гидроочистка дизтоплива. Пояснительная записка к курсовому проекту утэк. 18. 02. 09. Кп. 12. 00. 000. Пз

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту утэк. 18. 02. 09. Кп. 12. 00. 000. Пз
• Дата: 07.10.2022
• Размер: 0.76 Mb.
• Имя файла: гидроочистка дизтоплива.docx
• Тип: Пояснительная записка; #720549
• страница: 1 из 12

- Министерство образования и науки Республики Башкортостан

государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Уфимский топливно-энергетический колледж

Специальность 18.02.09
Проект установки гидроочистки дизельного топлива
Пояснительная записка к курсовому проекту
УТЭК.18.02.09.КП.12.00.000.ПЗ.


Руководитель:

_________Л. Р. Дашкина

«____»_____2021 г.
Обучающийся:

__________ И. В. Садков

«____»_____2021 г.

2021

Содержание

Введение 3

1 Технологическая часть 3

1.1 Назначение, теоретические основы процесса гидроочистки дизельного топлива 4

1.2 Сырье, готовая продукция, вспомогательные материалы 6

1.3 Влияние основных факторов на выход и качество продуктов 7

1.4 Устройство и принцип работы основного аппарата 8

1.5 Описание технологической схемы 10

1.6 Нормы технологического режима 15

1.7 Аналитический контроль процесса 16

1.8 Контрольно-измерительные приборы и автоматизация 19

1.9 Охрана труда 21

1.9.1 Вредные и опасные производственные факторы на установке 21

1.9.2 Средства индивидуальной защиты 23

1.9.3 Средства коллективной защиты 24

1.10 Охрана окружающей среды 25

2 Расчетная часть 28

2.1 Выход гидроочищенного топлива 28

2.2 Расход водорода на гидроочистку 28

2.3 Потери водорода с отдувом 30

2.4 Материальный баланс установки 33

2.5 Тепловой баланс реактора 35

2.6 Основные размеры реактора 38

Заключение 42

Список использованных источников 43

ПРИЛОЖЕНИЕ А 44

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 45

ПРИЛОЖЕНИЕ В 46

Введение

Нефтепереработка сегодня - это крупная передовая отрасль нашей промышленности. Нефтяные топлива являются важнейшим источником энергии.

Во многих регионах мира нефтеперерабатывающая промышленность стоит перед проблемой, касающейся новых более жестких стандартов на качество топлив при одновременном изменении спроса на них. Особенно быстро меняются спецификации на дорожные бензины и дизельные топлива, заставляя нефтеперерабатывающие предприятия вкладывать средства в строительство новых установок или реконструкцию существующих мощностей.

В этой связи, одним из распространённых процессов нефтепереработки является процесс гидроочистки моторных топлив, так как таким путём достигается улучшение качества бензинов, керосинов и дизельных топлив, приведение их в соответствие требованиям стандарта качества. Улучшение количества выпускаемых моторных топлив вызвано потребностью на рынке страны нефтепродуктов нового качества, ужесточающимися требованиями к защите окружающей среды, экономией природных запасов нефти, достигаемой за счёт сокращения удельных расходов топлив двигателями.

Целью курсового проекта является проект установки гидроочистки дизельного топлива. Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:

- изучить теоретические основы гидроочистки дизельного топлива;

- изучить требования, предъявляемые к сырью и готовой продукции;

- изучить принципиальную технологическую схему установки гидроочистки дизельного топлива;

- описать устройство и принцип работы основного аппарата;

- изучить контрольно-измерительные приборы и автоматизацию установки гидроочистки дизельного топлива;

- разработать требования охраны труда и окружающей среды и промышленной безопасности.

1 Технологическая часть

1.1 Назначение, теоретические основы процесса гидроочистки дизельного топлива

Процесс гидроочистки дизельного топлива применяется для улучшения качества и повышения стабильности дизельного топлива путем удаления из него серо-, азот-, кислородсодержащих соединений, металлорганических соединений, насыщения двойной связи непредельных углеводородов.

В результате гидроочистки повышается термическая стабильность, снижается коррозионная агрессивность, уменьшается образование осадка при хранении, улучшается цвет и запах топлива.

