Проект установки замедленного коксования - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Проект установки замедленного коксования

Термические процессы переработки нефтяного сырья, особенности технологии производства игольчатого кокса и установки замедленного коксования. Материальный баланс процесса и тепловой баланс камеры коксования. Автоматический контроль и техника безопасности.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Проект установки замедленного коксования
Дипломный проект на тему «Проект установки замедленного коксования» посвящен разработке процесса замедленного коксования с целью получения нефтяного кокса и дистиллятных продуктов (бензина, легкого и тяжелого газойлей).
В данном проекте даны основные показатели работы установки замедленного коксования, рассчитан материальный и тепловой балансы, выполнен подробный расчет камеры коксования, разработаны основные приборы автоматического контроля технологического процесса и мероприятия по охране окружающей среды и технике безопасности, а так же определены технико-экономические показатели.
1.1 Термические процессы переработки нефтяного сырья
1.2 Установки замедленного коксования
1.3 Особенности технологии производства игольчатого кокса
1.4 Выбор метода производства и места строительства
1.5 Назначение и краткая характеристика процесса
1.6 Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов
3.2 Материальный баланс основного аппарата
3.3 Тепловой баланс камеры коксования
3.4 Основные параметры камеры коксования
4. Подбор основного и вспомогательного оборудования
5.1 Автоматический контроль технологического процесса
7 Техника безопасности, охрана труда и противопожарные мероприятия
7.1 Характеристика вредных и опасных производственных факторов
7.3 Характеристика опасности установки замедленного коксования
7.9 Разработка защитных мероприятий от ударов молний
9. Технико-экономические показатели процесса
Коксование один из основных процессов термической переработки нефтяных фракций. Коксование нефтяных остатков применяется для целевого получения нефтяного кокса, используемого для изготовления анодов, графитированных электродов и других токопроводящих изделий. При коксовании получаются также газ и жидкие фракции разного состава (бензиновая и другие более тяжелые фракции). Сырьем коксования могут быть гудроны, тяжелые газойли каталитического крекинга, асфальты, экстракты, тяжелые жидкие продукты пиролиза [ 1]. Существует несколько модификаций процесса. Большое распространение получил полунепрерывный процесс в установки замедленного коксования. Коксование относится к вторичным процессам переработки нефтяного сырья и позволяет углубить процесс переработки нефти и получить из остаточного сырья ценный целевой продукт - нефтяной кокс различных марок, а также дополнительное количество газа, бензина и газойля.
В настоящем дипломном проекте представлен проект установки замедленного коксования для производства крупнокускового нефтяного кокса. По технологическому оформлению установки замедленного коксования работают по следующей типовой схеме: первичное сырье > нагрев в конвекционной секции печи > нагрев в нижней секции ректификационной колонны теплом продуктов коксования > нагрев вторичного сырья в радиантной секции печи > коксовые камеры > фракционирования [ 2].
1.1 Термические процессы переработки нефтяного сырья
Существующие в настоящее время способы переработки нефти делятся на две большие группы - первичные и вторичные процессы переработки нефтяного сырья (или недеструктивные и деструктивные).
Первичные процессы переработки нефтяного сырья включает такие процессы как обессоливание и обезвоживание нефти, очистка нефти от механических примесей, стабилизация нефти (выделение растворенных углеводородных газов) разделение (перегонка) нефти на отдельные фракции по температурам кипения и т.д. Эти процессы протекают без изменения структуры содержащихся в нефти углеводородов.
К вторичным процессам переработки нефтяного сырья относятся процессы, при которых изменяется структура входящих в состав нефти углеводородов, с целью получения различных нефтепродуктов и сырья для нефтехимической промышленности. Вторичные процессы в свою очередь подразделяются на термические (протекающие при повышенных температурах) и термокаталитические (протекающие при повышенных температурах и в присутствии катализаторов). Термические процессы - термический крекинг, пиролиз, коксование. К термокаталитическим процессам относятся: каталитический крекинг, риформинг, алкилирование, изомеризация, полимеризация, гидрокрекинг, гидроочистка. Эти процессы протекают по различным механизмам.
