1.1 Технологиялық басқару объектісін жұмыс істеуінің физика–химиялық негізі

Курстық жобада қарастырып отырған процесс «висбкрекинг» процесіне жатады. Процесстердегі заттардың құрамына мыналар кіреді: күкірттер, құрамында металы бар азот және оттегі қоспалары бар қосылыстар, шексіз көмірсутектер.

Көрсетілген заттарды жоғарылату суландыратын катализаторлар болады. Ұшқыш заттар – күкірт сутек, аммиак, хлорлы сутек, гидрогенизатты буландырумен кетіріледі. Металдық қосылыстарды гидротазалау катализаторында кідіртіледі.

Бензиндердегі күкірттік қоспалар маркантандармен, сульфидтермен және полисульфидтермен түсіндіріледі.

Дизельді жанармайды гидротазалау жолында хош иісті күкірттің циклдік қосылыстары көбееді – тиофендер. Бұдан басқа бензиндерде күкірт болуы мүмкін, күкірттік қосылыстардың термиялық ыдырату және күкіртсутектің ауамен қосылып тотығу нәтижесінде пайда болады [33].

Маркантандар: R – SH + H2O = PH + H2S (1.1)

Дисульфидтер: R – S – SR + 3H2 = 2RH +2H2S (1.2)

Сульфидтер: R – S – R1 + 2H2 = RH + R1H + H2S (1.3)

Гидротазалағанда олефиндер гидриттеледі:

CH3–CH=CH–CH2–CH3+H2→C3H14 (1.4)

Тиісті көмірсутектік парафиндерге ауысу барлық көрсетілген реакцияларда гидротазалаудың жұмысының келесі талаптарына сай өтеді.

Көмірсутетік химиялық әсер етуі жоғарғы температурада тым жанжақты және қиын, бірақ схема бойынша оларды мына негізгі екі топқа болуге болады:

1. көмірсутетіктің айыру реакциясы (крекинг);

2. кокс пайда болатың нығыздау, конденсациялау реакциялар.

Парафин комірсутетіктер үшін негізгі реакциялар бірнші топқа жатады, ал иісті коміртетіктерге екінші топтағы реакциялар жақындау болады. Крекинг реакциялары парафин комірсутетіктермен және иісті қоспалармен оңай жүреді.

Нафтенді коміртетіктер үшін иісті коміртетіктер пайда болатын дегидрирлық реакциялар және деалкилирлық реакциялар сайкес.

Иісті коміртетіктер температураға шыдамды топқа жатады. Олар нығыздау реакцияларына және поликонденсацияға түсіп кокс және асфальт-смала заттарды шығарады.

Мұнай қалдықтардағы күкірт қоспалар термикалық тұрақты емес және тез ериді, сондықтан күкірттің көбісі күкіртсутегі Н2S түрде крекинг газдармен шығады.

Термокрекинг процесстің негізгі параметрлері:

• температура;

• қысым;

• шикізаттың реакциялық зонадағы жүру уақыты;

• арнайы технологиялық шарттар және сипаттамалар.

Температура жоғарлаған сайын термокрикинг процессі жоғарғы температурамен жүрі бастайды. Сонымен қатар жеңіл өнімдердің шығуыда өседі.

Осыған ұқсас байланыстар қысымға және уақытқа да келеді.

Күкіртсутектің моноэтаноламин ерітіндісімен абсорбция процесі комплекстік қосылыстардың пайда болу реакциясына негізделген.

H2N – C2H4 – OH + H2S ↔ H2N – C2H4 – OH (1.5)

Реакция 400С кезінде H2S (күкіртсутекті абсорбциялау) сіңіруге және 1050С температура кезінде H2S (моноэтанолминді регенерациялау) бөлуге кетеді. Гидротазалау процесінің сипаттаушы тазалаудың басты параметрлері: температура, қысым, көлемдік жылдамдық, шикі затты жеткізу, кұрамында суы бар газдың қалдықсыз циркуляциялануы болып табылады.

1.2 Технологиялық басқару объектісінң жұмыс істеу принципі және конструктивтік пішімделуі

Берілген курстық жобада мазуттың жеңіл термикалық крекинг процесстің жұмыс істеу принципі және технологиясы қарастырылады.

Н-1/1 және Н-1/2 сорғыштармен шикізат екі параллельді ағындармен П-1/1 және П-1/2 конвекционды пештерге түседі.

Шикізаттың реттелуі поз. 22д және 23д реттегіштермен іске асады. Реттегіштердің клапандары пештерге кіретің құбырларда орналасқан [1].

П-1/1 және П1/2 пештерде мазут алдымен конвекционды кейнен радиационды секциялардан өтіп, 460-490 С дейін қыздырылады. Осы температурада крекинг реакциясы жүреді. Шикізаттың температурасы тіркеліп реттелінеді поз. 1д және 3д. Форсункаларына газ шығыны поз 226д және 27д реттегіштермен реттеледі.

Газды буллы сұыйқ К-1 колоннаның қоректену секциясына түседі. Колоннада реакция натижесінде булыгаз фракциясы сұыйқтан бөлініп, колоннаның жоғарғы бөлігіне түседі. Мұнда газ, бензин, газойл бөлінеді. Колоннадағы жоғарғы және төменгі температуралар МЕТРАН фирмасының дактчиктеримен тіркеледі поз. 5а, 6а 7а.

Колоннасының жоғарғы жағынан бензин буы және су буы КХ-1 аулық конденсаторда суытлады. Сүтіп Е-1 ыдыста, температурасы 40 С аспайтын, газға, бензинге және суға бөлінеді. Ыдыстын деңгейі поз. 37д реттеліп отырылады, клапан К-4 колоннаға баратың құбырда орналасқан.

Газ күкірттегінен тазалану үшін Е-37 сепаратор арқылы К-8 колоннаға келіп түседі.

Тұрақты емес бензин Е-1 ыдыстан:

- К-1 колоннаға қайта түседі;

- Е-32 ыдысқа турбулизатор-ерітінді жасау үшін түседі;

- К-4 колннаның жоғарғы тарелкасына балансты бензин ретінде түседі.

Е-1 ыдыстағы су канализацияға шығарылады.

К-1 колоннасының артық жылуы циркуляциялық айналумен алынады. 310 С температура алынып. 170 С дейін суытылып колоннаның 11 тарелкасына беріледі.

Газойл К-1 колоннасының 12 тарелкасынан К-2 колоннасына жіберіледі.

К-2 колоннадан газойл Х-4 тоңазытқышпен 55-60 С суытылып, реттеу клапан арқылы поз. 10д конденсацияланбаған дизельдік жанармай линиясына түседі, кейнен дизельдік жанармайды гидротазалау секциясына жіберіледі.

К-1 колоннасының төменгі жағынан поз. 11д клапан арқылы қазандық жанармай Х-5 тоңазытқышпен 90 С температураға дейін суытылып паркке түседі.

Газ Е-1 ыдыстан Е-37 тұндырғыш арқылы К-8 абсорберге түседі.

МЭА ерітіндісі Е-38 ыдысқа келеді. Ыдыстың деңгейі поз. 36д реттегішпен реттеледі, клапан К-8 колоннаға Н-10 сорғыш арқылы кіретін құбырда орналасқан.

К-8 колоннада тазаланған газ П-1/1 және П1/2 пештердің форсункаларына келіп түседі.

Тұрақтанбаған бензин К-4 колоннада тұрақтандырылып, Т-3 жылуалмастырғыш арқылы 40 С температурада паркке жіберіледі. Реттеу клапаны бензин құбырында орналасқан поз. 32д.

Е-32 ыдыстағы газойл-бензин қатынасы П-1/1 және П-1/2 пештердегі температуралық ережесіне, шикізаттың қоспасына, пештің жүктемесіне байланысты. Е-32 ыдыста жасалған турбулизатор-ерітінді пештерге жіберіледе [33].