива с содержанием серы более 0,5% в массовых долях влечет за собой необходимость применения масел с показателем TBN более 10, а это, в свою очередь, сокращает сроки службы заменяемых элементов системы смазки. Каталитические элементы и некоторые элементы выхлопной системы могут быть полностью выведены из строя даже при непродолжительном использовании топлива с высоким содержанием сернистых соединений. Особенно неблагоприятное влияние на коррозионную стойкость внутренних частей двигателя оказывают активные соединения серы [6].

1.1.4 Химический состав
В состав дизельного топлива входят различные углеводороды. Компоненты дизельного топлива должны легко испаряться при высоких давлениях и температурах. По этой причине идеальным компонентом дизельного топлива являются нормальные парафиновые углеводороды в отличие от олефинов и ароматических углеводородов. Однако вследствие того, что дизельное топливо имеет высокий интервал кипения, углеводородный состав его более сложен Основные характеристики дизельного топлива, определяемые его составом – воспламеняемость, низкотемпературные свойства, теплота сгорания и плотность. Ни один из классов соединений, входящих в состав дизельного топлива, не отвечает сразу всем критериям: например, нормальные парафины имеют очень высокую воспламеняемость и низкую склонность к дымности отработавших газов и одновременно неудовлетворительные низкотемпературные свойства, и низкую теплоту сгорания. Однако, сочетание в молекулах, например, парафиновых и ароматических углеводородов способно улучшить низкотемпературные свойства топлив, не ухудшая при этом его воспламеняемость [6].

Н-парафиновые углеводороды характеризуются хорошей воспламеняемостью. Их цетановое число достигает 100 единиц и тем выше, чем выше молекулярная масса углеводорода. Недостатком н–парафинов являются их плохие низкотемпературные свойства и сравнительно плохая растворимость в углеводородах других классов.

Изопарафины характеризуются хорошими низкотемпературными свойствами, но плохой самовоспламеняемостью.

Нафтеновые углеводороды по самовоспламеняемости находятся между н–парафинами и ароматическими углеводородами. Они отличаются хорошими окислительной и термической стабильностью, низкотемпературными свойствами.

Ароматические углеводороды имеют очень низкие цетановые числа. Они сгорают хуже других углеводородов. Это приводит к повышенному нагарообразованию, увеличению эмиссии сажи и твердых частиц [8]. Поэтому ароматические углеводороды – нежелательные компоненты ДТ, несмотря на их отличные низкотемпературные свойства.
1.1.5 Температурные характеристики и давление
Температуру, при которой начинается процесс кристаллизации содержащегося в топливе парафина, называют температурой помутнения. При этом кристаллизовавшийся парафин расположен в топливе неравномерно.

В условиях, близких к температуре помутнения топлива, вероятен сбой работы дизельного агрегата из-за закупорки топливных фильтров кристаллизовавшимся парафином. Подача топлива может не прекратиться полностью, но значительно уменьшиться, что приведет к существенной потере мощности установки. Именно поэтому рекомендуется тщательно подбирать топливо для эксплуатации в зимних условиях и в регионах Крайнего Севера.

Минимальную температуру, при которой дизельное топливо способно протекать в канал диаметром 45 мкм, называют точкой закупорки. Эта характеристика тесно связана с показателем температуры помутнения. Понижение температуры до этой точки приводит к закупорке топливных фильтров из-за начавшегося процесса кристаллизации парафина [7].

При понижении температуры ухудшается текучесть дизельного топлива. Потеря текучести может привести к сбою запуска дизельных агрегатов. Большинство топливных насосов не в состоянии работать должным образом, если топливо находится в состоянии, близком к точке потери текучести. Температура топлива должна поддерживаться на уровне (10-15) ºС выше этой точки.

Оптимальная температура процесса гидроочистки находится в диапазоне 330-400оС. При температурах ниже 300оС замедляются реакции гидрирования ароматических соединений, а при температурах выше 400оС ускоряются реакции гидрокрекинга и коксообразования. По мере снижения активности катализатора его гидрообессеривающая способность поддерживается повышением температуры в зоне реакции. В конце рабочего пробега средняя температура в реакторе может превышать первоначальную на 20-60оС [5]. При работе на свежем катализаторе температура на выходе из печи не должна превышать 360оС. Это условие обеспечивает длительную работу катализатора без регенерации.

Давление в гидрогенизационных процессах рассматривают комплексно. Важно учитывать общее давление в системе и парциальное давление водорода в циркулирующем газе. Общее давление в системе обычно колеблется от 2.5 до 6 МПа, при этом парциальное давление водорода составляет 1.5-3.7 МПа [20].

