Улучшение качества всесезонного масла
Поиск нового технического решения, направленного на улучшение качества высокоиндексных низкозастывающих основ (всесезонного масла), посредством модернизации первой стадии их производства – гидроочистки исходного сырья. Расчет реакторного блока процесса.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.04.2012 |
Размер файла | 4,4 M |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Общие сведения о технологии промышленного аналога
1.1 Описание способа получения продукта
1.2 Принципиальная технологическая схема и ее описание
2 Анализ способа производства продукта промышленного аналога
2.1 Выводы по анализу способа производства продукта промышленного аналога
3 Анализ результатов патентно-информационного поиска и выбор способа достижения цели проектирования
3.1 Выбор катализатора
3.1.1 Производительность катализатора
3.1.1.1 Химический состав катализатора
3.1.1.2 Массовое содержание активных примесей и промоторов
3.1.1.3 Структурные характеристики катализатора
3.1.1.4 Способ активации катализатора перед началом работы
3.1.2 Селективность катализатора
3.1.3 Прочность и износоустойчивость катализатора
3.1.4 Срок службы и период регенерации катализатора
3.1.5 Стоимость катализатора
3.2 Выбор оптимальных технологических параметров процесса
3.3 Выводы по анализу результатов патентно-информационного поиска и выбору способа достижения цели проектирования
4 Инженерные основы выбранного способа получения продукта
4.1 Химические уравнения процесса гидроочистки
4.2 Термодинамический анализ процесса гидроочистки
4.2.1 Подготовка исходной информации
4.2.2 Расчет изменения энтальпии химической реакции
4.2.3 Расчет изменения энтропии химической реакции
4.2.4 Расчет изменения изобарно-изотермического потенциала химической реакции
4.2.5 Расчет константы равновесия реакции
4.3 Механизм реакции гидрогенолиза тиофена
4.4 Кинетика процесса гидроочистки
4.5 Влияние параметров процесса на получение целевого продукта
4.5.1 Анализ влияния параметров процесса гидроочистки на удельную производительность применяемых реакторов
4.5.1.1 Влияние начальной концентрации реагентов
4.5.1.2 Влияние избытка второго реагента
4.5.1.3 Влияние степени конверсии сырья
4.5.1.4 Влияние температуры
4.5.2 Влияние различных параметров на селективность процесса гидроочистки
4.5.2.1 Влияние начальной концентрации реагентов и избытка одного из реагентов
4.5.2.2 Влияние степени конверсии сырья
4.5.2.3 Влияние на селективность типа реактора и способа введения реагентов
4.5.2.4 Влияние на селективность температуры реакции
4.6 Выбор конструкции реактора
4.6.1 Требования к температуре
4.6.2 Требования к давлению и кратности циркуляции ВСГ
4.6.3 Требования к объемной скорости подачи сырья
5 Задание на проектирование основной подсистемы технологического процесса
6 Технологическая часть
6.1 Характеристика сырья, вспомогательных веществ, материалов и готового продукта
6.2 Описание работы технологической схемы секции гидроочистки сырья
6.3 Нормы технологического режима и метрологического обеспечения работы ТС
6.4 Описание КИП и А
6.5 Аналитический контроль производства
6.6 Безаварийный пуск и остановка производства
6.6.1 Общие положения подготовки к пуску
6.6.2 Порядок пуска секций установки
6.6.3 Пуск установки
6.6.3.1 Пуск секции 100. Гидроочистка
6.6.3.1.1 Заполнение системы высокого давления водородсодержащим газом, холодная и горячая циркуляция его, сушка, восстановление и осернение катализатора
6.6.3.1.2 Прием раствора моноэтаноламина в систему и вывод на режим узла очистки газа моноэтаноламином
6.6.3.1.3 Включение сырьевого потока и отработка технологического режима
6.7 Компоновка оборудования основных стадий цеха
6.8 Инфраструктура, обеспечивающая функционирование производства
7 Технологические расчеты
7.1 Расчет материального баланса
7.1.1 Выход гидроочищенного продукта
7.1.2 Расход водорода на гидроочистку
7.1.3 Потери водорода с отдувом
7.1.4 Материальный баланс установки
7.1.5 Материальный баланс реактора гидроочистки
7.2 Тепловой баланс реактора
7.3 Расчет объема катализатора
7.4 Расчет диаметра и высоты слоя катализатора
7.5 Расчет потери напора в слое катализатора и времени пребывания сырья в реакторе
7.6 Расчет реактора на прочность
7.6.1 Расчет обечайки, работающей под внутренним давлением
7.6.2 Расчет толщины днища, работающего под внутренним давлением
7.6.3 Расчет фланцевой крышки реактора
7.6.4 Расчет штуцеров реактора
7.6.5 Выбор опор аппарата
7.6.6 Расчет объема и высоты реактора
8 Расчет и подбор оборудования вспомогательных стадий
8.1 Расчет кожухотрубчатого теплообменника поз. Т-101
8.2 Расчет центробежного насоса поз. Н-101
8.3 Расчет стабилизационной колонны поз. К-101
9 Безопасность и экологичность проектируемого производства
9.1 Анализ безопасности проектируемого производства
9.1.1 Характеристика проектируемого производства
9.1.2 Производственная санитария
9.1.2.1 Расчет искусственного освещения операторной
9.1.2.2 Расчет освещения реакторного блока
9.1.3 Техника безопасности при проведении технологического процесса и эксплуатации оборудования
9.1.4 Пожарная безопасность проектируемого производства
9.1.4.1 Средства пожаротушения
9.1.4.2 Средства пожарной сигнализации
9.2 Экологичность проектируемого производства
9.2.1 Определение экологического типа производства
9.2.2 Характеристика отходов проектируемого производства
9.2.3 Расчет платы за выбросы вредных веществ в атмосферу
9.2.4 Расчет платы за размещение отходов
9.2.5 Безопасность в условиях чрезвычайных ситуаций
10 Экономическое обоснование принятого проектного решения
10.1 Цель и решаемые задачи организационно-экономической части дипломного проекта
10.2 Обоснование выбора района размещения проектируемого производств
10.3 Производственная структура и структура управления проектируемого производства
10.4 Расчет производственной мощности
10.5 Расчет единовременных затрат на проектируемое производство
10.5.1 Стоимость зданий и сооружений
10.5.2 Стоимость оборудования
10.6 Расчет численности промышленно-производственного персонала
10.6.1 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих
10.6.2 Расчет численности руководителей и специалистов
10.7 Определение себестоимости продукции
10.7.1 Расчет затрат на оплату труда
10.7.1.1 Расчет затрат на оплату труда производственных рабочих
10.7.1.2 Расчет фонда оплаты труда руководителей, специалистов и служащих
10.7.2 Определение расходов на содержание и эксплуатацию оборудования
10.7.3 Определение цеховых (общепроизводственных) расходов
10.8 Расчет потребности в оборотных средствах
10.9 Определение экономической эффективности проектируемого производства
10.10 Определение точки самоокупаемости
10.11 Выводы по экономическому обоснованию принятого проектного решения
Выводы по дипломному проектированию
Список использованной литературы
АННОТАЦИЯ
Работа посвящена поиску нового технического решения, направленного на улучшение качества высокоиндексных низкозастывающих основ, в частности, основы всесезонного масла ВМГЗ, посредством модернизации первой стадии их производства - гидроочистки исходного сырья. Особое внимание уделено поиску более активных катализаторов, избавляющих сырье от сернистых и ароматических соединений. Детально изучен и рассчитан реакторный блок процесса. Разработана технологическая схема производства по новому методу: внесены изменения в режимах и частично реконструирована действующая промышленная схема.
