«Өнімділігі 1 млн т/жылына каталитикалық риформинг қондырғысындағы реакторды жобалау».


КІРІСПЕ
Каталитикалық риформинг деп көмірсутектердің каталитикалық жолмен ароматизациялану процесін айтады. Бұл процесс кезінде түзу сызықты және тұйықталмаған көмірсутектер бензол тәрізді тұйықталған көмірсутектерге айналады. Ароматтық көмірсутектердің октан сандары басқа көмірсутектердікінен біршама жоғары. Сондықтан оларды қазіргі кездегі октан сандары жоғары бензиндер өндіру үшін пайдаланады.
Термиялық риформингтің мақсаты, каталитикалық крекингтегі сияқты, бензиннің октан сандары төмен компоненттерінің октан сандары жоғары компоненттерге айналдыру. Бұл әдіс негізінен тікелей айдау кезінде 95-205ºС -та қайнайтын парафин фракцияларына қолданылады. Ең жеңіл фракциялар мұндай өзгертулерге жарамсыздау келеді.
Егер де негізгі өнім бензин болса, онда риформинг процесін көбінесе алюминийоксиді немесе алюминийсиликаты бетіне отырғызылған платинадан тұратын катализатор көмегімен жүргізеді.
Риформинг процесінің қондырғысы ол қозғалмайтын қабаттардан тұратын қондырғылар. (Стацинарлы катализатор қолданылған каталитикалық риформинг процесін платформинг деп атайды) . Алайда процесті 50 атм қысымда жүргізгенде (октан саны біршама жоғары бензин алғанда) платина катализаторының акивтігі шамамен бір айға ғана жетеді.
Қозғалмайтын қабаттардан тұратын кейбір реакторлар катализаторы үздіксіз жаңартылып (регенерацияланып) тұратын реакторларға алмастырылады. Бұл кезде катализатор реактор арқылы қозғалтылып тұрады да, үздіксіз жаңартылып отырады.
Каталитикалық риформинг кезінде октан саны артатын реакцияларға нафтендердің дегидрленуі және олардың сәйкес ароматтық көмірсутектерге айналуы;
- сызықты парафин көмірсутектерінің тармақталған изомерлеріне
айналу процесі;
- ауыр парафин көмірсутектердің октан саны жоғары жеңіл
фракцияларға айналуы;
- сутек бөлініп шығуының нәтижесінде ауыр парафин
көмірсутектерінен ароматты көмірсутектердің түзілуі.
Осы қондырғыларда бөлінетін құрамында сутек көп газдар гидро-крекинг және т. б. пайдаланылады.
Гидрориформинг деп алюмомолибден катализаторы (МоО 3 /Аl 2 O 3 ) қатысында 480-550ºС-та және сутектің 1, 5-2, 5 қысымында жүргізілетін каталитикалық риформинг процесін айтады.
Платформинг деп платина немесе алюмоплатина катализаторында жүргізілетін каталитикалық риформинг процесін айтады. Алюмоплатина катализаторы -бетіне 0, 6%-тен артық емес платина отырғызылған алюминий оксиді.
Бүгінгі заманның техникасы үшін жанармайлар отынның ең бір негізгі түрі болып табылады. Жанармайды өндіру мұнай өңдеу өнеркәсібінің ең басты мәселесі болып, айтарлықтай деңгейде осы саланың дамуын анықтайды.
Жанармай өндірісін дамыту отынның негізгі пайдалану қасиетін жақсартумен байланысты-ол октандық санмен бағаланатын жанармайдың детонациялық беріктігі.
Жанармайлардың каталитикалық риформингі бүгінгі заманның мұнайды өңдеудің және мұнай химиясының өте мәнді процесі болып саналады. Ол бір мезгілде автокөлік жанармайының жоғарғы октанттық негіздік құрамын, ароматикалық көмірсутектерін-мұнайхимиялық синтез үшін шикізат және құрамында сутегі бар газды-техникалық сутегін мұнайөңдеудің гидрогеннизациялық процесінде пайдалануға қызмет атқарады [1] .
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
- Шикізаттың, дайын өнімнің және қосымша материалдардың сипаттамасы
Искене кен орны
.
Кен орын Мақат ауданында орналасқан. Мазуттың барлық зерттеулшері мынадай: мұнай шығуы:36%;
0, 863; тұтқырлығы Е
2, 7, Е
1, 3, жарқ ету температурасы Брекинг бойынша 180 ºС, қатуы-11 ºС, акцизды шайыр 2% .