Быстрое понижение давления без предшествующего понижения температуры может привести к коксообразованию [9].

Эксплуатация реактора при повышенном парциальном давлении водорода дает следующие преимущества:



  • более продолжительный цикл службы катализатора;

  • возможность переработки более тяжелого сырья;

  • повышенная пропускная способность;

  • повышенная глубина превращения;

  • более высокое качество дистиллята.

1.2 Механизм процесса гидроочистки


В процессе гидроочистки дизельных фракций протекают следующие реакции:

  • гидрирование серосодержащих соединений до сероводорода и соответствующего углеводорода;

  • гидрирование азотсодержащих соединений с образованием насыщенного углеводорода и аммиака;

  • гидрирование кислородсодержащих соединений до образования соответствующих углеводородов и воды.

В процессе гидроочистки происходит гидрирование ненасыщенных и ароматических углеводородов. Параллельно протекают нежелательные реакции гидрокрекинга с образованием низкомолекулярных углеводородов, а также реакции уплотнения с образованием кокса, отлагающегося на поверхности катализатора [6].

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 разложения основных сернистых соединений можно представить в следующем виде [7]:


  • меркаптаны гидрируются до сероводорода и соответствующего углеводорода:

RSH+ H2 = RH+ HS.

  • сульфиды гидрируются через образование меркаптанов:

RSR'+ H2 = R'SR+ RH,

R'SH+ H2 = R'H+ H2S.



  • дисульфиды гидрируются аналогично:

RSSR'+ H2 = RSH + R'SH.

  • циклические сульфиды, например, тиофан и тиофен, гидрируются с образованием соответствующих алифатических углеводородов:

+ 2H2 = C4H10+ H2S.

S


  • бенз- и дибензтиофены гидрируются как указано на рисунке 1:


Рисунок 1 – Реакции гидрирования бенз- и дибензтиофена [7].
Реакции гидрогенизации сернистых соединений характеризуются разрывом связи C-S 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.

Устойчивость сернистых соединений увеличивается в следующем порядке: меркаптаны – дисульфиды – сульфиды – тиофены [7].

Также в технологическом процессе гидроочистки протекают многочисленные реакции с участием 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. В некоторых случаях гидрогенизационного обессеривания эти реакции могут служить источником водорода для реакций собственного обессеривания, то есть обеспечивают протекание процесса автогидроочистки. Из сопутствующих обессериванию реакций углеводородов особый интерес представляет насыщение олефиновых и ароматических углеводородов [8].


1.3 Катализаторы гидроочистки дизельного топлива


Промышленные катализаторы гидроочистки должны удовлетворять следующим требованиям:

  • обладать высокой активностью при гидрогенолизе серо- и азотсодержащих органических соединений без расщепления углеводородов;

  • обеспечивать высокий выход целевого продукта и, следовательно, обладать высокой селективностью;

  • длительно работать при минимальном расходе водорода;

  • при переработке тяжелого остаточного сырья быть стойкими к отравлению соединениями металлов, содержащимися в сырье;

  • иметь низкую насыпную плотность и высокую механическую прочность как на раздавливание, так и на истирание.

Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакций, поэтому соответствующим подбором катализаторов удается осуществлять управление процессом гидроочистки моторных топлив в довольно широких пределах.

Используемые в промышленных гидрогенизационных процессах катализаторы являются сложными композициями, в их состав входят как правило, следующие компоненты:



  • металлы восьмой группы: Ni, Co, Pt, Pd, иногда Fe;

  • окислы и сульфиды шестой группы: Mo, W, иногда Cr;

  • термостойкие носители с развитой удельной поверхностью и высокой механической прочностью, инертные или обладающие кислотными свойствами.

Никель, кобальт, платина или палладий придают катализаторам дегидро-гидрирующие свойства, но они не обладают устойчивостью по отношению к отравляющему действию контактных ядов и не могут быть использованы в отдельности в гидрогенизационных процессах.

Молибден, вольфрам и их оксиды являются n–полупроводниками (как и никель, кобальт, платина и палладий). Их каталитическая активность по отношению к реакциям окисления-восстановления обуславливается наличием на их поверхности свободных электронов, способствующих адсорбции, хемосорбции, гомолитическому распаду органических молекул.

Сульфиды же Mo и W являются p-полупроводниками (дырочными). Дырочная их проводимость обуславливает протекание гетеролитических (ионных) реакций, расщепление C-S, C-N и C-O связей в гетероорганических соединениях.

Катализаторы алюмокобальтмолибденовые (АКМ) более пригодны для удаления серы, Ni–Mo–катализаторы предпочтительны для удаления пространственно-затруднённых молекул серы. Поэтому целесообразно применение системы с раздельным слоем: Co-Mo–катализатор наверху для удаления серы, а Ni-Mo катализатор внизу для удаления пространственно-затруднённых молекул.

Сочетание Ni или Co с Mo или W придаёт их смесям и сплавам бифункциональные свойства – способность осуществлять одновременно гомолитические и гетеролитические реакции и, стойкость по отношению к отравляющему действию сернистых и азотистых соединений, содержащихся в нафтеновом сырье [9].

К катализаторам предыдущего поколения получившим наибольшее распространение в гидрогенизационных процессах относят АКМ, алюмоникельмолибденовые (АНМ) и смешанные алюмоникелькобальтмолибденсиликатные (АНМС).

Катализаторы АКМ и АНМ гидроочистки содержат 2-4% масс. Co или Ni и 9-15% масс. MoO3 на активном γ–оксиде алюминия. Активность АКМ и АНМ катализаторов зависит как от суммарного содержания в них гидрирующих компонентов. У отечественных катализаторов АКМ, АНМ и АНМС эти показатели составляют (Co + Mo 16% и Ni + Mo 0,52% масс).

Катализатор АКМ высокоактивен в реакциях гидрогенолиза сернистых соединений и обладает достаточно высокой термостойкостью. Он достаточно активен в реакциях гидрирования непредельных углеводородов, азотистых и кислородсодержащих соединений сырья и применим для гидроочистки всех топливных фракций нефти. Однако большой дефицит кобальта ограничивает его распространение.

Катализатор АНМ, по сравнению с АКМ, более активен в реакциях гидрирования ароматических углеводородов и азотистых соединений и менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений. Однако у него несколько ниже показатели по термостойкости и механической прочности.

Катализатор АНМС имеет тот же состав гидрирующих компонентов, что и АНМ. Изготавливается добавлением к носителю (γ- оксиду алюминия) 5-7% масс. диоксида кремния. При этом увеличивается его механическая прочность и термостойкость, незначительно улучшается гидрирующая активность [10].

С течением времени происходит постепенное снижение активности катализатора из–за отложений кокса на его поверхности. Чем выше активность катализатора, тем быстрее протекают реакции обессеривания и тем больше глубина очистки и тем с более высокой объёмной скоростью можно проводить процесс и достигать большой глубины обессеривания.

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.

Оптимальное значение объемной скорости устанавливают с учетом качества сырья, жесткости процесса и стабильности катализатора. Обычно объемную скорость при гидроочистке поддерживают на уровне 3,5-5,0 ч-1 [9].

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА


Углеводородное сырье проходит несколько этапов, прежде чем из этой смеси будут выделены важные и ценные компоненты, из которых впоследствии будут получены готовые продукты. Ниже будут подробно рассмотрены такие части технологической схемы как: реактор гидроочистки, абсорбер очистки циркуляционного газа установки гидроочистки и, соответственно, сама технологическая установка гидроочистки дизельного топлива.
2.1 Реактор гидроочистки
Наиболее значимым аппаратом в процессе гидроочистки является реактор. Именно от успешной работы реактора зависит экономичность процесса и качество получаемой продукции. Реактор гидроочистки (Рисунок 3) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, диаметр и высота которого зависят от мощности установки и технологической схемы процесса и могут находиться в пределах: диаметр 1400 – 3200 мм; высота 6000 – 24000 мм. Корпус и днища реактора выполняют из двухслойной стали: 12ХМ и 10Х18Н10Т [13].

Катализатор загружают в реактор через верхний штуцер, а выгружают через нижний. Во избежание «удара» паров продукта и газа вследствие этого истирания катализатора в верхней части реактора имеется распределительная тарелка. Парогазовая смесь через слой катализатора проходит в аксиальном направлении. Остальная аппаратура, оборудование и контрольно-измерительные приборы установки имеют очень много общего с оборудованием, аппаратурой и приборами, применяемыми на установках для каталитического риформинга [10].




Рисунок 3 – Реактор гидроочистки дизельного топлива [13]:

1-корпус; 2-стаканы распределительной тарелки; 3-распределительная тарелка; 4-фарфоровые шары; 5-корзина; 6-монтажный штуцер; 7-колосниковая решетка; 8-коллектор пара; 9-опорное кольцо; 10-опора; 11-сетка дренажной трубы; 12-выгрузка катализатора; 13-штуцера для термопар
По окончании процесса гидрирования, длительность которого определяется степенью падения активности катализатора, один из блоков установки переводят на регенерацию катализатора – выжег отложившихся на катализаторе кокса и серы. Оба блока имеют общую систему регенерации, которая рассчитана на регенерацию катализатора с одного блока.

Катализатор перед загрузкой просеивают на сите с ячейками 3*3мм для отделения мелких частиц. Загружают катализатор через брезентовый рукав, опущенный до уровня загружаемой тарелки; по мере загрузки рукав поднимают для уменьшения механического разрушения гранул катализатора.

С этой же целью в нижней части аппарата перед загрузкой катализатора размещают слой фарфоровых шариков; такими же шариками покрывают верхний слой катализатора. Если выявится необходимость в прокалке катализатора, то повышают температуру газо-воздушной смеси до 550-5600С (на выходе из печи) и концентрацию кислорода до 1,5%. Реактор установки гидроочистки работает в условиях химической и электрохимической коррозии, а также механического износа металла аппаратов катализатором.

Химическая коррозия реактора обусловлена содержанием в высокотемпературных газовых потоках сероводорода и водорода, а электрохимическая коррозия — содержанием в циркулирующих дымовых газах регенерации паров воды и диоксида серы.

Сероводородная коррозия металла аппаратов реакторного блока установок тем сильнее, чем больше концентрация серы в сырье и чем выше содержание сероводорода в циркулирующем газе. Водород, циркулирующий в системе реакторного блока, вызывает межкристаллитную коррозию металла, сопровождающуюся снижением его прочности и увеличением хрупкости. Межкристаллитное растрескивание, образование раковин и вздутий в металле оборудования под действием водорода усиливаются при повышении температуры и давления в системе.

Сульфидная коррозия практически протекает очень медленно, однако продукты коррозии засоряют катализатор, забивают поры между таблетками, а также трубы теплообменников, что нарушает технологический режим процесса гидроочистки, ухудшает теплопередачу и приводит к недопустимому возрастанию гидравлического сопротивления. По возникновению большого перепада давления между входом в реактор и выходом из него часто судят о степени сульфидной коррозии [11].
2.2 Технологическая схема гидроочистки дизельного топлива
Установка, предназначенная для гидроочистки дистиллята дизельного топлива, технологическая схема которой приведена на рисунке 4, включает реакторный блок, состоящий из печи и одного реактора, системы стабилизации гидроочищенного продукта, удаления сероводорода из циркуляционного газа, а также промывки от сероводорода дистиллята. Процесс проводится в стационарном слое алюмо-кобальтмолибденового катализатора.v-1

Рисунок 4 – Технологическая схема гидроочистки [14]:

1,15,19,21-насосы; 2-трубчатая печь; 3-реактор; 4-6,10-теплообменники; 7,12,14-аппараты воздушного охлаждения; 8-водяной холодильник; 9,13,17,20-сепараторы; 11-стабилизационная колонна; 16-центробежный компрессор; 18,22-абсорберы.
Сырье, подаваемое насосом 1 смешивается с водородсодержащим газом, нагнетаемым компрессором 16. После нагрева в теплообменниках 6 и 4 и в змеевике трубчатой печи 2 смесь при температуре 380—425°С поступает в реактор 3.

Продукты реакции охлаждаются в теплообменниках 4, 5 и 6 до 160°С, нагревая одновременно газосырьевую смесь, а также сырье для стабилизационной колонны. Дальнейшее охлаждение газопродуктовой смеси осуществляется в аппарате воздушного охлаждения 7, а доохлаждение— в водяном холодильнике 8.

Нестабильный гидрогенизат отделяется от циркуляционного газа в сепараторе высокого давления 9. Из сепаратора гидрогенизат выводится снизу, проходит теплообменник 10, где нагревается примерно до 240°С, а затем — теплообменник 5 и поступает в стабилизационную колонну 11.

Далее смесь разделяется при температуре 210—230°С в горячем сепараторе высокого давления: уходящая из сепаратора жидкость поступает в стабилизационную колонну, а газы и пары — в аппарат воздушного охлаждения. Образовавшийся конденсат отделяется от газов в холодном сепараторе и направляется также в стабилизационную колонну [13].

Циркуляционный водородсодержащий газ после очистки в абсорбере 18 от сероводорода водным раствором моноэтаноламина возвращается компрессором 16 в систему.