Работа содержит 142 страниц, 22 рисунков, 45 таблиц, 28 литературных ссылок.
всесезонное масло гидроочистка сырье
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время бурным с развитием авиационной, мобильной наземной, речной и морской техники все больше стал возрастать спрос на гидравлические масла. Гидравлические масла применяют в качестве рабочего тела в различных гидравлических системах, в которых необходимое усилие передается через жидкую среду для приведения в действие исполнительных механизмов. Гидравлические масла используют в гидропередачах самолетов, экскаваторов, кранов, бульдозеров и других машин, в тормозных системах автомобилей, в гидравлических системах промышленного оборудования для штамповки, печатания, подъема, дробления и гидрооборудования, эксплуатируемого на открытом воздухе при рабочих температурах масла от минус 73 до 80 єС. Поэтому потребность в низкозастывающих маслах для гидравлических систем нового поколения значительно превышает возможности их производства.
Для удовлетворения этой потребности разработана технология получения гидравлического масла ВМГЗ из дизельной фракции 250-340 єC, которое на пути «сырьё > готовый продукт» должна пройти несколько этапов переработки [36].
Масло гидравлическое ВМГЗ (ТУ 38.101479-00) - маловязкая низкозастывающая минеральная основа, вырабатываемая посредством гидрокаталитического процесса, загущенная полиметакрилатной присадкой. Содержит присадки: противоизносную, антиокислительную, антипенную. Масло предназначено для систем гидропривода и гидроуправления строительных, дорожных, лесозаготовительных, подъемно-транспортных и других машин, работающих на открытом воздухе при температурах в рабочем объеме масла от минус 55 до 80 °С в зависимости от типа гидронасоса. Для северных регионов рекомендуется как всесезонное, а для средней географической зоны - как зимнее [33].
Первоочередной задачей для производства ВМГЗ стоит очистка исходного сырья от соединений серы, азота и кислорода, а также удаление из сырья смол и ароматических углеводородов. Эта задача может быть успешно решена освоением и применением в промышленности гидрогенизационных методов очистки. Сущность гидрогенизационного метода или метода гидроочистки заключается в разрушении гетероатомных соединений, гидрирования ароматических и непредельных соединений при взаимодействии с водородом в присутствии катализаторов. Гидроочистка имеет преимущество перед контактными, селективными и сернокислотными методами очистки, в частности, более простым аппаратурным оформлением, отсутствием отходов, универсальностью к любым видам сырья. В результате гидроочистки происходит осветление и уменьшается коксуемость нефтепродуктов и содержание в них серы, повышается вязкость, устойчивость к окислению.
Очистка исходного сырья от серы необходима прежде всего для:
1) Удаления кислых соединений, ускоряющих коррозию металлических деталей;
2) Предотвращения отравления катализаторов на последующих этапах переработки сырья.
К ВМГЗ, а также другим гидравлическим маслам предъявляют достаточно жесткие требования по нейтральности их по отношению к длительно контактирующим с ними материалам. Учитывая, что рабочие температуры масла в современных гидропередачах достаточно высоки и резиновые уплотнения могут быстро разрушаться, в гидравлических маслах недопустимо высокое содержание ароматических углеводородов, проявляющих наибольшую агрессивность по отношению к резинам. С удалением из основы ароматических углеводородов, особенно тяжелых, повышается ее стойкость к осадкообразованию при термических воздействиях, снижается газонасыщаемость, облегчается деаэрация и повышается приемистость к присадкам.
При работе циркулирующих гидравлических масел недопустимо пенообразование. Оно нарушает подачу масла к узлу трения и, насыщая масло воздухом, интенсифицирует его окисление, ухудшая отвод тепла от рабочих поверхностей, вызывает кавитационные повреждения деталей, перегрев гидропривода и его повышенный износ. Для обеспечения хороших антипенных свойств масла преимущественное значение имеет полнота удаления из базового масла поверхностно-активных смолистых веществ. Также с удалением из основы смолистых веществ улучшается цвет масла, повышается его стабильность.
Таким образом, совершенствуя и углубляя процесс гидроочистки исходного сырья можно удовлетворить все вышеуказанные требования к выпускаемым маслам. Поэтому, целью работы является разработка текстовой и графической документации, необходимой для реконструкции промышленного объекта, обеспечивающего выпуск продукта ВМГЗ необходимого качества, в заданном объеме и в установленные сроки с наилучшими технико-экономическими показателями, при соблюдении необходимых санитарно-гигиенических условий труда на спроектированном производстве и норм защиты окружающей среды.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО АНАЛОГА
1.1 Описание способа получения продукта [36]
Гидравлическое масло ВМГЗ готовят путем введения комплекса присадок в масляную основу, отвечающую требованиям СТП ПР 037-00148599-2005, получаемую из фракции 250-340 єС, выделяемую в виде бокового погона на установке вторичной перегонки дизельного топлива (ВПДТ).
Исходное сырье, необходимое для получения основы ВМГЗ, должно пройти следующий путь: гидроочистка > каталитическая депарафинизация > глубокое гидрирование > стабилизация > ректификация > вакуумная разгонка.
Приготовление товарных видов масел путем компаундирования основы и комплекса присадок по известным рецептурам происходит в резервуарах и мешалках.
Все процессы переработки сырья в товарную основу протекают в трех последовательно идущих друг за другом секциях: 100, 200, 400.
Блок вторичной перегонки (ВПДТ) предназначен для фракционирования дизельного топлива с целью получения целевых фракций, используемых в качестве сырья для получения маловязких низкозастывающих высокоиндексных основ.
