- •Введение
- •1.2 Отечественные промышленные установки каталитического риформинга
- •1.3 Зарубежные промышленные установки каталитического риформинга
- •2 Обоснование выбора темы
- •3.2 Назначение технологического процесса. Продукция установки и ее применение
- •3.4.2 Проектировочный расчет теплообменного аппарата.
- •3.4.2.1 Определение поверхности нагрева и предварительный выбор типа теплообменного аппарата по каталогу.
- •3.4.2.2 Уточненный расчет поверхности испарителя и окончательный выбор типа теплообменного аппарата.
- •3.4.2.3 Сводная таблица по результатам расчетов теплообменного аппарата.
- •4.2 Конструирование колонного аппарата
- •4.3.2 Расчет в условиях испытаний.
- •4.3.3 Определение коэффициента прочности сварного шва.
- •4.3.4 Расчет исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ, находящихся под воздействием внутреннего избыточного давления.
- •4.3.4.3 Определение исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ.
- •4.3.5 Выбор стандартного днища.
- •4.3.6 Определение допускаемых давлений для цилиндрической обечайки и днищ. Проверка прочности.
- •4.4.1 Расчетные сечения.
- •4.4.3 Определение ветровых нагрузок.
- •4.4.3.1 Методика расчета ветровой нагрузки.
- •4.4.3.2 Результаты расчета ветровой нагрузки.
2 Обоснование выбора темы
Возрастающий спрос на продукты переработки нефти и появление новых более жестких стандартов качества предъявляемых к ним, мотивируют производителя внедрять новое и модернизировать старое оборудование, участвующее в процессе переработки нефти.
Правильно подобранное оборудование для проведения технологического процесса, позволит обеспечить необходимую глубину переработки, четкость фракционного состава продуктов и производительность установки.
В работе произведен расчет и подбор колонны К-101, теплообменника Т-102 блока разделения продуктов гидроочистки установки, произведён расчёт на прочность и расчет от ветровых нагрузок колонного аппарата.
3. Технологический раздел
3.1 Описание технологического процесса
В результате реакций, протекающих на бифункциональных катализаторах риформинга, происходит глубокое изменение углеводородного состава бензиновых фракций. Основным и важнейшим направлением процесса каталитического риформинга является ароматизация нафтеновых углеводородов. В процессе риформирования на катализаторе протекают следующие реакции углеводородов:
- гидрокрекинг;
- гидрогенолиз;
- изомеризация;
- дегидрирование нафтеновых углеводородов;
- дегидроциклизация.
Гидрокрекингу подвергаются парафиновые и в меньшей степени нафтеновые углеводороды. Гидрокрекинг парафинов идёт в несколько стадий через образование и распад карбоний-ионов. Среди продуктов реакции преобладают пропан и более высокомолекулярные парафиновые углеводороды.
Гидрокрекинг протекает на кислотных центрах катализатора, однако, начальная и конечная стадии процесса образование олефинов и гидрирования продуктов распада протекают на металлических участках катализатора, которым свойственна дегидрирующая функция.
В некоторых случаях, например при пуске установки на неосерненном катализаторе, заметное значение приобретает реакция гидрогенолиза парафиновых углеводородов, приводящая, в отличие от гидрокрекинга, к преимущественному образованию лёгких парафиновых углеводородов, особенно метана.
Гидрогенолиз протекает на металлических центрах катализатора. Разрыв углерод - углеродных связей при гидрогенолизе метилциклопентана, и в меньшей степени его гомологов, приводит к образованию парафиновых углеводородов.
Изомеризация парафиновых углеводородов на катализаторах риформинга протекает через промежуточную стадию образования карбоний-ионов. В условиях риформинга изомеризация приводит к образованию малоразветвлённых изомеров.
Дегидрирование алкилциклогексанов является конечной стадией образования ароматических углеводородов.
Дегидроциклизация парафиновых углеводородов протекает через промежуточную стадию образования алкилциклопентанов и алкилциклогексанов с последующим дегидрированием алкилциклогексанов:
В условиях риформинга протекают также реакции, практически не влияющие на выход основных продуктов реакции, но оказывающие существенное воздействие на активность и стабильность работы катализатора. К ним относятся реакции распада сернистых, азотистых, хлорсодержащих соединений, а также реакции, приводящие к образованию кокса на катализаторе [3].