Расчет процесса гидроочистки (реактор цилиндрической формы с высотой 8,64 метров и диаметром реакционной зоны 2,88 метра)

            Универсальным способом облагораживания сырья каталитического крекинга является процесс гидроочистки. Применение этого процесса позволяет повысить качество и выход светлых продуктов, в основном бензина, а также существенно уменьшить образование кокса и содержание SO_x в дымовых газах регенератора, что имеет большое экологическое значение. Кроме того, можно увеличить производительность установки по свежему сырью. На установках, производительность которых лимитируется не выжигом кокса, а другими факторами, гидроочистка сырья приводит к увеличению выработки бензина.

В результате гидроочистки сырья с высоким содержанием азот- и металлоорганических соединений стабильность работы катализатора крекинга значительно возрастает.

В данном курсовом проекте необходимо рассчитать: выход гидроочищенного дизельного топлива, водород пошедший на гидроочистку, материальный и тепловой баланс, потери напора в слое катализатора.

Убедиться в том, что потеря напора катализатора не превышает предельно допустимых значений 0,2 – 0,3МПа.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

1 Аналитический обзор…………………………………………………….5

2 Инженерная часть………………………………………………………...7

3 Расчетная часть:

3.1. Расчет выхода гидроочищенного дизельного топлива……….9

3.2. Расход водорода на гидроочистку……………………………..9

3.3. Расчет материального баланса…………………………………11

3.4. Расчет теплового баланса………………………………………13

3.5. Расчет потери напора в слое катализатора……………………13

Заключение…………………………………………………………………15

Список используемой литературы………………………………………..16

Исходные данные

Вариант 06

Производительность установки гидроочистки дизельного топлива по                        сырью – 1,0 млн.т/год;

Фракционный состав 180-370 °С;

Плотность сырья 855 кг/м³;

Содержание серы: Sм=0,2; Sс=1,0; Sд=0,4; Sт=0,4; Sост=0,05;

Содержание непредельных углеводородов 5 % масс, степень удаления непредельных углеводородов 90 %;   

Давление 3,5 МПа;

Кратность циркуляции водород содержащих газов 250 нм³/м³;

Содержание водорода в водород содержащем газе а = 0,3 %;

Молекулярная масса ЦВСГ 7,5 кг/кмоль;

Объем катализатора 56 м³;

Отношение высоты к диаметру объема катализатора H/D = 3/1;

Динамическая вязкость смеси 1,75*10^-6 Па*с;

γ_н/γ_к=550/1200.

         Гидроочистка проводится с целью удаления из нефтяных фракций таких нежелательных компонентов как сера, азот, кислород и металлорганические соединения, а также для гидрирования олефинов и диеновых углеводородов. В некоторых случаях для улучшения качества топливных дистиллятов требуется также гидрирование ароматических углеводородов.

Бензиновые фракции прямой перегонки нефти, термического крекинга и коксования подвергают гидроочистке с целью подготовки качественного сырья каталитического риформинга до содержания серы менее 1 г/т, азота – менее 1 г/т и отсутствия кислорода и олефинов.

Керосино-газойлевые фракции прямой перегонки и деструктивного происхождения подвергают гидроочистке с целью снижения содержания серы до норм, соответствующих требованиям качественного компонента дизельного топлива (<0,2% масс.), и улучшения химической стабильности.

Вакуумный газойль подвергают гидроочистке для получения высококачественного сырья каталитического крекинга. Процессы гидрокрекинга вакуумного газойля и остаточных фракций, близкие по технологии к гидроочистке, используют для углубления переработки нефти.

Гидроочистка проводится при температурах 340 – 430°С и давлении водорода 5 – 7МПа. Сырьем для гидроочистки являются в основном сернистые бензины, дизельные топлива, газойль прямой гонки, вакуумный газойль и смазочные масла. Целевым продуктом – обессеренные топливные фракции и масла. Сернистые соединения являются отравляющими веществами для каталитического риформинга. Особенно это важно при использовании дорогостоящих платиновых и рениевых катализаторов. При гидроочистке гетероатомные соединения превращаются в углеводороды и гетероатомные газы, а «очищенные» топливные фракции используются