Кесте 1. 1
Қалдық майлар мінездемесі:
0, 882, тұтқырлығы Е
-18, 7, Е
-3, 0 ВВК-0, 804, қату температурасы 20ºС, кокстелуі 0, 15%, мұнай шығымы 7, 0%.
Бинзин фракциясының көрсеткіштері:
-0, 723, фракциялық құрамы б. қ-73ºС:10%-87ºС, 50%-105ºС, 90%-132ºС, с. қ-160ºС. Октан саны 62; мұнай шығуы 22, 9%. Киросин комбинаты мінездемесі:
-0, 800, жарқ ету температурасы 49ºС, фракциялық құрамы б. қ-164ºС, 200ºС-38, 270ºС-88, 370ºС-97, мұнай шығуы 39, 5%.
Кесте 1. 2












Дизель жанармайының мінездемесі фракциялық құрамы б. қ-270ºС, 300ºС-50, 350ºС-95,
-0, 853, кинематикалық тұтқырлық 20ºС-9, 900 мм
/с, 50ºС-4, 300 мм
/с Е
-1, 83 Е
-1, 27, қату температурасы -20ºС. дизель индексі -62. Мұнай шығуы 15, 6%, мазут индексі
-0, 862 тұтқырлығы Е
-3, 3 Е
-1, 9 Е
1, 4, жарқ ету температурасы 162ºС, қату температурасы 17, акциз шайыры 9 % [3] .
Кесте 1. 3
Дайын өнімнің қолданылуы
Мұнай өндіру өнеркәсібінде каталитикалық риформинг көптеген таратулар алды. Мысалы, риформинг бензині автомобиль бензиндерін жақсарту (бензол, толуол, ксилол және этилбензол) ароматтық көмірсутектерді өндіріске арнауға негіз болады.
Каталитикалық риформингке бастапқы платина катализатор 0, 5-0, 6 масс. % платина үлгісі алюминий оксиді бетіне әкелілінген. сонымен қатар молибдендік катализатор қолданылады оның құрамында оксид молибдені бар, ол оксид алюминийдің бетіне жағылған. Каталитикалық риформинг процесі көбінесе жоғары октанды бинзин алу үшін қолданылады.
Мұнай өңдеуде және мұнай химиясында каталитикалық риформингтің маңызы зор. Каталитикалық риформингтің шикізаты есебінде басқы қайнау температурасы 60ºС жоғары, ал соңғы қайнау температурасы 180ºС жоғары емес бензин фракцияларын қолданады. Бұл процестің жүргізудің негізгі мақсаты - төмен октанды алғашқы айдау бензинінен жоғары октанды тауарлы автокөлік бензин компоненттерін өндірумен қабат, бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерді - бензол, толуол, ксиолдармен бірге сутекті газында өндіру болып табылады.
Каталитикалық риформинг қазіргі кезде мұнай өңдеу және мұнай-химия өндірісінің ең бір маңызды және қажетті процесі болып саналады. Бұл процесті жүргізудің негізгі мақсаты төмен октанды алғашқы айдау бензинінен жоғары октанды тауарлы автокөлік бензин компоненттерін өндірумен қабат, бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерді -бензол, толуол, ксиолдармен бірге сутекті газында өндіру болып саналады.
Каталиткалық риформингтің сыбағалы салмағы мұнай өңдеу көлеміне шаққанда АҚШ пен Батыс Европа елдерінде 23 және11-19%, ал бұрынғы КСРО-да 9 % шамасында құрайды.
Каталитикалық риформингтің өсуінің тағы бір себебі химия өндірісінің (жасанды каучук, жуғыш заттар, жасанды талшықтар, пластмассалар және т. б. ) бір сақиналы ароматикалық көмірсутектерге бензолға, толуолға, ксиолдарға үлкен қажеттігі.
Бұл процестен өндірілген жанама, арзан сутекті газды гидрогенизациялық процестерде пайдалану өндірістік шеңберде (гидротазалау, гидрокрекинг және т. б. ) өсуде.
Каталитикалық риформингтің шикі заты есебінде басқы қайнау температурасы 60ºС және жоғары, ал соңғы қайнау температурасы 180ºС жоғары емес бензин фракцияларын қолданады. Жеңіл бензинді, яғни бастапқы қайнау температурасы 60ºС риформингке салу тиімсіз, себебі бұл фракция құрамында арендерге айналатын сақинаалкандар мен алкандар болмайды, онда көмірсутекті газға айналатын көміртегі атомдар саны алтыдан аз көмірсутектері ғана болады. Бұл балласты фракция қондырғыға түсетін күшті және газ шығымын өсіреді, оның үстіне газ түзілуге сутегі шығындалады.
Шикізаттың фракциялық құрамының 180ºС жоғары ауырлауы катализаторда кокстың көп жиналуына алып келіп соғады, нәтижесінде оның жұмыс істеу уақыты қысқарады.
Қондырғының міндетіне байланысты әртүрлі шекте, қайнайтұғын бензин фракцияларын қолданады; жоғары октанды бензин алу үшін 85-180ºС және 105-180ºС фракцияларды; жеке көмірсутектерін алуда; бензолды - 60-85º фракцияны; толуолды - 85-105 ºС фракцияны; ксилолдарды - 105-140 º С фракцияны; бензол, толуол, ксилолдар қоспасын алу үшін - 62 -140ºС фракцияны, ал бірден арендер мен жоғары октанды бензиндер алуда - 62-180 ºС фракцияны пайдаланады.
- Процестің технологиялық схемасы мен жобаланатын аппаратты сипаттау
Қондырғының катализатор қабаты қозғалмайтын жоғары октанды бензиндер алу үшін арналған технологиялық жүйесі берілген. Осылай дайындалған газ-шикізат қоспасы 10 жылуалмастырғышта және 12 пеште қыздырылғаннан соң 11 гидротазалау реакторна түседі. Одан кейін газ бен гидротазаланған бензин қоспасы өзінің жылуын 22 қайнатқышта, 10 жылуалмастырғышта, 8 тоңазытқышта береді де 9 гидротазалаудың жоғары қысымды сеператорына жіберіледі, онда газ гидрогенизаттан бөлінеді. Сеператордан газ 2 колоннаға түседі, онда күкіртті сутек 15 % моноэтаноламин ерітіндісімен жуылады.
Тазаланған газ бірдей емес екі бөлікке бөлінеді: көбірегі- гидротазалаудың қайта айналушы газы 6 қайтаайналушы компрессорға қабылданып қайтадан шикізатпен араласады, аз бөлігі артық сутегі-қондырғыдан шығарылады. Сұйық фазада сеператорда гидротазаланған бензин, онда еріген күкіртті сутегі, көмірсутекті газ және су болады. Сондықтан гидрогенизат 23 жылуалмастырғыш арқылы 7 буландырғыш колоннаға түседі, онда 11 реактордан 22 қайнатқышқа берілетін ағын жылуымен бензиннен газ, су және күкірт сутегі буландырылады. Тұрақты гидрогенизат 7 колоннаның төменінен шығын 23 жылуалмастырғыштан өтеді және 24 сораппен платформинг блогының қайтаайналушы сутегімен араластыруға бағытталады. Бензин мен газ қоспасы 25 жылуалмастырғышта және 12 пештің екінші секциясында қыздырылады, ал одан кейін біртіндеп 13 реактордан, 12 пештің үшінші секциясынан, 14 реактордан, 12 пештің төртінші секциясынан және 15 реактордан өтеді.
Риформинг өнімі 15 реактордан 25 жылуалмастырғыш пен 26 тоңазытқышта суытылады да 27 платформингтің жоғары қысымды сеператорына түседі, онда газ бен бензин бөлінеді. Газ 28 компрессордың қабылдау бөлігіне түседі, оның негізгі бөлігі гидрогенизатпен араластыруға қайта беріледі, ал платформингтің артық сутегі гидротазалау блогына жіберіледі. 27 сеператордан сұйық өнім 29 төмен қысымды сепараторға түседі, онда платформаттан еріген көмірсутекті газ бөлінеді. Платформат 16 және 20 колонналарда түбегейлі тұрақтанады. Гидротазалау мен риформингтің көмірсутекті газы 3 және 29 сеператорлардан араласып 16 фракциялаушы абсорберге беріледі.