Термические процессы углеводородов протекают при повышенных температурах с разрывом С-С-связей по цепному свободно-радикальному механизму.
инициирование цепи (образование свободных радикалов);
Инициирование цепи. Распад углеводородов на свободные радикалы преимущественно осуществляется по связи С-С. Энергия разрыва С-С-связи 360 кДж/моль, а энергия С-Н-связи 412 кДж/моль, поэтому в первую очередь идет разрыв С-С-связи.
В нормальных алканах с длинной цепью энергия разрыва С-С-связей несколько уменьшается к середине цепи. При температурах 400-500 о С разрыв углеводородной цепи происходит посередине, а при более высоких температурах может происходит разрыв и других связей.
Рассмотрим процесс термического распада на примере бутана.
Вначале за счет разрыва связи С-С образуются первичные свободные радикалы (инициирование цепи):
Продолжение (рост) цепи. Крупные относительно неустойчивые радикалы (С 3 и выше) самопроизвольно распадаются по -правилу с образованием более устойчивых СН 3 и С 2 Н 5 радикалов или атомов водорода и соответствующей молекулы алкена
Устойчивые в отношении распада, но чрезвычайно реакционноспособные СН 3 , С 2 Н 5 и Н радикалы вступают в реакцию с исходными молекулами, отрывая от них атом водорода.
Н 3 С-Н 2 С + С 4 Н 10 СН 3 СН 3 + С 4 Н 9
Бутильные радикалы далее распадаются по -правилу, а образовавшиеся более мелкие радикалы снова реагируют с исходными молекулами. Развивается цепной процесс.
СН 3 СН 2 СНСН 3 СН 2 =СНСН 3 + СН 3
Обрыв цепи (образование стабильных продуктов). Обрыв цепи осуществляется следующими реакциями:
а) рекомбинация свободных радикалов
Таким образом в результате реакции могут образоваться Н 2 , СН 4 , С 2 Н 6 , С 3 Н 8 , С 2 Н 4 , С 3 Н 6 .
При термическом крекинге алканов образуются алканы и алкены с меньшей молекулярной массой, например:
В условиях термических процессов при 450-500 о С термодинамически возможны реакции распада алкенов до низших алкенов, алкадиенов и алканов, образование аренов, а при более высокой температуре - ацетилена.
Циклические углеводороды, присутствующие в нефтепродуктах, при тех же условиях отщепляют боковые цепи, а нафтеновые кольца, кроме того, раскрываются с образованием олефинов:
С 6 Н 5 -(СН 2 ) n -СН 3 С 6 Н 5 -СН 3 + C n Н 2 n
C 6 H 11 -(CH 2 ) n -CH 3 C 6 H 11 -CH 3 C 4 H 8 + C 3 H 6
С повышением температуры расщепление идет более глубоко и дополняется реакциями дегидрирования и циклизации.
В результате дегидрирования при 600-650 о С начинают появляться очень реакционноспособные диены, например, 1,3-бутадиен.
Н 2 С=СН-СН 2 -СН 3 Н 2 С=СН-СН=СН 2 + Н 2
Взаимодействие диенов с олефинами и циклоолефинами приводит к получению ароматических структур:
Кроме газообразных и жидких веществ при термических процессах переработки нефтепродуктов поучаются твердые вещества - углерод (сажа) или кокс. Образование сажи объясняется распадом углеводородов до свободного углерода:
Кокс получается при глубокой конденсации ароматических соединений, идущей с отщеплением водорода:
Следует заметить, что состав конечных продуктов термических процессов зависит также от природы исходного сырья, давления, времени контакта. Рассмотрим механизм образование нефтяного кокса в процессе коксования.
Нефтяной кокс образуется в жидкофазных термических процессах из аренов по схеме:
арены смолы асфальтены кокс графит.
Алканы, циклоалканы и алкены также способны к коксообразованию в результате глубоких превращений и ароматизациии.
Переход аренов в кокс термодинамически возможен в результате снижения уровня свободной энергии. Процесс коксообразования протекает по цепному свободно радикальному механизму. Асфальтены, образовавшиеся при уплотнении аренов, вступают в дальнейшие реакции поликонденсации:
где - А - молекула асфальтена; R , A 1 , A 1 A , A 1 A 2 , A 1 A 2 A - радикалы цепи; М - молекула с небольшой молекулярной массой, выделяющаяся в газовую фазу.
Уплотнение аренов протекают по цепному механизму. Например:
С 6 Н 5 + С 6 Н 6 С 6 Н 5 -С 6 Н 5 + Н
Образовавшиеся свободные радикалы Н и фенильные взаимодействуют с молекулами ароматических углеводородов (бензола, нафталина, антрацена и т.п.) с образованием других ароматических радикалов, рекомбинация которых приводит к накоплению конденсированных молекул.
Постепенное увеличение молекулярной массы, повышение содержания углерода и потерю водорода в результате конденсации ароматических структур можно изобразить следующим образом (на примере нафталина):
Эти реакции приводят к образованию кокса.
Ниже кратко рассмотрим исходные сырье, условия протекания и полученные продукты процессов коксования.
Назначение процесса коксования - получение нефтяного кокса и дистиллата широкого фракционного состава.
Нефтяной кокс используется в качестве восстановителя в химической технологии для приготовления анодов в металлургии, для получения карбидов Be 2 C, TiC, в авиационной и ракетной технике, в производстве абразивов и огнеупоров (SiC, B 4 C, TiC), в ядерной энергетике (B 4 C, ZrC), а также в виде сырья для получения конструкционных углеграфитовых материалов (для сооружения и футеровки химической аппаратуры и оборудования). Чистый углерод используется в качестве замедлителя нейтронов в атомных реакторах.
Нефтяной кокс представляет собой твердое вещество плотностью 1,4-1,5 г/см 3 с высоким содержанием углерода. Отношение С:Н в коксе составляет 1,1-4. Значительная часть атомов углерода в коксе находится в конденсированных ареновых структурах.
Сырье - отбензиненные нефти, мазуты, полугудроны, гудроны, крекинг-остатки, тяжелые газойли каталитического крекинга, смолы пиролиза, природные асфальты и остатки масляного производства.
Полунепрерывный процесс осуществляется на установках замедленного коксования - температура процесса 505-515 о С; давлении 0,2-0,3 МПа.
Получаемые продукты - нефтяной кокс, газ, бензин, средние и тяжелые коксовые дистилляты.
Выход и качество получаемых продуктов зависят от химического и фракционного состава сырья и условий коксования. Выход кокса из остатков первичной переработки нефти 15-25, из вторичных продуктов 30-35.
Коксование тяжелых нефтяных остатков служит одним из наиболее экономичных способов превращения их в дистиллятное сырье.
Газы по составу близки к газам термического крекинга и могут служить сырьем для нефтехимических производств.
Бензин имеет низкое качество (0.ч.=60-67; содержание серы 1-2); его необходимо облагораживать (подвергать гидроочистке и каталитическому риформингу). Большое содержание в бензинах коксования непредельных углеводородов (37-60) делает его ценным сырьем для нефтехимических производств.
1.2 Установки замедленного коксования
Первые промышленные установки замедленного коксования были построены за рубежом в середине 30-х гг. и предназначались в основном для получения дистиллятных продуктов [1]. Кокс являлся побочным продуктом и использовался в качестве топлива. Однако в связи с развитием электрометаллургии и совершенствованием технологии коксования кокс стал ценным целевым продуктом нефтепереработки. Всевозрастающие потребности в нефтяном коксе обусловили непрерывное увеличение объемов его производства путем строительства новых установок замедленного коксования (УЗК). В нашей стране УЗК эксплуатируются с 1955 г. (УЗК на Ново-Уфимском НПЗ) мощностью 300, 600 и 1500 тыс. т/г по сырью. Средний выход кокса на отечественных УЗК ныне составляем около 20% масс. на сырье (в США = 30,7 % масс), в то время как на некоторых передовых НПЗ, например на УЗК НУНПЗ, выход кокса значительно выше (30,9 %масс). Низкий показатель по выходу кокса на многих УЗК обусловливается низкой коксуемостью перерабатываемого сырья, поскольку на коксование направляется преимущественно гудрон с низкой температурой начала кипения (< 500 0 C), что с вязано с неудовлетворительной работой вакуумных колонн AВT, a также тем, что часто из-за нехватки сырья в переработку вовлекается значительное количество мазута.
Кроме УЗК используется установки коксования в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса, например процесс флексикокинг (1976 года) [3].
Замедленное коксование нефтяных остатков протекает при температурах 490-515 0 С и давлении 0,2-0,3 МПа со временем нагрева сырья в реакционной зоне трубчатой печи около 2 мин. Сырье нагревается сначала в конвекционных трубах трубчатой печи до 270-300 0 C и потом подается на верх промывочной секции ректификационной колонны для дополнительного нагрева зa счет контакта с более горячими паром, газом, продуктами реакции, поступившими из коксовых камер под нижнюю каскадную тарелку промывочной секции ректификационной колонны. С низа промывочной секции колонны насосом отводится поток жидкости с температурой 390 0 C, состоящий из сырья и рециркулята - сконденсировавшихся паров продуктов реакции, для дальнейшего нагрева в радиантных трубах трубчатой печи до 490-515°С. Реакция коксования начинается в трубчатой печи и заканчивается в коксовой камере в виде глубокого разложения сырья и рециркулята с образованием кокса и более легких, чем сырье, газообразных и жидких углеводородов, отводимых на разделение в ректификационную колонну. Верхними продуктами являются несконденсировавшиеся газы и бензиновая фракция, с «глухой» тарелки колонны отводят также другой продукт - керосино-газойлевую фракцию. Выход этих продуктов до 70 % мас. на сырье, выход кокса 15-35% масс. на сырье.
На установке имеется 2-3 (до 4-6) кокосовые камеры. Пока одна камера наполняется коксующей массой, в другой происходит коксование, а из третьей камеры происходит выгрузка кокса. График работы реакционных камер обеспечивает выполнение следующих операций: коксование 15-30 ч. переключение потоков 0,5 ч., пропаривание 6-7 ч., охлаждение 2-3 ч., дренаж воды и открытие люков 2-3 ч, выгрузка кокса 3-6 ч, осмотр камер, закрытие люков, опрессовка и разогрев 10-11 ч, общее время операций 48-60 ч. Выгрузку кокса из камер производят с помощью гидравлического резака. Резка кокса осуществляется струей воды, выходящей из сопел резака под давлением 16-25 МПа. Кокс в виде кусков разного размера отделяется от воды, дробится на куски размером не более 200мм, сортируется на фракции 3-25 мм и 25-200мм и транспортируется на склад или установку прокаливания. Высота коксовых камер до 28 м, диаметр 5-9 м. Коксовые камеры устанавливаются на постамент высотой до 20м, тогда отметка верхнего люка-горловины коксовой камеры доходит до 45 м, вертикальный габарит установки до 90 м. Над коксовыми камерами располагается металлическая конструкция, на которой крепится талевая система и вертлюг для подвески гидрорезака, имеется также ротор, штанга квадратного сечения и лебедка. Гидрорезак имеет три бурильных сопла, направление вниз, из которых водяные струи под высоким давлением разбуривают в слое кокса центральный ствол (скважину) диаметром 0,6-1,8 м. Два горизонтально расположенных сопла гидрорезака струей воды разрушают слой кокса на куски. Производительность установок замедленного коксования от 0,3-0,6 млн. т/год по сырью. На установках имеется блок разделительной аппаратуры (фракционирующей абсорбер, ректификационная колонна и др.) для выделения сухого газа и разделения получаемых жидкий фракций.
Прокаливание нефтяного кокса проводится с целью придания ему высокой плотности, низкого электрического сопротивления, малой реакционной способности и достаточной механической прочности. Прокаливание кокса осуществляется в барабанных печах и в прокалочных печах с вращающимся подом при нагреве кокса 1200-1400 0 С в токе горячих дымовых газов в течение около 1,5 ч. Начальная влажность кокса 12-18 % мас., снижается до 0,3-0,5 % масс., зольность прокаленного кокса не должна превышать 0,3-0,6 мас.%, содержание серы не более 1,0-1,5 мас.%, действительная плотность не менее 850 кг/м. Установка прокаливания может комбинироваться с установкой получения кокса. На начало 2001 г. мощности установок (в млн. т./год) термического крекинга и висбрекинга в мире были равны 214,5 и коксование 222,4; в том числе в Северной Америке соответственно 17, 1 и 127,2; в Западной Европе - 91,2 и 19,5; в России и СНГ - 19,5 и 12, 7 [2]
Название «замедленное» в рассматриваемом процессе коксования связано с особыми условиями работы реакционных змеевиков трубчатых печей и реакторов (камер) коксования. Сырье необходимо предварительно нагреть в печи до высокой температуры (470-510 0 С), а затем подать в необогреваемые, изолированные снаружи коксовые камеры, где коксование происходит за счет тепла, приходящего с сырьем.
Поскольку сырье представляет собой тяжелый остаток, богатый смолами и асфальтенами (то есть коксогенными компонентами), имеется большая опасность, что при такой высокой температуре оно коксуется в змеевиках самой печи. Поэтому для обеспечения нормальной работы реакционной печи процесс коксования должен быть «задержан» до тех пор, пока сырье, нагревшись до требуемой температуры, не поступит в коксовые камеры. Это достигается благодаря обеспечению небольшой длительности нагрева сырья в печи (за счет высокой удельной теплонапряженности радиантных труб), высокой скорости движения по трубам печи, специальной ее конструкции, подачи турбулизатора и т. д. Опасность закоксования реакционной аппаратуры, кроме того, зависит и от качества исходного сырья, прежде всего от его агрегативной устойчивости. Так, тяжелое сырье, богатое асфальтенами, но с низким содержанием полициклических ароматических углеводородов, характеризуется с низкой агрегативной устойчивостью, и оно быстро расслаивается в змеевиках печи, что является причиной коксоотложения и прогара труб. Для повышения агрегативной устойчивости на современных УЗК к сырью добавляют такие ароматизированные концентраты, как экстракты масляного производства, тяжелые газойли каталитического крекинга, тяжелая смола пиролиза и др.
Процесс замедленного коксования является непрерывным по подаче сырья на коксование и по выходу газообразных и дистиллятных продуктов, но периодическим по выгрузке кокса из камер. Установка замедленного коксования включают следующие 2 отделения: нагревательно-реакционно-фракционирующее, где осуществляется собственно технологический процесс коксования сырья и фракционирование его продуктов; отделение по механической обработке кокса, где осуществляется его выгрузка, сортировка и транспортировка.
В зависимости от производительности УЗК различаются количеством коксовых камер, количеством и мощностью поколения приняты печи шатрового типа 2 или 3 камеры коксования с диаметром 4,6 м и высотой 27 м, работающие поочередно по одноблочному варианту. УЗК последующих поколений являются двухблочными четырехкамерными, работающими попарно. На современных модернизированных УЗК используются печи объемно-настильного и вертикально-факельного пламени камеры большего диаметра (5,5-7,0 м; высота - 27-30 м). В них предусмотрены высокая степень механизации трудоемких работ и автоматизации процесса.
Ниже приводим типичный цикл работы камер (в ч).