Реакции процесса гидроочистки сводятся к разрыву связей C-S, C-N,C-O,а также гидрирования непредельных углеводородов, но почти не затрагивает связи C-C.

В реакциях с серосодержащими соединениями первичной является разрыв связи углерод-сера и насыщения водородом свободных валентных и олефиновых связей.

Меркаптаны, сульфиды и дисульфиды легко гидрируются в соответствующие углеводороды уже при сравнительно мягких условиях.

В зависимости от строения сернистых соединений глубина их гидрирования различна. Устойчивость сернистых соединений увеличивается в следующем ряду: меркаптаны → дисульфиды → сульфиды → тиофены.

Наиболее трудно вступает в реакции гидрирования тиофен и его гомологи. Поэтому для полного превращения необходимы более низкие объемные скорости при высоком парциальном давлении водорода.

Сернистые соединения взаимодействуют также с металлическими и окислометаллическими катализаторами, переводя их в сульфидную форму. В зависимости от состава катализатора образование сульфидной формы приводит к его активированию или вызывает отравление и дезактивацию.

В присутствии азотсодержащих соединений скорость гидрирования серосодержащих соединений всех классов снижается.

- меркаптаны:
R-SH + H₂ →RH + H₂S;
- ациклические сульфиды:
R-S-R^'+ 2H₂ →RH + R’H + H₂S;
- дисульфиды:
R-S-S-R + 3H₂ → 2RH + 2Н₂S;

- моноциклические сульфиды, тиофены:

CH ── СН

║ ║ + 4H₂ → CH₃-CH₂-CH₂-CH₃+ H₂S ;

СН СН

\ /

S

- бициклические сульфиды:

CH ── СН ── СН CH₂ ─ CH ── СН₂

║ │ ║ + 3H₂ → │ │ │ + H₂S;

CH СH CH CH₂ ─ CH ── CH₂

\ / \ / \ /

S CH₂ СН₂
Гидрирование азотистых соединений сопровождается выделением свободного аммиака. В связи с малой изученностью состава исходных азотистых соединений можно представить примерные схемы возможных реакций в процессе гидрирования:
- Пиридины:

СН СН₂

 \\ / \ СН₃

СН СН СН₂ СН₂ │

║ │ +3Н₂ → │ │ +2Н₂ → СН₃──С──СН₃+ NH₃;

СН СН СН₂ СН₂ │

\ // \ / СН₃

N NН
- Пирролы:
СН ── СН СН₂ ── СН₂

║ ║ + 2Н₂ → │ │ +2Н₂ → C₄H₁₀ + NH₃;

СН СН СН₂ СН₂

\ / \ /

NН NН
Как видно из приведенных схем, началом всех реакций является насыщение гетероциклического кольца, затем происходит разрыв гидрированного кольца в различных положениях с образованием смеси первичных и вторичных аминов. Следующая стадия - дальнейшее гидрирование с образованием ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, парафиновых углеводородов и свободного аммиака.

Превращение азотсодержащих соединений (в отличии от сернистых) протекает только по реакциям гидрирования ароматического кольца, которые осуществляются предпочтительно на алюмоникель молибденовом катализаторе.

Кислородсодержащие соединения легко вступают в реакции гидрирования с образованием соответствующих углеводородов и воды:




R── ──COOH + 3Н₂ → R── ──CH₃ + 2H₂O
Реакции гидрирования непредельных углеводоров:
Гидрирование алкенов:
R-CH₂-CH═СH-CH₃ + H₂ → R-CH2-СН2-СН2-СН3
Гидрирование ароматических связей:
СН СН₂

 \\ / \

СН СН СН₂ СН₂

║ │ +3Н₂ → │ │

СН СН СН₂ СН₂

\ // \ /

СН СН₂
Гидрокрекинг алканов:
R^'-CH₂-CH₂-R^'' + H₂ → R^'-CH₃ + R^''-CH₃
Гидрирование нафтеновых углеводородов:
СН₂

/ \

СН₂ СН₂

│ │ + Н₂ → C₆H₁₄

СН₂ СН₂

\ /

СН₂
Интенсивность любой из этих реакций может изменяться в широких пределах в зависимости от условий процесса и типа катализатора. [8,С.561]