Тема: Оптимизация работы установки выделения этан-этиленовой фракции из газов пиролиза

Развитие химической промышленности за несколько последних десятилетий характеризуется увеличением производства продуктов органического синтеза на основе использования природного газа, а также углеводородов, получаемых при добыче и переработке нефти [17].
Наиболее характерными чертами развития современной промышленности химической переработки нефти и газа является сохранение главенствующей роли процессов пиролиза в составе нефтехимических предприятий, максимальное укрупнение мощностей установок пиролиза и стремление к применению наиболее доступных и дешевых видов сырья - газойлей, вакуумных отгонов и других тяжелых нефтепродуктов и сырых нефтей, сопровождающиеся интенсивными поисками новых способов пиролиза, разработкой оригинальных методов и усовершенствованием существующих процессов [7].
В нефтяной и нефтехимической промышленности широкое распространение получил процесс пиролиза нефтяного сырья для получения низших алкенов (олефинов), в большой степени для получения этилена. Этилен является ценным базовым сырьем, мономером для синтеза важных продуктов нефтехимии и широкого народного потребления [4].
Пиролиз - головной процесс современного многотоннажного нефтехимического производства для получения низших олефинов: этилен, пропилен и другие. Данные полупродукты являются основным сырьем нефтехимического получения широкой линейки продукции волокон, синтетических пластмасс, каучуков и другие.
На базе этилена производится по крайней мере десяток крупнотоннажных нефтегазохимических продуктов, которые, в свою очередь, являются источником для получения сотен и тысяч конечных продуктов нефтегазохимии и изделий из них. По уровню производства этилена судят о степени развития нефтегазохимии, о том, насколько далеко ушли те или иные нефтегазодобывающие страны от сырьевой модели развития экономики.
Технология производства этилена включает стадии пиролиза различных видов сырья в трубчатых печах в присутствии водяного пара, закалки и компрессии полученного пирогаза и газоразделения [9].
«Ситуация с производством этилена в России такова, что мощности по производству этилена еще с советских времен практически не росли, а по масштабам потенциальной сырьевой базы российский нефтегазохимический комплекс принадлежит к числу наиболее богатых сырьем» [11].
Согласно данным интернет-ресурсов выработка этилена на пиролизных установках России составила 2783,4 тыс. т/год [11]. Для сравнения, Российская Федерация в 2005 г занимала 10 место среди крупнейших стран- производителей этилена с мощностью 2,8 млн. т/год., первое место занимали США с годовой мощностью по этилену 27,6 млн. т/год. А в 2015 г. 10 место по объемам выпуска этилена заняла Тайвань с производительностью по продукту 4,5 млн. т/год.
Актуальность выбранной темы бакалаврской работы заключается в необходимости увеличения мощностей производства этилена в нашей стране, что позволило бы России существенно приблизиться к мировым лидерам по производству этилена, что особо важно при непрерывном росте спроса на данный вид сырья.
Целью данной работы является оптимизация работы установки выделения этан-этиленовой фракции из газов пиролиза.
Задачи работы:
• Увеличение производительности на 10% без замены действующего оборудования;
• Выполнение материальных, тепловых и конструктивных расчетов используемого в процессе технологического оборудования на повышенной нагрузке.
Купить

В работе рассмотрена оптимизация работы установки выделения этан-этиленовой фракции из газов пиролиза. Оптимизация работы установки пиролиза бензина заключается в увеличении производительность на 10% без замены действующего оборудования. На основе выполненного литературного обзора показано, что наиболее предпочтительным сырьём для получения этилена является бензиновая фракция, что подтверждается экономическими расчетами, а в технологическом плане - процесс лучше всего проводить в трубчатых печах.
Представлена технологическая схема получения этан-этиленовой фракции из газов пиролиза бензина с описанием технологического процесса.
Данный процесс пиролиза предпочтительно проводить при малом времени контакта и высокой температуре. Определены оптимальные технологические параметры работы печи пиролиза: температура 840-870оС, время контакта 0,2 с. Выполнено материальные, тепловые и конструктивные расчеты используемого в процессе технологического оборудования на повышенной нагрузке.
Показано, что при увеличении производительности по сырью на 10% печь пиролиза обеспечит необходимую мощность, а теплообменное оборудование на линии пирогаза из трубчатой печи имеет запас поверхности теплообмена в 18,6%. Таким образом, увеличение нагрузки по сырью на 10% не приведет к замене оборудования.
Для определения возможности использование существующего закалочно-испарительного оборудования, выполнен расчет поверхности теплообмена до оптимизации и после. Необходимая поверхность теплообмена закалочно-испарительного аппарата до оптимизации - 49,9 м2, после оптимизации - 51,4 м2, номинальная поверхность теплообмена - 61 м2. Таким образом, запас поверхности теплообмена закалочно-испарительного аппарата составляет 18,6% при повышенных нагрузках.
Купить