Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Июня 2014 в 08:38, курсовая работа
В связи с устойчивой тенденцией опережающего роста потребности в дизельном топливе по сравнению с автобензином за рубежом с 1980 г. была начата промышленная реализация установок легкого гидрокрекинга (ЛГК) вакуумных дистиллятов, позволяющих получать одновременно с малосернистым сырьем для каталитического крекинга значительные количества дизельного топлива. Внедрение процессов ЛГК вначале осуществлялось реконструкцией эксплуатируемых ранее установок гидрообессеривания сырья каталитического крекинга, затем строительством специально запроектированных новых установок. Отечественная технология процесса ЛГК была разработана во ВНИИ НП еще в начале 1970-х гг., однако до сих пор не получила промышленного внедрения.
Введение…………………………………………………………………………….
1. Характеристика сырья, получаемых продуктов, катализаторов, СВСГ, ЦВСГ и реагентов……………………………………………………………….
2. Выбор и обоснование схемы установки и условий процесса………………………………………………………….
3. Технологическая схема установки и её краткое описание…………………
4. Характеристика основного оборудования и условия его эксплуатации…..
5. Технологический расчет………………………………………………………..
5.1Материальные балансы установки и реактора……………………………….
5.3Технологическийрасчетреактора………………………………………………
5.2.1 Определение агрегатного состояния сырья на входе в реактор
5.2.2Определение энтальпии паров сырья, бензина, легкого и тяжелого газойля. СВСГ,ЦВСГ, газов реакции ……..……………………………………..
5.2.3Определение тепловогоэфекта реакции…………………………………..
5.2.4Определение размеров реактора……………………………………………
5.2.5Расчет потерь тепла в окружающую среду…………………………………
5.2.6Тепловой баланс реактора……………..……………………………………
5.2.7Гидравлический расчет реактора…………………………………………..
5.3 Расчет сепарации ГПС…………………………………………………………
5.3.1Расчет горячего сепаратора ГПС……………………………………………
5.4Технологический расчет теплообменников «ГСС-ГПС»…………………..
5.5 Расчет печи……………………………………………………………...………
5.6 Расчет холодильников ГПС(АВО и водяных)…………………….………….
5.7 Лабораторный контроль процесса…………………………………………….
Список использованных источников…………………………...…………………
Таблица 2.13
Материальный баланс однократного испарения ГСС на входе в реактор при 3800С и 5,2 МПа и мольной долей отгона 0,9293
Компонент |
Приход |
Расход | ||||||||||
Газопарожидкостная смесь |
Жидкая фаза |
Газопаровая фаза | ||||||||||
кг/ч |
кмоль/ч |
кг/ч |
кмоль/ч |
кг/ч |
кмоль/ч |
|||||||
Водород |
10301 |
0,0557 |
5151 |
0,8444 |
78 |
0,0007 |
39 |
0,0902 |
10223 |
0,1536 |
5112 |
0,9018 |
Метан |
3857 |
0,0209 |
241 |
0,0395 |
59 |
0,0005 |
4 |
0,0085 |
3798 |
0,0571 |
237 |
0,0419 |
Этан |
3532 |
0,0191 |
118 |
0,0193 |
69 |
0,0006 |
2 |
0,0054 |
3463 |
0,0520 |
115 |
0,0204 |
Пропан |
1726 |
0,0093 |
39 |
0,0064 |
49 |
0,0004 |
1 |
0,0026 |
1677 |
0,0252 |
38 |
0,0067 |
Изобутан |
285 |
0,0015 |
5 |
0,0008 |
9 |
0,0001 |
0 |
0,0004 |
276 |
0,0041 |
5 |
0,0008 |
Н-Бутан |
285 |
0,0015 |
5 |
0,0008 |
10 |
0,0001 |
0 |
0,0004 |
275 |
0,0041 |
5 |
0,0008 |
И-Пентан |
351 |
0,0019 |
5 |
0,0008 |
14 |
0,0001 |
0 |
0,0005 |
337 |
0,0051 |
5 |
0,0008 |
Сырье |
164552 |
0,8900 |
537 |
0,0880 |
118038 |
0,9976 |
385 |
0,8921 |
46514 |
0,6988 |
152 |
0,0268 |
Итого |
184889 |
1,00 |
6100 |
1,00 |
118326 |
1,0000 |
432 |
1,0000 |
66563 |
1,0000 |
5668 |
1,0000 |
Таблица 2.14
Материальный баланс однократного испарения ГПС на выходе из реактора при 390 0С и 5,0 МПа и мольной долей отгона 0,9540
Компонент |
Приход |
Расход | ||||||||||
Газопарожидкостная смесь |
Жидкая фаза |
Газопаровая фаза | ||||||||||
кг/ч |
кмоль/ч |
кг/ч |
кмоль/ч |
кг/ч |
кмоль/ч |
|||||||
Водород |
8986 |
0,048602 |
4493 |
0,7902071 |
414 |
0,0486 |
207 |
0,7902 |
8572 |
0,048602 |
4286 |
414 |
Метан |
3864 |
0,020899 |
242 |
0,0424739 |
178 |
0,0209 |
11 |
0,0425 |
3686 |
0,020899 |
230 |
178 |
Этан |
3622 |
0,01959 |
121 |
0,021234 |
167 |
0,0196 |
6 |
0,0212 |
3455 |
0,01959 |
115 |
167 |
Пропан |
2182 |
0,011802 |
50 |
0,0087218 |
100 |
0,0118 |
2 |
0,0087 |
2082 |
0,011802 |
47 |
100 |
Изобутан |
894 |
0,004835 |
15 |
0,0027109 |
41 |
0,0048 |
1 |
0,0027 |
853 |
0,004835 |
15 |
41 |
Н-Бутан |
833 |
0,004505 |
14 |
0,0025259 |
38 |
0,0045 |
1 |
0,0025 |
795 |
0,004505 |
14 |
38 |
Изопентан |
1148 |
0,006209 |
16 |
0,0028042 |
53 |
0,0062 |
1 |
0,0028 |
1095 |
0,006209 |
15 |
53 |
Сероводород |
2912 |
0,01575 |
86 |
0,0150632 |
134 |
0,0157 |
4 |
0,0151 |
2778 |
0,01575 |
82 |
134 |
Бензин-отгон |
2185 |
0,011818 |
21 |
0,0036219 |
101 |
0,0118 |
1 |
0,0036 |
2084 |
0,011818 |
20 |
101 |
Дизельная фракция |
15023 |
0,081254 |
78 |
0,0136688 |
692 |
0,0813 |
4 |
0,0137 |
14331 |
0,081254 |
74 |
692 |
Гидрогенизат |
143240 |
0,774735 |
551 |
0,0969683 |
6595 |
0,7747 |
25 |
0,0970 |
136645 |
0,774735 |
526 |
6595 |
Итого |
184889 |
1 |
5686 |
1 |
8512 |
1,0000 |
262 |
1,0000 |
176377 |
1 |
5424 |
8512 |
где α – температурная поправка к плотности нефтепродукта.
Рассчитаем молярную массу сырья:
α = 0,000647 [1];
;
Рассчитаем молярную массу гидрогенизата:
α = 0,000673 [1];
;
Рассчитаем молярную массу дизельной фракции:
;
α = 0,000725 [1];
;
Рассчитаем молярную массу бензина-отгона:
;
α = 0,000870 [1];
В табл. 5.11 представлен расчет молярной массы УВГ. Расчеты молярных масс СВСГ и ЦВСГ – см. табл. 5.1 и 5.2 соответственно.
Таблица 2.15
Расчет молярной массы УВГ
Компонент |
Mi, кг/кмоль |
Yi, |
|||
1. Метан |
16 |
0,0254 |
0,41 |
0,0073 | |
2. Этан |
30 |
0,0656 |
1,97 |
0,0356 | |
2. Пропан |
44 |
0,2274 |
10,01 |
0,1809 | |
4. Изобутан |
58 |
0,2306 |
13,37 |
0,2418 | |
5. Н-Бутан |
58 |
0,2076 |
12,04 |
0,2177 | |
6. Изопентан |
72 |
0,2434 |
17,52 |
0,3168 | |
Итого |
1,0000 |
55,32 |
1,0000 |
Расчет парциальных давлений компонентов ГСС и ГПС представлены в табл. 2.16 и 2.17.
Таблица 2.16
Расчет парциальных давлений компонентов ГСС на входе в реактор
Компонент |
Gi, кг/ч |
Mi, кг/кмоль |
Ni, кмоль/ч |
yi |
МПа |
1. Сырье 2. СВСГ 3. ЦВСГ |
164552 1326 19011 |
306,6 2,0 3,9 |
537 656 4912 |
0,0879 0,1075 0,8046 |
0,46 0,56 4,18 |
Итого |
184889 |
- |
6105 |
1,0000 |
5,20 |
Таблица 2.17
Расчет парциальных давлений компонентов ГПС на выходе из реактора
Компонент |
Gi, кг/ч |
Mi, кг/кмоль |
Ni, кмоль/ч |
yi |
МПа |
1.Гидрогенизат 2. Дизельная фракция 3. Бензин - отгон 4. Газы реакции 5. Сероводород 6. ЦВСГ |
143240 15023 2185 2518 2912 19011 |
259,8 193,3 106,1 55,3 34,0 3,9 |
551 78 21 46 86 4875 |
0,0975 0,0137 0,0036 0,0081 0,0151 0,8619 |
0,49 0,07 0,02 0,04 0,08 4,31 |
Итого |
184889 |
- |
5655 |
1,0000 |
5,00 |
2.4.1.9 Определение энтальпий сырья, СВСГ, ЦВСГ и продуктов реакции
При составлении теплового баланса реакторного блока необходимо учитывать изменение энтальпий паров и газов при изменении давления.
Энтальпию водорода находим по формуле
,
где–энтальпия водорода, кДж/кг;
СН2 – теплоемкость водорода, кДж/(кг·̊С), СН2=14,57 кДж/(кг·̊С) [1]
t – температура, ·̊С
Энтальпии легких парафиновых углеводородов при повышенном давлении определяем по номограммам[1].
Энтальпию водородсодержащих и углеводородных газов определяют как сумму произведений энтальпий компонента на их массовую концентрацию по формуле
,
где Нг – энтальпия смеси газов, кДж/кг;
Hi – энтальпия компонентов смеси газов, кДж/кг;
– массовая доля компонентов меси газов.
Расчет энтальпий ЦВСГ, СВСГ и углеводородных газов при различных температурах приведен в табл. 2.18, 2.19 и 2.19 соответственно.
Энтальпия газообразного сероводорода в зависимости от температуры приведена в табл. 2.21
Энтальпию паров нефтепродуктов при атмосферном давлении находим по формуле
,
Таблица 2.18
Расчет энтальпий ЦВСГ при давлении 5,2 МПа в зависимости от температуры
Компонент |
Температура, 0С | ||||||||||||
60 |
100 |
250 |
300 |
350 |
400 | ||||||||
Hi, кДж/кг |
кДж/кг |
Hi, кДж/кг |
кДж/кг |
Hi, кДж/кг |
кДж/кг |
Hi, кДж/кг |
кДж/кг |
Hi, кДж/кг |
кДж/кг |
Hi, кДж/кг |
кДж/кг | ||
1. Водород |
0,4727 |
841,0 |
397,5 |
1408,0 |
665,5 |
3642,5 |
1721,6 |
4371,0 |
2066,0 |
5099,5 |
2410,3 |
5828,0 |
2754,6 |
2. Метан |
0,2023 |
523,8 |
105,9 |
628,0 |
127,0 |
1025,1 |
207,3 |
1193,3 |
241,4 |
1360,5 |
275,2 |
1570,0 |
317,6 |
3. Этан |
0,1858 |
498,6 |
92,6 |
565,7 |
105,1 |
878,8 |
163,2 |
1025,1 |
190,4 |
1172,4 |
217,8 |
1402,3 |
260,5 |
4. Пропан |
0,0908 |
490,2 |
44,5 |
553,0 |
50,2 |
850,9 |
77,3 |
1022,1 |
92,8 |
1168,2 |
106,1 |
1339,6 |
121,7 |
5. И-Бутан |
0,0150 |
448,3 |
6,7 |
511,2 |
7,6 |
837,0 |
12,5 |
983,3 |
14,7 |
1151,5 |
17,2 |
1078,4 |
16,1 |
6. Н-Бутан |
0,0150 |
473,5 |
7,1 |
557,3 |
8,3 |
848,7 |
12,7 |
1019,1 |
15,2 |
1159,3 |
17,3 |
1339,6 |
20,0 |
7. И-Пентан |
0,0186 |
460,9 |
8,6 |
544,7 |
10,1 |
786,50 |
14,61 |
950,40 |
17,65 |
1130,60 |
21,0 |
1067,9 |
19,8 |
Итого |
1,0000 |
662,9 |
973,9 |
2209,34 |
2638,19 |
3064,9 |
3510,3 | ||||||
Информация о работе Проект установки легкого гидрокрекинга для условий ОАО «КНПЗ»