ВВЕДЕНИЕ 12
1 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 14
1.1 Химизм процесса 14
1.2 Подготовка сырья 17
1.3 Фракционный состав сырья 17
1.4 Химический состав сырья 18
1.5 Продукты риформинга 20
1.6 Т ипы установок риформинга бензиновых фракций 21
1.7 Описание технологической схемы 22
1.8 Катализаторы риформинга 23
2 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 26
2.1 Совершенствование катализаторов 26
2.2 Применение метода математического моделирования для повышения
эффективности процесса риформинга 30
2.3 Совершенствование технологического оформления процесса 32
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36
3.1 Мониторинг установки каталитического риформинга бензинов Л-35-
11-450К Комсомольского НПЗ 40
3.2 Исследование состава перерабатываемого сырья 45
3.3 Прогнозирование активности катализатора 49
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 52
4.1 Предпроектный анализ 52
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 52
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 53
4.1.3 SWOT-анализ 54
4.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 55
4.2 Инициация проекта 57
4.2.1 Организационная структура проекта 58
4.2.2 Ограничения и допущения проекта 59
4.4 Планирование управления научно-техническим проектом 60
4.4.1 План проекта 60
4.4.2 Бюджет научного исследования 61
4.4.3 Организационная структура проекта 66
4.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 67
4.5.1 Оценка абсолютной эффективности исследования 67
4.5.2 Оценка сравнительной эффективности исследования 73
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 77
5.1 Производственная безопасность 77
5.2 Экологическая безопасность 80
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 82
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ... 86
6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 89
ПРИЛОЖЕНИЕ А 94
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 95
ПРИЛОЖЕНИЕ В 97
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 99
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 100
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 102
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 103
На сегодняшний день нефтепереработка является крупнейшей отраслью в промышленности. Нефтяные топлива представляют собой главный источник энергии.
Каталитический риформинг - основной процесс в производстве высокооктановых компонентов автомобильного бензина. Установки каталитического риформинга имеются практически на всех нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ).
Развитие производства бензинов связано с улучшением основных эксплуатационных свойств топлива (детонационная стойкость бензина, которая оценивается октановым числом, содержание ароматических углеводородов, особенно бензола, давление насыщенных паров), что является актуальным вопросом в данной работе и имеет практический интерес.
Цель дипломной работы - оптимизация работы промышленной установки каталитического риформинга бензинов. В данном случае объектом исследования стала установка Л-35-11-450К Комсомольского НПЗ. Для детального изучения эффективности ее работы необходимо было подобрать оптимальные режимы эксплуатации катализатора.
Исследования проведены методом математического моделирования. С использованием компьютерной моделирующей системы «Активность» рассчитаны:
1. Текущая и оптимальная активности катализатора (мониторинг промышленной установки);
2. Состав перерабатываемого сырья и исследовано его влияние на процесс;
3. Прогнозные значения активности катализатора.
Полученные результаты имеют большое практическое значение и позволяют оценить:
1. Как будет работать установка при получении продукта заданного качества относительно фактических параметров работы.
2. Как влияет состав перерабатываемого сырья на процесс риформинга.
3. Когда необходимо проводить регенерацию катализатора и корректировать технологические процессы.
1. Проводя мониторинг промышленной установки каталитического риформинга бензинов Л-35-11-450К Комсомольского НПЗ были рассчитаны текущая и оптимальная активности. Проанализировав технологические параметры можно сказать, что необходимо увеличить кратность циркуляции ВСГ для увеличения выхода водорода на 0,15 %, повышения активности, увеличения степени ароматизации на 5,22 % и изомеризации на 3 %. А увеличение октанового числа до 95 привело к снижению выхода продукта. Таким образом, для оптимизации данной установки существует два решения - получение продукта заданного качества, но с низким объемом выпуска продукции, или получение большого объема продукции, но с низким качеством продукта.
2. Для исследования состава перерабатываемого сырья был выбран технологический режим за дату отбора 04.03.2015 г. Результаты исследования показали, что состав перерабатываемого сырья значительно влияет на выход продукта, количество коксонакопления и качество продукта. Следовательно, необходимо осуществлять постоянный контроль состава сырья и своевременно регулировать технологический режим.
3. Снижение активности катализатора и скорость коксонакопления отвечают за срок службы катализатора. Прогнозирование активности катализатора проводилось до июня 2016 г. от последней даты отбора (07.04.2015 г.) По результатам расчетов можно сказать, что с течением времени нарушен цикл регенерации, это привело к увеличению коксонакопления, соответственно активность катализатора снижается, а значит необходимо повышать температуру входа для поддержания качества продукта на заданном уровне.
1. Кондрашева Н.К., Кондрашев Д.О., Абдульминев К.Г. Технологические расчеты и теория каталитического риформинга бензина. - Уфа: ООО «Монография», 2008. - 160с.
2. Мирошникова Д.Н., Леденёв С.М. Совершенствование процесса каталитического риформинга бензиновой фракции//Успехи современного естествознания. - 2010. - №1 - 162с.
3. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М., «Химия».
