Шикізат және дайын өнім сипаттамасы

Мазмұны

Кіріспе

1.Жобаланған процестің теориялық негіздері

2.Технологиялық бөлім

2.1Шикізат және дайын өнім сипаттамасы

2.2Өңдеу схемасы және процестің өту параметрлерін таңдау және негіздеу

2.3Таңдалған технологиялық схема сипаттамасы

3.Технологиялық есептер

3.1Қондырғының материалдық балансы

3.2Негізгі апппаратты есептеу

3.3Қосымша аппаратты есептеу

3.4Негізгі аппаратты таңдау

4.Қондырғыдағы қауіпсіздік шаралары және еңбекті қорғау

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Соңғы кезде мұнай өнімдерін гидротазалау процестері кең қолданыла бастады, жеңіл фракциялардан бастап – каталитикалық риформинг процесінің шикізатыи – майлағыш майларға дейін.

Сутектің шығынының төмендеуі және төмен қысым бұл процесте келесі себептерден

1) Шикізат ретінде қалдық емес, құрамында суутектің көп мөлшері бар ауыр дистилляттар қолданылады.

2) Гидрокрекинг процесінің негізгі өнімі бензин емес, керосин – газойльді фракция және одан да ауыр өнімдер – бұлар каталитикалық крекинг, қазандық отындар шикізаты болып табылады.

3) Гидрокрекинг процесіне арналған жоғары эффективті және селективті катализаторлар ойлап табылған.

4) Процесс кезінде кокс түзілуі мүмкін болғасын, процессті қалыпты қысымда жүргізуге болады.

Гидрокрекинг процесінің дамуына күкіртті және жоғары күкіртті мұнайдың артуы әсер етіп отыр.

Бұл курстық жұмыста Таңатар мұнай кен орны вакуумды дистилляттың гидрокрекинг процесі қарастырылған, қондырғының және негізгі аппараттың материалдық балансы құрылған. Материалдық балансқа байланысты гидрокрекинг реакторы есептелді. Қосалқы аппарат ретінде құбырлы пеш және жылуалмастырғыш таңдалды.

Аппараттың жұмыс режимі қолданылған әдебиеттер және практикалық мәліметтерге қарап таңдалды. Бастапқы мәлімет ретінде қондырғы өнімділігі және Таңатар кен орны мұнайының физико – химиялық қасиеттері алынды.

Кіріспе

Гидрокрекинг процесі ашық түсті мұнай өнімдерін – бензин, керосин, дизельді отын, сұйылтылған газдар С₃—С₄сутекті қысым астында өңделеді, оның негізгі өнімнен молекулалық массасы жоғарылау болып табылады.

Гидрокрекинг процесінің негізінде келесі реакциялар жатады:

1. Күкірт, оттек, азот гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолизі;

2. Ароматты көмірсутектердің гидрлеуі;

3. Нафтенді сақиналардың ашылуы;

4. Циклды структуралардың деалкилденуі;

5. Парафинді және алкилді тізбектердің ыдырауы;

6. Түзілетін жарықшақтардың изомеризациясы;

7. Үзілген байланыстардың сутекпен қанығуы;

Айналу реттілігі қосылыс табиғатына, молекулалық массасы, байланыстардың үзілу энергиясы, жүйенің каталитикалық активтігі, процесс шарттары, яғни термодинамикалық және кинетикалық заңдылықтармен.

Күкірт, азот және оттекқұрамды қосылыстардың гидрогинолизі күкіртсутектің, судың және аммиактың және сәйкес көмірсутектің түзілуімен аяқталады.

Ароматты көмірсутектердің гидрленуі

Гидрирование ароматических углеводородов осуществляется последовательным насыщением ароматических колец с возможным сопутствующим разрывом образующихся нафтеновых колец и деалкилированием.

Раскрытие нафтеновых колец осуществляется последовательно с отрывом алкильных радикалов.

Технологиялық бөлім

Шикізат және дайын өнім сипаттамасы

Гидрокрекинг процесінің негізгі шикізаты ретінде мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы – мазуттың вакуумдық айдау өнімі дистиллятты өнім қолданылады.

