2) Гидрогенолиз азоторганических соединений.

Азот в нефтяном сырье находится преимущественно в гетероциклах в виде производных пиррола и пиридина. Гидрирование их протекает в общем аналогично гидрированию сульфидов:

а) пиррол НС СН

+ 2Н2 → С₄Н₁₀ + NН₃

НС СН

NН

б) хинолин

СН СН СН

НС СН НС С-СН₂-СН₂-СН₃

+ 3Н₂ → + NН₃

НС СН НС СН

СН N СН

3) Гидрогенолиз кислородсодержащих соединений

Кислород в основном представлен соединениями типа спиртов, эфиров, фенолов, и нафтеновых кислот. При гидрировании кислородных соединений образуются соответствующие углеводороды и вода:

R - - СООН → R - - СН₃ + Н₂О

1.7 Влияние основных условий на протекание процесса гидроочистки дизельной фракции

1.7.1 Температура.

С повышением температуры интенсивность реакции гидрообессеривания, гидрирования олефиновых углеводородов увеличивается. Однако, при температуре выше 425°С интенсивность реакций гидрообессеривания и особенно гидрирование олефинов снижается. Одновременно возрастает интенсивность реакций гидрокрекинга и коксообразования.

Подбор оптимальной температуры процесса ведется в зависимости от состава сырья. Тяжелое, термически менее стойкое сырье, очищают при более низкой температуре.

1.7.2 Давление и кратность циркуляции ВСГ.

Повышение давления в системе способствует увеличению глубины гидроочистки и снижению коксоотложения на поверхности катализатора, при этом растет парциальное давление водорода. Сырье, выкипающее выше 350°С, находится при гидрообессеривании в основном в жидкой фазе, и повышение давления увеличивает скорость реакции, ускоряя транспортирование водорода через пленку жидкости к поверхности катализатора. Однако из-за удорожания оборудования увеличение давления ограниченно.

На этот параметр влияет и кратность циркуляции ВСГ и концентрация в нем водорода. Чем выше концентрация водорода в ВСГ, тем ниже может быть кратность циркуляции. Величина этого параметра зависит от качества перерабатываемого сырья и водородсодержащего газа, циркулирующего в системе.

При переработке высокосернистого сырья, а также сырья с высоким содержанием олефинов и смолистых веществ (например дизельных фракций процесса коксования, вакуумного газойля) требуется более высокая кратность циркуляции ВСГ, чем при переработке прямогонного сырья.

Повышение кратности циркуляции ВСГ способствует уменьшению коксообразования и увеличению длительности работы установки без потери активности катализатора. Чрезмерное повышение кратности циркуляции нецелесообразно, т.к. при этом из-за увеличения объема газов, проходящих через реактор, уменьшается время контакта паров сырья и катализатора, что отрицательно сказывается на глубине гидрообессеривания сырья.

1.7.3 Объемная скорость.

С увеличением объемной скорости подачи сырья уменьшается время пребывания сырья в реакторе, т.е. время контакта сырья с катализатором. При этом уменьшается глубина гидрообессеривания сырья. Оптимальное значение объемной скорости подбирается в зависимости от химического и фракционного состава сырья и требуемой глубины гидроочистки.

1.8 Аппаратурное оформление установки

Основное технологическое оборудование установки «ЖЕКСА» представлено в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основное оборудование установки

Наименование оборудования (тип, наименование аппарата, назначение и т. д.)	Номер позиции по схеме, индекс	Количество, шт.
Реакторы
Реактор предварительной гидроочистки	R-101	1
Реактор риформинга I ст.	R-201	1
Реактор риформинга II ст.	R-202	1
Реактор риформинга III ст.	R-203	1
Реактор гидроочистки	R-301	1
Колонны
Отпарная колонна	С-101	1
Отпарная колонна	С-301	1
Дезодоризатор	С-302	1
Абсорбер высокого давления	С-401	1
Абсорбер низкого давления	В-450	1
Регенератор МЭА	С-403	1
Стабилизационная колонна	С-501	1
Колонна теплоснабжения	С-502	1
Печи
Подогрев сырья секции предварительной гидроочистки	F-101	1
Подогрев низа колонны С-101	F-102	1
Печь риформинга, подогреватель газосырьевой смеси (первый по ходу)	F-201	1
Печь риформинга, подогреватель газосырьевой смеси (второй по ходу)	F-202	1
Печь риформинга, подогреватель газосырьевой смеси (третий по ходу)	F-203	1
Подогрев сырья гидроочистки дизельной фракции	F-301	1
Подогрев низа колонны С-501	F-501	1
Компрессоры
Компрессор циркулирующего ВСГ блока риформинга	К-201	1
Компрессор циркулирующего ВСГ блока гидроочистки дизельной фракции	К-301	1
Компрессор подпиточного ВСГ	К-302А К-302В	1
Компрессор азота	К-641	1
Паровая турбина	КТ-201	1

