Установка селиктивной очистки масел

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2013 в 11:15, курсовая работа

Краткое описание

Целью данного курсового проекта является проектирование маслоблока нефтеперерабатывающего завода мощностью 500 тыс. тонн базовых масел в год с индексом вязкости не менее 95 и температурой застывания не выше -20°С, также в поточной схеме маслоблока необходимо предусмотреть установку очистки селективными растворителями.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НЕФТИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАСЕЛ 7
2 ГРУППОВОЙ СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАСЛЯНЫХ ПОГОНОВ И БАЗОВЫХ МАСЕЛ 9
2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ВАКУУМНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ И ОСТАТКА 9
2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА БАЗОВЫХ МАСЕЛ 11
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПОТОЧНОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗОВЫХ МАСЕЛ 12
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ. ВЫБОР РАСТВОРИТЕЛЯ 16
5 ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА 19
5.1 ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ N-МЕТИЛПИРРОЛИДОНОМ 19
5.2 ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ВЫХОД И КАЧЕСТВО ПРОДУКТОВ ЭКСТРАКЦИИ МАСЛЯНОГО СЫРЬЯ РАСТВОРИТЕЛЯМИ 21
5.2.1 Влияние физико-химических свойств растворителя 21
5.2.2 Влияние температуры 21
5.2.3 Влияние кратности растворителя к сырью 22
5.2.4 Влияние качества сырья 23
6 РАСЧЁТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА УСТАНОВКИ И МАСЛОБЛОКА В ЦЕЛОМ 25
6.1 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ВТ 25
6.2 МАТЕРИАЛЬНЫЕ БАЛАНСЫ УСТАНОВОК СЕЛЕКТИВНОЙ ОЧИСТКИ МАСЕЛ №1 И №2 26
6.3 МАТЕРИАЛЬНЫЕ БАЛАНСЫ УСТАНОВОК ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МАСЕЛ №1 И №2 27
6.4 МАТЕРИАЛЬНЫЕ БАЛАНСЫ ГИДРОДООЧИСТКИ МАСЕЛ 28
6.5 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ПАРАФИНОВ 29
6.6 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ДЕАСФАЛЬТИЗАЦИИ ГУДРОНА 29
6.7 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС БИТУМНОЙ УСТАНОВКИ 30
6.8 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ГИДРОКРЕКИНГА 30
6.9 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ДЕПАРАФИНИЗАЦИИ (MSDW) 31
6.10 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА 31
6.11 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА СУЛЬФОНАТНОЙ ПРИСАДКИ С-150 32
6.12 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОГО АНГИДРИДА И СЕРНОЙ КИСЛОТЫ 32
6.13 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС МАСЛОБЛОКА В ЦЕЛОМ 33
7 РАСЧЁТ ЭКСТРАКЦИОННОЙ КОЛОННЫ 35
7.1 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС РДК 35
7.2 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС РДК 35
7.3 РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ РДК И ЕГО ВНУТРЕННИХ ЭЛЕМЕНТОВ 38
7.3.1 Расчёт диаметра РДК 38
7.3.2 Расчёт высоты РДК 38
7.3.4 Определение геометрических размеров внутренних элементов РДК 40
8 РАСЧЕТ КОЛОНН РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ РАФИНАТНОГО РАСТВОРА 42
8.1 РАСЧЁТ ИСПАРИТЕЛЬНОЙ КОЛОННЫ БЛОКА РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ РАФИНАТНОГО РАСТВОРА 42
8.1.1 Температурный режим колонны К-3 42
8.1.2 Материальный и тепловой балансы колонны К-3 42
8.1.3 Расчёт основных геометрических размеров колонны К-3 44
8.2 РАСЧЁТ ОТПАРНОЙ КОЛОННЫ БЛОКА РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ РАФИНАТНОГО РАСТВОРА 46
8.2.1 Температурный режим колонны К-4 46
8.2.2 Материальный баланс колонны К-4 47
8.2.3 Тепловой баланс колонны К-4 48
8.2.4 Расчёт основных геометрических размеров колонны К-4 49
9 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ПЕЧИ ДЛЯ ПОДОГРЕВА РАФИНАТНОГО РАСТВОРА 51
10 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА УСТАНОВКЕ 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54

Прикрепленные файлы: 1 файл

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ.doc

— 1.18 Мб (Скачать документ)

 

6.4 Материальные балансы гидродоочистки масел

 

Депарафинированное масло №1 и  часть депарафинированного масла  №2 (7844,8 кг/ч) поступают на гидродоочистку, которая позволяет получить из них базовые масла, соответствующие требованиям к маслам первой группы по классификации API.

Материальные балансы гидродоочистки депарафинированных масел №1 и №2, составленные при помощи литературных данных [10, 15, 20], представлены в таблицах 6.6 и 6.7. ). Содержание серы в депарафинированном масле определено при помощи данных, представленных в таблице 2.1. Принимая, что глубина обессеривания составляет 95%, получаем выход сероводорода:

    • в депарафинированном масле №1

    • в депарафинированном масле №2

Таблица 6.6 – Материальный баланс гидродоочистки депарафинированного масла №1

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

депарафинированное масло №1

4,798

100,000

13873,0

водород

0,015

0,300

41,6

Итого:

4,813

100,300

13914,6

РАСХОД:

сероводород

0,015

0,300

41,6

углеводородные газы

0,024

0,500

69,4

отгон

0,048

1,000

138,7

базовое масло №1

4,726

98,500

13664,9

Итого:

4,813

100,300

13914,6


 

Таблица 6.7 – Материальный баланс гидродоочистки депарафинированного масла №2

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

депарафинированное масло №2

2,725

100,000

7544,8

водород

0,008

0,300

22,6

Итого:

2,733

100,300

7567,4

РАСХОД:

сероводород

0,011

0,400

30,2

углеводородные газы

0,016

0,600

45,3

отгон

0,036

1,300

98,1

базовое масло №2

2,670

98,000

7393,8

Итого:

2,733

100,300

7567,4


 

6.5 Материальный баланс установки гидроочистки парафинов

 

Гачи с содержанием масла 2% масс., являющиеся побочными продуктами установок депарафинизации Dilchill, смешиваются и направляются на установку гидроочистки. Материальный баланс этой установки, составленный при помощи литературных данных [15, 21], представлен в таблице 6.8.

 

Таблица 6.8 – Материальный баланс установки гидроочистки парафинов

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

гач №1

0,572

57,247

1654,1

гач №2

0,427

42,753

1236,2

водород

0,003

0,300

8,6

Итого:

1,002

100,300

2898,9

РАСХОД:

углеводородные газы, в т.ч. сероводород

0,008

0,800

23,1

отгон

0,010

1,000

28,9

парафин марки Т2

0,984

98,500

2846,9

Итого:

1,002

100,300

2898,9


 

6.6 Материальный баланс установки деасфальтизации гудрона

 

На установку пропан-бутановой  деасфальтизации поступает гудрон, полученный при вакуумной перегонке мазута на установке ВТ, в количестве 86335,95 кг/ч (75% масс. от общего количества гудрона).

Итак, сырьё установки деасфальтизации  содержит:

0,92 · 86335,95 =79429,1 кг/ч нефтяного остатка (выше 500ºС);

0,08 · 86335,95 = 6906,85 кг/ч фракции 420 – 500ºС

Коксуемость остатка выше 500ºС составляет 15,35% масс [8]. По литературным данным [26] принимаем при пропан-бутановой деасфальтизации выход деасфальтизата из остатка равным 58% масс. Тогда количество деасфальтизата составляет:

кг/ч

Учитывая, что 6906,85 кг/ч фракции 420 – 500ºС войдут в состав деасфальтизата, можно определить общее количество деасфальтизата:

6906,85 +

= 52975,75 кг/ч

Материальный баланс установки  деасфальтизации гудрона представлен в таблице 6.9.

 

Таблица 6.9 – Материальный баланс установки деасфальтизации гудрона

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

гудрон (выше 500°С)

29,861

100,000

86335,95

Итого:

29,861

100,000

86335,95

РАСХОД:

деасфальтизат

18,323

61,360

52975,75

асфальт

11,538

38,640

33360,2

Итого:

29,861

100,000

86335,95


 

6.7 Материальный баланс битумной установки

 

На битумную установку поступает  гудрон в количестве 28778,65 кг/ч и асфальт с установки деасфальтизации гудрона в количестве 33360,2кг/ч. Материальный баланс установки, рассчитанный  на основе литературных данных [14, 27], представлен в таблице 6.10.