Кейбір жағдайларда гидрокрекинг кезінде аралық дистиллятты фракциялар және ауыр бензин жіберіледі, оның мақсаты – жеңіл қайнайтын көмірсутектер С₃–С₇алу.

Гидрокрекингке сутекті арнайы конверсия қондырғылары табиғи немесе мұнай зауыты газдар су буымен немесе мұнай қалдықтарының газификация процесінен кейін беріледі. Сутектің жеткіліксіз мөлшері бензинді фракция және этилен өндірісінен риформинг қондырғысынан беріледі.

Гидрокрекинг қондырғысына Таңатар кен орны мұнайының вакуумдық газойлі алынды.

Кен орын Мақат ауданында, Атырау қаласынан солтүстік - шығысында 130 км жерде, Оңтүстік – Ембі ауданының орталық бөлігінде, Доссор кешенінен оңтүстік – батыста 10 км жерде орналасқан.

Таңатар кен орны мұнайының негізгі ерекшеліктерінің бірі майлардың жоғары мөлшерде болуы.

Гидрокрекинг процесінің негізгі өнімдері болып бензинді, керосинді және дизельді фракциялар, кейбір жағдайларда - С₃–С₄ төмендетілген газдар және тазаланған қалдық фракциялар – бұл пиролиз процесіңің, каталитикалық крекинг және майлағыш майлар өндірісінің шикізаты болып табылады. Қосымша өнім ретінде күкіртсутек және С₁–С₂көмірсутектері алынады.

Күкіртсутектің келесі өңделуі күкірт және күкірт қышқылы өңдеу қондырғыларында жүргізіледі. Көмірсутек газдары сутекті өңдеу және отын шикізаты болып табылады, төмендетілген газдар техникалық жағынан да тұрмыстық жағынан да қолданыс тапты. Октан саны 85-ке дейінгі жеңіл бензин тауарла автомобиль бензинінің жоғары октанды компоненті болып келеді.

Гидрокрекинг процесінің негізінде келесі реакциялар жатады:

Жобаланған процестің теориылық негіздері

Гидрокрекинг процесі үшін бірнеше адиабатты қабатты катализаторлар қолданылады. Катализатордың әрбір қабатының биіктігін рұқсат етілген температура градиентігітіне қарап таңдайды және "жылулық жарылыс" болдырмау үшін және катализатор қызметінің қысқармауы үшін оның температурасы 20°-тан аспауы тиіс.

Кесте 1. Гидрокрекинг катализаторларының сипаттамасы.

Көрсеткіштер	I	II

Құрамы, % никель оксиді молибден триоксиді алюмосиликат цеолит алюминий оксиді Үйінді тығыздық, г/см³ Беріктілік, кг/мм Меншікті ауданы, м²/г Кеуектердің меншікті көлемі, см³/г Кеуектердің орташа радиусы, Å	– – 0,9 1,2 0,36	– – 1,1 1,5 0,24	– 0,9 2,4 0,34	– 0,9 1,5 0,40	– 0,8 2,2 0,38

Гидрогенизациялық процесстердің негізгі параметрлерінің бірі температура, қысым, шикізаттты беру жылдамдығы, сутектің циркуляциялан мөлшері және құрамында сутектің болуы.

Гидрокрекинг шарттарында ыдырау барысында өзінің көмірсутекті құрамын қзгертеді.Гидрлеу процесінің роліне байланысты – дегидрлеу және оның реакциялық қабілеті өсуі де түсуі де мүмкін.

Катализаторда кокс түзілу жылдамдығы оның қышқылдығынын көбеюіне, бөлшектердің өлшемдерінің көбеюімен, шикізатта ароматты көмірсутектердің көп мөлшерде болуы (әсіресе полициклді), азотты қосылыстар, шайырлар, асфальтендер, сутектің қысымының төмендеуі және т.б.

Голоядерлі немесе С₁және С₂ радикалдары бар ароматты көмірсутектер алдын-ала гидрлеуге ұшырамаса ыдырау жүрмейді және олар кокс түзуі мүмкін.

