- •Введение
- •Ι. Разработка поточной схемы завода по переработке правдинской нефти.
- •1.1. Характеристика нефти нефтепродуктов
- •Таблица 1.3. Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77)
- •Фракционный состав
- •Таблица 1.5.Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200 0С
- •Таблица 1.9. Характеристика дизельных топлив
- •1.2. Обоснование выбора поточной схемы завода
- •1.3. Описание и расчет материальных балансов установок и завода в целом
- •1.3.1. .Установка ЭЛОУ-АВТ
- •1.3.2. Установка каталитического крекинга гудрона
- •1.3.3. Установка каталитического крекинга вакуумного газойля
- •1.3.4. Установка гидрокрекинга
- •1.3.5. Установка гидроочистки керосина
- •1.3.6. Установка гидроочистки дизельного топлива
- •1.3.7. Установка вторичной перегонки бензина.
- •1.3.8. Установки каталитического риформинга
- •1.3.9. Установка депарафинизации.
- •1.3.10. Установка изомеризации
- •1.3.11. Газофракционирующая установка
- •1.3.12. Установка алкилирования
- •1.3.13. Баланс водорода
- •1.3.14. Сводный материальный баланс завода
- •2. Технологический расчёт установки вакуумной перегонки мазута.
- •2.2. Расчет аппаратов вакуумного блока установки АВТ
- •Уточнение температур на тарелках отбора боковых погонов.
- •2.2.2. Расчёт трубчатой печи.
- •2.2.3. Расчёт теплообменных аппаратов.
- •2.2.4. Расчёт аппарата воздушного охлаждения.
- •2.2.5. Подбор технологического насоса.
- •Список литературы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
ИТОГО: |
101,00 |
1591,96 |
4974,88 |
207286,72 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ + H2S |
23,72 |
373,87 |
1168,36 |
48681,59 |
2 |
бензин |
31,19 |
491,62 |
1536,30 |
64012,60 |
3 |
легкий газойль |
16,97 |
267,48 |
835,88 |
34828,27 |
4 |
тяжелый газойль |
4,35 |
68,56 |
214,26 |
8927,70 |
5 |
кокс |
6,47 |
101,98 |
318,69 |
13278,66 |
6 |
отгон |
17,10 |
269,53 |
842,28 |
35095,08 |
7 |
потери |
1,20 |
18,91 |
59,11 |
2462,81 |
|
ИТОГО: |
101,00 |
1591,96 |
4974,88 |
207286,72 |
1.3.3. Установка каталитического крекинга вакуумного газойля
Каталитический крекинг вакуумного газойля целесообразно проводить на установке FCC компании UOP. Поскольку вакуумный газойль имеет малую коксуемость, строится установка FCC с регенератором полного сжигания, предназначенная специально для крекинга вакуумного газойля низкой коксуемости. Выбор обусловлен тем, что подобная установка дает максимальный выход высокооктанового бензина и бутиленовой фракции – сырья для установки алкилирования. Для продления срока жизни катализатора газойль предварительно гидроочищается на блоке гидроочистки установки каталитического крекинга.
При составлении материального баланса учитывается, что, помимо прямогонного газойля в сырье установки добавляют фракцию 350-500 отгона с блока гидроочистки гудрона. Производительность установки по сырью составит 1300 т.тт/год по сырью.
Направление потоков:
у/в газ– на ГФУ непредельных газов, бензин – на станцию компаундирования бензина, газойли – на установку гидрокрекинга,
отгон – на блок разгонки отгона.
Таблица 1.16. Материальный баланс блока гидроочистки
|
|
|
тыс |
|
|
|
Наименование |
%масс. |
т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
вакуумный газойль |
100,00 |
1296,00 |
4050,00 |
168750,00 |
2 |
водород 100% |
0,65 |
8,42 |
26,33 |
1096,88 |
20
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
ИТОГО: |
100,65 |
1304,42 |
4076,33 |
169846,88 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
гидроочищенный газойль |
86,75 |
1124,28 |
3513,38 |
146390,63 |
2 |
у/в газ + H2S |
3,00 |
38,88 |
121,50 |
5062,50 |
3 |
отгон |
10,50 |
136,08 |
425,25 |
17718,75 |
4 |
потери |
0,40 |
5,18 |
16,20 |
675,00 |
|
ИТОГО: |
100,65 |
1304,42 |
4076,33 |
169846,88 |
Таблица 1.17. Материальный баланс установки каталитического крекинга
|
|
|
тыс |
|
|
|
Наименование |
%масс. |
т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
сырье в т.ч. |
100 |
1209,87 |
3780,84 |
157535,16 |
1а |
-г/о вакуумный газойль |
92,93 |
1124,28 |
3513,38 |
146390,63 |
1б |
-фракция 350-500 отгона г/о |
7,07 |
85,59 |
267,47 |
11144,53 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
1209,87 |
3780,84 |
157535,16 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ + H2S |
25,46 |
308,03 |
962,60 |
40108,45 |
2 |
бензин |
58,97 |
713,46 |
2229,56 |
92898,48 |
3 |
легкий газойль |
7,55 |
91,35 |
285,45 |
11893,90 |
4 |
тяжелый газойль |
1,01 |
12,22 |
38,19 |
1591,11 |
5 |
кокс |
6,01 |
72,71 |
227,23 |
9467,86 |
6 |
потери |
1,00 |
12,10 |
37,81 |
1575,35 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
1209,87 |
3780,84 |
157535,16 |
Таблица 1.18. Сводный материальный баланс установки
|
|
|
тыс |
|
|
|
Наименование |
%масс. |
т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
вакуумный газойль |
93,80 |
1296,00 |
4050,00 |
168750,00 |
2 |
фракция 350-500 отгона г/о |
6,20 |
85,66 |
267,69 |
11153,65 |
3 |
водород 100% |
0,61 |
8,42 |
26,33 |
1096,88 |
|
ИТОГО: |
100,61 |
1390,08 |
4344,01 |
181000,52 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ + H2S |
25,11 |
346,91 |
1084,09 |
45170,57 |
2 |
бензин |
51,64 |
713,46 |
2229,56 |
92898,44 |
3 |
легкий газойль |
6,61 |
91,35 |
285,47 |
11894,53 |
4 |
тяжелый газойль |
0,88 |
12,22 |
38,19 |
1591,15 |
5 |
кокс |
5,27 |
72,78 |
227,44 |
9476,56 |
6 |
отгон |
9,85 |
136,08 |
425,25 |
17718,75 |
7 |
потери |
1,25 |
17,28 |
54,00 |
2250,00 |
|
ИТОГО: |
100,61 |
1390,08 |
4344,00 |
181000,00 |
1.3.4. Установка гидрокрекинга
21
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Гидрокрекинг – один из важных процессов, тесно связанный с углублением переработки нефти. Промышленная реализация гидрокрекинга в России началась в 50-х годах. В некоторых странах, не имеющих своих месторождений газа гидрокрекинг, используется для получения сжиженных газов, и одновременно получаются изооктаныкомпоненты авиационного топлива. Процесс очень универсален как по сырью, так и по целевым продуктам. Гидрокрекингом можно перерабатывать любые виды сырья – от дистиллятных фракций до мазутов и гудронов. В последнем случае требуется специальная подготовка сырья (деасфальтизация, деметаллизация).
Для гидрокрекинга характерны реакции каталитического крекинга в сочетании с реакциями гидрирования. Продукты процесса гидрокрекинга получаются очень высокого качества: керосин, дизельное топливо, бензин могут использоваться непосредственно с установки. Кроме того, после ГК можно получать базовые масла высокого качества, сырье для каталитического крекинга и бензиновые фракции для последующего пиролиза и получения этилена. На установке можно применять аморфные и цеолитные катализаторы, но цеолитные предпочтительно, так как на цеолитах получают продукты более разнообразные и более высокого качества.
Как правило, гидрокрекинг и каталитический крекинг с псевдоожиженным слоем катализатора работают в тандеме. Установки каталитического крекинга вырабатывают ароматизированные продукты, которые являются почти идеальным сырьем для установок гидрокрекинга. Использование цеолитных катализаторов делает гидрокрекинг весьма эффективным для превращения циклических углеводородов в нефтяных фракциях в продукцию высокого качества.
Назначение: получение светлых нефтепродуктов – бензина, керосина, дизельного топлива, а также сжиженных газов С3–С4 при переработке под давлением водорода нефтяного сырья, имеющего молекулярную массу белее высокую, чем получаемые целевые продукты.
Сырье: газойли каталитического крекинга (180-500 0С), Условия: температура 370-420 0С,
давление 10 МПа, кратность циркуляции ВСГ 1000 м3/м3,
катализатор Al - Co – Mo микросферический d = 0,2-1,5 мм.
Единичная мощность однопоточного реакторного блока находится в пределах 3001000 тыс. т/год по перерабатываемому исходному сырью. Поскольку октановое число получаемого бензина по исследовательскому методу составляет около 77 (легкий бензин) и 63 (тяжелый бензин) пунктов, данная фракция направляется на установку каталитического
22
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
риформинга. Керосиновую фракцию можно добавлять в гидроочищенный прямогонный керосин, либо, при соответствии ГОСТу использовать как товарное топливо.
Направление потоков:
у/в газ– на ГФУ предельных газов, бензины – на установку вторичной перегонки бензинов, керосин – в товарный парк.
На проектируемом заводе имеется установка гидрокрекинга по технологии Izocracking (Shevron) мощностью 500 тыс. т/год по переработке газойлей каталитического крекинга (180-500 0С), .Число дней работы в году 330. Расчет выхода отдельных компонентов в %масс. на сырье проводится при использовании литературы [9] и представлен в таблице 1.19.
Таблица 1.19. Материальный баланс установки гидрокрекинга газойлей.
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
тяжелый газойль, в т.ч. |
18,38 |
80,78 |
244,79 |
10199,49 |
1а |
с уст. R2R |
15,22 |
68,56 |
207,76 |
8656,57 |
1б |
с уст. FCC |
2,71 |
12,22 |
37,03 |
1542,93 |
2 |
легкий газойль, в т.ч. |
81,62 |
358,83 |
1087,36 |
45306,82 |
2а |
с уст. R2R |
59,36 |
267,48 |
810,55 |
33772,73 |
2б |
с уст. FCC |
20,27 |
91,35 |
276,82 |
11534,09 |
|
Водород 100% |
2,50 |
10,99 |
33,30 |
1387,66 |
|
ИТОГО: |
102,50 |
450,60 |
1365,46 |
56893,97 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ |
9,35 |
41,10 |
124,55 |
5189,75 |
2 |
легкий бензин (НК-120) |
20,64 |
90,72 |
274,91 |
11454,72 |
3 |
тяжелый бензин (120-180) |
57,41 |
252,37 |
764,75 |
31864,38 |
4 |
керосин |
14,06 |
61,79 |
187,25 |
7802,10 |
5 |
потери |
1,05 |
4,62 |
14,00 |
583,54 |
|
ИТОГО: |
102,50 |
450,60 |
1365,47 |
56894,49 |
1.3.5. Установка гидроочистки керосина
Каталитическая гидроочистка – один из самых распространнных и многочисленных процессов на современном НПЗ. В США мощность установок гидроочистки нефтяных фракций составляет приблизительно 10 млн. бар./день. Гидроочистке подвергаются все прямогонные фракции перед риформингом, большинство керосиновых, дизельных и вакуумных фракций, масляные дистилляты. В США широко распространены процессы гидроочистки нефтяных остатков. Практически каждая большая нефтяная компания имеет свои патенты на процессы гидроочистки или гидрообессеривания.
23
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Процесс гидроочистки заключается в обработке фракции водородом под давлением. При этом протекают реакции расщепления сернистых, азотистых и других гетероатомных соединений, причем изменения углеродного скелета углеводородных молекул не происходит. Также гидрируются непредельные соединения. В связи с постоянным ужесточением требований к дизельным топливам в области содержания серы гидроочистка приобретает все большее значение.
Назначение: получение гидроочищенного керосина при переработке прямогонной керосиновой фракции водородом под давлением с целью получения керосина с низким содержанием серы.
Сырье: прямогонная керосиновая фракция (180-240 0С), Условия: температура 300-400 0С,
давление водорода 1,8 МПа, кратность циркуляции ВСГ 210 м3/м3,
катализатор Al - Co – Mo микросферический d = 0,2-1,5 мм.
Направление потоков:
у/в газ– на ГФУ предельных газов, отгон – на блок фракционирования отгона,
гидроочищенный керосин – в товарный парк.
На проектируемом заводе имеется установка гидроочистки керосиновой фракции мощностью 1200 тыс. т/год. Число дней работы в году 330. Расчет выхода отдельных компонентов в %масс. на сырье проводится при использовании литературы [9] и представлен в таблице 1.20.
Таблица 1.20. Материальный баланс установки гидроочистки керосина.
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
керосиновая фракция (180-240) |
100,00 |
647,40 |
1961,82 |
81742,42 |
2 |
водород 100% |
0,25 |
1,62 |
4,90 |
204,36 |
|
ИТОГО: |
100,25 |
649,02 |
1966,72 |
81946,78 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ+Н2S |
0,85 |
5,50 |
16,68 |
694,81 |
2 |
гидроочищенный керосин |
97,90 |
633,80 |
1920,62 |
80025,83 |
24