Технологічні розрахунки установки каталітичного реформінгу (стр. 1 из 5)
Технологічні розрахунки установки каталітичного реформінгу
Зміст
1. Характеристика процесу
2. Опис технологічної схеми
3. Характеристика сировини і продуктів процесу
4. Матеріальний баланс блоку стабілізації установки каталітичного риформінгу
5. Технологічні розрахунки і вибір основних апаратів і обладнання
5.1 Норми технологічного режиму
5.2 Розрахунок сепаратора низького тиску
5.3 Розрахунок фракціонуючогоабсорбера
5.3.1 Матеріальний баланс колони
5.3.2 Тепловий баланс колони
5.3.3 Розрахунок діаметру колони
5.4 Розрахунок водяного холодильника
5.5 Розрахунок і вибір насосів
6. КВП і автоматизація процесу
6.1 Контроль температури
6.2 Контроль та регулювання тиску
6.3 Контроль та регулювання витрати
6.4 Контроль та регулювання рівня
7. Охорона праці і протипожежний захист
8. Охорона навколишнього середовища
Список використаної літератури
1. Характеристика процесу
Каталітичний риформінг являється невід’ємним елементом нафтопромислового заводу.
Блок стабілізації являється третім по ходу установки каталітичного риформінгу і призначений для виділення газоподібних вуглеводнів з нестабільного каталіз ата з метою подання йому стабільності.
Основне призначення процесу-одержання високооктанового компоненту товарних автомобільних палив із низько октанового бензину за рахунок їх ароматизації і ізомерації.
Суть стабілізації бензинів заклечається у відборі летючих вуглеводнів (депропанізація, дебутанізація) з рідкої фази.
Бензин з розчиненим в ньому газу – нестабільний і застосування його в якості моторного палива приводить до утворення газових «пробок» в паливо-підвідній системі двигуна, а також до великих втрат бензину при його зберіганні і транспортуванні.
В процесі стабілізації, яку проводять під великим тиском (0,7-1,4 МПа) із нестабільного бензину відганяють пропан-пропіленову і бутан-бутиленову фракцію. Для доведення тиску насичених парів бензину до пари, бензин піддають стабілізації.
Тиск насичених парів авіабензинів доводять до 240-340 мм р. ст.. Блок стабілізації працює в різних режимах у зв’язку з різними вимогами до якості газів стабілізації і стабільного каталізату. На установці передбачається робота вузла стабілізації в двох режимах.
1. Режим дебутанізації – пружність парів бензину 0,017 МПа.
Тиск в системі – 1,2 – 1,4 МПа
Температура верху – 50-80о
Температура низу – 218- 230 оС
Для зниження витрат води, як холодоагенту водяні конденсатор-холодильник і холодильник замінені на зимовий період роботи конденсатором повітряного охолодження. Необхідно врахувати, що основним недоліком повітряного охолодження являється те, що збільшується пожежна небезпека процесу охолодження. Цей фактор завжди враховується при проектуванні.
2. Режим депропанізації – пружність парів бензину 0,058 МПа. Тиск в системі – не більше 1,75 МПа.
Тиск в системі – не більше 1,75 МПа
Температура верху – не більше 50о С
Температура низу – не більше 232о С
Ведеться розрахунок процесу стабілізації установки каталітичного риформінгу в режимі дебутанізації. Тиск в стабілізаційній колоні приймається рівній 1,4 МПа, температура верху колони 65о С, низу 230о С.
Даний режим роботи блоку вибраний з врахуванням потреб палива високої якості, так як дає можливість довести тиск насичених парів бензину до загально прийнятих стандартів.
2. Опис технологічної схеми
В сепараторі низького тиску (1) в зв’язку з пониженням тиску до 1,8 МПа виділяється вуглеводневий газ, який поступає в фракційний абсорбер (3).
Нестабільний каталізатор з низу сепаратора ( 1) направляється в між трубний простір теплообмінника (2), де нагрівається за рахунок тепла стабільного каталіз ата до 155о С і подається в нижню фракційну фракційного абсорбера ( 3 ) на 8-муц тарілку. Схемою передбачена подача частини нестабільного каталіз ата в якості абсорбера на 49 тарілку абсорбера.
В абсорбері (3) при тиску 1,2 МПа, температурі верху 40о С і температурі низу 165о С здійснюється деталізація каталіз ата.
Для одержання газу необхідної якості на верх фракційного абсорбера (3) насосом (10) подається стабільний каталізат (15 % від витрат стабільного бензину).
Дестабілізований нестабільний каталізат з нижньої частини фракційного абсорбера (3) розділяється на два потоки. Постійна кількість нестабільного каталіз ата подається в піч (5), де підігрівається до температури 225о С і направляється в нижню частину фракцію чого абсорбера (3) для підтримання необхідної температури колони. Балансова кількість нестабільного каталіз ата з нагнітанням насосу (4) направляється в між трубний простір теплообмінника (11), де нагрівається до температури 185о С за рахунок тепла стабільного каталіз ата. Після теплообмінника (11) нестабільний каталізат подається в стабільну колону (6) на 7-му або 9-ту тарілки.
В стабілізаційній колоні (6) здійснюється стабілізація бензину по режиму дебутанізації з одержанням бензину з пружністю парів 0,017 МПа:
- тиск в колоні – 1,4 МПа;
- температура верху – 63о С;
- температура низу – 230о С.
Верхній продукт колони (6) проходить через верхній холодильник (7) де охолоджується до температури 35о С після чого поступає в ємність (8).
Стабільна головка з низу ємності (8) подається на верх стабілізаційної колони в якості гострого холодного зрошення балансова кількість виводиться з установки.
Температура низу колони (6) підтримується за рахунок циркуляції частини стабільного бензину, в якості гарячого струмини, що подається насосом (9). Балансова кількість стабільного каталізату знизу колони (6) проходить послідовно трубний простір теплообмінників (11) і «2), водяний холодильник (12), де охолоджується до температури 35о С.
З такою температурою стабільний каталізат направляється в резервуари для приготування товарної продукції.
3. Характеристика сировини і продуктів процесу
| Назва сировини, матеріалів і реагентів | Показники якості обов’язкових для перевірки | Норма | Область застосування |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Нестабільний каталізат | 1. Густина,  , г/см3 2. Фракційний склад, оС поч.. кипіння 10 % 50 % 90 % 3. Груповий вуглеводневий склад, % мас: ненасичені ароматичні нафтени парафіни | 0,770 50 87 121 160 193 0,6 46,1 9,0 44,3 | Сировина блоку стабілізації |
| Вуглеводневий газ | Груповий вуглеводневий склад, % об. Н2 СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 n-С4Н10 | 1,3 31,9 25,8 19,8 13,1 8,5 | Сировина блоку стабілізації |
| Бензин каталітичного риформінгу (стабільний бензин) | 1. Густина, , г/см3 2. Фракційний склад, оС початку кипіння 10 % 50 % 90 % кінець кипіння не вище 3. Октанове число по моторному методу | 0,765 51 76 109 154 186-98% 78,7 | Застосовується як компонент автомобільних бензинів |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 4. Груповий вуглеводневий склад, % мас ненасичені ароматичні нафтени парафіни | 0,6 45,7 9,1 44,6 | ||
| Сухий газ | Груповий вуглеводневий склад, % об. Н2 СН4 С2Н6 С2Н4 | 1,1 19,2 54,9 24,8 | Використовується як паливо в печах |
| Стабільна головка (зріджений газ) | Груповий вуглеводневий склад, % об С2Н6 С3Н8 С4Н10 С4Н10 С5> кіло мольна маса, кг/к моль | 2,3 39,6 40,1 14,8 3,2 52,44 | Застосовується в якості побутового зрідженого газу |
4. Матеріальний баланс блоку стабілізації установки каталітичного риформінгу
Матеріальний баланс блоку складається на основі графіку ППР, враховуючи кількість робочих днів, що складає 325 днів у рік. Результати розрахунків зводяться в таблиці. Матеріальний баланс блока стабілізації установки каталітичного риформінгу з врахуванням втрат:
Таблиця 5.1 Матеріальний баланс блоку з втратами
| Статті балансу | % мас | т/рік | т/добу | кг/год |
| Взято: Нестабільний каталізат: | 100,00 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
| Всього: | 100,00 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
| Одержано: | ||||
| стабільний бензин | 90,2 | 351780 | 1082,40 | 45100 |
| сухий газ | 6,2 | 4180 | 74,40 | 3100 |
| стабільна головка | 2,2 | 8580 | 26,40 | 1100 |
| Втрати | 1,4 | 5460 | 16,80 | 700 |
| Всього: | 100,00 | 390000 | 1073,85 | 50000 |
Матеріальний баланс блоку стабілізації установки каталітичного риформінгу без втрат:
Таблиця 5.2 Матеріальний баланс блоку без втрат
| Статті балансу | % мас | т/рік | т/добу | кг/год |
| Взято: Нестабільний каталізат: | 100,0 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
| а) нестабільний бензин | ( 94,0 ) | 366600 | 1128,00 | 47000 |
| б) вуглеводневий газ | ( 6,0 ) | 23400 | 72,00 | 3000 |
| Всього: | 100,0 | 390000 | 1200,00 | 5000 |
| Одержано: | ||||
| сухий газ | 6,7 | 26130 | 80,40 | 3350 |
| стабільна головка | 2,8 | 10920 | 33,60 | 1400 |
| стабільний бензин | 90,5 | 352950 | 1086,00 | 45250 |
| Всього: | 100,0 | 390000 | 1200,00 | 50000 |
5. Технологічні розрахунки і вибір основних апаратів і обладнання