Азотты қосылыстар, шайырлар және асфальтендер қышқылды катализаторлар үшін у болып табылады. Қышқылды катализаторларлың көбеюі ыдырау реакциялары емес гидрлеу реакциялары көбейеді. Ал катализатор қышқылдығының төмендегенде гидрлеу реакциялары азаяды да ыдырау реакциясы жүреді.

Өнімдерді фракциялық құрамына бөлу сипаттамасы гидрокрекинг процесінде шикізаттың ыдырау тереңдігіне, катализатор типіне тәеуелді, ал технологиялық параметрлерге (қысым, температура, шикізатты берудің көлемді жылдамдығы және т.б.) байлынысты емес. Бөлудің екі түрі бар: бірінші – адюминий тотығы және аморфты силикатты катализаторлар қолдану, екінші – цеолитқұрамды.

Процесті идеалды ығыстырғыш реакторда өткізу мақсатты өнімнің жоғары шығысын қамтамасыз етеді.

Гидрокрекинг процесі 3 фазада өтуі мүмкін, олардың арасындағы өзара байланысы процестің тиімділігіне әкеледі.

режим

Гидрокрекинг процесінде көп дағдайда алюмолибденді катализаторлар қолданылады, соңғы жылдары никель және вольфрам құрамды катализаторлар қолданыла бастады.

Қалдықтардығ гидрокрекинг процесі қазіргі уақытта екі бағыты бар:

1)мазутты гидрокүкіртсіздендіру арқылы аз тұтқырлықты және аз күкіртті қазандық отын және каталитикалық крекинг процесінің шикізатын алуға болады.

2)тереңдетілген гидрокрекинг арқылы мотор отындарын алуға болды.

Мазутты гидрокүкіртсіздендіру процесі салыстырмалы түрде жұмсақ жағдайда стационарлы катализатор қатысында өтеді. Оның алдында мазутты алғашқы деасфальтизацияға оның құрамынан шайырлы заттарды алып тастап ұшыратуға болады.

Шикізаттың сапасына байланысты процесс параметрлері келесідей болады:

Температура, ^оС 315-426

Қысым, ат 42-200

Көлемді жылдамдық, ч^-11,0-4,5

Циркуляциялық сутектің еселігі, объем/объем 700-1000

Процесс нәтижесінде күкірт 80%-ға, металлдар 60–70%, 60%-ға кокстелу, азот және тұтқырлық төмендейді. Сонымен қатар газ және бензиннің аз мөлшері түзіледі.

Еңбекті қорғау

Мұнай өңдеу және мұнайхимиялық өндірістің қарқыынды өсуі еңбекті қорғау барлық талаптары орындалу керек. Мұнай өңдеу зауыттары атмосфераға шығаратын қалдықтары қоршаған ортаға өте қауіпті болып табылады. Сондықтан проектті орындау барысында мұнайөнімдердің шығынын азайту, атмосфераға шығатын зиянды заттарды азайту, суды және топырақты ластаиау бойынша барлық іс-шаралар жүргізілу керек.

Мұнай өңдеу зауытында атмосфераға шығарылатын негізгі зиянды заттар көөмірсутектер, күкіртті газ, күкіртсутек, көміртек тотығы, аммиак, фенол, азот тотықтары және т.б. Вакуумды дистилляттың гидрокрекинг қондырғысы атмосфераны ластайтын ірі қондырғы болып табылады.

Атмосфераға көмірсутектердің күкіртсутек, аммиак, фенолдың бөліну себебі, технологиялық процестің толық жетілмегендігінен, қондырғылардың жоғары техникалық дәрежеде болмауы, эксплуатация режимінің бұзылуы. Қондырғылардың герметикалық болмауынан мысалы, насос – компрессорлы станциялардың және арматураның тығыздалмауы арқылы, ашық науа (лоток), аппараттардың жабық болмауынан зиянды заттар ауаға шығады.

При использовании в качестве топлива нефтезаводских печей и заводских ТЭЦ неочищенного газа и сернистого мазута в атмосферу выделяются сернистый ангидрид и окислы азота. Поскольку зимой увеличивается количество сжигаемого топлива, в этот период заметно возрастает загрязнение атмосферы сернистым ангидридом и окислами азота.