Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Апреля 2012 в 02:43, дипломная работа
Характеристика основных процессов глубокой переработки нефти. Принципиальная технологическая схема установки гидрокрекинга. Расчет материального и теплового балансов, расходные коэффициенты вспомогательных материалов на одну тонну сырья. Расчет реакторов гидроочистки и гидрокрекинга, вспомогательного оборудования.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1.
Характеристика сырья и
Характеристика сырья приведена в табл. 2.1.
Характеристика сырья
| Наименова-ние сырья | Показатели
качества, обязательные для проверки |
Нормируемые значения, разработанные лицензиаром (UOP) | Область применения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Тяжелый вакуумный газойль | Плотность при 15,5°С, кг/м3 | 920-930 | Продукт атмосферной перегонки установок АВТ (тяжелый вакуум-ный газойль) поступает на гидрокрекинг |
| Сера, мас. % | <1,51 | ||
| Азот, мас. ppm | <1890 | ||
| Никель+ванадий, мас. ppm | <0,24 | ||
| Анилиновая точка, °С | 81,0 | ||
| Углерод по Кодрадсону, мас.% | 0,57-0,58 | ||
| Фракционный состав: | |||
| н.к., °С | 387 | ||
| 10% | 428 | ||
| 30% | 460 | ||
| 50% | 479 | ||
| 70% | 502 | ||
| 90% | 529 | ||
| к.к. | 560 | ||
| Подпиточный водород | H2, % мол. | 99,9 | На реакции
гидроочистки и гидрокрекинга |
| СО, об. рpm | не более 20 | ||
| CH4 и N2, об. рpm | не более 1000 | ||
| Тяжелые масла и смазки | отсутствие |
Характеристика
выпускаемой продукции представлена в
табл. 2.2.
Характеристика выпускаемой продукции
| Наименова-ние изготовляемой продукции | Показатели
качества, обязательные для проверки |
Нормируемые значения, разработанные лицензиаром (UOP) | Область применения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Легкий бензин | Пределы кипения, °C | от 60 до 140 | Поступает
на установку каталитического |
| Содержание < С4 | Не более 3 % мас. | ||
| Содержание С4 | Не более 10 % мас. | ||
| Содержание н-С5 | Не более 3% мас. | ||
| Содержание изо С5 | Не более 1 % мас. | ||
| Содержание > С5 | Не более 0,65 % мас. | ||
| Тяжелый бензин | Пределы кипения, °C | от 140 до 200 | Поступает
на установку каталитического |
| Содержание воды и механических примесей | отсутствие | ||
| Сера, мас. ppm | < 5 | ||
| Азот, мас. ppm | < 5 | ||
| Плотность при 15,6°C, кг/м3 | 773 – 780 | ||
| Дизельное
топливо |
Переделы кипения, °C | от 230 до 366 | Используется в качестве топлива для дизельных двигателей |
| Сера, мас. ppm | < 10 | ||
| Азот, мас. ppm | < 10 | ||
| Цетановое число | 54 | ||
| Плотность при 15,6°C, кг/м3 | 831 – 840 | ||
| Керосин | Переделы кипения, °C | от 150 до 230 | Используется в качестве топлива для реактивных двигателей |
| Сера, мас. ppm | < 5 | ||
| Азот, мас. ppm | < 5 | ||
| Макс. высота некоптящего пламени, мм | 16 | ||
| Плотность при 15,6°C, кг/м3 | 816 – 825 | ||
| Тяжелый остаток | Переделы кипения, °C | 366+ | Используется как сырье для термокрекинга, висбрекинга, каталитического крекинга |
| Сера, мас. ppm | <40 | ||
| Азот, мас. ppm | <20 | ||
| Плотность при 15,6°C, кг/м3 | 840 – 848 | ||
| Углеводородные газы | Плотность при 15,6°C, кг/м3 | 642-648 | После очистки используются как сырье установки изомеризации, или как топливо в печах |
| Содержание Н2О, % мол. | 0,76-0,78 | ||
| Содержание NH3, % мол. | 0,02-0,03 | ||
| Содержание H2S, % мол. | 28,1-28,4 | ||
| Содержание H2, % мол. | 19-20 | ||
| Содержание C1, % мол. | 12,5-13,1 | ||
| Содержание C2, % мол. | 8,5-9,2 |
Окончание таблицы 2.2
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Содержание C3, % мол. | 10-11 | ||
| Содержание iC4, % мол. | 7,9-8,1 | ||
| Содержание nC4, % мол. | 3,55-3,95 | ||
| Содержание iC5, % мол. | 2,3-2,5 | ||
| Содержание nC5, % мол. | 0,8-0,9 |
2.2.
Описание технологической схемы
и обоснование принятых решений
Принципиальная
технологическая схема
2.2.1. Отделение подготовки сырья. Сырьем установки гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль установки АВТ-6. Сырье с температурой 65-80°С и давлением 0,2 МПа подается в сырьевой резервуар Е-1. В качестве сырья установки гидрокрекинга могут вовлекаться вакуумные дистилляты VD-1,2 установки ВТ-1.
Для предотвращения контакта сырья с кислородом воздуха резервуар находится под азотной «подушкой». Для создания азотной «подушки» применяется азот низкого давления, который подается в верхнюю часть резервуаров. Корпус резервуара оснащен паровым обогревом. Резервуар Е-1 оснащен дыхательными клапанами.
Сырье из резервуара Е-1 поступает на прием насоса Н-1. От насоса Н-1 сырье поступает в теплообменник нагрева сырья Т-1 (трубное пространство).
Сырье, пройдя трубное пространство теплообменника Т-1, нагревается до температуры 93°С паром среднего давления, который подается в межтрубное пространство.
Сырье после теплообменника Т-1 направляется в коалесцер С-1. Коалесцер сырья С-1 представляет собой емкость, которая снабжена внутренним устройством, состоящим из пакета слоев нержавеющей сетки и сборника воды. Коалесцер сырья работает под полным наливом.
Технологической
схемой предусмотрено байпасирование
коалесцера сырья
С-1 в случае увеличения перепада по фильтрующему
элементу. Сырье с коалесцера С-1 с температурой
93°С поступает в многоступенчатый фильтр
Ф-1, где происходит окончательная очистка
сырья перед поступлением в уравнительную
емкость Е-2. Фильтр Ф-1 состоит из 20 независимых
элементов, которые работают в автоматическом
режиме (19 элементов в работе, 1 элемент
на промывке). Промывка каждого элемента
сырьевого фильтра Ф-1 осуществляется
сырьем по противоходу.
Сырье
с фильтра Ф-1 поступает в уравнительную
емкость Е-2. Для предотвращения контакта
сырья с кислородом воздуха, уравнительная
емкость Е-2 находится под азотной «подушкой».
Сырье с уравнительной емкости Е-2 с температурой
93°С поступает на прием насоса Н-2.
Принципиальная
технологическая схема
2.2.2. Отделение реакторов с сырьевой печью и теплообменом. От насоса Н-2 сырье с температурой 90°С и давлением 17 МПа поступает в тройник смешения с циркуляционным водородсодержащим газом от центробежного компрессора КЦ.
После тройника смешения газосырьевая смесь (ГСС) с температурой 88°С проходит межтрубное пространство сырьевого теплообменника Т-2, где нагревается за счет тепла газопродуктовой смеси (ГПС) от реактора Р-2 и межтрубное пространство сырьевого теплообменника Т-3, где нагревается за счет тепла газопродуктовой смеси (ГПС).
ГСС после сырьевого теплообменника Т-3 с температурой 331-373°С поступает в радиантный змеевик сырьевой печи П-1. Для регулирования температуры ГСС перед сырьевой печью П-1 технологической схемой предусмотрен трубопровод байпасирования потока сырья помимо теплообменников Т-1 и Т-3.
ГСС поступает в радиантную секцию печи П-1 под давлением 15,8-15,9 МПа. ГСС после печи П-1 с температурой 362-404°С поступает в реактор гидроочистки Р-1.
В реакторе Р-1 с аксиальным вводом сырья, протекают процессы удаления металлов из сырья и реакции гидроочистки сырья. В реакторе размещены 3 слоя катализатора.
Для регулирования температурного профиля перед 2-м и 3-м катализаторными слоями в реакторе Р-1 технологической схемой предусмотрена подача свежего водородсодержащего газа (квенч) от центробежного компрессора КЦ.
ГСС после реактора гидроочистки Р-1 с температурой 397-413ºС поступает в реактор гидрокрекинга Р-2.
Для
регулирования температуры
Для регулирования температурного профиля перед 2-м катализаторным слоем в реактор Р-2 технологической схемой предусмотрена подача свежего водородсодержащего газа (квенч) от центробежного компрессора КЦ.
ГПС с реактора гидрокрекинга Р-2 поступает в трубное пространство теплообменника комбинированного сырья Т-3, где отдает тепло ГСС, поступающей в печь П-1. Далее ГПС поступает в трубное пространство теплообменника Т-4, где отдает тепло нестабильному продукту, поступающему с сепаратора низкого давления С-3 на загрузку в отпарную колонну К-1. ГПС от теплообменника Т-4 поступает в трубное пространство теплообменника комбинированного сырья Т-2, где отдает тепло ГСС, поступающей от тройника смешения с ВСГ.
Далее ГПС охлаждается в воздушном холодильнике ВХ-1 и с температурой 54ºС поступает в сепаратор высокого давления С-2. В сепараторе высокого давления С-2 ГПС разделяется на газообразную и жидкую фазу. Газообразная фаза – водородсодержащий газ (ВСГ) с сепаратора высокого давления С-2 поступает в отбойный сепаратор рециклового газа С-4 и далее в трубопровод приема компрессора рециклового газа КЦ. Жидкая фаза – нестабильный продукт – поступает в сепаратор низкого давления С-3. Жидкая фаза – кислая вода – поступает в сепаратор низкого давления С-3.
Сепаратор
высокого давления С-2 представляет собой
емкость, которая снабжена внутренним
устройством, состоящим из пакета слоев
нержавеющей сетки и сборника воды.
2.2.3.
Система подачи подпиточного водородсодержащего
газа и циркуляционного газа. Водородсодержащий
газ, направляемый из сепаратора высокого
давления С-2 в каплеуловитель С-4, после
отбоя от жидких углеводородов поступает
на прием компрессора циркуляционного
газа КЦ, туда же подается и свежий водородсодержащий
газ с концентрацией 99,9% об. с установки
«Производства водорода» с давлением
15,7 МПа. Конденсат из каплеуловителя сбрасывается
в сепаратор низкого давления С-3. С нагнетания
компрессора ВСГ направляется в тройник
смешения с сырьем и в реактора Р-1 и Р-2.
2.2.4. Отделение стабилизации продуктов. В сепараторе низкого давления С-3 нестабильный продукт разделяется на газообразную и жидкую фазу. Газообразная фаза – кислый газ с сепаратора С-3 выводится с установки на очистку. Жидкая фаза (нестабильный продукт) с сепаратора С-3 поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-5, где нагревается кубовым продуктом с низа отпарной колонны К-1. Далее проходит межтрубное пространство теплообменника Т-4, где нагревается ГПС от теплообменника Т-3 и поступает на загрузку в отпарную колонну К-1. Жидкая фаза – кислая вода – с сепаратора С-3 поступает на очистку.
Сепаратор низкого давления С-3 представляет собой емкость, которая снабжена внутренним устройством, состоящим из пакета слоев нержавеющей сетки и сборника воды.
Информация о работе Проект установки гидрокрекинга вакуумного газойля