 

Таблица 6.10 – Материальный баланс битумной установки

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

гудрон (выше 500°С)

9,953

46,313

28778,65

асфальт

11,538

53,687

33360,2

кислород воздуха

0,582

2,709

1683,3

Итого:

22,073

102,709

63822,15

РАСХОД:

битум

20,846

97,000

60274,6

газы разложения

1,098

5,109

3174,75

«чёрный соляр»

0,129

0,600

372,8

Итого:

22,073

102,709

63822,15


 

6.8 Материальный баланс установки гидрокрекинга

 

На установку гидрокрекинга  поступает деасфальтизат, полученный из гудрона западно-сургутской нефти, содержащий 1,9% масс. серы [26], 10494,6 кг/ч экстракта СО №1 (1,85% масс. серы) и 10982,7 кг/ч экстракта СО №2 (3,23% масс. серы). Содержание серы в экстрактах определено при помощи данных, представленных в таблице 2.1. Производительность установки масляного гидрокрекинга по сырью составляет:

52975,75+ 10494,6 + 10982,7 = 74453,05 кг/ч

Таким образом, содержание серы в сырье установки масляного гидрокрекинга составляет:

% масс.

Содержание серы в гидрогенизате  – основном продукте гидрокрекинга  – составляет 0,1% масс. Тогда количество образующегося в процессе сероводорода:

% масс.

Выходы других продуктов процесса гидрокрекинга взяты из литературного  источника [10]. Материальный баланс установки представлен в таблице 6.11.

 

Таблица 6.11 – Материальный баланс установки гидрокрекинга

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

деасфальтизат

18,323

71,153

52975,75

экстракт СО №1

3,630

14,095

10494,6

экстракт СО №2

3,799

14,752

10982,7

водород

0,514

2,000

1489,05

Итого:

26,266

102,000

75942,1

РАСХОД:

сероводород

0,541

2,100

1563,5

углеводородные газы

0,464

1,800

1340,1

бензин (н.к.–180°С)

4,249

16,500

12284,7

газойль (180 – 360°С)

5,536

21,500

16007,4

масляный гидрогенизат

15,476

60,100

44746,4

Итого:

26,266

102,000

75942,1


 

6.9 Материальный баланс установки каталитической депарафинизации (MSDW)

 

На установку каталитической депарафинизации  по технологии MSDW поступает масляный гидрогенизат, получаемый на установке гидрокрекинга. Начальное содержание серы в нём составляет 0,1% масс.; конечное содержание серы – 0,01% масс.

Тогда количество образующегося в  процессе сероводорода:

% масс.

Выходы других продуктов процесса MSDW взяты из литературного источника [23]. Материальный баланс установки представлен в таблице 6.12.

 

Таблица 6.12 – Материальный баланс установки каталитической депарафинизации (MSDW)

Статьи

% масс. на нефть

% масс. на сырьё

Количество, кг/ч

ПРИХОД:

масляный гидрогенизат

15,476

100,000

44746,4

водород

0,309

2,000

894,9

Итого:

15,785

102,000

45641,3

РАСХОД:

сероводород

0,015

0,100

44,7

углеводородные газы

0,248

1,600

715,9

бензин (н.к.–180°С)

0,541

3,500

1566,1

дизельное топливо (180 – 360°С)

0,387

2,500

1118,6

базовое масло №3

4,720

30,500

13647,6

базовое масло №4

6,206

40,100

17943,3

базовое масло №5

3,668

23,700

10605,1

Итого:

15,785

102,000

45641,3


 

6.10 Материальный баланс установки получения водорода

 

В проектируемом маслоблоке процессы гидроочистки парафинов, гидродоочистки масел, гидрокрекинга и каталитической депарафинизации протекают в среде водородсодержащего газа. Суммарное количество водорода, необходимое для проведения всех указанных процессов, составляет 2383,95 кг/ч.

Информация о работе Установка селиктивной очистки масел