Кроме того, блок каждой колонны или реактора представлен насосным (Н), теплообменным (Т), холодильным (Х и ХВ) оборудованием. В состав оборудования установки входят также сепараторы (С), емкости (Е), фильтры (Ф), резервуары промпарка.

2 Технологический раздел

2.1 Описание технологического процесса стабилизации бензина

Нестабильный риформат из секции риформинга, из сепаратора В-201 поступает в теплообменник Е-502(В,А) и затем в стабилизационную колонну С-501. С верха С-501 углеводородный газ через КВО А-503 (2 секции) и холодильник Е-510 поступает в емкость В-502.

С верха В-502 углеводородный газ через клапан-регулятор давления поз. РRСV-501 поступает в емкость В-501. С верха В-501 углеводородный газ через клапан-регулятор расхода поз. FRCV-511 поступает в линию на ОАО «Уфаоргсинтез», а чрез клапан-регулятор давления поз. PRCV-503 в топливную сеть (В-631).

Температура в В-502 регулируется изменением угла наклона лопастей КВО А-503, и воздействием на жалюзи.

Углеводородный конденсат с В-501 сбрасывается в линию стабильного платформата через клапан-регулятор поз LICV-506.

С низа емкости В-502 газовый конденсат забирается насосом Рм-502(А,В) и через клапан-регулятор расхода поз. FRCV-502 подается на орошение верха колонны С-501.

С низа С-501 часть стабильного бензина поступает на прием насоса Рм-505(А,В) и прокачивается через печь F-501 для поддержания температуры низа колонны С-501.

Температура нагрева в печи регулируется подачей топлива к форсункам печи клапаном-регулятором расхода поз. FRCV-516 с коррекцией по температуре продукта на выходе из печи поз. ТRC-501.

Температура перевала печи F-501 контролируется прибором поз. ТI-505 температура продукта на выходе из печи контролируется приборами поз. TI-507…TI-510, TI-533…TI-536.

Балансовое количество стабильного бензина с низа С-501, через теплообменник Е-502(А,В), КВО А-501 (1 секция), холодильник Е-509 и клапан-регулятор уровня поз. LICV-501 с температурой не выше 40°С выводится в товарный парк.

При проведении пуско-наладочных мероприятий существует схема вывода некондиционного бензина из колонны С-501 в товарный парк по линии некондиции.

Температура стабильного бензина на выходе с установки регулируется изменением угла наклона лопастей КВО А-501, и воздействием на жалюзи.

Для поддержания давления в колонне С-501 в период проведения пуско-наладочных мероприятий, существует схема подач ВСГ из сепаратора В-201 в емкость В-502.

3 Проектировочный расчет теплообменного аппарата

3.1 Обоснование и выбор исходных данных для расчета теплообменного аппарата

Для того чтобы рассчитать поверхность теплообмена, нам необходимы исходные данные, представленные в таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета ТО

Межтрубное пространство				Трубное пространство
tвх1, С	tвых1, С	G1, кг/с	Среда, фазовое состояние	tвх2, С	tвых2, С	G2, кг/с	Среда, фазовое состояние
145	100	18,5	Стабильный бензин	40	90	9,54	Вода

Таблица 3.2 – Физико-химические характеристики сред

Параметр	Стабильный бензин	Вода
Плотность, ρ кг/м3	ρ1=666,02	ρ2=979,9
Вязкость динамическая, μ Па·с	μ1=2,0·10-4	μ2=4,44·10-4
Вязкость кинематическая, ν м2/с	ν1=0,3·10-6	ν2=0,453·10-6
Удельная теплоемкость, Ср Дж/(кг·К)	Ср1=2521,17	Ср2=4182,23
Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м·К)	λ1=0,09	λ2=0,277