Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2013 в 11:21, дипломная работа
Предлагаемый проект гидроочистки вакуумного газойля соответствует всем нормам и требованиям охраны труда, техники безопасности и охраны окружающей среды.
В ходе проектирования были выполнены:
- материальный и тепловой балансы реактора гидроочистки;
- кинетический расчёт;
- конструктивный и механический расчёт;
- расчет стабилизационной колонны;
- расчет и выбор вспомогательного оборудования;
- экономический расчет.
В результате детального изучения технологического процесса было найдено технологическое решение по его совершенствованию, а именно, было предложено заменить алюмоникельмолибденовый катализатор на алюмокобальтмолибденовый, в присутствии асфальтенов, взятых в количестве 0,9-1,5% масс. от исходного сырья.
Введение
3
1
Литературный обзор
5
1.1
Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке
5
1.2
Теоретические основы процесса гидроочистки
6
2
Технико-экономическое обоснование проектируемой установки
14
3
Технологическая часть
16
3.1
Характеристика сырья, продуктов и вспомогательных материалов
16
3.2
Описание технологической схемы
19
3.3
Вспомогательные схемы
24
4
Расчетная часть
28
4.1
Расчет реакторного блока установки гидроочистки вакуумного газойля
28
4.2
Тепловой баланс реактора гидроочистки
36
4.3
Конструктивный расчет реактора
40
4.4
Механический расчет
45
4.5
Расчет массы аппарата
45
4.6
Расчет стабилизационной колонны
47
4.7
Расчет и выбор вспомогательного оборудования
50
5
Автоматизация производственного процесса
55
6
Строительная часть
57
6.1
Строительно-монтажные работы
57
6.2
Требования к производственным зданиям
58
7
Охрана труда
59
8
Охрана окружающей среды
62
9
Экономическая часть
65
9.1
Расчёт производительности производства
65
9.2
Расчёт затрат на сырьё и вспомогательные материалы
66
9.3
Расчёт энергетических затрат
67
9.4
Расчет численности основных рабочих
68
9.5
Расчет численности вспомогательных рабочих
69
9.6
Расчет годового фонда рабочего времени работы одного среднесписочного работающего
70
9.7
Расчет численности служащих
71
9.8
Расчет фонда заработной платы
72
9.9
Расчёт величины амортизационных отчислений
75
9.10
Расчёт сметы цеховых расходов
76
9.11
Расчёт плановой себестоимости продукции
76
9.12
Расчёт технико-экономических показателей установки гидроочистки
78
Заключение
79
Список использованных источников
80
В случае аварийной остановки секции каталитического крекинга гидроочищенный дистиллят с низа стабилизационной колонны К-1 откачивается насосом Н-2/1,2,р через теплообменник Т-2, холодильник воздушного охлаждения ХВ-607/1,2 в парк 26/5.
3.2.2 Блок очистки газов моноэтаноламином. Технологическая схема блока предусматривает очистку газов и пропан-пропиленовой фракции от сероводорода водным раствором моноэтаноламина (МЭА).
На сероочистку поступают:
- циркулирующий
водородсодержащий газ (ВСГ)
- сухой газ
каталитического крекинга из
секции абсорбции и газофракцио
- углеводородный
газ гидроочистки из
- углеводородный
газ низкого давления из
- пропан-пропиленовая фракция из секции абсорбции и газофракционирования (С-300) в экстрактор К-6;
- углеводородный газ висбрекинга из С-001 в абсорбер К-4.
Свежий водный раствор МЭА подается с установки производства серы в емкость Е-9, откуда поступает на прием насосов Н-4/1,р, Н-5, Н-7/1,р, Н-11/1,р.
В абсорбер К-2 водный раствор МЭА подается насосом Н-4/1,р для очистки циркулирующего ВСГ от сероводорода.
Очищенный ВСГ из абсорбера К-2 через сепараторы Е-4, Е-4А, в которых от него отделяются увеличенные частицы раствора МЭА, поступает на прием компрессоров ПК-1/1,2,р.
Также очищенный ВСГ может сбрасываться после дросселирования в коллектор топливного газа высокого давления.
Очистка сухого газа С-300 и газа гидроочистки осуществляется в абсорбере К-3. Очищенный газ с верха абсорбера К-3 поступает в коллектор топливного газа высокого давления,а также на УПВ. Схемой предусмотрено подача газа после абсорбера К-3 в емкость насыщенного раствора моноэтаноламина Е-10 для поддержания давления в емкости и при остановке реакторного блока.
В абсорбере К-5 происходит очистка углеводородного газа низкого давления, поступающего из рефлюксной емкости Е-3.Также в К-5 поступает углеводородный газ из буферной емкости Е-6 и емкости насыщенного МЭА Е-10.
Очищенный углеводородный газ из абсорбера К-5 сбрасывается в коллектор топливного газа низкого давления.
Свежий водный
раствор моноэтаноламина
Насыщенный водный раствор МЭА откачивается из К-5 в емкость Е-10 насосом Н-10/1,р.
Пропан-пропиленовая фракция из С-300 очищается в экстракторе К-6 и выводится с установки в парк сжиженных газов. В период пуска и остановки установки некондиционная пропан-пропиленовая фракция после дросселирования сбрасывается в коллектор топливного газа высокого давления.
Технологической
схемой предусмотрено подключение
осветлителя Е-4Б для
Углеводородный газ висбрекинга из С-001 очищается от сероводорода в абсорбере К-4. Также в абсорбер К-4 поступает углеводородный газ из буферной емкости Е-6 и емкости насыщенного МЭА Е-10.
Очищенный углеводородный газ из абсорбера К-4 поступает в коллектор топливного газа высокого давления или в аккумулятор Е-303 на С-300, свежий водный раствор моноэтаноламина подается в верхнюю часть абсорбера К-4 насосом Н-5. Насыщенный водный раствор МЭА из К-4 откачивается насосом Н-7/1,р в емкость Е-10.
Насыщенный сероводородом, углеводородами раствор моноэтаноламина из абсорберов К-2, 3 и экстрактора К-6 после дросселирования поступает в емкость насыщенного раствора моноэтаноламина Е-10. В эту же емкость насосами Н-10/1,р, Н-7/1,р подается насыщенный раствор моноэтаноламина из абсорберов К-5 и К-4.
В емкости Е-10 происходит отдув растворенных углеводородных газов от насыщенного раствора МЭА, которые поступают на сероочистку в абсорбер К-5.
Отделившиеся от раствора моноэтаноламина жидкие углеводороды поступают на прием насоса Н-3/1,р и в дренажную емкость Е-3.
Насыщенный раствор моноэтаноламина из емкости Е-10 выводится с установки на централизованный блок регенерации моноэтаноламина завода на установку производства серы.
Сброс от предохранительных клапанов раствора моноэтаноламина осуществляется в закрытую систему на приемный трубопровод насосов Н-4/1,р, Н-11/1,р.
3.2.3 Блок защелачивания бутан-бутиленовой фракции (ББФ). Блок защелачивания бутан-бутиленовой фракции предназначен для очистки от меркаптановой серы до остаточного содержания меркаптанов 0,02% объемных 15%-ным водным раствором NаОН в экстракторе К-4 на период остановки блока гидроочистки С-100.
Для предотвращения выноса щелочи с ББФ в емкости парка сжиженных газов предусмотрен осветитель Е-4Б. В основу процесса положена реакция взаимодействия меркаптанов со щелочами с образованием меркаптидов.
RSН + NаОН ¾ RSNа + Н2О + g .
Полученные в результате реакции меркаптиды нерастворимы в углеводородах и переходят в щелочную фазу. Реакция обратимая, экзотермическая. Следовательно, для увеличения степени очистки углеводородов от меркаптанов необходимо поддерживать высокие концентрации щелочи (15-20%), низкие температуры (46-50°С).
Повышение эффективности очистки от меркаптанов достигается введением в систему полярных растворителей, которые увеличивают растворимость меркаптанов в щелочах и оказывают большое влияние на положение равновесия за счет применения активности реагирующих веществ. В качестве полярных растворителей может быть применен моноэтаноламин (5-8% вес), который улучшает условия экстракции.
Химическая реакция между меркаптанами и едким натрием происходит практически мгновенно, следовательно скорость всего процесса в экстракторе лимитируется диффузией.
Образование меркаптидов натрия RSNа происходит до тех пор, пока не наступит химическое равновесие, поэтому насыщенные растворы щелочи не могут больше поглощать меркаптаны, хотя концентрация свободной щелочи, взятой в процессе, снижается незначительно. Применение растворов щелочи, насыщенных выше значений предельного уровня насыщения приводит к переходу меркаптанов обратно в очищенный продукт за счет сдвига равновесия влево.
Балансовое количество бутан-бутиленовой фракции (ББФ) из С-300 под собственным давлением после доохладителя Х-306 с температурой 35°С поступает в нижнюю часть колонны К-4.
Очистка ББФ от меркаптанов в К-4 производится 15%-ным раствором NаОН, который подается насосом Н-7/1,р в верхнюю часть колонны и опускается вниз по тарелкам, контактирует с ББФ и с низа колонны вновь поступает на прием насоса Н-7/1,р для циркуляции.
Также на прием насоса Н-7/1,р поступает свежий раствор NаОН из емкости Е-14 для замены отработанного раствора щелочи.
В емкость Е-14
свежий раствор щелочи поступает
с реагентного хозяйства
Очищенная от меркаптанов ББФ с верха К-4 поступает в осветитель Е-4Б для отделения капель щелочи, вынесенных из колонны.
Осветленная бутан-бутиленовая фракция выводится с установки в парк сжиженных газов.
Отработанный раствор NаОН из колонны К-4 и осветлителя Е-4Б вывозится с секции вакуум-бочками на очистные сооружения завода.
3.3 Вспомогательные схемы
3.3.1 Система спецдренажа. Освобождение аппаратов, насосов, низких точек трубопроводов производится в заглубленную дренажную емкость Е-13, из которой погружным насосом Н-9 откачивается в линию котельного топлива.
Дренаж нефтепродуктов в емкость Е-13 осуществляется только в охлажденном состоянии.
Уровень в емкости Е-13 контролируется прибором поз.1-162.
Насос Н-9 по откачке нефтепродукта из емкости Е-13 автоматически включается при уровне 80% и выше и останавливается при уровне 20% и ниже, также автоматически открывается или закрывается электрозадвижка поз.1-173 на выкиде насоса.
Кроме этого, насос автоматически останавливается при понижении давления на выкидном трубопроводе по прибору поз.1-95 до 2,8кгс/см2.
3.3.2 Система инертного газа. Инертный газ низкого давления подводится на стояки к печам П-1, 2, колонне К-1, реакторам Р-1/1,2, насосным постамента №4 и моноэтаноламина, аппаратам блока очистки газов раствором моноэтаноламина, и используется для продувки трубопроводов и аппаратов при подготовке их к ремонту и перед приемом нефтепродукта.
3.3.3 Система
технического воздуха.
3.3.4 Водоснабжение
и канализация. Охлажденная
Горячая вода I системы выводится в общеустановочный трубопровод горячей воды I системы.
Охлажденная оборотная
вода II системы поступает к
Горячая оборотная
вода II системы выводится в
Отвод промышленных стоков и ливневых вод осуществляется по коллектору диаметром 300-400мм через концевой колодец К-683.
3.3.5 Пароснабжение и система вывода конденсата. Пар среднего давления с давление 12 атм., температурой 280°С поступает из общего паропровода установки и используется для:
- получения
перегретого пара в
- распыла жидкого топлива на форсунках печей П-1, 2;
- парового эжектора системы реакторного блока;
- в отпарную колонну К-8;
- пропарки аппаратов, насосов, трубопроводов;
- на стояки паротушения и паровую завесу печей П-1, 2, насосной моноэтаноламина;
- в подогреватель топливного газа Т-609.
Перегретый пар давлением 12атм., температурой 450°С поступает из пароперегревателя печи П-2 в общий паропровод перегретого пара установки и стабилизационную колонну К-1. Конденсат из рефлюксной емкости Е-3 направляется на блок конденсатоочистки С-200 в емкость Е-209.
3.3.6 Система
жидкого, газообразного
Жидкое топливо из емкости Е-609 насосом Н-611(Н-611р) через подогреватель Т-611 С-001 циркулируется по общеустановочному кольцу КТ-1. Балансовый избыток возвращается в емкость Е-609. Предусмотрена циркуляция жидкого топлива из коллектора по кольцу каждой технологической печи.
Жидкое топливо к форсункам печей П-1, 2 поступает через регулирующие клапаны поз.1-6-1к, 1-7-1к и клапаны - отсекатели поз. 1-93к, 1-99к соответственно.
Давление жидкого топлива перед форсунками печей регулируется и измеряется прибором поз.6-173, клапан "ВЗ" которого установлен на линии возврата жидкого топлива в Е-609.
В печах П-1, 2 используется топливный газ собственной выработки высокого или низкого давления. Давление топливного газа низкого давления измеряется и регулируется прибором поз.6-55, клапан которого установлен на перемычке из коллектора топливного газа высокого давления в коллектор топливного газа низкого давления у входа в сепараторы топливного газа Е-607, 608.
В сепараторах Е-607, 608 от газа отделяются сжиженные частицы углеводородов, которые сбрасываются в дренажную емкость Е-113.
Затем топливный газ из сепараторов Е-607, 608 объединяется в один поток и подогревается паром в Т-609. Подогретый топливный газ после Т-609 разделяется и двумя параллельными потоками направляется к форсункам печей П-1, 2.
Температура топливного газа контролируется приборами поз.6-21-29, 6-21-30, термопары которых установлены после разделения топливного газа на два параллельных потока после Т-609.
Количество топливного газа к форсункам печей измеряется прибором поз.1-501, 1-502, диафрагмы которых установлены после Т-609.
Уровень конденсата в сепараторах Е-607, 608 контролируется при бором поз.6-137, 1-282.
Давление в системе топливного газа высокого давления измеряется и регулируется прибором поз.1-45, клапан которого установлен на трубопроводе ввода топливного газа из центральной топливной системы завода.
Расход топливного газа из заводской топливной сети измеряется прибором поз.1-115, диафрагма которого установлена до регулятора давления поз.1-45 со стороны заводской топливной сети.
Давление в заводской топливной сети контролируется прибором поз.1-45-1.
Топливная система установки отключается также от заводской топливной сети запорной арматурой с электроприводом поз.6-1з.
Технологической схемой предусмотрен учет избытка топливного газа в заводскую сеть, прибором поз.1-115-1, диафрагма которого установлена также на линии топливного газа из заводской топливной линии. Топливный газ к форсункам печей П-1,2, подается через регулирующие клапаны поз.1-6к,1-7к, и клапаны - отсекатели поз.1-89к, 1-90к соответственно.
3.3.7 Разводка пожарного водопровода.
Производственно-пожарная вода, используется для тушения загорания, поступает из общезаводского кольца ППВ через водяные колодцы подается на:
- ВК-5 к лафетному стволу №10 у печей П-1, 2;
- ВК-9 к лафетному
стволу №3 у помещения