Тұрақсыз бензин 29 сеператордан екі ағынмен 16 абсорберге түседі: суық бензиннің бір бөлігі абсорбердің жоғарысына беріледі, басқа бөлігі 30 жылуалмастырғышта қыздырылып абсорбердің төменгі бөлігіне беріледі. 16 абсорбердің жоғарысынан құрғақ көмірсутекті газ, төменінен тұрақты бензин есебінен 34 жылуалмастырғышта алдын-ала қыздырылғаннан кейін 20 тұрақтандырылу колоннаның жоғарысынан қондырғыдан басқы тұрақтандыру фракциясы, колоннаның төменінен 30 бен 34 жылуалмастырғыштар мен 33 тоңазытқыш арқылы тұрақты бензин шығарылады. 16 және 20 колонналардың астына жылу беруді 32 екікамералы пеш арқылы ыстық ағын әдісімен іске асырады. Бензиннен этанды толық бөлгенде (этансыздандыру режимі) 20 колоннаның жоғарысында 70ºС ұстайды, пропанды толық бөлгенде (пропансыздандыру режимі) -45ºС. Екі жағдайда да колоннаның төменінде температура 220ºС, қысым 11, 5 ю
Қазіргі кезде жүйеге қайтаайналушы сутекті газды кептіруге цеолитті жұтқышпен немесе активті алюминий оксидімен толтырылған кептіргіштер, сонымен қабат сыйымдылықтар, өлшегіштер және шикізатқа есептегенде 5·10 -3 дихлорэтан беру үшін өлшеуіш сорап қояды.
Технологиялық режим Каталитикалық риформинг қондырғысының режимі қондырғы түріне (катализатордың қозғалмайтын немесе қозғалушы қабатымен), катализатор табиғатына, қондырғының мақсатына, шикізаттың фракциялық және көмірсутекті құрамына байланысты.
Қуаты 1, 0 млн. т/ж қозғалмайтын қабатты АП-64 катализаторында 85-180ºС фракциядан АИ-95 автобензин компонентін және 62-140ºС фракциядан АИ-86 ароматизацияланған концентратын (бензол, толуол, ксиол алу үшін) өндіруде платформинг қондырғысының жұмыс режимі төмендегідей:
Шикізат фракциясының қайнау аралығы, ºС 85-180 62-140
Температура, ºС
Гидротазалау 350-400 350-400
Риформинг 480-500 480-530
Реактордағы қысым,
Гидротазалау 2, 7 2, 7
Риформинг (соңғы реакторда) 3, 0 2, 5
Көлемдік жылдамдық, сағ -1
Гидротазалау 2, 5 2, 5
Риформинг 1, 2 1, 2
Айналу еселігі, м 3 /м 3
Гидротазалау 150 130
Риформинг 1800 1500
Риформинг реакторына катализатор 1:3:7 1:3:7
салу қатынасы
Сутекті газдағы Н 2 көлемдік мөлшері
Гидротазалау 75-55 82-72
Риформинг 70-60 76-69
Реактор қондырығысының каталитикалық риформингісінің өндірген кезде одан бензин фракциясының шығуы құрамында нафтендік және парафиндік құрылымы дұрыс көмірсутектерге және ароматикалық өнімге бай көмірсутектері және жоғары октанды изопарафиндер шығарады.
Риформингтің қондырғысы платиндық катализатордың реакциялық секциясы төмендегідей схема бойынша жұмыс істейді. Жылу алмастырғышта және пеште алдын ала қыздырылған өнім су араластырылған айналым газымен бірінші реакторға келіп түседі, оның температурасы реакцияның болуына байланысты температурасы төмендейді. Осы реактордан шыққан газ өнімінің ағыны екінші реатордағы жылан пешін қыздырып екінші реаторға бағытын өзгертеді, одан кейін үшінші жылан пеші үшінші реакторға бағытталады. Соңғы реактордан келген реакция өнімі газ сепараторына жылу алмастырғыш және конденсатор-тоңазытқыш қондырғысы арқылы газ сепараторына келеді, онда ол газ айналымының жүйесін қайтарады, ал артығын газ жинағыш жүйесіне лақтырады, ал қалған сұйық өнім стабилизация қондырғысына жіберіледі [4] .
Сутегінің жоғары қысымы сутектік реакцияның жеделдету әсерін тигізіп, катализатордың коксталуына зиян келтіреді.