4. http: //www.pandia. ru/text/78/059/91337-3. php
5. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Часть вторая. М., «Химия», 1968.
6. Полубоярцев Д.С. Выбор и оценка эффективности Pt- катализаторов процесса риформинга бензинов с применением моделирующей системы. Томск, 2007, 24с.
7. Владимиров А.И. Установки каталитического риформинга. - М.: Нефть и газ, 1993, 60с.
8. С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов; Под ред. С. А. Ахметова. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие. — СПб.: Недра, 2006, 868 с.
9. http: //msd.com.ua/pererabotka-nefti/kataliticheskij -riforming/
10. Мирошникова Д.А., Леденёв С.М. Совершенствование процесса каталитического риформинга бензиновой фракции. Волгоград: успехи современного естествознания, №1, 2010.
11. Круценко А. А., Борисов А. А., Соловьев В. А. Моделирование режимов работы блока стабилизации установки каталитического риформинга. Вестник ТОГУ. № 4(27). 2012.
12. Шарова Е.С., Фалеев С.А., Иванчина Э.Д., Гынгазова М.С., Полубоярцев Д.С., Кравцов А.В. Динамика свойств pt-катализаторов риформинга в процессе промышленной эксплуатации. Журнал «Катализ в промышленности», № 3, 2013.
13. Джамбековa А.М., Щербатов И.А. Управление процессом каталитического риформинга на основе экспертной информации. Томск: Системы. Методы. Технологии, № 4 (24), 2014.
14. Чеканцев Н.В., Иванчина Э.Д., Чузлов В.А., Куртуков В.А. Оптимизация состава перерабатываемого сырья на установках каталитического риформинг бензинов и изомеризации пентангексановой фракции с использованием комплексной математической модели «HYSYS IZOMER ACTIV». Томск: Фундаментальные исследования №8, 2013.
15. Имашев У.Б., Тюрин А.А., Удалова Е.А. Особенности развития процесса каталитического риформинга в России. Башкирский химический журнал, том 16. № 4, 2009.
16. Гынгазова М.С., Чеканцев Н.В., Короленко М.В., Иванчина Э.Д., Кравцов А.В. Оптимизация кратности циркуляции катализатора в реакторе риформинга с движущимся зернистым слоем сочетанием натурного и вычислительного экспериментов. Томск: Катализ в промышленности, № 2, 2012.
17. Гартман В.Л., Обысов А.В., Дульнев А.В. Промышленные катализаторы риформинга углеводородов и тенденции их оптимизации. М: Катализ в промышленности. № 5. 2007.
18. Кондрашев Д.О., Ахметов А.Ф. Совершенствование промышленного процесса каталитического риформинга бензина путем применения технологии межступенчатого разделения риформата. Уфа: Башкирский химический журнал, том 13 №4, 2006.
19. Петров П.А. Моделирование процесса каталитического риформинга. Санкт-Петербург: научный журнал "Фундаментальные исследования" №12, 2007.
20. http://www.rosneft.ru/Downstream/refining/Refineries/Komsomolsk Refine ry/
21. http://energybase.ru/refinery/komsomolsk-refinery
22. https: //ru.wikipedia. org/wiki/
23. Методические указания к лабораторной работе для студентов химикотехнологического факультета / сост. Е.С. Шарова, Н.В. Чеканцев, Е.Н. Ивашкина, Э.Д. Иванчина. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 32 с.
24. https://ru.wikipedia.org/
25. Системный анализ химико-технологических процессов / сост. Е.С. Шарова, А.В. Кравцов, Е.Н. Ивашкина, Э.Д. Иванчина. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 95 с.
26. Рыжакина Т.Г. Экономика и управление производством. Расчет экономической части дипломного проекта: методические указания для студентов, обучающихся по химическим специальностям Института дистанционного образования. Томский политехнический университет. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 22 с.
27. Гаврикова Н.А., Тухватулина Л.Р., Видяев И.Г., Серикова Г.Н.,
Шаповалова Н.В. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение: учебно-методическое пособие. Томский
политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 73 с.
28. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
29. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
30. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
31. ГОСТ 12.1.018-93 ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества.
32. СанПиН 2.24/2.1.8.562-93. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территориях жилой застройки.
33. ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация.
34. ГОСТ 12.4.034-85. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка.
35. ГОСТ 12.4.124-83. Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования.
36. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов.
37. СНиП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания.
38. ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
39. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
40. ГОСТ 12.1.010-76. Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования.
41. ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка.
42. ТР-2-32-32-06: Технологический регламент установки каталитического риформинга с предварительной гидроочисткой Л-35-11/450К.
43. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
44. ГОСТ Р 51330.9-99 (МЭК 60079-10-95) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон.
45. ГОСТ Р 51330.5-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть
4. Метод определения температуры самовоспламенения.
46. ГОСТ Р 51330.11-99 (МЭК 60079-12-78) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам.
47. ТУ-ГАЗ-86. Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов.
48. Журнал «Российский Налоговый Курьер» №15 за 2008 год.
49. ВУПП-88. Ведомственные указания проектирования предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.