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

МАЗМҰНЫ

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
І. Жобаланатын процестің теориялық негіздері
ІІ. Шикізатқа қосымша материалдарға және дайын өнімге сипаттама ... ... ... .
2.1. Дайын өнімнің қолдануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ІІІ. Жобаланатын процесс пен аппараттың технологиялық схемасын сипаттау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ІV. Аппараттың конструктивтік өлшемдерін өлшеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1.Процестің материалдық балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2. Аппараттың материалдық балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.3. Аппараттың жылулық балансы балансы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.4. Аппараттың конструктивтік өлшемдерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
V.Техникалық қауіпсіздік және қоршаған ортаны қорғау ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қолданылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1.Н.К.Надиров «Нефть и газ Казахстана» часть 2, Алматы «Ғылым» 1995 жыл
2.Омарәлиев Т.О. « Мұнай мен газдың отын өндіру арнайы технологиясы» , Астана « Фолиант», 2005 жыл
3.Молоканов Ю.К. « Процессы и аппараты нефтегазопереработки», Москва Химия,1980 жыл
4.Кушилов В.П., Орлов Г.Г., Сорокин Ю.Г. « Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности», Москва Химия, 1983 жыл
5.Омарәлиев Т.О. «Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы», І бөлім. Астана
6.Н.Н.Эрих; М.Г.Русина; М.Г.Рудин. « Химия и технология нефти и газа».Ленинград: « Химия» , 1974 жыл, 408-бет.
7.Омарәлиев Т.О. «Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы»,ІІ –бөлім. Алматы «Білім» 2001 жыл, 278 – бет .
8. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Суданов Е.Н. « Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности», Издательство «Химия», 1974 жыл, 344 – бет, 73 – сурет , 139 – кесте.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

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;
1) сызықты парафин көмірсутектерінің тармақталған изомерлеріне
айналу процесі;
2) ауыр парафин көмірсутектердің октан саны жоғары жеңіл
фракцияларға айналуы;
3) 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 (МоО3Аl2O3) 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
1. 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 Е2,7,
Е 1,3, жарқ ету температурасы Брекинг бойынша 180 ºС, қатуы-11 ºС,
акцизды шайыр 2% .

Кесте 1.1

Темп Фракциялық құрам, %
айдауºС
Б.қ
Б.қ 10ºС 20ºС 30ºС 40ºС
Түскені: 100 1000000 4931,5 194063,75 53,90
Шикі зат:
85-180ºС
105-180ºС
Алынғаны:
Көмірсутекті 13,2 237600 650,95 25616,25 7,11
газ
Басқы 4,5 81000 209,58 8732,5 2,42
тұрақтанушы
фракция
Катализат 76,9 1384200 3581,64 149235 41,45
Сутекті газ 5,4 97200 251,50 10479,16 2,91
Сонымен бірге (1,0) 18000 46,57 1940,41 0,53
сутегі
Барлығы: 100 1000000 4931,5 194063,75 53,90

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

Компонент Саны кмольсағ Мөлшері
мольдық үлесі
СnH2n-6 666,9 0,5464
CnH2n+2 553,5 0,4536
Қосынды: 1220,4 1,0000

Реактордағы газ компонентінің парциалдық қысымын есептеу:
Гидрокрекинг реакциясының жылдамдық константасы мына температура бойынша
Тшық.3.=790 К.

кмоль(сағкг катализатор).

Гидрокрекинг реакциясындағы парафинді көмірсутектердің санын кеміту.
Сандық мәнін қойып теңдеуді табамыз:

Кесте 9

Компоненттер Мөлшері , мольдікПарциалдық қысымы
үлесі Па
СnH2n-6 0,0402 120,6
CnH2n+2 0,0341 102,3
Н2 0,7850 2354
CnH2n+2 0,1407 423,1
Қосынды: 1,0000 3000

кмоль(сағкг катализатор).

және

Үшінші реактордың мәні тең:

кг катализатор (кмоль·сағ) бұл шикізат үшін:

Гидрокрекингтегі парафиндық көмірсутектің үлесі:

Парафиндық көмірсутектердің саны гидрокрекингке тең болады:

Газға айналған парафинді көмірсутектердің саны:

Реактордың материалдық балансы мына кестеде көрсетілген:

Кесте 10

Реакцияға түскен компонент сандары, Реакциядағы өнім саны, кмольсағ
кмольсағ
99,5 CnH2n+2+99,5 99,5(СН4+С2Н6+С3Н8+С4Н10+С5Н12)

Кесте 11

Компонентер Түскені, кмольсағ Шыққаны, кмольсағ
СnH2n-6 666,9 666,9
553,5-99,5
1120,9
CnH2n+2 553,5
Қосынды 1220,4
Айналма газ
13034,3 13034,3
СН4 631,9 631,9+54,6=686,5
С2Н6 768,9 768,9+54,6=823,5
С3Н8 496,5 496,5+54,6=551,1
С4Н10 218,6 218,6+54,6=273,2
С5Н12 218,6 218,6+54,6=273,2
Қосынды 15368,8 15468,3
Барлығы 16589,2 16589,2

Реактордағы көмірсутек газдарының саны мынаған n=8,23 тең:

Реактордан шыққан айналма газ тең:

(12860,8+2607,5)·7,8=120600 кгc

Кесте 12

Компоненттер Молекулярлық Саны Мөлшері
масса,( кмольсағ
мольдік үлесі
2 12860,8 0,8314 1,66
СН4 16 686,5 0,0444 0,71
С2Н6 30 823,5 0,0533 1,60
С3Н8 44 551,1 0,0357 1,57
С4Н10 58 273,2 0,0176 1,02
С5Н12 72 273,2 0,0176 1,27
Қосынды - 15468,3 1,0000 7,837,8

Реактордағы көмірсутектердің жоғалым саны:

239500-120600=118900 кгсағ

Парафинді көмірсутектердің орташа молекулярлық массасы:

(СН4+С2Н6+С3Н8+С4Н10+С5Н12)=54,6(СН 4+С2Н6+С3Н8+С4Н10+С5Н12)

Кесте 13

Компоненттер Саны nі, Мөлшері Орташа Саны
кмольсағ молекулярлық
Мольдік үлесімасса кгсағ
Түскені
СnH2n-6 666,9 0,0402 109,3 72900
CnH2n+2 553,5 0,0341 117,3 64900
13034,3 0,7850 7,2 101700
0,1407
CnH2n+2 2334,5
Қосынды: 16589,2 1,0000 - 239500
Шыққаны:
СnH2n-6 666,9 0,0402 109,3 72900
CnH2n+2 454,0 0,0276 101,3 46000
12860,8 0,7750 7,8 120600
0,1572
CnH2n+2 2607,5
Қосынды: 16589,2 1,0000 - 239500

2.3 Аппараттың жылулық балансы

Үшінші реактордың жылу балансы:

Үшінші реактордан шыққан температура ағыны тең, ал екінші
реактордан шыққан ағыны, былай:

мәнін келесі үлгімен табамыз:

Мұндағы: -шикізат саны, кгсағ; -реакторға түскен газдың жылу
сыйымдылығы, кДж (кг·К); -реактордағы ағынның күрт төмендеуі, К.

Шикізат саны:

Реакторға түскен газдың жылу сыйымдылығы:

Мұндағы:-шикізаттың жылу сыйымдылығы, кДж (кг·К); -церкуляциялық
газдың жылу сыйымдылығы, кДж(кг·К). Шикізаттың жылу сыйымдылығы .

Мұндағы:шикізаттың жылу сыйымдылығы температураға байланысты,
кДж(кг·К); ,- жылу сыйымдылығының жөңдеу тәуелділігі
салыстырмалы тығыздық және сипаттаушы фактор R шикізат реакторына
байланысты.

Алдын ала есептеп алынған салыстырмалы тығыздық шикізатының
реакторы тең , ал орташа молекулярлық масса М=112,9. Онда
=11,8.

Температура үшін , -3,61 кДж(кг·К); =1;0,976.

Бұл үшін : -3,61

Айналма газдың жылу сыйымдылығы еселі айналымына және шикізат
тығыздығына 288К байланысты.

Шикізат тығыздығы үшін 288 К:

Қатынасы

Сутегі мөлшері айналма газда Н2=78,5 , көлемі %

Айналма газдың жылу сыйымдылығы:

Мұндағы:-айналма газдың жылу сыйымдылығының қатынасы және
сутегі газының концентрациясына тең.

Реакторға түскен газдың жылу сыйымдылғы:

Реактордың температура шамасын жылдамдық бойынша анықтаймыз:

Мұндағы: - реакцияның жылу тиімділігі, кДжкг;- реакторға түскен
газдың ортақ мөлшері,кмольсағ; - реакторға түскен газдың жылу
сыйымдылығы, кДж(кмольК).

Реакция мөлшерінің жылу тиімділігі:

Кесте 14

Реакция теңдеуі Реакцияның жылу тиімділігі,
кДж\кмоль Н2
CnH2n СnH2n-6+3Н2
СnH2n+3Н2 СnH2n+2
СnH2n+(СН4+С2Н6+С3Н8+С4Н10+С5Н12) -23530
СnH2n+2+Н2- -25610
(СН4+С2Н6+С3Н8+С4Н10+С5Н12)

Реакторға түскен ағынды , кДж(кмоль қайта есептеу үшін
газдың орташа молекулярлық М массасын табу керек.

М=0,0402·109,3+0,0341·117,3+(0,7850 +0,1407 )·7,2=15,1

Онда

Кесте 15

Ағындар Температура,К Мөлшері,кгсағ Энтальпия, Жылу мөлшері,
кДжкг кВт
Кіріс
Q1 239500 2170 144,4
Қосынды: - 239500 - 144,4
Шығын
Q2 - - - 0,0492
Q3
144,4
Q3 239500
Q4 Қабылданғаны - 144,4
Қосынды: - 239500 - 144,4

Жылу мөлшері , гидрокрекингтегі парафинді көмірсутектермен
анықталады:

Q2

Жылу шығынының мөлшері:

Q4 Q1

Реактордың жылу балансын аламыз:

Q3кВт

Реакция өнімдері энтальпия мөлшерінің температурасына тең:

Қосымша сызба сызып екі бағдар белгісін мына температурамен 783 К және
793 К, энтальпия мөлшері бойынша үшінші реактордан шыққан ағын
температурасын

Температураның күрт төмендеуі реакторға тең:

Алдыңғы сандардың мағынасының бөлінуі графикалық құрылымының
тура емес екенін түсіндіреді. Сол себептен нақ екенін анықтап қайта
есептеуін жасайды.

2.4 Аппараттың конструктивті өлшемдерін есептеу

Реактордың негізгі өлшемі. Реактордың диаметрі. Реакциялық мөлшерді қолдану
сатысына қарай аксиальдық реакторға жол береді.Аксиальдық реактор схемасы
суреттелген.Бірақ аксиальді реактордағы қысымның түсуі радиальді өнімді
еңгізу реакторына қарағанда 2-2,5 есе жоғары. [11]

Риформинг реакторының қондырғысының мөлшері тең:

Әрі қарай

0,35 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.