Файл: 1. 1 Краткая характеристика проектируемого процесса и выбор схемы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 21
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Краткая характеристика проектируемого процесса и выбор схемы
Страны Европы с 2010 года перешли на применение дизельных топлив с содержанием серы до 10 ррm. Чтобы предприятию не потерять рынки сбыта продукции, оно должно соответствовать запросам зарубежного потребителя. В ООО «ЛУКОЙЛ – Нижегороднефтеоргсинтез» намечено увеличение доли выпуска дизельных топлив улучшенного качества с содержанием серы до 10 ppm. Для этого в третьем квартале 2009 года на установке ЛЧ – 24/2000 был закончен монтаж второго реактора.
На реакторном блоке было решено установить дополнительный реактор с объемом катализатора, обеспечивающем снижение объемной скорости потока сырья (не более 1,4 ч-1). Реактор был установлен рядом с существующим реактором Р-201.
Ввод в строй дополнительного реактора позволил увеличить мощность установки по сырью до 2,4 млн. тонн в год при производстве дизельного топлива с содержанием серы 10 ppm, это значит что включено в работу гораздо больше катализатора. Увеличив объем катализатора на единицу сырья, мы тем самым снизили объемную скорость. Качество продукции поддерживается за счет активности катализатора, а не за счет жесткости процесса. Ту же качественную продукцию при небольшой объемной скорости получаем при более низких температурах. Отсюда более мягкий режим, меньше реакций гидрокрекинга и газообразования.
В реакторе Р-200, в первом по ходу сырья, происходят основные реакции гидрирования сернистых соединений, степень превращения сырья в реакторе
Р- 200 составляет – 99%, в реакторе Р-201 гидрируется трудноудаляемая сера или «блокированная» из таких соединений, как дибензотиофен и другие, степень превращения составляет – 1%.
Реакции гидрирования экзотермичны, разница температур на входе и на выходе ( ) в Р-200 15-17 0С, а в реакторе Р-201 0-1 0С. Поэтому рассчитываем тепловой баланс реакторного блока.
Процесс предназначен для обеспечения необходимого уровня эксплуатационных характеристик дизельных топлив, определяемого сегодня в основном экологическими требованиями.
Скорость гидрирования серосодержащих соединений изменяется в ряду:
тиофены < сульфиды < дисульфиды < меркаптаны
В пределах одного класса соединений скорость гидрирования уменьшается с увеличением молекулярной массы, т.е. удаление серы из тяжелых нефтяных фракций происходит с большим трудом, чем из легких.
Проблема получения дизельных топлив в соответствии с новыми требованиями решается или путем строительства новых современных, или (чаще всего) реконструкцией действующих установок с реализацией того или иного набора мероприятий:
-
повышение общего давления в системе; -
повышение парциального давления водорода; -
повышение эффективности очистки Ц.ВСГ от сероводорода; -
снижение объемной скорости подачи сырья (до 0,8-1,5 ч-1); -
увеличение подачи Ц.ВСГ; -
замена катализаторов на более эффективные (часто на комплекс катализаторов); -
использование эффективных внутренних устройств ректоров (распредтарелок и др.); -
использование специальных приемов загрузки, осернения и регенерации катализаторов; -
использование эффективных фильтров на сырье.
Предлагается замена распределительной тарелки в реакторе Р-200 фирмы Albemarle на более эффективную фирмы Reefing, которая позволяет равномернее распределять сырьё на весь слой катализатора.
«Научно-производственная фирма «Рифинг» является разработчиком и производителем реакторного оборудования химических и нефтехимических производств. Одно из ведущих направлений деятельности фирмы – проектирование, изготовление внутренних устройств реакторов гидроочистки продуктов нефтепереработки.
Сотрудники фирмы провели исследования по оптимизации конструкции распределительной тарелки. По результатам проведенных работ сформирован облик распределительной тарелки с форсунками, обеспечивающими оптимальные параметры потока на входе в слой катализатора.
Под оптимальными параметрами понимаются следующие гидродинамические характеристики:
-
выравнивание поля скоростей газо-сырьевой среды в поперечном сечении реактора на входе в слой катализатора; -
формирование мелкодисперсного потока газо-сырьевой среды на входе в слой катализатора; -
отсутствие высокоинтенсивных вихревых структур газо-сырьевой среды, присущих ряду форсунок, приводящих к повышенному пылеобразованию в силу вовлечения в эти потоки частиц катализатора; -
отсутствие высоконапорного прямого воздействия струй газо-сырьевой среды на слой катализатора.
Д анная конструкция форсунки-рассекателя получила широкое внедрение в конструкциях внутренних устройств реакторов гидроочистки продуктов нефтехимии.
Рисунок 1 - Работа реакторов гидроочистки до и после модернизации
Конструкция данной тарелки позволила:
-
выйти на мировой уровень по качеству продукции (стандарт Евро-5); -
снизить гидравлические потери в системе в целом, что привело к экономии энергетических ресурсов предприятия; -
увеличить слой катализатора, что позволило увеличить выход компонента гидроочищенного дизельного топлива.