Риформирование гидрогенизата

Физико- химические основы процесса.

Процесс каталитического риформинга проводится при температуре 480-515°С давлении после последней ступени 15-25 кгс/см2 (PI03) в присутствии полиметаллического катализатора. Катализаторы риформинга серии РБ-33У и РБ-44У представляют собой оксид алюминия с равномерно распределенными по всему объёму активных компонентов платины и рения, промотированных хлором. Носителями каталитической активности являются платина и промотированная окись алюминия. Добавление металлических промоторов способствует уменьшению скорости коксоотложения на катализаторе риформинга, либо ведет к такому распределению кокса на поверхности, при котором почти не ухудшается селективность катализатора.

Химизм каталитического риформинга предопределяется свойствами применяемых катализаторов: 1) наличием у катализаторов двух функций – металлической и кислотной, 2) независимостью действий этих функций.

Ряд важнейших реакций каталитического риформинга протекает по бифункциональному механизму, в соответсвии с которым отдельные стадии одной и той же реакции идут на металлических и кислотных центрах. Металл катализирует реакции дегидрирования парафинов в олефины, циклопарафинов в циклоолефины и шестичленных нафтенов в ароматические углеводороды. Непредельные углеводороды (продукты изомериации и гидрокрекинга), мигрирующие с кислотных центров на металлические, подвергаются на них гидрированию.

На кислотной функции, осуществляемой носителем, происходит изомеризация олефинов, их циклизация и гидрокрекинг, а также превращение пятичленных циклоолефинов в шестичленные. Все эти реакции протекают по карбкатионному механизму. Таким образом, олефины и циклоолефины являются важнейшими промежуточными продуктами реакции.

Сбалансированный катализатор РБ-33У относится к катализаторам со средним содержанием платины (0,30%Pt и 0,30%Re), загружается в первую ступень риформинга, характеризующуюся протеканием реакций дегидрирования и дегидроциклизации нафтенов. Несбалансированный катализатор РБ-44У относится к низкоплатиновым катализаторам (0,25%Pt и 0,40%Re) и загружается во вторую и третью ступени, где характерны реакции изомеризации, гидрокрекинга и дегидроциклизации.

В результате реакций, протекающих на катализаторе риформинга, происходит глубокое изменение углеводородного состава бензиновых фракций с увеличением октанового числа.

 

ПРОИЗВОДСТВО МОТОРНЫХ ТОПЛИВ ИЗ ПРЯМОГОННЫХ ФРАКЦИЙ НЕФТЕЙ

Одним из основных продуктов нефтепереработки являются моторные топлива.

Традиционным первичным сырьем для производства моторных топлив – автомобильных бензинов и дизельного топлива – являются нефть и газовый конденсат. В России, несмотря на большую добычу и огромные запасы этого углеводородного сырья, надежное снабжение моторными топливами различных регионов страны – вопрос важный, особенно для районов Крайнего Севера, Сибири и Камчатки. Это связано с тем, что зачастую потребителя моторных топлив от их производителя отделяют тысячи километров. Кроме того, в ряд регионов доставка топлива может осуществляться только сезонно: либо в период навигации морским или речным транспортом, либо по зимнику автомобильным транспортом, - поэтому в этих районах возникает потребность в большом резервуарном парке для хранения ГСМ в межсезонный период. Из-за этого происходит дополнительное существенное повышение как оптовых, так и розничных цен на моторные топлива в этих регионах, что, в свою очередь, приводит к повышению затрат на эксплуатацию автотракторной техники и, как следствие, к удорожанию стоимости автотранспортных услуг и т.д.

Производство автобензинов

Современные автобензины в зависимости от марки имеют октановые числа от 76 до 88 ММ (от 80 до 98 ИМ), а массовая доля общей серы в них в зависимости от стандарта не должна превышать 0,015-0.10%. Существуют ограничения и по компонентному составу и составу добавляемых антидетонационных присадок.

Составы и другие показатели качества прямогонных бензиновых фракций (ПБФ) нефтей и газовых конденсатов различных месторождений существенно различаются. Массовая доля общей серы в прямогонных бензинах в зависимости от месторождения колеблется в широких пределах – практически от следовых количеств до 1% и выше. Углеводородный состав также меняется в широком интервале: массовая доля ароматических углеводородов – от 1% до 28%, нафтеновых – от 9 до 84%, парафиновых – от 6 до 78%. Такие колебания углеводородного состава прямогонных бензинов приводят к большому размаху значений их октановых чисел – от 31 до 66 пунктов по ММ, а для очень малого ряда месторождений – до 72 ММ. В связи с этим возможность непосредственного использования прямогонных бензиновых фракций в качестве автобензинов существенно ограничена требованиями действующих стандартов, в первую очередь из-за их низких октановых чисел.

