Выпускная квалификационная работа на тему:
«СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА»
Выполнил: |
|
ст. гр. БТСз-19-31 |
В.И. Терещук |
Руководитель: |
|
доц., канд. техн. наук |
Л.Н. Пучкова |
Актуальность
Производство компонентов дизельных топлив и автомобильных бензинов, как и любых других продуктов на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях — это погоня за удовлетворением постоянно растущих требований к топливам со стороны общества и государства.
Цели и задачи ВКР
Объектом бакалаврской работы является технологическая установка ГДС-850 ООО «ЛУКОЙЛ-УНП», где происходит гидроочистка и гидродепарафинизация дизельной фракции с получением компонента топлива.
Целью бакалаврской работы является совершенствование технологии гидроочистки дизельных фракций.
Задачами данной работы являются рассмотрение существующих технологий гидроочистки, выбор наилучшего решения для модернизации объекта и проведение подтверждающих расчетов.
Краткая информация об исследуемом объекте
Установка ГДС-850 предназначена для получения компонентов топлива дизельного ЕВРО, гидроочищенного малосернистого летнего, зимнего и арктического дизельного топлива. Проектная мощность установки по сырью 850 тыс. тонн/год.
Выявленные узкие места
На текущий момент объема катализатора гидроочистки в защитном реакторе Р-1 не хватает для полного удаления потенциально возросшего количества соединений азота. Ввиду специфики катализатора гидроочистки и гидродепарафинизации при попадании соединений азота на его поверхность, азот адсорбируется на активных центрах, тем самым приводит к снижению активности катализатора гидроочистки и активности и селективности катализатора гидродепарафинизации.
Пути решения
С целью недопущения снижения активности катализатора гидроочистки и снижения активности и селективности катализатора гидродепарафинизации при условии увеличения загрузки установки по сырью в данной работе предлагается увеличить объём реактора Р-1 с 18,1 м3 до 86 м3, что позволит увеличить загрузку установки без снижения объёмной скорости подачи сырья. Дальнейшими стадиями развития предлагаемого совершенствования могут стать:
•замена французского катализатора фирмы «Axens» (после полного его использования) на отечественный аналог, что позволит минимизировать риски, связанные с внешней политической обстановкой, а также снизить себестоимость продукции установки.
Химизм процесса гидроочистки
Простейшей реакцией гидрогенолиза можно назвать гидрирование меркаптанов с образованием сероводорода и насыщенного углеводорода:
По похожей схеме происходит превращение дисульфидов:
Сульфиды, имеющие замкнутую циклическую структуру, например тиофан и тиофен, проходят гидрирование с образованием соответствующих линейных нециклических углеводородов:
Сульфиды с большим количеством циклических колец также гидрируются по следующим реакциям:
Химизм процесса гидроочистки
Аналогично соединениям серы гидрируются и азотсодержащие соединения, которые находятся в нефтяных фракциях преимущественно в виде циклических соединений, имеющих от одного до нескольких колец:
Кислород в дизельных фракциях и тяжелых остатках находится преимущественно в циклах полициклических ароматических соединений, а также в смолах и асфальтенах. При гидрировании соединений кислорода получается вода и углеводород:
Чертеж реактора гидроочистки
Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с эллиптическими днищами и аксиальным входом газосырьевой смеси. В верхней части реактора расположен распределитель потока и непровальная тарелка, а в нижней части реактора расположен стол с сеткой. Реактор заполнен катализатором, а над катализатором и под слоем катализатора загружены фарфоровые шары