Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Diplom Linar / Бирдегулов Диплому / ПЗ Диплом / 1 Литературный обзор.docx
Скачиваний:
144
Добавлен:
17.03.2015
Размер:
30.86 Кб
Скачать

Введение

Для осуществления современных технологических процессов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности требуются высокоэффективные аппараты, к которым предъявляются высокие требования по экономичности, надежности, технологичности и эргономичности. Одним из этапов, реализующих данные требования в части обеспечения их надежной работы, является этап, связанный с конструированием аппаратов и машин.

Основная цель выпускной квалификационной работы заключалась в изучении оборудований, входящих в блок стабилизации установки каталитического риформинга бензиновых фракций, а именно колонного аппарата и теплообменного аппарата.

Объектом проектирования явились стабилизационная колонна и теплообменный аппарат блока стабилизации установки каталитического риформинга бензиновых фракций.

При выполнении данной работы были использованы правила, методы выбора и расчета на прочность элементов теплообменных и колонных аппаратов. Были определены конструктивные размеры колонного и теплообменного аппарата.

1 Литературный обзор

1.1 Назначение процесса каталитического риформинга и его сущность

Бензиновые фракции, получаемые прямой перегонкой нефти на установках АВТ, а также бензиновые фракции, образующиеся при коксовании нефтяных остатков, при термическом крекинге и пиролизе, характеризуются малой детонационной стойкостью ‒ имеют низкие октановые числа (40-66 пунктов по моторному методу). Такие бензиновые фракции необходимо подвергать риформированию ‒ преобразованию с целью увеличения октанового числа, или смешению с высокооктановыми фракциями.

Антидетонационные свойства бензинов обусловливаются в основном их химическим составом. Как известно, нефтяные бензиновые фракции состоят из трех основных групп углеводородов: парафиновых и изопарафиновых, нафтеновых и ароматических. Наименьшим октановым числом обладают парафиновые углеводороды нормального строения, наибольшим ‒ изопарафиновые и ароматические, а нафтеновые углеводороды занимают промежуточное положение.

Каталитический риформинг предназначен для превращения низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановые, которые используют в качестве компонента при приготовлении товарных бензинов. Сущность каталитического риформинга заключается в ароматизации бензиновых фракций, протекающей в результате реакций каталитического преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов, в связи с чем октановое число значительно возрастает.

1.2 Химические основы 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.