В целом улучшения антидетонационных свойств, т.е. повышения октановых числе прямогонных бензиновых фракций, можно добиться несколькими путями: добавлением антидетонационных присадок; компаундированием с высокооктановыми компонентами; применением процессов нефтепереработки и нефтехимии.

 

5 РАСЧЁТ КОНТРОЛЬНОЙ КАРТЫ

Контрольные карты - это представление полученных данных в виде графика в порядке поступления в ходе технологического процесса во времени.

Контрольные карты осуществляют статистический контроль технологического процесса, который позволяет контролировать текущие рабочие характеристики получаемого продукта – гидрогенизата. На графике можно увидеть отклонения от стандарта, целевого или среднего значения, а также уровень статистического контроля процесса в течение определенного времени.

Для построения контрольной карты содержания массовой доли серы в гидрогенизате после холодильника поз. Х-7 была взята выборка за один квартал, анализ осуществляется лабораторией 2 раза в неделю, выборка приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1- Выборка содержания массовой доли серы в гидрогенизате.

№ п/п	дата	содержание серы,%
	01.02.2015	0,00007
	04.02.2015	0,00004
	08.02.2015	0,0001
	12.02.2015	0,00006
	15.02.2015	0,00004
	18.02.2015	0,00003
	22.02.2015	0,00007
	25.02.2015	0,00001
	01.03.2015	0,0001
	04.03.2015	0,00008
	08.03.2015	0,00002
	11.03.2015	0,00004
	15.03.2015	0,00005
	18.03.2015	0,00002
	22.03.2015	0,00009
	26.03.2015	0,00006
	29.03.2015	0,0001
	02.04.2015	0,00003
	06.04.2015	0,00004
	10.04.2015	0,00005
	15.04.2015	0,00001
	18.04.2015	0,00009
	23.04.2015	0,00006
	26.04.2015	0,00007

 

Для построения средней линии контрольной карты производим расчет среднего арифметического значения в выборке за 1 квартал: (5.2)

Где X – это содержание массовой доли серы, n – число наблюдений.

Для оценки контрольных границ применяется трехкратное среднеквадратическое отклонение:

 

 

=2.784*10^-5.

Из полученных данных строим контрольную карту:

 

Рисунок 5.4 – Контрольная карта

Нестабильный процесс отклоняется в силу неслучайных факторов, и неслучайными обычно считаются те отклонения, которые находятся за пределами прогнозируемых границ.

ДИАГРАММА ИСИКАВЫ

Температура

влажность

Тех. регламент

опыт

образование

Насосы

Массовая доля серы, не более 0.00005%

Измерение

Персонал

Переподготовка

Контроль

Квалификация

Технология

Окр. среда

Методы

Оператор

Оборудование

Трубопровод

Измерительные приборы

Диаграмма Исикавы - инструмент, обеспечивающий системный подход к определению фактических причин возникновения проблем.

 

 

Рисунок 6.1 – Диаграмма Исикавы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время качество получаемого продукта имеет важное значение.

В контрольной работе рассмотрен технологический процесс «Блок отпарки и стабилизации» установки Л-35-11/1000 НПЗ ОАО АНХК. Приведены таблица аналитического контроля. В работе разработана причинно-следственная диаграмма статистического контроля содержания серы в целевом продукте – стабильном гидрогенизате. Так же сделан расчёт контрольной карты содержания серы в гидрогенизате и построен график с верхней и нижней границей регулирования.

В результате статистического контроля сделан следующий вывод: содержание серы в гидрогенизате превышает нормы и технологический процесс требует регулирования и наладки.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

- Регламент_Л35-11-1000

- http://proofoil.ru/Oilrefining/Oilrefining25.html

- http://www.myshared.ru/slide/484929/

- http://www.sibran.ru/upload/iblock/21a/21a6eb075e5d3eedc515091582b40f1e.pdf

- http://www.olkat.ru/files/File/StatOsadch15.pdf