В секции 100 протекает процесс гидроочистки, в секции 200 - процесс каталитической депарафинизации (гидрокрекинга) и глубокого гидрирования. Секция С-400 предназначена для получения товарных основ рабочих жидкостей, масел, путем стабилизации и ректификации гидродепарафинизата, поступающему из секции С-200. В технологическую схему входит также секция 300, предназначенная для циркуляции ВСГ в секциях С-100, 200, его осушки от воды и очистки от сероводорода.
Гидроочистка исходной фракции используется для снижения содержания в сырье серы и азота. Процесс каталитической депарафинизации предназначен для снижения температуры застывания сырья до температуры минус 55 °С. Глубокое гидрирование предназначено для перевода суммы ароматических и непредельных углеводородов в стабильные нафтеновые и парафиновые соединения. Стабилизация продукта необходима для выделения из него растворенных газов и легких фракций. Стадия ректификации предназначена для выделения целевой фракции, а на блоке вакуумной разгонки происходит осушка от влаги целевого продукта.
Согласно индивидуальной теме проектирования наиболее детально будет рассмотрена стадия гидроочистки дизельных фракций.
Процесс гидроочистки основывается на реакции умеренной каталитической гидрогенизации, в результате которой органические соединения серы, кислорода и азота превращаются в углеводороды с выделением сероводорода, воды и аммиака, а непредельные олефины и арены преобразуются в более стабильные углеводороды парафинового ряда и нафтенового ряда в зависимости от природы олефинов и аренов в исходном сырье. В результате гидроочистки достигается снижение содержания сернистых соединений до 0,002% при их начальном содержании 0,2% (масс.), уменьшается коксуемость нефтепродуктов, повышается вязкость, устойчивость к окислению, происходит осветление продуктов.
1.2 Принципиальная технологическая схема производства и ее описание [36]
Секция гидроочистки С-100 (рис. 1.1) на установке, предназначенной для выработки широкого ассортимента масел, состоит из следующих стадий: подготовительной, в которой сырье смешивается с водородсодержащим газом и нагревается до температуры поступления в реактор, стадии гидроочистки и стадии выделения очистки гидрогенизата.
Сырье из резервуаров сырьевых парков № 322/4, № 322/5 забирается насосом Н-101 (Н-101р) и подается на смешение с водородосодержащим газом.
Газосырьевая смесь поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-101, где нагревается за счет тепла продуктов реакции из реактора до 300 оС.
Газосырьевая смесь двумя потоками поступает в конвекционную камеру печи П_101, после конвекционной камеры (перед входом в радиантную камеру) оба потока объединяются в один, где происходит окончательный нагрев газосырьевой смеси до температуры реакции, до 400 оС.
Нагретая газосырьевая смесь из печи П-101 поступает в реактор Р-101 нисходящим потоком. В реакторе в присутствии катализатора ГП-534М при давлении 41…51 кгс/см2, температуре от 330 до 400 оС, скорости подачи сырья 0,5_1,2 ч-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа не менее 600, протекает процесс гидроочистки.
Горячая смесь гидрогенизата, избыточного водородсодержащего газа и побочных продуктов реакции проходит трубное пространство теплообменника Т-101, где отдает часть тепла исходной смеси, трубное пространство теплообменника Т-102, нагревая сырье стабилизационной колонны К-101.
После теплообменника Т-102 окончательное охлаждение до температуры 75 оС происходит в холодильниках воздушного охлаждения ХВ_101/1,2, газосырьевая смесь поступает в сепаратор высокого давления С_101 для отделения жидкого гидрогенизата от циркуляционного водородсодержащего газа. Водородсодержащий газ из сепаратора С-101 направляется в секцию 300.
Водородсодержащий газ из сепаратора С-101 поступает в холодильник воздушного охлаждения ХВ-101/2 и направляется в секцию 300.
В С-102 при давлении до 5,5 кгс/см2 происходит выделение части растворенного в гидрогенизате углеводородного газа, который направляется в сепаратор топливного газа С-100 или в коллектор топливного газа к печам установки. Гидрогенизат из сепаратора С_102, нагреваясь в теплообменнике Т_102 за счет тепла продуктов реакции, поступает в стабилизационную колонну К-101 для отделения легких продуктов реакции (углеводородных газов и сероводорода). Для отдува сероводорода, в колонну К-101 подается углеводородный газ из сепаратора С-202 (или природный газ из заводского кольца).
Отогнанные в колонне К-101 газ и легкие фракции через холодильник Х-102 поступают в сепаратор С-103, откуда газ направляется в С-105 и на факел, а унесенный из колонны сконденсированный продукт дренируется в заглубленную емкость Е-201.
Гидрогенизат с низа колонны К-101 насосом Н-102 (Н-102Р) подается в секцию 200.
Дренирование нефтепродуктов из аппаратов, насосов, нижних точек трубопроводов производится в заглубленную емкость Е-201. Сброс от контрольных предохранительных клапанов осуществляется в специальную емкость для сброса С-105, из которой газ направляется на факел, а жидкость в дренажную емкость Е-201. Конденсат из сепаратора С-105 дренируется в заглубленную емкость Е-201.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВСГ в С-300
УВГ на факел
2. АНАЛИЗ СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА ПРОМЫШЛЕННОГО АНАЛОГА
Анализ способа производства продукта позволяет обнаружить трудности, возникающие при получении товара заданного качества на установке промышленного аналога. На основании выявленных недостатков имеется возможность предложить варианты модернизации действующей схемы, найти положительные и отрицательные результаты ее функционирования. Анализ способа представлен в виде табл. 2.1.
Как видно, технология производства продукта требуемого качества достаточно осложнена следующими проблемами:
1) Доставка материалов (сырье, катализатор и др.);
2) Хранение материалов;
3) Соответствие показателей качества материалов нормам государственных, отраслевых стандартов, техническим условиям или стандартам предприятия;
4) Возможность регенерации материалов (катализатор, водородсодержащий газ);
5) Очистка газовых выбросов (газы регенерации, гидроочистки). Экологические проблемы;
6) Производительность оборудования, межремонтный пробег;
7) Выбор оптимальных условий проведения процесса;
8) Операционный контроль качества выпускаемой продукции.
Решение данных проблем на уровне производства, цеха или установки имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества в основном связаны экономической выгодой, а также увеличением ряда некоторых показателей (глубина очистки, срок службы катализатора и др.). Недостатками являются дополнительные капитальные или энергетические затраты, сложность выполнения некоторых действий, затраты времени и труда.
Таблица 2.1. Анализ способа производства продукта промышленного аналога
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Сырье |
Дизельные фракции |
1) Доставка сырья на установку; 2) Хранение сырья; 3) Герметизация сырьевых парков. |
1) Дизельные фракции получаются при первичной перегонке нефти на установках ЭЛОУ-АВТ. Поэтому данная проблема может быть решена на уровне предприятия. Сырье может поступать по трубопроводу заводской нитки в сырьевые парки, откуда насосами оно может быть прокачено на установку; 2) Сырье хранится в сырьевых парках. Парки должны быть размещены за пределами установки; 3) Должна быть обеспечена полная герметизация для избежания контакта сырья с воздухом, для этого над слоем горючих жидкостей должна находится инертная среда - «азотная подушка». |
1) Отсутствие необходимости закупки сырья, следовательно, экономическая выгода. Завод сам может производить сырье данного вида; 2) Обеспечивается безопасное хранение сырья. При размещении парков за пределами установки освобождается ее территория; 3) Снижается пожароопасность сырьевого парка. |
1.1 Значительное гидравлическое сопротивление трубопровода при дальнем расположении цехов, необходимость установки большого количества насосов - появление энергетических затрат; 1.2 Большие затраты на сооружение трубопровода, его громоздкость - капитальные затраты; 1.3 Необходимость обслуживания и ремонта трубопровода, вследствие его коррозии, вызванных серосодержащими соединениями в исходном сырье; 2.1 Затраты на сооружение сырьевых парков - капитальные затраты; 3.1 Снабжение парка инертным газом. |
|
Состав сырья |
Фракционный состав: -- 50% перегоняется при температуре не выше 276 єС; -- 96% перегоняется при температуре в пределах 340-356 єС. Содержание серы: не более 0,2 % (масс.) Содержание азота: до 45 ppm; Содержание суммы ароматических: до 26%. |
Фракционный состав сырья для получения ВМГЗ должен быть сужен до фракции 250-340 єС. |
Данная проблема решается на уровне цеха. Сырье перед поступлением на установку разгоняется на более узкие фракции (НК-250 оС, 200-300 оС, 250-340 оС, 340-КК) на блоке вторичной перегонки дизельного топлива. |
1) Достигается требуемый фракционный состав сырья, появляется возможность производства масел разных сортов; 2) Появляется возможность использования узких фракций для других целей (компонент дизтоплива, мазута и др.). Данный блок может обеспечить сырьем не один цех. |
1) Большие затраты на сооружение блока, так как он включает большое количество аппаратов (колонны, теплообменники и др.); 2) Обязательное обслуживание блока, необходимость привлечение рабочей силы; 3) Проблемы, связанные с затратами энергии и материалов на работу блока; 4) Полученные фракции не могут быть использованы в производстве минеральных основ из-за высокого содержания серы и суммы сульфирующихся, следовательно должны быть гидроочищены и деароматизированы. |
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Токсичность и пожароопасность сырья |
Класс опасности дизельных фракций установок ЭЛОУ-АВТ - IV; Агрегатное состояние - жидкость; Возможность воспламенения или взрыва при воздействии: а) воды - нет; б) воздуха - нет. Температура самовоспламенения - 300…370 єС; Температура воспламенения - 80…160 єС; Температура вспышки - 62…136 єС. |
Создание полной герметичности фланцевых и резьбовых соединений, сварных швов, литых конструкций. |
Данная проблема решается на уровне установки. При монтаже оборудования должны использоваться огнестойкие уплотнительные материалы, обеспечивающие непроницаемость газов и жидкостей в местах соединения элементов работающего оборудования. Перед пуском установки должно быть произведено гидравлическое или пневматическое испытание колонн и аппаратов, работающих под давлением с ЛВЖ. Сварным и литым соединениям должен быть сделан ультразвуковой, визуальный, радиографический или другой вид неразрушающего контроля. Эта проблема решается на уровне предприятия, так как к этому делу привлекаются другие организации, имеющие лицензию Ростехнадзора. |
Снизится пожароопасность установки. |
При неожиданной утечке газов или жидкостей из узлов оборудования необходимо останавливать производство и производить их ремонт, следовательно, возникновение простоя производства. |
|
Параметры процесса |
Температура процесса: 330-400 °С; |
1) Повышение температуры по слою катализатора, связанное с экзотермичностью реакций гидрогенолиза; 2) Необходимость менять температурный режим в зависимости от вида сырья (легкие, средние или тяжелые фракции). |
Проблема решается на уровне установки. Контроль за температурой процесса может быть осуществлен при использовании зональных термопар. Многозонные термопары служат для контроля температуры по высоте слоя катализатора. В любом случае, регулирование температуры в адиабатическом реакторе возможно только изменением температуры поступающего в него сырья или отводом тепла из зоны реакции. |
Контролируя температуру, контролируется процесс, а с ним и качество выпускаемой продукции, длительность межрегенерационного цикла и общий срок службы катализатора. |
Сложность регулирования температурой. Невозможность ее четкого поддержания на заданном уровне в реакторах адиабатического типа. |
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Параметры процесса |
Давление в реакторе: 41-51 кгс/см2. |
Давление в системе может оказаться ниже расчетного, следовательно, уменьшится степень обессеривания; |
Проблема решается на уровне установки. Давление до и после реактора должно регистрироваться приборами. Контролируя подачу водорода, контролируется общее давление в системе; |
Повышение общего давления в системе способствует увеличению глубины сероочистки и возрастанию срока службы катализатора. |
Нельзя повышать давление выше проектного, так как это может привести к разгерметизации или взрыву. |
|
Объемная скорость подачи сырья 0,5-1,2 ч-1 при загрузке катализатора 42 м3 и степени конверсии по сере 99%. |
1) Зависимость кинетики гидрогенолиза от вида сернистых соединений; 2) Низкая производительность установки по сырью. |
1) Проблема решается на уровне установки. Выбор оптимального значения расхода сырья допускает неполноту сероочистки и присутствия в ней малого содержания трудногидрируемых сернистых соединений. 2) Увеличение объема загрузки старого катализатора или замена старого на новый, более активный катализатор. |
1) В случае уменьшения объемной скорости (увеличение времени контакта сырья и катализатора), увеличивается глубина обессеривания. 2) Производительность установки увеличится. |
1) Снижается производительность установки по сырью; 2) Материальные затраты на дополнительные закупки старого катализатора или переоборудование реактора под новый, более активный катализатор. |
||
Кратность циркуляции водородсодержащего газа: не менее 600. |
Доставка водорода. Чистота ВСГ |
Проблема решается на уровне предприятия. Газы могут поступать с установок каталитического риформинга. Концентрация водорода в этом газе составляет 85% (об.) с содержанием H2S до 0,07% (об.). Газ на установке циркулирует и его чистота должна быть не менее 75% (об.). Такая концентрация достаточна для осуществления процесса гидроочистки. |
Отсутствие необходимости закупки водорода - экономическая выгода. |
Накопление в циркулирующем газе легких углеводородов, сероводорода, аммиака, паров воды, необходимость восполнения дополнительным количеством свежего газа или регенерация газа МЭА. |
||
Катализатор |
Состав: 1) Активные примеси: -- MoO3 9,0- 14,0%; -- NiO 2,0 - 4,0%; -- Р205 2,0 - 6,0%; |
Доставка катализатора, зависимость от поставщика; |
Проблема решается на уровне предприятия. НПЗ заключает договор с фирмой-поставщиком, согласно которому фирма-поставщик обязуется в назначенные сроки доставить катализатор. В случае нарушения договора, фирма-поставщик выплачивает НПЗ штраф за неустойку; |
Заключение договора ставит перед фирмой ответственность за доставку товара. Фирма-поставщик доставляет катализатор в назначенные сроки, поэтому НПЗ избегает простоев производства; |
Непредвиденные обстоятельства, являющиеся причиной задержки могут вызвать простой производства; |
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Катализатор |
-- оксиды редкоземельных элементов: 0,5 - 4,0%; -- ZrO2 0,1 - 4,0%; 2) Вредные примеси: -- Na2O 0,15%; 3) Насыпная плотность: 0,6 - 0,9 г/см3; 4) Диаметр гранул: 1,3 - 4,5 мм; 5) Форма гранул: трилистник; 6) Массовая доля влаги после прокаливания при 600-650 °С не более 5,0 %; 7) Индекс прочности на раскалывание не менее 1,2 кг/мм; 8) Массовая доля пыли, крошки размером менее 1,0 мм не более 2,0%; 9) Длительность межрегенерационного цикла: 10 мес. |
Складирование катализатора и хранение аварийных запасов. |
Проблема решается на уровне цеха. На территории цеха должны быть сооружены склады для хранения резервной загрузки катализатора; |
Аварийный запас катализатора позволит избежать простоя производства; |
Дополнительные капитальные затраты на сооружение склада и занятие им территории цеха; |
|
В катализатор при загрузке не должна попасть влага; |
Проблема решается на уровне установки. Катализатор должен загружаться в сухую погоду; |
Отсутствие влаги повысит производительность катализатора; |
Загрузка должна производиться в летнее время года с относительной влажностью воздуха не более 20%, что делает необходимым производить смену катализатора сезонно; |
|||
Катализатор не должен содержать частиц пыли; |
Проблема решается на уровне установки. К моменту загрузки весь катализатор должен быть просеян и очищен от пыли; |
Отсутствие высокого перепада давления по слоям катализатора; |
Во время просеивания и очистки велика вероятность потери активных примесей из катализатора, а также его раскалывание; |
|||
Катализатор должен быть загружен в реактор плотно, верхний слой катализатора должен быть строго горизонтальным; |
Загрузка катализатора через загрузочный шланг должна производиться медленно, засыпая все полые зоны реактора. В процессе засыпки слои катализатора должны разравниваться деревянными граблями; |
Плотная укладка увеличивает период эксплуатации и уменьшает вероятность образования тоннельного потока во время эксплуатации, из-за неравномерного распределения катализатора; |
Невозможность образования полной однородности и одинаковой насыпной плотности по всему объему катализатора. Длительность загрузки; |
|||
Малая механическая прочность катализатора; |
Свободное падение через загрузочный шланг должно быть ограниченным, поскольку приводит к разламыванию катализатора и появлению пыли. Пуск установки должен производиться без гидроударов; |
Сохранение формы катализатора сохраняет его активность. Гидравлическое сопротивление слоя не увеличивается; |
Полностью избежать раскалывания катализатора при загрузке невозможно; |
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Катализатор |
Катализатор в процессе гидроочистки осерняется, теряет активность, а следовательно, обессеривающую способность; |
Проблема решается на уровне установки. Устранить проблему осернения катализатора можно с помощью окислительной регенерации. Окислительная регенерация катализаторов ГП-534 заключается в выжиге отложившегося на них серы и кокса. Регенерация проводится, при строго контролируемой температуре, инертным газом с определенным содержанием кислорода. |
Активность катализатора полностью восстанавливается; |
Необходимость остановки производства. Очистка газов регенерации. Энергозатраты; |
||
Продукт |
Гидроочищенные дизельные фракции (гидрогенизаты): -- НК - 250 єС; -- 200 - 300 єС; -- 250 - 340 єС; -- 340 - КК єС. Содержание суммы ароматических: до 24% (масс.) во фракции 250 - 340 єС. Содержание серы: 0,002% (масс.) |
1) Сырье, вместе с не удаленной при гидроочистке ароматикой, поступает на стадию каталитической депарафинизации, где ароматические кольца экранируют активные центры катализатора гидрокрекинга, где происходит их догидрирование и, тем самым, снижается выход депарафинизата; 2) В результате крекинга н- и i-парафинов в легкие бензиновые фракции и газы происходит концентрирование ароматических углеводородов в целевой фракции и их содержание (32,2% масс.) превышает норму (26% масс.) |
1) Данная проблема на установке остается нерешенной. Решить ее можно на стадии гидроочистки, выбрав катализатор, наиболее активный не только при удалении серы, но и ароматических углеводородов. 2) Данная проблема на установке решается не полностью. После реактора гидрокрекинга установлен реактор глубокого гидрирования, который частично снижает долю ароматических и непредельных соединений. |
1) При выборе высокоселективного катализатора достигается снижение в сырье суммы ароматических углеводородов, следовательно, увеличивается выход депарафинизата. 2) Снижается доля ароматических компонентов в целевой фракции. |
1) Необходим катализатор, устойчивый к отравлению каталитическими ядами. Исключения выбора платиновых или палладиевых катализаторов (см. раздел. 3). |
Исходная информация |
Проблемы |
Уровень и сущность решения проблемы |
Преимущества решения проблемы |
Недостатки решения проблемы |
||
Побочные продукты |
Дымовые газы, в % (масс.) на сырье: -- сероводород (H2S): 1,91%; -- оксид серы (IV) (SO2): 0,4%; -- сухой газ: 1,66%; |
Проблема утилизации дымовых газов. |
Проблема решается производством. 1) Газы могут быть сброшены в атмосферу через дымовую трубу; 2) Газы могут быть сожжены на факеле; 3) Газы могут быть очищены, тепло отходящих газов может быть утилизировано; |
1) Отсутствие затрат на утилизацию и очистку; 2) 2) Отсутствие затрат на утилизацию и очистку; 3) Отсутствие выбросов в атмосферу. Рекуперация тепла. |
1) Загрязнение атмосферы; 2) Образование вредного SO2; 3) Дополнительные капитальные и энергетические затраты на сооружение установок утилизации |
2.1 Выводы по анализу способа производства продукта промышленного аналога
1) На уровне целого предприятия решаются проблемы производства, закупки, доставки, хранения и сбережения сырья и материалов, необходимых для технологии, обеспечение цеха информацией, трудовыми и энергетическими ресурсами. Предприятие, посредством лабораторий, осуществляет входной и операционный контроль за качеством вырабатываемого продукта, а также проводит экспертизу материалов, поступающих на завод извне. На уровне предприятия решаются проблемы промышленной безопасности и охраны труда. Предприятие решает экологические проблемы, в частности, проблемы очистки газовых выбросов и сточных вод. На уровне предприятия проводится проверка оборудования, трубопроводов и электросистем на пригодность к использованию, безопасность работы и на остаточный ресурс. Таким образом, в рамках всего завода решаются глобальные проблемы, не связанные с тонкостями технологии. Завод обеспечивает цех всеми необходимыми ресурсами для того, чтобы цех осуществил превращение «сырье > готовый продукт», и чтобы этот продукт был произведен требуемого качества, в обязательном количестве и в назначенные сроки. Эти проблемы решаются уже на уровне цеха.
