СОДЕРЖАНИЕ стр.
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
1.1 Основные характеристики дизельного топлива 10
1.1.1 Вязкость и плотность 10
1.1.2 Цетановое число 11
1.1.3 Содержание серы 11
1.1.4 Содержание воды и твердых взвешенных частиц 12
1.1.5 Температурные характеристики 13
1.1.6 Смазывающие характеристики 14
1.1.7 Химический состав 14
1.2 Особенности технологических процессов гидроочистки дизельного топлива 16
1.2.1 Механизм процесса гидроочистки 16
1.2.2 Ключевые факторы, определяющие эффективность технологии гидроочистки 19
1.3 Катализаторы гидроочистки дизельного топлива 23
1.4 Технологическое оборудование для гидроочистки дизельного топлива 26
1.4.1 Реакторы гидроочистки 26
1.4.2 Технологические установки гидроочистки 27
1.5 Заключение к литературному обзору 32
2 КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 34
2.1 Выбор технологической схемы установки 34
2.2 Выбор катализатора 36
2.3 Расчёт основных параметров реактора-сепаратора 37
2.4 Разработка конструкции реактора-сепаратора 43
3 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ 49
3.1 Мероприятия по безопасной эксплуатации установки гидроочистки 49
3.1.1 Обеспечение нормальной работы установки 49
3.1.2 Нормальная остановка установки 52
3.1.3 Подготовительные операции к запуску установки 53
3.2 Мероприятия по техническому обслуживанию и ремонту установки гидроочистки 55
3.2.1 Подготовка основного оборудования к ремонту 55
3.2.2 Загрузка катализатора 56
3.2.3 Выгрузка катализатора 57
3.2.4 Продувка и испытание на герметичность 57
3.2.5 Окончательное испытание на герметичность и создание защитной газовой подушки 58
3.2.6 Обкатка перекачивающего оборудования 58
3.2.7 Подготовка к ремонту колонн, емкостей, сепараторов 59
3.2.8 Подготовка насосов к ремонту 60
3.2.9 Подготовка к ремонту теплообменников, холодильников 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63
Приложение А. Отчёт о патентных исследованиях 67
Приложение Б. Программа расчёта параметров установки 86
Приложение В. Графические материалы 93
Тенденции развития мирового потребления нефтепродуктов показывают, что в ближайшие 10 лет производство дизельного топлива будет увеличиваться, а производство бензина начнет уменьшаться (в процентном отношении к общему объему потребления нефти). В текущий момент времени наибольшая часть мирового потребления бензина приходится на США, тогда как Европа находится на пути ускоренного перехода к дизельному топливу с отходом от бензина. Движущей силой данных процессов стал быстрый рост парка дизельных автомобилей в Европе. Экономия, по сравнению с карбюраторными двигателями, может достигать 20% на каждом литре топлива или 40% в денежном эквиваленте [1].
Глубокая переработка нефти деструктивными методами с последующим гидроочисткой дистиллятов является наиболее экономичным способом производства больших объёмов моторных топлив. Вступление в силу требований Технического регламента, соответствующего спецификациям Евро-4 и Евро-5, способствуют полному прекращению выпуска дизельного топлива с повышенным содержанием серы.
Основным промышленным процессом очистки топлив в России является процесс каталитической гидроочистки, основанный на реакциях гидрогенизации, в результате которых органические соединения серы, кислорода и азота гидрируются в среде водорода на катализаторах с образованием сероводорода, воды, аммиака и углеводородов [2].
Согласно генеральной схемы развития нефтепереработки в России до 2020 г. одним из основных направлений развития отрасли определен значительный рост производства дизельного топлива - на 40% (с реализацией на внутреннем рынке до 45 млн. т/год) при стабилизации объема переработки нефти на текущем уровне [3].
Вместе с тем развитие нефтеперерабатывающей промышленности в России связывают с расширением инфраструктуры и повышения обеспеченности регионов топливными ресурсами за счёт создания малогабаритных установок для переработки нефтяного сырья (мини-НПЗ). Поэтому разработка и внедрение сравнительно небольших технологических установок для переработки нефтяного сырья с получением дизельных моторных топлив и их подготовки, в том числе гидроочистки, являются актуальными задачами на сегодняшний день.
Таким образом, в данной работе:
- рассмотрены основные характеристики и свойства дизельного топлива;
- проанализированы особенности процесса гидроочистки дизельного топлива на различных типах установок гидроочистки;
- выполнен обзор катализаторов и основного оборудования для установок гидроочистки;
- разработана технологическая схема установки;
- выполнен расчет основных параметров реактора-сепаратора для гидроочистки дизельного топлива и на его основе сконструировали реактор с заданными параметрами по расходу, степени обессеривания дизельной фракции;
- разработаны мероприятия по безопасной эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту установки гидроочистки.
При конструировании реактора применена инновационная разработка компании РИФИНГ по части усовершенствования газовых форсунок на защитной тарелке верхней секции реакторного аппарата.
Внедрение отечественных катализаторов гидроочистки исключит зависимость российской нефтеперерабатывающей отрасли от зарубежного рынка катализаторов.