Платинаның катализатор беті жәй коксталынып және күкірттеніп өзінің белсендігін жояды. Катализатордың қалпына келтіру қысымы 1 МПа ауасымен және инертті газының қосындысымен және кокстік және күкіртті бөлшекті күйдіру арқылы шығарады. Күйдіру реакторларында үш сатыда өткізіледі бірінші сатыда 300-350ºС, екінші сатыда 380-420ºС, үшінші сатыда 450-500ºС мөлшерінде.
Реактор блогының құрылымы. Реактор блогы көбіне үш немесе одан да көп реактор қондырғыларынан тұрады.
Негізгі реакциялық аппараттар адиабатиялық реакторлар болып табылады, бос құрамындағы аппараттар бір қабатты катализатормен толтырылған. Сонымен қатар политропиялық реакторларда кездеседі, олар адиабатикалық секциялардан құралған көп қабатты аппарат.
Адибатикалық реактордағы газ өнімінің ағымы екі бағытта қозғалуы мүмкін: аксиальдық жоғарыдан төмен қарай және радиальдық перифериялық ортаға қарай (бу газының өнімінің ағыны үшін) .
Реакторлар вертикальді цилиндрлік түбі бар аппарат болып табылады, оның ішінде катализатор қондырылған. Шетелдік тәжірибеде сферикалық ішінде реакторлар кездеседі.
Реакторлардың корпусы температурасы жоғары жерлерде металдың, сутегінің және сульфидты коррозияның қаттылығын, төзімділігін сақтау үшін және заводтарда ысға төзімді корпустың реакторлар ретінде қолданады. Мұндай реакторларды күкірт сутегі болаттан жасайды, негізгі қабаты хромомолибдендік болат ішкі қабаты татынбайтын болат.
Аппараттың корпусы 22 К маркасынан 09Г2ДТ жасалған іш жағынан торкрет-бетон футеровкасынан жасаған. Пайдалану процесі кезінде жарықтар пайда болмау үшін футеровка сапалы болуы қажет. Футеровканың герметикалығы температураның күрт өзгеруіне байланысты бұзылуы мүмкін, барлық қондырғы және реактор зонасында бұзылуы мүмкін. Корпустың бөлімшелерінде футеровка жұмыстарын жүргізуінен кепілдік болмаған жағдайда оны хромомолибдендік болаттан жасау керек маркілері 12МХ және 12ХМ, су құрамында ортада және жоғары температураларға төзімді. Реактордың ішкі құрылымынының марксі ЭИ496 және Х5М болаттан жасалынады.
Шикізат реакторға жоғарғы штуцер арқылы таратқыштың көмегімен толтырылады. Диаметрі 20 м жоғарғы бос құрамды аппараттың бөлшегі, фарфорлық шариктері арқылы өтеді, сонымен қатар алюмоплатиндық катализатор биіктігі 4 м таблеткалы қабат арқылы өтеді.
Катализатор жанынан тесу торы арқылы ұсталынып үш қабатты фарфорлы шариктермен диаметрлері 20, 13 және 6 мм шикізатпен себілген.
Тордың астында жиналған өнімнің реакциялық диаметрі 300 мм жоғары штуцер бу газ айдау құбыры арқылы шығарылады.
Үш зоналы бу термасын жоғары штуцер арқылы қондыру үшін реактордың түбіне диаметрі 50 мм-лік құбыр жүргізілген. Төменгі түпте диаметрі 500 мм люк орналасқан, оны аппаратты жөңдеу және тексеру жүргізу кезінде пайдаланады және диаметрі 175 мм екі люк қондырылған, ол катализаторды шығару үшін. Сонымен қатар төменгі түпте диаметрі 100 мм штуцер бар, жөңдеу жұмыстарын жүргізу үшін газды эжектрлейді. Жоғары температурадан және сутегіден реакторларды қорғау үшін штуцер мен люктің бос жерлері шамоттың мастикасымен толтырылған [5] .
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
2. 1 Процестің материалдық балансы
Кесте 2. 1
Түскені:
Шикі зат:
85-180ºС
105-180ºС
2. 2 Аппараттың материалдық балансы
Реактордың материалдық балансы
Реакторда гидрокрекинг реакциясы парафинді көмірсутек ағып өтеді. Процестің бастапқы температурасы тең, бұл арқылы ағын екінші реакторды жоғалтады: Үшінші реактордың қысымын тең деп аламыз:
Мына кестеде риформинг реакторының қоспасы көрсетілген:
Кесте 8
... жалғасы- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz