Введение 12
1 Обзор литературы 14
1.1 Компаундирование товарных бензинов 14
1.2 Свойства компонентов бензинов 15
1.3 Взаимное влияние компонентов 17
1.4 Требования к характеристикам автомобильного бензина 19
1.5 Присадки и добавки 20
1.6 Технология смешения и оборудование 23
2 Практическая часть 26
2.1 Оценка погрешности используемой математической модели 26
2.2 Определение оптимальных рецептур с точки зрения экономической
эффективности 27
2.3 Получение рецептур бензинов с использованием некондиционного продукта 29
2.4 Расчет статического насадочного смесителя 32
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 40
3.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 40
3.2 Планирование научно-исследовательских работ 45
4 Социальная ответственность 53
4.1 Производственная безопасность 55
4.2 Анализ факторов, характеризующих возникновение чрезвычайных
ситуаций 62
4.3 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 66
Заключение
Список публикаций 70
Список использованных источников 71
Приложение 1 75
Приложение 2 76
Приложение 3 78
Приложение 4 81
Приложение 5 82
Повышение качества выпускаемых нефтепродуктов и эффективности переработки нефти является одной из основных задач на современном этапе развития отечественной нефтеперерабатывающей промышленности. В формировании количественных и качественных показателей товарных бензинов наиболее ответственным и завершающим является процесс компаундирования. Компоненты, поступающие на смешение, представляют собой продукты первичных и вторичных процессов переработки нефти и имеют разные показатели качества и себестоимость. Во избежание получения некондиционных партий необходимо соблюдать жесткие нормы качества товарных бензинов, что ведет к увеличению использования высококачественных дорогостоящих компонентов.
Для повышения качества получаемого бензина и его выхода ведется поиск путей совершенствования технологии компаундирования, поиск новых рецептур смешения с использованием присадок и добавок, повышающих октановое число. Эта задача может быть решена экспериментальными способами или с использованием метода математического моделирования [1, 2]. Однако оптимизация процесса компаундирования высокооктановых бензинов затрудняется несколькими факторами. Ряд физико-химических свойств компонентов смеси, таких как, давление насыщенных паров и октановое число, не обладают свойством аддитивности, а также состав сырья постоянно меняется. Для сокращения времени на компаундирование и при этом повышение эффективности данного процесса возможно использование компьютерной моделирующей системы.
Целью данной работы является повышение эффективности работы установки компаундирования товарных бензинов путем подбора оптимальных рецептур смешения с применением компьютерной моделирующей системы.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
1. Сравнить расчетные параметры получаемых рецептур с фактическими данными;
2. Определить оптимальные рецептуры с точки зрения экономической эффективности;
3. Получить рецептуру бензина, которую необходимо добавить к некондиционному объему полученного продукта, для получения бензина требуемого качества.
Результаты исследования могут быть использованы для повышения ресурсоэффективности установки компаундирования товарных бензинов.
Изучен процесс компаундирования товарных бензинов, используемый для получения высокооктановых продуктов, отвечающих современным экологическим и техническим требованиям, регламентируемых ГОСТ Р 518662002. Выявлены факторы, влияющие на отклонение от аддитивности октановых чисел смешения.
Оптимизации процесса компаундирования, который является сложным многокомпонентным процессом, проводилась с применением математической модели, которая позволяют с высокой точностью описывать процесс и проводить необходимое количество исследований без вмешательства в работу промышленной установки и значительных затрат на проведение эксперимента. Исследования проводились с использованием компьютерной моделирующей системы Compounding, разработанной на кафедре ХТТ и ХК Томского политехнического университета. Система учитывает влияние межмолекулярных взаимодействий на показатели качества получаемого продукта. Использование данной программы позволяет оптимизировать потоки, вовлекаемые в процесс смешения и выбирать необходимое количество добавок и присадок, для получения продукта заданного качества, а так же рассчитывать себестоимость получаемых бензинов.
С целью оценки используемой математической модели на адекватность производилось сравнение расчетных параметров получаемых рецептур с фактическими. Для этого использовались данные с промышленной установки компаундирования бензинов. При этом погрешность при расчете октановых чисел моторным методом не превышает одного пункта, что соответствует требованиям к поверяемости.
Производился подбор рецептур высокооктановых бензинов марок АИ- 92 и АИ-95 с точки зрения экономической эффективности. Для бензина АИ-92 разработано четыре рецептуры, из которых наиболее низкая стоимость составляет 18062 рублей, а для бензина АИ-95 - 19616 рублей. При этом каждый вариант соответствует ГОСТ Р 51866-2002. Такой результат достигается за счет использования большего объема потоков с относительно низкой стоимостью, таких как ГО БКК и крекинг КТ-1.
Разработаны рецептуры бензинов с октановыми числами 92 и 95, с содержанием некондиционного продукта 50% масс. и рассчитана их себестоимость. Для бензина марки АИ-92 наиболее низкая стоимость составляет 21255 рублей, а для АИ-95 - 22971 рубль.
Был произведен расчет статического насадочного смесителя для компаундирования товарных бензинов. Смеситель обладает следующими характеристиками: диаметр смесителя равен 250 мм, длина 1550 мм, толщина стенки корпуса 4 мм, корпус изготовлен из стали 09Г2С (ГОСТ 5520-62), материал деталей аппарата, соприкасающихся с смесью - высоколегированная коррозионностойкая сталь 09Г2С, насадка изготавливается из листа или ленты из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм, корпус покрыт теплоизоляцией из совелита толщиной 30 мм, смеситель установлен на 2 опорах.
