Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Оптимизация технологии риформинга агрегата синтеза метанола

Работа №140537

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

химия

Объем работы67
Год сдачи2023
Стоимость4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
40
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 4
1 Аналитическая часть 6
1.1 Метанол, свойства, область применения, кинетические закономерности
синтеза 6
1.2 Промышленные установки синтеза метанола и их процессы 15
2 Технологическая часть 26
2.1 Технологический процесс и схема установки ИОПУ-12,5 26
2.2 Технические проблемы действующего процесса 37
2.3 Технические решения по оптимизации. Выводы 40
3 Расчетная часть 42
3.1 Конструктивный расчет теплообменного аппарата 45
3.2 Расчет теплового баланса 52
3.3 Расчет материально-энергетического баланса после оптимизации 59
3.4 Оценка внедряемых мероприятий 63
Заключение 64
Список используемой литературы и используемых источников 65

Объектом исследования по заданию на выпускную квалификационную работу бакалавра, является технология производства метанола путем синтез- газа из газообразного углеводородного сырья - природного газа на нефтегазоконденсатном месторождении ПАО «НОВАТЭК».
Синтез-газ - представляет собой смесь оксида углерода и водорода, которая получается путем переработки различных видов сырьевых ресурсов. В наше время синтез-газ получается преимущественно из углеводородного сырья (УВС), к ним относятся природный газ (метан), попутный нефтяной газ, мазуты и бензины, однако изначально производство метанола, в самом начале его появления, базировалось на технологиях переработки угля. Основным методом производства синтез-газа принято считать, каталитическую конверсию углеводородов при помощи водяного пара, создавая при этом высокие температуры и необходимое давление. Сейчас 100 % метанола получают из синтеза-газа [5], [25] .
Метанол является востребованным продуктом нефтегазовой промышленности. Применение метанола находят практически во всех сферах деятельности человека, в качестве исходного сырья, на нем базируется значительное количество разнообразных химических соединений, такие как - синтетические смолы и пластмассы, продукты фармацевтической промышленности, пестициды для сельского хозяйства, различные эфиры для нефтехимии, кроме того возможно применение метанола и как самостоятельного продукта в качестве топлива, однако достаточно большая его доля эффективно используется в технологиях добычи природного газа для предотвращения образования гидратов, что актуально на всех месторождениях мира.
В работе рассматривается малотоннажное производство метанола в условиях арктического климата, на производствах добычи и подготовки газа.
Применение продукта, метанола, необходимо на таких производствах в первую очередь для поддержания основного технологического процесса. В связи с удаленностью крупнотоннажных производств синтеза метанола, применение малотоннажных установок с интеграцией в основной технологический процесс является не только актуальным, но и необходимым.
Предметом и объектом исследования в рамках бакалаврской работы является оптимизация процесса риформинга малотоннажного агрегата синтеза метанола из природного газа, интегрированного в технологический процесс комплексной подготовки газа.
Целью бакалаврской работы является снижение потребления энергоресурсов для производства метанола на удаленных месторождениях добычи углеводородного сырья.
Для реализации поставленной цели, в работе должны быть решены следующие задачи:
- изучить теорию физико-химических основ, свойств, области применения метанола и кинетические закономерности процесса синтеза;
- изучить и привести описание технологической схемы, процесса синтеза метанола на малотоннажном агрегате - установке ИОПУ-12,5;
- рассмотреть недостатки существующих процессов и технологий, проработать возможности оптимизации (модернизации) процесса;
- определить и проработать способ улучшения имеющейся (действующей) технологии;
- произвести технологические расчеты, базирующиеся на выбранном способе модернизации процесса и технологии.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Получение синтетического метанола хорошо изученный и освоенный промышленностью процесс. Но тем не менее благодаря недавнему тренду развития малотоннажных производств, нацеленных на узкого потребителя, имеет огромный потенциал для совершенствования применяемых технологий.
В представленной работе подтвердилось, что синтез метанола из природного газа является трудоемким и энергозатратным процессом, но так, же комплексный анализ процесса позволил выявить явные плюсы интеграции малотоннажных установок синтеза метанола, с целью удовлетворения собственных потребностей месторождений добычи природного газа, непосредственно в объекты подготовки газа, установки комплексной подготовки газа.
Как показывает опыт промышленной эксплуатации, данный вариант производства метанола для собственных нужд из товарного газа, непосредственно на месте его получения, по сути, с целью его же получения, позволяет выстроить цикл рационального природопользования, влияющий положительно в целом на все показатели предприятия.
Предложенные мероприятия в рамках данной работы позволяют снизить расход природного газа, используемого как топливного для печи риформинга, за счет интеграции в процесс конверсии газа побочного процесса транспорта товарного газа, а именно утилизации вторичных ресурсов выхлопных газов газоперекачивающего агрегата, что удовлетворяет цели работы - снижение потребления энергоресурсов для производства метанола на удаленных месторождениях добычи углеводородного сырья, и позволяет выполнить поставленные задачи.
Технико-экономическая оценка показывает фактическую экономию в денежном выражении и определяет сроки окупаемости предложения по модернизации.


1. Афанасьев С.В., Сергеев С.П., Волков В.А. Современные направления производства и переработки/С.В.Афанасьев, С.П.Сергеев, В.А.Волков// Химическая техника. Межотраслевой журнал для главных специалистов предприятий. 2017.-№11. -С.30 -32.
2. Афанасьев С.В., Трофимов Д.И., Сергеев С.П. Технология переработки газа в метанол/С.В.Афанасьев, Д.И.Трофимов, С.П.Сергеев// Химическая техника. Межотраслевой журнал для главных специалистов предприятий. 2017. -№3.-С.41-43.
3. Баранов Д.А. Процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие / Д.А. Баранов. — 3-е изд., стер. — Санкт-Петербург: Лань, 2020.
4. Ветошкин А.Г. Основы инженерной экологии: учебное пособие / А.Г. Ветошкин. — Санкт-Петербург: Лань, 2018. — 332 с.
5. Волков В.Н., Кордон М.Я. и др. Ресурсосберегающая технология
малотоннажного производства метанола прямым окислением метана и его гомологов/В.Н.Волков, М.Я. Кордонидр. - Пенза.: ФГБОУВПО
«Пензенский государственный университет», 2018. -135с.
6. Гапон В.П., Мирончук П.А., Пушкарев С.И./ Синтез метанола. М. Химия.
7. ГОСТ2222-95. Метанол технический. Технические условия. -Введ. 1995-10-10. -М.: Изд-востандартов, 2000. -16с.
8. Караваев М.М., Леонов В.Е., Попов И.Г./ Технология
синтетического метанола. М. Химия.1984.6с.
9. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия. 1973.754с.
10. Кутёпов А.М., Бондарева Т.И, Беренгартен М.Г./Общая химическая технология, Москва, "Высшая школа",1990г.
11. Мещеряков Г.В., Коммиссаров Ю.А./ Конверсия природного газа для совместных производств метанол-водород, метанол-аммиак. 2011г. Ст 72-76.
12. Москвичев Ю.А. Теоретические основы химической технологии: учебное пособие / Ю.А. Москвичев, А.К. Григоричев, О.С. Павлов. — 3-е изд., стер. — Санкт-Петербург: Лань, 2018. — 272 с.
13. Основы природопользования и энергоресурс сбережения: учебное пособие / В.В. Денисов, И.А. Денисова, Т.И. Дрововозова, А.П. Москаленко; под редакцией В.В. Денисова. — 2-е изд., стер. — Санкт- Петербург: Лань, 2019. — 408 с.
14. Расчет и проектирование массообменных аппаратов: учебное пособие / А.Н. Остриков, В.Н. Василенко, О.В. Абрамов, А.В. Логинов. — Санкт-Петербург: Лань, 2018. — 352 с.
15. Розовский А.Я. Механизм и кинетика реакций одноуглеродных молекул на Cu-содержащих катализаторах / А.Я. Розовский // Кинетика и катализ. -2003. -Т. 44. -No З.-С. 391-411.
...
Всего источников 25


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