2) На уровне цеха решаются проблемы грамотного перераспределения ресурсов между собственными подсистемами: установками, секциями, блоками и т.д. Цех направляет в них материальные, энергетические, информационные и трудовые ресурсы, которые ему передает предприятие. Цех берет на себя ответственность рационального использования предоставленных ему ресурсов, ответственность за выработку продукции требуемого качества, в кратчайшие сроки, с минимальными потерями и затратами. Руководство цеха обязуется правильно организовать работу каждой подсистемы, обеспечив охрану труда и промышленную безопасность. Цех несет ответственность за экономию средств производства, за работу каждой подсистемы, за количества вредных выбросов и неутилизируемых продуктов.
3) На уровне установки решаются проектные и непроектные проблемы самой технологии. Эти проблемы делятся на решаемые и не решаемые в рамках одной подсистемы. К непроектным решаемым проблемам относятся:
-- монтаж, демонтаж металлоконструкций их ремонт и эксплуатация;
-- сборка, разборка узлов и элементов технологической схемы: аппаратов, трубопроводов, сосудов, работающих под давлением, их ремонт и эксплуатация;
-- износ и старение оборудования, трубопроводов, электросистем;
-- охрана и сбережение дорогостоящих материалов;
-- выход из строя оборудования по причине человеческого фактора.
Основной непроектной не решаемой проблемой является увеличение скорости коррозии при переходе от малосернистого сырья к высокосернистому. Если скорость коррозии становится выше 0,3 мм/год, то металлические детали и части оборудования приходят в негодность раньше положенного срока. В случае появления необходимости перерабатывать высокосернистое сырье на заводских установках, решение данной проблемы не предоставляется возможным. Проектные проблемы, такие как регенерация тепла и реагентов, отсутствие механических потерь, автоматизация и управление, непрерывность действия и многие другие, являются решенными на установке заранее, поскольку технологическая схема была сооружена по спроектированной технической документации. Однако, несовершенность проекта дает о себе знать, когда может обнаружится:
-- низкий выход целевого продукта;
-- неудовлетворительное качество продукта;
-- низкая производительность установки;
-- большие материало-, энергозатраты или затраты труда;
-- большие количества выбросов;
Анализ табл. 2.1. показал, что несовершенность проекта, по которому строилась установка, отражается в качестве целевого продукта, а именно в превышении суммы ароматических углеводородов в основе ВМГЗ.
После гидроочистки содержание суммы ароматических снижается от 24,64 до 23,74% (масс.), затем сырье направляется в реактор каталитической депарафинизации, где в результате гидрокрекинга нормальных парафиновых углеводородов до легких C1-C4 и после их сепарации, остаточная ароматика концентрируется в депарафинизате до 48,2% (масс.), после чего депарафинизат поступает в реактор глубокого гидрирования, где сумма ароматических снижается до 28,92% (масс.). В дальнейшем, после многократной сепарации и стабилизации ее содержание в целевой фракции доходит до 32,2% (масс.), а норма по ароматическим в основе составляет 26% (масс.). Требования СТП ПР 037-00148599-2005 не регламентируют содержания в основе ВМГЗ суммы ароматических углеводородов, однако их высокая концентрация снижает приемистость основы к присадкам, повышает ее газонасыщаемость, а также вызывает эрозию резиновых уплотнений при эксплуатации. Таким образом, появляется проблема деароматизации сырья перед подачей на переработку, чтобы в итоге сумма ароматических углеводородов в целевой фракции не превышала нормы - 26% (масс.). Достичь этого реально модернизацией стадии гидроочистки, в которой вся ароматика в исходном сырья будет переведена в стабильные нафтеновые углеводороды на высокоактивном гидрирующем катализаторе. С удалением из сырья суммы ароматических также повысится выход депарафинизата в реакторе гидрокрекинга, а значит снизится температура застывания основы.
Решение данной проблемы будет заключено в поиске высокоактивного катализатора, выполняющего гидрирующие функции и не отравляющегося соединениями азота и серы, который бы мог работать непосредственно с катализатором гидроочистки при тех же технологических параметрах процесса.
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОГО ПОИСКА И ВЫБОР СПОСОБА ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Цель проектирования - удаление из сырья соединений серы и снижение доли ароматических углеводородов - может быть достигнута несколькими способами:
1. Выбором катализатора, исходя из следующих критериев:
1.1. Высокая производительность (интенсивность, активность);
1.2. Высокая избирательность (селективность);
1.3. Высокая прочность и износоустойчивость;
1.4. Большой срок службы и период регенерации;
1.5. Малая стоимость.
2. Выбором оптимальных параметров ведения процесса;
3. Ростом требований к сырью, заключаемое в:
3.1. Повышении чистоты водородсодержащего газа.
4. Выбором наиболее эффективного реактора и другого вспомогательного оборудования.
Рассматривая в отдельности каждый пункт, выберем вариант достижения цели проектирования, путем анализа информации литературных источников.
3.1 Выбор катализатора
3.1.1 Производительность катализатора
Высокая производительность катализатора достигается определенным сочетанием химического состава с оптимальными микро- и макроструктурой. Она находится также в прямой зависимости от технологических параметров ведения процесса.
3.1.1.1 Химический состав катализатора
В процессах гидроочистки дизельных фракций используют алюмокобальтмолибденовые (Al-Co-Mo) и алюмоникельмолибденовые (Al-Ni-Mo) катализаторы. В состав Al-Co-Mo-катализатора входят оксид кобальта (II) CoO и оксид молибдена (VI) MoO3, расположенные на пористом носителе оксида алюминия Al2O3. К отечественным Al-Co-Mo-катализаторам относятся марки серии АКМ, ГК, ГО; к зарубежным - KF, S и др. Введение в Al-Co-Mo-катализатор никеля увеличивает его активность в реакциях гидрогенолиза азотсодержащих и полициклических соединений. (напр., катализатор марки ГКД-202).
