диплом гидроочистка. готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный). Бакалаврской работы

• Название: Бакалаврской работы
• Анкор: диплом гидроочистка
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: готовый диплом ДТ испр (Автосохраненный).docx
• Тип: Реферат; #588304
• страница: 2 из 21

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АВО - аппарат воздушного охлаждения;

АВТ – атмосферно-вакуумная трубчатка;

АНМЦ - алюмоникельмолибденовый цеолитсодержащий катализатор;

ВГО – вакуумный газойль;

ВНИИ НП – Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти;

ВСГ – водородсодержащий газ;

ГКВД – гидрокрекинг вакуумного дистиллята;

ДТ - дизельное топливо;

ИТР – инженерно-технический работник;

КИП – контрольно-измерительные приборы;

МЭА – моноэтаноламин;

НПЗ – нефтеперерабатывающий завод;

ПДК - предельно - допустимая концентрация;

ПУЭ – правила устройства электроустановок;

ЦВСГ – циркулирующий водородсодержащий газ.

ВВЕДЕНИЕ

Во многих странах мира нефтеперерабатывающая промышленность стоит перед решением проблем, связанных с введением более строгих спецификаций на моторные топлива и с изменением спроса на них. Особенно быстро в разных странах меняются спецификации на бензин и дизельное топливо, вынуждая нефтепереработчиков инвестировать средства в строительство новых или в реконструкцию действующих установок.

Рост цен на нефть, ее переработку и транспорт делает рентабельными лишь технологии, ориентированные на углубление переработки нефти и более рациональное использование ее продуктов. В связи с этим особую актуальность приобретают работы, направленные на расширение ресурсов моторных топлив и обеспечивающие повышение глубины переработки нефти. Важно отметить, что в том же направлении перестраивается и спрос на эту продукцию.

Качество перерабатываемого нефтяного сырья оказывает существенное влияние на технологическую структуру и технико-экономические показатели НПЗ. Процессы облагораживания нефтяного сырья – гидрогенизационные, процессы в современной мировой нефтепереработке получили среди вторичных процессов наибольшее распространение, а такие, как гидроочистка, являются процессами, обязательно входящими в состав любого НПЗ, особенно при переработке сернистых и высокосернистых нефтей [1].

Из существующих способов очистки дизельного топлива от серы наиболее эффективным и экономичным является гидроочистка. Преимущество этого процесса – высокий выход очищенного продукта и незначительные потери. Гидроочистка позволяет уменьшить коррозионную агрессивность топлив и их склонность к образованию осадков, уменьшить количество токсичных газовых выбросов в окружающую среду [17].

Очистка нефтяных продуктов от серы, а также от смолообразующих веществ, азота, металлов и других примесей, снижающих качество этих продуктов, применяется в нефтеперерабатывающей промышленности со времени её зарождения. Требования неуклонного повышения качества нефтепродуктов настолько велики, что методы очистки, вполне удовлетворительные в прошлом, в настоящее время уже непригодны. Очистка нефтепродуктов от серы явилась и является предметом интенсивных исследований, в результате которых применяемые ранее малоэффективные и дорогостоящие процессы заменены более совершенными с применением регенерируемых поглотителей и водорода, как гидрирующего агента [1].

Необходимость улучшения качества моторных топлив вызвана возросшей потребностью в нефтепродуктах нового качества в связи с расширяющейся механизацией и дизилизацией, жесткими требованиями к защите окружающей среды, экономией природных ресурсов нефти, которая достигается за счет сокращения удельных расходов топлива двигателями. В результате предполагается получение дизельного топлива с содержанием серы 5-10 ppm и 3,25 % ароматических углеводородов. Что не только соответствует текущим требованиям стандарта ЕВРО-5, но и следующему стандарту ЕВРО-6 [21].

Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 октября 2011 года №826 утвержден технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».

В настоящей выпускной квалификационной работе рассмотрен вопрос получения дизельного топлива содержанием серы 10 ppm (Евро-5) с использованием отечественного катализатора гидроочистки ИК-ГО-1.

За основу проекта была взята действующая установка гидроочистки Л-24-7, которая находится на ПАО АНК «Башнефть-Унпз».

1 Литературный обзор

1. Назначение процесса гидроочистки

В современной нефтеперерабатывающей промышленности России важнейшей задачей является углубление переработки нефти, а так же повышение качества выпускаемых продуктов.