В низ колонны 11 вводится водяной пар. Пары бензина, газ и водяной пар по выходе из колонны при температуре около 135°С поступают в аппарат воздушного охлаждения 12, и газожидкостная смесь разделяется далее в сепараторе 13. Бензин из сепаратора 13 насосом 15 подается на верх колонны в качестве орошения. Углеводородные газы очищаются от сероводорода в абсорбере 22.

Гидроочищенный продукт, уходящий с низа колонны 11, охлаждается последовательно в теплообменнике 10, аппарате воздушного охлаждения 14 и с температурой 50оС выводится с установки.

На установке имеется система для регенерации катализатора (выжиг кокса) газовоздушной смесью при давлении 2—4 МПа и температуре 400—550°С. После регенерации катализатор прокаливается при 550°С и 2 МПа газовоздушной смесью, а затем система продувается инертным газом [14].
2.3 Абсорбер очистки циркуляционного газа установки гидроочистки
Процесс абсорбции состоит в избирательном поглощении абсорбентом целевых составных частей исходной газовой смеси. Абсорбцию применяют для разделения, очистки и осушки различных углеводородных газов, извлечения бензина и пропан-пропиленовой фракции из естественных и попутных газов и т. д. Процесс абсорбции протекает тогда, когда парциальное давление или концентрация извлекаемого компонента в газовой смеси больше, чем в абсорбенте. Чем больше эта разность, тем интенсивнее переход компонента из газовой смеси в жидкость. Когда парциальное давление или концентрация компонента в жидкости больше, чем в газовой смеси, происходит десорбция — выделение растворенного газа из раствора.

Абсорберы и десорберы работают попарно. В некоторых случаях абсорбцию и десорбцию осуществляют последовательно в одном и том же аппарате. Конструкции абсорберов и десорберов, представляющих собой цилиндрические вертикальные аппараты, отличаются большим разнообразием и зависят от конкретного технологического процесса. Колонна работает при давлении 0,3—4 МПа. В качестве абсорбента применяют масла или другие нефтепродукты. Степень извлечения компонента из газовой смеси зависит от основных параметров процесса абсорбции — давления, температуры, числа тарелок в колонне и расхода абсорбента.

Этот аппарат служит для удаления сероводорода и водяных паров из циркуляционных газов. На рисунке приведена схема абсорбера установки гидроочистки. Он представляет собой колонну диаметром 3 м, высотой 20 м, снабженную одной глухой тарелкой 4 и тринадцатью барботажными тарелками 8 из S-образных элементов (рисунок 5).
Рисунок 5 – Абсорбер очистки циркуляционного газа установки гидроочистки [13]:

1-вывод конденсата; 2-сливная труба; 3- ситчатый каплеотбойник; 4- глухая тарелка; 5 - вывод раствора; 6-газовая труба; 7- отбойная шляпка; 8-барботажная тарелка; 9-ввод абсорбента; 10- отбойник-сепаратор; 11-верхний каплеуловитель; 12-выход газа; 13-ввод газа.
Газ по штуцеру 13 поступает в нижнюю часть абсорбера под вертикальный ситчатый каплеотбойник 3 и, отделившись от конденсата, который стекает по сливной трубе 2 и далее отводится через штуцер 1 на десорбцию, попадает под глухую тарелку 4. С глухой тарелки, снабженной трубами 6 и отбойными шляпками 7 для прохода газов, насыщенный абсорбент и конденсат газа отводятся по штуцеру 5. Постепенное насыщение абсорбента целевым компонентом происходит на барботажных тарелках 8. Абсорбент подают в колонну по штуцеру 9. Очищенная газовая смесь покидает колонну через штуцер 12, предварительно пройдя отбойник-сепаратор 10 и верхний каплеуловитель 11 [15].

3. ЭКОЛОГИЯ


Многие районы деятельности предприятий переработки дизельного топлива часто представляют собой ареалы, проблемные с экологической точки зрения. Они обычно размещаются у водоемов, используемых для разных целей, в том числе и для нужд населения. Это делает проблему охраны водных ресурсов от загрязнения отходами нефтеперерабатывающей промышленности особенно актуальной. Кроме того, почти на всех предприятиях происходят значительные выбросы углеводородов в атмосферу.

Для уменьшения экологического влияния на окружающую среду проводятся следующие технологические мероприятия, существенно изменяющие не только качественный состав сточных вод, но и их объем. Так, заменяя при обезвоживании нефти анионоактивные ПАВ на неионогенные, в несколько десятков раз снижают концентрацию нефти в сточных водах после установок электрообессоливания.. За счет организации раздельных канализационных систем удается возвращать в систему оборотного водоснабжения до 97-98% воды.

Установленные нормативы – максимальная разовая и среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК) для каждого вещества, попадающего в атмосферу и в водоемы, приведены в таблице 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Перспективы развития гидроочистки дизельного топлива зависят от потребностей населения Земли нефтепродуктов. На сегодняшний день эта потребность велика, а альтернативные виды топлива, такие как биодизель находятся в стадии внедрения.

Биодизельное топливо — жидкое моторное биотопливо, представляющее из себя смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. Биодизель получают из триглицеридов реакцией этерификации одноатомными спиртами (метанол, этанол и др.). Источником триглицеридов могут служить различные растительные масла или животные жиры.

В России не существует единой государственной программы развития биодизельного топлива, но создаются региональные программы, например, Алтайская краевая целевая программа «Рапс — биодизель». В Липецкой области создана Ассоциация Производителей Рапсового Масла. Также планируется строительство заводов по производству биодизеля во многих регионах Российской федерации.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ахметов С.А., Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.А. Кауфман // Учебное пособие. Санкт–Петербург.: Недра, 2009. – 827 с.

2. Аспель Н.Б., Дёмкина Г.Г. Гидроочистка моторных топлив – М.: Химия, 1977 . – 407с.

3. «Маркет цен». Дизтопливо [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://news.yandex.ru/quotes/213/20010.html

4. Каминский Пульс цен - B2B площадка [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.pulscen.ru/price/040108-benzin/f:31528_priamoghonnyi

5. Митусова Т.Н. // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. – 2004. – №10. – С. 11–14.

6. Гайле А.А. Получение компонента дизельного топлива многоступенчатой экстракционной очисткой легкого газойля замедленного коксования/ А.А. Гайле, В.Н. Чистяков, Л.Л.Колдобская // Химия и технология топлив и масел. – 2011. – №5. – С. 39–43.

7. Соответствие показателей качества топлива действующим стандартам В.В. Чикулаева, Р.Р. Садыков, Р.Н. Никишин. Интернет-ресурс: М.: Химия, 2005.-200с.

8. Эрих В.Н., и др. Химия и технология нефти и газа. Л.: Химия, 1985. – 459с.

9. Нефедов Б.К. Катализ промышленности. – 2003. – №2. – 20–27 с.

10. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке / В.П. Суханов. – М.: Химия, 1973. – 416 с.

11. Эрих В. Н., Расина М, Г., Рудин М. Г. Химия и технология нефти и газа. Л., Химия, 1977. - 395 с.

12. Cыроежко А.М. Химическая технология топлив и углеродных матеиалов / А.М. Сыроежко, Б.В. Пекаревский. – Санкт–Петербург.– 2011.– 111 с.

13. Б.И. Бондаренко. Альбом технологических процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие для студентов вузов, допущено Министерством образования РФ. Москва: изд. «РГУ им. Губкина», 2003. – 202с.

14. Танатаров Т.А.Основы расчетов технологических установок переработки нефти. М.: Химия, 1985. – 311с.

15. Итинская Н.И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости. Изд.2-е, переработанное и дополненное. М.: «Колос», 1974. - 423с.



16. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога) : учебно-практическое пособие / Перхуткин В. П. [и др.]; под ред. В. П. Перхуткина. — Москва: Инфра-Инженерия, 2006. — 861 с.: ил.. — Библиогр.: с. 834-852.. — ISBN 5-9729-0005-X.



Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nashuch.ru 2017
обратиться к администрации | Политика конфиденциальности

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Пояснительная записка
Методические указания
Рабочая программа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Практическая работа
Учебное пособие
Общая характеристика
Общие сведения
Теоретические аспекты
Физическая культура
Дипломная работа
Самостоятельная работа
Федеральное государственное
История развития
Направление подготовки
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Общая часть
Техническое задание
Технологическая карта
Методическое пособие
Краткая характеристика
государственное бюджетное
Теоретическая часть
прохождении производственной
Техническое обслуживание
Методическая разработка
Технология производства
Общие положения
Математическое моделирование
Исследовательская работа
Металлические конструкции
Организация работы
Понятие предмет
Правовое регулирование
учреждение высшего
Гражданское право
Уголовное право
Описание технологического
Технологическая часть
Практическое занятие
Решение задач
Метрология стандартизация
Общие требования
История возникновения
Основная часть
физическая культура