Наиболее полное удаление высокомолекулярных азот- и серосодержащих соединений обеспечивает алюмоникельмолибденовый (Al-Ni-Mo) катализатор. Его рекомендуют для очистки тяжелого высокоароматизированного сырья [39]. Такие катализаторы наиболее распространены в промышленности. К отечественным катализаторам относятся марки серии АНМ, ГКД, ГП, ТК, НК, НКЮ.
Активные и устойчивые к действию серо- и азотсодержащих соединений являются алюмоникельвольфрамовые (Al-Ni-W) катализаторы, выпускаемые в небольших количествах для специальных целей - глубокого гидрирования азотсодержащих и ароматических соединений. Их активность повышаются при нанесении гидрирующих компонентов на пористые носители [26]. Так, катализатор марки НВС-А применяется для гидрирования нефтяного сернистого сырья с целью получения специальных видов топлив. Катализатор НВС-А представляет собой крупные чёрные таблетки, состоящие из сульфидов никеля и вольфрама, нанесенных на активный носитель - окись алюминия. Активность НВС-А определяется степенью превращения бензола в циклогексан и достигает 65%.
Опыт эксплуатации цеолитсодержащих катализаторов значительно расширен в последнее время. Цеолитсодержащие катализаторы отличаются повышенной активностью и представляют собой кристаллические цеолиты, включенные в матрицу. Кроме того, их отличительная особенность - пониженное содержание дефицитных цветных металлов, выполняющих гидрирующие функции. Например, цеолитный катализатор ГКД-202 содержит активных металлов на 30% меньше, чем ГК-35. Требуемая степень очистки сырья на нем достигается при температурах на 10-20є ниже, чем на известных промышленных катализаторах [10].
По ряду патентов и статей было найдено, что для повышения активности катализатора в него добавляют промотирующие добавки (активаторы), которые сами по себе являются каталитически неактивными, но в отношении данной реакции сильно повышают активность собственно катализатора. Это своего рода катализаторы для катализаторов. Предлагают использовать в качестве промоторов оксид кремния (SiO2), оксид фосфора (P2O5), оксид бора (B2O3) или их соответствующие кислоты. [6].
3.1.1.2 Массовое содержание активных примесей и промоторов
Проанализируем влияние концентрации активных примесей на обессеривающую активность разных катализаторов (см. табл. 3.1) [24]
Посмотрим графически, как влияет соотношение оксидов на обессеривающую активность катализатора (рис. 3.1)
Таблица 3.1. Состав и обессеривающая способность некоторых катализаторов
Показатели |
Катализатор |
|||||||||||
НК-220 |
ГП-497 |
Зару-бежный |
ГО-70H |
ГКД-202П |
ГКД-205 |
ГКД-300 |
ГКД-700 |
АКМ |
ТК-551 |
|||
Состав, % (масс.) |
NiO |
4,0 |
4,0 |
4,5 |
-- |
-- |
4,2 |
3,5 |
3,2 |
-- |
3,8 |
|
MoO3 |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
13 |
9,0 |
12,5 |
9,0 |
10 |
11,7 |
17 |
||
CoO |
-- |
-- |
-- |
4,5 |
3,5 |
-- |
-- |
-- |
3,9 |
-- |
||
MoO3 : NiO |
3 |
3 |
2,67 |
-- |
-- |
2,98 |
2,57 |
3,13 |
-- |
4,47 |
||
MoO3 : CoO |
-- |
-- |
-- |
2,89 |
2,57 |
-- |
-- |
-- |
3 |
-- |
||
Степень обессеривания сырья при Т = 330єС |
85 |
86 |
88 |
85 |
89 |
88 |
90 |
84,5 |
82 |
82 |
Рис. 3.1. Зависимость массового соотношения оксидов металлов катализатора на степень обессеривания сырья
Как видно из графика зависимость обессеривающей способности катализатора от соотношения в нем активных компонентов сложно-убывающая. Таким образом, в обоих случаях повышение концентрации второго компонента (оксида кобальта или оксида никеля) приводит к росту активности катализатора. Отсюда следует вывод, что наибольшей гидрирующей способностью обладает второй компонент (NiO или CoO). Таким образом, исходит тенденция выбора катализатора с наименьшим массовым соотношением активных компонентов.
Среди указанных Al-Ni-Mo-катализаторов наибольшую конверсию серы дает катализатор ГКД-300 (соотношение MoO3:NiO = 2,57), для Al-Co-Mo-катализаторов - это ГКД-202П (соотношение MoO3:CoO = 2,57).
Концентрация промотора (активатора) имеет большое значение в гетерогенном катализе. Избыток промотора при гетерогенном катализе может вызвать экранирование собственно катализатора в зернах контактной массы. Поэтому, использование промотирующих добавок в катализаторах ставит перед собой проблему поиска их эффективной концентрации. При использовании Al-Ni-Mo-катализатора, где в качестве промотора используется смесь оксидов фосфора и бора, соотношение компонентов, дающих максимальную степень обессеривания (95%), должно быть следующим, % (масс.) [6]: NiO - 2.5-4.0; MoO3 - 8.0-11.0; P2O5 - 0,5-1,3; B2O3 - 0,3-1,0.
3.1.1.3 Структурные характеристики катализатора
Под структурными характеристиками катализатора подразумевается его удельная поверхность, средний диаметр гранул и эффективный радиус пор. Информацию о структурных характеристиках несет форма частиц катализатора.
Проанализируем влияние размера и формы частиц широкопористых алюмокобальтмолибденовых катализаторов на степень обессеривания высокосернистых дизельных фракций.
Физико-химические характеристики синтезированных катализаторов и результаты исследования представлены в табл. 3.2 [15].
Анализ полученных данных подтверждает определяющее влияние относительной поверхности катализатора на скорость протекания реакции. Чем выше поверхность раздела фаз, тем выше гидрообессеривающая способность катализатора.
Как видно, относительная поверхность катализатора влияет на его активность. На этом основании катализатор должен подбираться с наименьшим размером гранул и, желательно, шарообразной формы.
Таблица 3.2. Влияние размера и формы частиц Al-Co-Mo-катализатора на степень обессеривания сырья
Показатели |
Номер образца |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Форма гранул |
Цилиндр |
Шар |
Шар |
Полый цилиндр |
Шар |
|
Размеры гранул, мм диаметр высота |
4 5 |
2,8 -- |
2,26 -- |
2,2/0,8 10 |
0,75 -- |
|
Содержание компонентов, % (масс.) MoO3 CoO |
11,3 5,0 |
11,68 3,9 |
12,58 4,3 |
11,5 4,2 |
11,68 3,9 |
|
Объем пор, см3/г по бензолу по толуолу |
-- 0,7 |
0,68 -- |
0,68 -- |
-- 0,7 |
0,68 -- |
|
Эффективный радиус пор, нм |
8 |
12 |
13 |
13 |
13 |
|
Отношение поверхности к объему |
1,4 |
2,14 |
2,73 |
3,53 |
8 |
|
Степень обессеривания, % (отн.) при 390 єС. |
82,4 |
84,6 |
88,5 |
92,3 |
97,9 |
Во ВНИИ НП разработаны нашедшие широкое распространение мелкогранулированные (диаметром 2 - 2,5 мм) катализаторы гидрообессеривания нового поколения - типа ГП, позволяющие значительно интенсифицировать процесс гидроочистки дизельных фракций. Катализаторы этого типа получают по новой технологии, предусматривающей пропитку носителя (Al2O3) c заданной пористой структурой солями гидрирующих металлов с последующей сушкой и прокаливанием. Благодаря весьма развитой заданной пористой структуре они активнее катализаторов аналогичного назначения, приготовленных методом соосаждения, при котором трудно обеспечить нужную пористую структуру [13].
3.1.1.4 Способ активации катализатора перед началом работы
Проанализируем различные способы активации катализаторов, их преимущества и недостатки.
Для осернения катализаторов на отечественных установках гидроочистки используют практически все известные осерняющие агенты: сероводородсодержащий газ; прямогонные средние дистилляты; элементарную серу; жидкие легкоразлагающиеся сераорганические соединения [22].
Осернение водородсодержащим газом (ВСГ), включающим сероводород, идет до установления в системе равновесия и не может быть глубоким из-за низкой концентрации сероводорода.
На рис. 3.2 приведены результаты пилотных испытаний Al-Co-Mo-катализатора, осерненного различными агентами. Как видно, наиболее активен катализатор, осерненный дисульфидами [22].
Рис. 3.2. Зависимость конверсии К дизельной фракции 180-360 єС с 1,2% (масс.) серы от температуры гидроочистки на Al-Co-Mo-катализаторе:
1 - неосерненном; 2,3 - осерненном соответственно элементной серой и дисульфидами.
Кроме того, осернение дисульфидами позволяет избежать высокого перепада температур по высоте слоя катализатора при его осернении.
В качестве дисульфидов можно использовать либо их индивидуальные соединения, либо их технические смеси, либо нефтяные и конденсатные фракции, в состав которых они входят.
АО «Мажейкю нафта» (Литва) совместно с ВНИИ НП разработали комбинированный способ сульфидирования катализаторов в крупногабаритных реакторах на стадии подготовки к эксплуатации. Этот способ основан на применении элементарной серы и сернистого дистиллята дизельных фракций стандартного состава [18]. Способ заключается в совместной загрузке части катализатора и элементарной серы, а затем пропускании через этот слой сернистого дистиллята при определенных температуре и давлении. Таким образом, предлагаемый способ по сравнении со способом осернения только сернистым сырьем обеспечивает высокую активность катализаторов (степень обессеривания до 92%) и получение стабильного гидрогенизата на начальной стадии их эксплуатации при температурах на 20-30 єС ниже (340-350 єС). Снижение начальной температуры гидроочистки способствует увеличению продолжительности цикла реакции и межрегенерационного периода эксплуатации катализатора.
3.1.2 Селективность катализатора
Промышленные катализаторы обладают весьма высокой избирательностью. В присутствии Al-Co-Mo-катализатора реакции разрыва связей C-C или насыщения ароматических колец практически не протекают. Однако этот катализатор высокоактивен в реакциях разрыва связей C-S и обладает высокой термической стойкостью. Он достаточно активен в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей C-N, C-O и практически пригоден для гидроочистки любых нефтяных фракций.
Подобные документы
Характеристика нефти, фракций и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет материального баланса установки гидроочистки дизельного топлива. Расчет теплообменников разогрева сырья, реакторного блока, сепараторов.
курсовая работа [178,7 K], добавлен 07.11.2013Технологический расчет реакторного блока установки гидроочистки дизельного топлива. Научно-технические основы процесса гидроочистки. Концентрация водорода в циркулирующем газе. Реакции сернистых, кислородных и азотистых соединений. Автоматизация процесса.
курсовая работа [46,0 K], добавлен 06.11.2015Разработка проекта технологической линии по производству кукурузного масла. Характеристика продукта, ассортимента, показателей качества и сырья, применяемого в производстве. Подбор технологического оборудования и анализ оптимальной технологической схемы.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.12.2010Анализ аппаратурно-технологической схемы производства сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок. Обработка данных прямых измерений. Разработка карты метрологического обеспечения производства и контроля качества готовой продукции.
курсовая работа [217,2 K], добавлен 08.05.2011Описание технологического процесса гидроочистки. Текущий уровень автоматизации стабилизационной колонны. Выбор средств автоматики, исполнительных механизмов и регулирующих органов. Повышение коэффициента оборудования. Улучшение качества регулирования.
курсовая работа [41,5 K], добавлен 30.12.2014Физико-химические и органолептические показатели масла крестьянского. Характеристика сырья, вспомогательных материалов и товаров. Технико-химический и микробиологический контроль производства. Продуктовый расчет молочного завода. Ассортимент продукции.
курсовая работа [99,4 K], добавлен 25.11.2014Характеристика нефти и ее основных фракций. Выбор поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет реакторного блока, сепараторов, блока стабилизации, теплообменников подогрева сырья. Материальный баланс установок. Охрана окружающей среды на установке.
курсовая работа [446,7 K], добавлен 07.11.2013Автоматизация технологических процессов производства в молочной промышленности. Процесс сбивания сливок и образование масляного зерна. Механическая обработка масла. Схема производства масла методом сбивания. Описание элементов контура регулирования.
курсовая работа [236,3 K], добавлен 14.01.2015Переработка аира на эфирномасличных заводах Украины. Зависимость уровня производства эфирного масла от объема заготовок сырья. Технологическая схема производства, описание схемы его автоматизации с целью снижения затрат и получения максимальной прибыли.
реферат [60,2 K], добавлен 26.02.2013Смазочные материалы: виды и требования к ним. Масла для поршневых и ротационных компрессоров. Масла для холодильных машин, их химическая стабильность. Агрессивность смесей хладагента. Компрессорные масла, с химической точки зрения, особенности его замены.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 10.01.2014