В связи со значительным увеличением доли сернистых и высокосернистых нефтей в общем количестве перерабатываемой нефти и непрерывном ростом потребления малосернистых дизельных топлив, авиационных керосинов и высокооктанового автомобильного бензина широкое развитие получил процесс гидроочистки этих продуктов. Удаление сернистых соединений из топлив способствует уменьшению коррозийной агрессивности топлива, что увеличивает моторесурсы двигателей. А так же гидроочистка способствует улучшению цвета и запаха нефтепродуктов и увеличению их стабильности к смолообразованию при хранении.

Сам процесс гидроочистки протекает в среде водорода и в присутствии катализатора при температуре 325-425⁰С, давлении 3-7 МПа, объемной скорости подачи сырья 1-10 ч^-1 и циркуляции водородсодержащего газа 160-900 м³/ м³ сырья [7].

1.1.2 Основы химизма и механизма процесса.

Процесс гидроочистки – это процесс удаления из нефтепродуктов гетероатомов в результате гидрирования сера-, азот- и кислородорганических соединений [1].

Сернистые соединения, содержащиеся в нефтепродукте, подвергаются в процессе гидроочистки следующим реакциям:

а) гидрогенолиз гетероатомных соединений

1) меркаптаны гидрируются до сероводорода и соответствующего углеводорода

RSH + H₂→ RH + H₂S ↑

2) сульфиды гидрируются через стадию образования меркаптанов:

RSR^*+ H₂→ RSH + R^*H

RSH + H₂→ RH + H₂S ↑

3) дисульфиды гидрируются до сероводорода и соответствующих углеводородов также через стадию образования меркаптанов:

RSSR^*→ RSH + R^* SH → RH + R^*H + 2H₂S ↑

4) в циклических сульфидах вначале разрывается кольцо, затем отщепляется сероводород и образуется соответствующий углеводород:



+ 4H₂ → C₄H₁₀ + H₂S
Реакции взаимодействия водорода с серосодержащими соединениями экзотермичны. Термодинамические ограничения гидрирования сераорганических соединений в интервале температур 300 - 800 К отсутствуют. Наиболее устойчивы к гидрированию тиофен и его производные. Глубокая очистка нефтепродуктов от серы, содержащейся в виде тиофенов, возможна при высоком парциальном давлении водорода (3 МПа и выше) и температуре ниже 700 К[2].

б) гидрогенолизазоторганических соединений



Удаление азотистых соединений из дизельных фракций имеет весьма важное значение для повышения их качества.Наличие азотистых соединений в дизельных фракцияхявляется причиной низкой стабильности цвета и при хранении вызывает образование нерастворимых осадков. В связи с высокой их устойчивостью, азот удаляется при гидроочистке с большим трудом.

Гидрогенолиз азотистых соединений сопровождается выделением свободного аммиака. Азот находится преимущественно в гетероциклах в виде производных пиррола и пиридина. Гидрирование их протекает в общем аналогично гидрированию сульфидов:

в) гидрогенолиз кислородсодержащих соединений

Кислород в топливных фракциях может быть представлен соединениями типа спиртов, эфиров, фенолов и нафтеновых кислот.

При гидрировании кислородных соединений образуются соответствующие углеводороды и вода:


В процессе гидроочистки одновременно с реакциями сернистых, кислородных и азотистых соединений протекают также многочисленные реакции углеводородов:

1) изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов;

2. 
   насыщение непредельных углеводородов;
   

3)гидрокрекинг;

4)гидрирование ароматических углеводородов и др.

Изомеризация парафиновых и нафтеновых углеводородов происходит при любых условиях обессеривания, интенсивность гидрокрекинга увеличивается с повышением температуры и давления. При более высоких температурах и низких давлениях происходит частичное дегидрирование нафтеновых и дегидроциклизация парафиновых углеводородов. В некоторых случаях гидрогенизационногообессеривания эти реакции могут служить источником получения водорода для реакции собственно обессеривания, то есть обеспечивают протекание процесса автогидроочистки.

Из сопутствующих обессериванию реакций углеводородов особый интерес представляет насыщение олефиновых и ароматических углеводородов. Как показывают исследования, наиболее стойкими в процессе гидрирования являются ароматические углеводороды. Моноциклические (бензол и его гомологи) в заметном количестве гидрируются при высоком парциальном давлении водорода (200 кгс/см² и выше). Гидрирование ароматических углеводородов протекает легче и может происходить в условиях гидроочистки.