Технология получения ДТ «З»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ СПО «Омский химико-механический колледж»

 
Специальность: 240404 «Переработка нефти и газа»

                ЗАДАНИЕ

       на курсовое проектирование

студент:                      Лузина Екатерина Сергеевна

                (фамилия, имя, отчество)

группы:              Н-416

 

Тема     

СОДЕРЖАНИЕ  ПРОЕКТА

      Введение

1 Теоретическая часть

      1.1 Назначение, краткая характеристика  проектируемого процесса

      1.2 Характеристика сырья, готовой  продукции и вспомогательных материалов

      1.3 Теоретические основы процесса

      1.4 Описание технологической схемы  процесса. Нормы технологического  режима

      1.5 Охрана труда

      1.6 Охрана окружающей среды   

2 Расчетная часть

     2.1 Материальный баланс процесса 

     2.2 Материальный баланс аппаратов

     2.3 Тепловые балансы аппаратов

     2.4 Расчёт конструктивных размеров  аппаратов

3   Графическая часть

     3.1 Технологическая схема процесса

     3.2 Чертёж основного аппарата   
 
 

Дата выдачи задания                    

Срок сдачи проекта                      

Председатель ПЦК                С.В. Светикова

Руководитель проекта             А.В. Гербсоммер 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ СПО «Омский химико-механический колледж»

 
Специальность: 240404 «Переработка нефти и газа»

 
Группа            Н-416 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому  проекту 

на тему: Технология получения ДТ «З» в соответствии с ЕВРО стандартом. Рассчитать реактор гидроочистки. Производительность установки по сырью 840 тыс.т/год. 
 
 
 
 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Руководитель проекта     А. В. Гербсоммер

Студент                            Е. С. Лузина 

 

Содержание 

  Введение………………............................................................................................4

 1 Теоретическая часть

1.1 Назначение, краткая характеристика установки гидроочистки дизельного топлива..……………………………………………………..…7

 1.2 Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных                 материалов …………………………………………………………………..8

 1.3 Теоретические основы процесса гидроочистки дизельного

      топлива……………………………………………………………………..15

1.4 Описание  технологической схемы процесса гидроочистки дизельного топлива. Нормы технологического режима……………………....……...23

1.5 Охрана труда………………………………………………………………38

 1.6 Охрана окружающей среды………………………………………………51

2 Расчетная часть

 2.1 Материальный баланс установки гидроочистки дизельного     топлива……………………….....................................................................54

    2.2 Материальный баланс реактора Р-1……………………………………

    2.3 Тепловой баланс реактора Р-1…………………………………………

    2.4 Расчёт конструктивных размеров реактора Р-1………………………

Заключение……………………………………………………………………..

Литература……………………………………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

    Дизельное топливо вырабатывают из фракции прямой перегонки нефти. Для двигателей с зажиганием от сжатия выпускается трех сортов: топливо для быстроходных дизелей и судовых газовых турбин (марки Д «А», Д «З»,Д «Л», Д «С» - арктическое, зимнее, летнее и специальное). Главное различие этих марок по температуре застывания (от минус 60 до минус 10ºС) и содержанию серы.

   На  протяжении последних лет во всем мире возрастают требования к качеству дизельного топлива, связанные в  первую очередь с его экологическими характеристиками: уменьшением содержания серы, ограничением содержания полициклических углеводородов.

   Получение дизельного топлива, соответствующего условиям Технического регламента РФ «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу и топливу  для реактивных двигателей», базируется на интесификации процессов гидрооблагораживания дизельных фракций. Последняя, при  прочих равных условиях, существенно зависит от потенциала применяемого катализатора.

   В основе производства ряда эффективных  катализаторов лежат технологии, обеспечивающие:

• получение алюмооксидной матрицы катализатора с заданными текстурными характеристиками;
• введение в алюмооксидную матрицу соединений металлов в виде водного раствора биметаллического комплексного соединения, содержащего в своем составе ионы молибдена (или вольфрама) и никеля (или кобальта).

   Но  в большинстве случаев задача получения дизельных фракций  с содержанием серы на уровне 0,001-0,005% масс. не решается только заменой катализаторной системы. Видно, что качество получаемого продукта зависит от совокупности параметров.

   С повышением температуры степень  превращения сероорганических соединений повышается. Однако, при одной и той же температуре конверсия серы повышается по мере снижения объемной скорости подачи сырья. Например, при  температуре 330ºС снижение объемной скорости подачи сырья с 2,0 до 0,8 ч¹ приводит к повышению конверсии серы на 15%.

   Зафиксировав  при повышении расхода сырья  до объемной скорости 2,0 ч¹ практическое отсутствие серы в температурном  интервале 350-360ºС является следствием недостаточного для максимального использования потенциала катализатора количества подаваемого в зону реакции водорода.

   Для дизельных топлив, также как и  для бензинов, определен ЕВРО стандарт, требованиям которого дизельное  топливо в идеале должно соответствовать. Ниже приведены требования к качеству дизельного топлива. 
 
 
 
 
 
 

        Таблица 1.1 - Требования к качеству ДТ «З»

 

Рассмотрим  основные показатели, представленные в таблице:

   1) Цетановым числом называется  объемная доля (в %) цетана в  смеси с α-метилнафталином, эквивалентной по самовоспламеняемости испытуемому топливу, при сравнении в стандартных условиях испытания. Цетановое число характеризует не только воспламенительные качества дизельного топлива: чем выше цетановое число дизельного топлива, тем лучше его пусковые свойства, тем менее длителен период задержки самовоспламенения, больше полнота сгорания топлива, меньше задымленность выхлопных газов и склонность топлива к отложениям нагаров в камере сгорания и форсунках.

   2) По содержанию серы требования различных стран для основных сортов дизельного топлива находились до 1996 г. в пределах 0,2-0,3 % (масс.). Содержание серы 0,5 % (масс.) имелось только в стандарте России; экстремальные требования - 0,0005 % (масс.) - в шведском стандарте. С 1996 г. европейские страны перешли на выпуск топлива с содержанием серы до 0,05 % (масс.), осуществляется дальнейшее ужесточение требований до 0,035 % (масс.) серы в настоящее время и до 0,005 % (масс.) и 0,001 % (масс.) или )50 и 10 ppm) в перспективе.

   В зарубежных странах также ограничивается содержание ароматических углеводородов, а в последнее время - содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) как наиболее токсичных соединений. Пары ароматических у/в в высоких концентрациях обладают наркотическим действием. Наблюдается заметное различие между 2 группами АУВ. К одной группе относятся бензол и его производные с 2 алкильными группами в пара-положении. Эти АУВ вызывают у животных тремор, переходящий в судороги всего тела, остальные АУВ — постепенно нарастающее угнетение, изредка клонические судороги. Рефлексы при действии большинства АУВ сохраняются почти до самой смерти, наступающей от паралича дыхательного центра. Продолжительность наркотического действия увеличивается с удлинением и разветвлением боковой цепи. Соединения с разветвленной боковой цепью более токсичны, чем с прямыми цепями; однозамещенные действуют сильнее, чем соответствующие дву- и трехзамещенные. Хроническое отравление АУВ характеризуется поражением нервной, сердечно-сосудистой, кроветворной систем, а также печени и почек, однако могут отмечаться изменения и в др. органах и системах. Основные пути поступления АУВ в организм: ингаляционный, через желудочно-кишечный тракт и неповрежденную кожу.

   

   3) Определение смазывающих характеристик дизельного топлива осуществляется с помощью ряда тестов. Координационный комитет Европы назначил для исследования метод HFRR. Этот метод очень точно и быстро оценивает  
 

смазывающие характеристики дизельного топлива. Смысл  метода состоит в том, что измеряется пятно износа, которое формируется в процессе трения качения между шариком и пластиной при температуре 600º С под влиянием приложенной нагрузки 200 г. Испытание сопровождается возвратно-поступательным движением шарика; при этом частота и длина хода фиксируется, а поверхность границы раздела между шариком и пластиной находится полностью в емкости с дизельным топливом. В результате испытания, под микроскопом определяется диаметр пятна износа на данном шарике. Это и есть показатель смазывающих характеристик дизельного топлива, который характеризует противоизносные свойства масел.

   С 1 января 2005 г. вступили в действие требования ЕВРО – 4, предусматривающие ограничение  содержания серы в дизельном топливе  не более 50 млн ¹. В настоящее время  дизельное топливо с серой 50 млн ¹ выпускается в Швеции, Дании, Норвегии, Ирландии и Германии.

   

   В США содержание серы в любых партиях  дизельных топлив, подаваемых в автозаправочные  станции автодорог, в настоящее  время не должно превышать 500 млн¹.

   В 2009 г. вступили требования на ЕВРО – 5, где ограничено содержание серы в топливе до 10 млн¹, полициклических ароматических углеводородов до 2 % (масс.). Ужесточены требования по 95 % точке перегонки – не выше 340-350ºС и цетановому числу – до 54 – 58 ед. При этом топливо с содержанием серы до 10 ppm уже сегодня доступно во всех станах Европейского союза. Такое топливо уже выпускается в ряде стран: Швеции, Финляндии, Великобритании и Германии.

   Удаление  сернистых соединений из дизельных  фракций существенно сложнее,  чем из бензиновых, так как они менее реакционноспособны.

   Для доведения качества получаемого  топлива до требований европейского стандарта  и улучшения его  потребительских свойств в него добавляются присадки: цетаноповышающая, противоизносная, депрессорно-диспергирующая, антистатическая, а с июля 2008 г. Была введена моющая присадка.

   По  результатам эксплуатации производство экологически чистого дизельного топлива, отвечающего требованиям стандартов ЕВРО – 3 и ЕВРО – 4 возможно при условии  ввода в товарный продукт противоизносной  и цетаноповышающей присадок, а с учетом проведенных систематических исследований была разработана и внедрена технология компаундирования товарных дизельных топлив с ультранизким содержанием серы ЕВРО – 4 и ЕВРО – 5.