Заполнение камер сырьем и коксование 24,0
Охлаждение водой кокса и слив воды 4,0
Закрытие люков и испытание паров 2,0
Разогрев камеры парами нефтепродуктов 7,0
Подготовительные операции УЗК занимают 24-34 ч. В отличие от непрерывных процессов нефтехимические превращения осуществляются в нестационарном режиме с периодическими колебаниями параметров процесса, прежде всего температуры и времени. Продолжительность термолиза в жидкой фазе изменяется от максимального значения с начала заполнения камеры до минимального к моменту переключения на подготовительный цикл. На характер изменения температурного режима по высоте и сечению камеры оказывает влияние эндотермичность суммарного процесса термолиза, а также величина потерь в окружающую среду. Это обстоятельство обуславливает непостоянство качества продуктов по времени, в том числе кокса по высоте камеры. Так, верхний слой кокса характеризуется высокой пористостью, низкой механической прочностью и высоким содержанием летучих веществ (то есть кокс недококсован). Установлено, что наиболее прочный кокс с низким содержанием летучих находится в середине по высоте и сечению камеры.
В модернизованных крупнотоннажных УЗК (типа 21-10/1500) для создания условий, гарантирующих получение электродного кокса стабильного по качеству, предусмотрены подвод дополнительного тепла в коксовые камеры в виде паров тяжелого газойля коксования. Для этой цели часть тяжелого газойля, отбираемого с аккумулятора К-1, после нагрева в специальных змеевиках печи до температуры 520 0 С подают в камеры вместо со вторичным сырьем. Подача перегретого тяжелого газойля в камеры продолжаются и после прекращения подачи сырья в течение 6 ч.
Рассмотрим технологический режим установки.
Температура входа сырья в камеры, 0 С 490-510
Температура выхода паров из камеры, 0 С 440-460
Давление в коксовой камере, МПа 0,18-0,4
Выход продуктов при замедленном коксовании различных видов сырья
Разгонка по Богданову, перегоняется, %
1.3 Особенности технологии производства игольчатого кокса
С целью интенсификации электросталеплавильных процессов в последние годы широко применяют высококачественные графитированные электроды, работающие при высоких удельных токовых нагрузках (30-35 Ом/см 2 ). Зарубежный и отечественный опыт показывает, что получить такие электроды возможно лишь на основе специального малозольного и малосернистого, так называемого игольчатого кокса. Только игольчатый кокс может обеспечить такие необходимые свойства специальных электродов, как низкий коэффициент термического расширения и высокая электропроводимость. Потребности металлургии в таких сортах за рубежом и в бывшем СССР непрерывно возрастают.
Игольчатый кокс по своим свойствам существенно отличается от рядового электродного: ярко выраженной анизотропией волокон, низким содержанием гетеропримесей, высокой удельной плотностью и хорошей графитируемостью.
Наиболее традиционное сырье для производства игольчатого кокса - это малосернистые ароматизированные дистиллятные остатки термического крекинга, газойлей каталитического крекинга, экстрактов масляного производства, тяжелой смолы пиролиз углеводородов, а также каменноугольной смолы. Аппаратурное оформление установки коксования для получения игольчатого кокса такое же, как на обычных УЗК. Температурный режим коксования при производстве кокса примерно такой же, несколько выше кратность рецеркуляции и давление в реакторах. Прокалка игольчатого кокса, по сравнению с рядовым, проводится при более высоких температурах (1400-1500 0 С).
Производство игольчатого кокса требует обязательного наличия на НПЗ установки термического крекинга дистиллятного сырья и УЗК. Имеющиеся на заводе ароматизированные остатки пропускаются через термический крекинг под повышенным давлением (6-8 МПа) с целью дальнейшей ароматизации и повышения коксуемости остатка. Далее дистиллятный крекинг-остаток (ДКО) направляется на УЗК. Из сернистых гудронов ДКО для производства игольчатого кокса можно получить путем термического крекирования гудрона, вакуумной перегонки крекинг-остатка и с последующей гидроочисткой тяжелого крекингового вакуумного газойля. Для этой цели можно использовать также процесс деасфальтизации остатков, в частности, процесс «Добен»: полученный деасфальтизат далее подвергается гидроочистке и термическому крекингу дистиллятного сырья.
2.1 Выбор метода производства и места строительства
Для углубления переработки нефти широко используют термический крекинг, коксование, пиролиз. Образование кокса при термических процессах весьма нежелательный процесс. Однако если не опасаться образования кокса, не считать его вредным побочным продуктом, то выход светлых дистиллятов можно значительно повысить. Процесс коксования относится к термическим процессам при котором из тяжелого нефтяного сырья наряду с ь пользующимся спросом нефтяным электродным коксом, образуются светлые дистиллятные продукты.
Существуют несколько модификаций процесса: периодическое коксование в горизонтальных обогреваемых кубах, замедленное коксование в необогреваемых коксовых камерах (полунепрерывный процесс), коксование псевдоожиженном слое порошкообразного коксового теплоносителя (непрерывный процесс). Основное количество нефтяного кокса в странах СНГ и во всем мире производится на установках замедленного. Процесс замедленного коксования имеет периодический характер по выгрузке и непрерывный по подаче и выделению дистиллятных продуктов. Продуктами коксообразования являются: углеводородный газ, бензин с высоким содержанием непредельных углеводородов и серы, легкий газойль, тяжелый газойль и нефтяной кокс.
Процесс замедленного коксования позволяет перерабатывать самые различные виды ТНО с выработкой продуктов, находящихся достаточно широкое квалифицированное применение в различных отраслях народного хозяйства.
На выбор места строительства нефтеперерабатывающего завода обычно влияют несколько факторов, основным из которых является потребность близлежащих районов в нефтепродуктах. Безусловно, было бы оптимальным, если вблизи завода имеется источники сырья нефти. В недалеком прошлом именно наличием нефти определялось местонахождение перерабатывающего завода. Так возникли, например, районы переработки нефти в странах СНГ (Баку, Грозный, Уфа и т.д.).
В Казахстане существуют всего три НПЗ, и они расположены в разных концах страны поэтому мы посчитали целесообразным расположить установку замедленного коксования на нефтеперерабатываюшем заводе в городе Шымкент.
Этот выбор обосновывается следующими соображениями:
- завод расположенный в Южном Казахстане имеет свою сырьевую базу, Кумкольское нефтяное месторождение, с проложенным нефтепроводом, гарантирующее в совокупности заводу стабильную работу в области поставки сырья;
- город Шымкент является городом с достаточно развитой инфраструктурой и коммуникациями;
- ростом потребности данного экономического района в качественных автомобильных бензинах в связи со значительным увеличением автотранспорта;
- в Шымкенте есть подготовленные трудовые кадры как уже работающие на заводе, так и студенты, будущие работники завода, обучающиеся на соответствующих специальностях как в самом Шымкенте, так и близлежащем городе Алматы.
2.2 Назначение и краткая характеристика процесса
Производство кокса, дистиллятных продуктов (бензина, газойлей) из тяжелых углеводородных остатков. Существует несколько модификаций процесса: периодическое коксование в кубах, замедленное коксование в необогреваемых камерах, коксование в псевдоожиженном слое порошкообразного. Здесь рассматривается замедленное коксование.
Коксование представляет собой одну из разновидностей термических процессов, и для него характерны те же химические превращения, которые происходят при термическом крекинге. Аналогично влияют на процесс такие факторы, как температура, давление, продолжительность пребывания в реакционной зоне. При коксовании важное место приобретают вопросы получения кокса с заданными показателями, которые решаются путем подготовки сырья и подбора условий коксования с учетом принципов физико-химической механики нефтяных дисперсных систем.
2.3 Характеристика сырья готовой продукции и вспомогательных материалов
Сырьем установок коксования являются остатки перегонки нефти -- мазуты, гудроны, производства масел -- асфальты, экстракты, термокаталитических процессов -- крекинг-остатки, тяжелая смола пиролиза, тяжелый газойль каталитического крекинга. За рубежом, кроме того, используют каменноугольные и нефтяные пеки, гильсонит, тяжелую нефть и др. Основные требования к качеству сырья определяются назначением процесса и типом установки; в частности, для установок замедленного коксования при производстве электродного кокса содержание компонентов подбирается так, чтобы обеспечить, во-первых, получение кокса заданного качества (ГОСТ 22898--78), во-вторых, достаточную агрегативную устойчивость, позволяющую нагреть сырье до заданной температуры в змеевике печи; в-третьих, повышенную коксуемость для увеличения производительности единицы объема реактора по коксу. Значения показателей качества сырья устанавливают экспериментально, исходя из сырьевых ресурсов конкретного завода.
Нефтяной кокс -- применяется в производстве анодов и графитированных электродов, используемых для электролитического получения алюминия, стали, магния, хлора и т. д., в производстве карбидов, в ядерной энергетике, в авиационной и ракетной технике, в. электро- и радиотехнике, в металлургической промышленности, в производстве цветных металлов в качестве восстановителя и сульфидсодержащего материала.
Газ -- по составу близок к газу термического крекинга. Газ направляют на ГФУ или используют в качестве топлива. При коксовании сернистых остатков газ коксования предварительно очищают от сероводорода.
Бензин -- отличается повышенным содержанием непредельных углеводородов, имеет низкую химическую стабильность, после гидроочистки и информирования его применяют как компонент бензина.
Легкий газойль (фр. 160--350 °С)--используется в качестве компонента дизельного, печного, газотурбинного топлива непосредственно или после гидроочистки.
Тяжелый газойль (фр. >350 °С) -- добавляют в котельное топливо или подвергают термическому крекингу для получения сажевого сырья и дистиллятного крекинг-остатка последний применяют для производства кокса «игольчатой» структуры.
Для определения выхода продуктов замедленного коксования могут быть рекомендованы эмпирические уравнения, полученные на основании обобщения опыта эксплуатации промышленных установок.
Выход кокса и газа (пропана и более легких углеводородов) можно определить по формулам;
где КГ -- выход кокса и газа при замедленном коксовании, %; К -- выход кокса, %; к -- коксуемость сырья по Конрадсону, %.
Эти уравнения дают удовлетворительные результаты для сырья с коксуемостью до 30%.
По опыту работы отечественных установок замедленного коксования выведено уравнение для определения
Проект установки замедленного коксования дипломная работа. Производство и технологии.
Курсовая работа по теме Доходы населения Беларуси
Реферат На Тему Понятие Юридических Фактов
Контрольная работа: Анализ финансово хозяйственной деятельности предприятия 13
Курсовая работа по теме Понятие и признаки тяжкого вреда здоровью
Курсовая работа по теме Воздействие гармонических колебаний на линейные цепи
19 Октября Сочинение
Реферат по теме Аветис Айрапетович Калантар
Курсовая работа: Формирование денежного и валютного рынков
Тема Сочинения Каковы Нравственные Уроки Грибоедовской Комедии
Реферат по теме Підвищення ефективності самостійної роботи студентів, як проблема вищої школи
Отчет По Практике В Детском Саду Студента
Курсовая работа: Языковые стилистические особенности жанра "Заметка"
Курсовая работа по теме SWOT-анализ компании 'Эксперт Северо-Запад'
Оперативно Розыскная Профилактика Реферат
Курсовая Работа На Тему Институциональные Преобразования
Дипломная работа по теме Статистический анализ урожайности зерновых культур СПК 'Мирошкино'
Курсовая работа по теме Вызов притока пенными системами
Автореферат На Тему Особливості Розвитку Абсолютної Інсулінової Недостатності У Хворих На Цукровий Діабет 2 Типу Та Обґрунтування Диференційованої Терапії
Органическая Теория Происхождения Государства Реферат
Написать Сочинение На Тему Мой Портрет
Антибиотики и их влияние на микробные взаимодейтвия - Медицина курсовая работа
Учет износа и ремонта основных средств - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Информационная система комплексного менеджмента - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа