Download miễn phí Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống sản xuất xăng chất lượng cao từ nguyên liệu là xăng nặng với năng suất 400.000 tấn xăng nặng/năm



 
MụC LụC
MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG I: VÀI NÉT VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỎ 6
1.1 Giới thiệu chung về dầu mỏ 6
1.2. Xăng và các phương pháp nâng cao chất lượng xăng 7
1.3 Vai trò của quá trình Reforming và Cr-acking trong công nghệ chế biến dầu mỏ 12
Chương II: Quá trình reforming xúc tác xăng nặng 14
2.1. Nguyên liệu của quá trình 15
2.2. Các phản ứng xảy ra trong quá trình 16
2.3. Xúc tác trong quá trình Reforming xúc tác 21
2.3.1. Đặc điểm chung của xúc tác reforming 21
2.3.2. Vai trò của xúc tác trong việc cải tiến quá trình 25
2.3.3. Sự thay đổi của xúc tác trong quá trình làm việc 25
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Reforming xúc tác 30
2.4.1. Chất lượng nguyên liệu 30
2.4.2. Áp suất 33
2.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 35
2.4.4. Ảnh hưởng của tốc độ thể tích 36
2.4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ khí giữa H2 tuần hoàn và nguyên liệu (bội số tuần hoàn khí) 37
2.4.6. Ảnh hưởng của hiệu ứng nhiệt 38
2.5. Công nghệ Reforming xúc tác 39
CHƯƠNG III: TÍNH THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 45
3.1 Tính công nghệ 46
3.1.1 Cân bằng chất và nhiệt 46
3.1.2 Tính các thông số cần thiết: 52
3.1.3 Phần viết chương trình bằng ngôn ngữ PASCAL 54
3.1.4 Phần chạy chương trình 59
3.2 Tính cơ khí 63
3.2.1 Tính thân thiết bị 63
3.2.2. Tính đáy (nắp) thiết bị 66
3.2.3 Tính tai treo 67
3.2.4 Tính bích giữa nắp và đáy (loại bích phẳng hàn) 69
3.2.5 Tính bulông lắp nắp-thân. 70
3.2.6 Tính hệ thống đỡ xúc tác 72
3.2.7 Tính hệ thống phân phối khí 75
3.2.8 Tính bích cửa nạp liệu 76
3.2.9 Tính ống dẫn sản phẩm và bích nối giữa ống này và cửa ra của sản phẩm 76
Chương IV: TÍNH LÒ ĐỐT 78
4.1 Tính công nghệ. 78
4.1.1. Tính lượng dầu FO cần đốt. 78
4.1.2. Tính chiều dài mỗi ống xoắn, số lượng ống xoắn. 81
4.2. Tính cơ khí giàn ống và lò. 89
4.2.1. Tính vòi phun. 90
4.2.2 Tính lò 96
CHƯƠNG V: AN TOÀN LAO ĐỘNG 106
5.1. Các biện pháp an toàn đối với thiết bị. 106
5.2. Các yêu cầu an toàn đặt ra đối với một kỹ sư thiết kế. 106
KẾT LUẬN 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO 109
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-do_an_tinh_toan_va_thiet_ke_he_thong_san_xuat_xang.VP7T1S5Sxm.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51561/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

n thấy có trị số octan cao thì thường sử dụng nguyên liệu có giới hạn sôi là 85 ¸ 180 0C và 105 ¸ 180 0C. Đặc biệt để nhận xăng có trị số octan 95 ¸ 100 thì sử dụng phân đoạn xăng nặng có t0s = 105 ¸ 180 0C. Ảnh hưởng thành phần hydrocarbon trong nguyên liệu đến hiệu suất và chất lượng của xăng và hiệu suất khí H2 được thể hiện ở Bảng IV-c.
Bảng IV-c
Hiệu suất các sản phẩm
tính theo nguyên liệu
Nguyên liệu phân đoạn 134¸1900C có hàm lượng parafin thấp
Nguyên liệu phân đoạn 134¸1930C có hàm lượng parafin cao
Hydro
m3/m3
% trọng lượng
138
1,6
81
1,0
Khí khô (C1¸C3) (m3/m3)
32
58
Butan (% thể tích)
65
13,2
Pentan (% thể tích)
5,7
12,0
Xăng đã khử Butan % thể tích
% trọng lượng
85,0
87,6
76,6
79,1
Hàm lượng hydrocarbon thơm
Tất cả % trọng lượng
Tạo thành trong quá trình (% trọng lượng)
trong đó tạo ra từ parafin
63,4
40
1,8
47
31,1
11,3
Đặc tính của xăng đã khử butan
Trị số octan theo phương pháp nghiên cứu
áp suất hơi bão hoà (mmHg)
Tỷ trọng ở 20 0C (g/m3)
95,8
110
0,81
95,2
210
0,783
Thành phần phân đoạn:
tsđ
10%
50%
90%
tsc
50
106
150
180
221
50
71
136
169
214
Qua bảng số liệu ta thấy rõ sự ảnh hưởng thành phần nguyên liệu đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm thu của quá trình với nguyên liệu là phân đoạn xăng 135 ¸ 195 0C có hàm lượng parafin chứa trong nguyên liệu khác nhau.
Phân đoạn 134 ¸ 190 0C lấy từ dầu Venexuela có chứa 36,5% trọng lượng parafin, 40,1% trọng lượng naphten và 23,4% hydrocarbon thơm.
Phân đoạn 134 ¸ 193 0C lấy từ dầu Kuveyta chứa 63,3% trọng lượng parafin, 20,3% trọng lượng naphten và 15% hàm lượng hydrocarbon thơm. Từ các số liệu của bảng trên ta thấy kết quả sản phẩm thu từ nguyên liệu chứa hàm lượng parafin cao thì hiệu suất khí tăng lên và hiệu suất xăng Reforming giảm xuống đồng thời hiệu suất hydrocarbon thơm thành phần phân đoạn nhẹ hơn, áp suất hơi bão hoà cao hơn.
Nếu với mục đích của quá trình Reforming để nhận các hydrocarbon thơm làm nguyên liệu cho tổng hợp hoá dầu thì chọn nguyên liệu có phân đoạn sôi hẹp. Để sản xuất benzen thì dùng nguyên liệu có giới hạn sôi là 62 ¸ 85 0C, để sản xuất tuluen dùng phân đoạn 85 ¸ 120 0C, để sản xuất xylen thì dùng phân đoạn 120 ¸ 140 0C.
Ảnh hưởng của thành phần hydrocarbon trong nguyên liệu đến hiệu suất các hydrocarbon thơm khi Reforming các phân đoạn xăng hẹp có thể thấy rõ ở bảng IV-d.
Bảng IV-d
Chỉ tiêu
Nguyên liệu
naphten
parafin
Giới hạn sôi (0C)
60 ¸ 85
105¸140
60 ¸ 85
105¸140
Thành phần hydrocarbon thơm (% trọng lượng)
naphten
parafin
thơm
53
38,4
8,6
38,7
42,2
19,1
25,5
69,2
5,3
24,7
62
13,3
Hiệu suất hydrocarbon thơm
trong đó:
benzen
tuluen
xylen
41,4
36,8
-
-
55,8
-
10,8
35,8
19,2
16,1
-
-
37,7
-
-
24
Qua bảng IV-d ta thấy, trong mọi trường hợp khi trong nguyên liệu có hàm lượng naphten cao hơn thì hiệu suất hydrocarbon thơm cần nhận cao hơn. Khi trong nguyên liệu chứa các tạp chất như N2, S, O thì hiệu suất quá trình và trị số octan của xăng sản phẩm giảm xuống. Do đó hàm lượng các chất này trong nguyên liệu càng bè càng tốt. Giới hạn cho phép là:
- Hàm lượng S trong nguyên liệu không lớn hơn 2.10-3%
- Hàm lượng N2 không lớn hơn 0,5.10-4%
- Hàm lượng nước không lớn hơn 5.10-4%
Tóm lại để đảm bảo hiệu suất và chất lượng xăng thì nguyên liệu đầu vào phải được xử lý cẩn thận thoả mãn các yêu cầu đối với nguyên liệu.
2.4.2. Áp suất
Các phản ứng chính của quá trình Reforming xúc tác đều kèm theo sự tăng thể tích (như phản ứng dehydro hoá n - parafin, phản ứng dehydro naphten). Dưới góc độ nhiệt động học thì áp suất cao sẽ cản trở quá trình tạo ra hydrocarbon thơm, nhưng nếu qúa thấp thì phản ứng Cr-acking xảy ra mạnh, dẫn đến tạo cốc nhiều ảnh hưởng lớn đến độ hoạt tính của xúc tác. Áp suất trong các reactor được quyết định bởi độ hoạt tính và tính lựa chọn của xúc tác. Trước đây dùng xúc tác Mo/Al2O3 thì áp suất chọn là 15 ¸ 20at, nếu dùng Pt/Al2O3 thì áp suất chọn phải là 20 ¸ 40at.
Vì vậy áp suất trong hệ thống ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tạo hydrocarbon thơm và trị số octan của xăng sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến thời gian làm việc của xúc tác.
Sự ảnh hưởng của áp suất lên quá trình Reforming xúc tác
phân đoạn 60 - 1200C
465
485
505
20
25
30
35
40
HiÖu suÊt hydro carbon
th¬m
H×nh V-e
40at
20at
Khi giảm áp suất làm việc thì sẽ tăng mức độ khử hydro các naphten, khử hydro và vòng hoá các parafin đồng thời giảm tốc độ phản ứng hydro Cr-acking và khử alkyl. Kết quả là tăng hiệu suất hydro, tăng khả năng ổn định của xăng. Với hàm lượng hydrocarbon thơm lớn thì trị số octan của xăng cao. Nhưng khi áp suất giảm thì tốc độ phản ứng tạo cốc bám trên bề mặt xúc tác tăng dẫn đến hoạt tính của xúc tác và tuổi thọ giảm xuống. Do đó việc chọn áp suất làm việc trong hệ thống sao cho phù hợp là rất cần thiết. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ nói chung và trong chế biến dầu mỏ nói riêng thì xúc tác đang được cải thiện từng ngày kèm theo điều kiện về áp suất giảm xuống mà không ảnh hưởng đến hiệu suất, chất lượng xăng và độ bền của xúc tác.
Bảng IV-f cho ta thấy sự phụ thuộc của thành phần hydrocarbon trong sản phẩm cũng như trị số octan vào áp suất
Bảng IV-f
Chỉ tiêu
35at
49at
63at
Hiệu suất sản phẩm tính theo nguyên liệu
- Xăng đã khử propan:
(% thể tích)
(% trọng lượng)
- Xăng với áp suất hơi bão hoà 520mmHg
- Hydro
(m3/m3)
(% trọng lượng)
92,6
95,5
97,3
122
1,4
92.9
95,7
96,4
87
1
93,2
96
92,4
51
0,6
Đặc tính của xăng với áp suất hơi bão hoà 520mmHg
- Trị số octan
- Hàm lượng hydrocarbon thơm (% thể tích)
- Phân đoạn trong xăng đã khử propan t0 sôi đến 100 0C
85,1
53,9
12,7
84,1
47,3
18.9
84,8
45,4
22,7
2.4.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ để tiến hành Reforming xúc tác cỡ khoảng 480 ¸ 520 0C. Khi điều kiện áp suất và tốc độ thể tích không thay đổi nếu ta giảm nhiệt độ xuống dẫn đến tăng hiệu suất xăng giảm hiệu suất khí và giảm quá trình tạo cốc nhưng đồng thời lại giảm lượng hydrocarbon thơm. Ngược lại khi tăng nhiệt độ thì quá trình tạo ra hydrocarbon thơm tăng lên, giảm hiệu suất xăng ổn định và giảm nồng độ khí H2 trong khí tuần hoàn. Điều này được giải thích rằng: khi ở nhiệt độ cao hơn thì thuận lợi cho các phản ứng khử hydro và khử hydro vòng hoá tạo thành hydrocarbon thơm nhưng bên cạnh đó thì cũng tăng các phản ứng hydro Cr-acking dẫn đến hiệu suất khí tăng lên, tốc độ tạo cốc cũng tăng lên.
Hình IV-g
0,1
1
10
100
nhiÖt ®é (0C)
14at
21at
28at
25at
Sự phụ thuộc nhiệt độ ở điều kiện áp suất riêng phần của H2 khác nhau và tỷ lệ nồng độ cân bằng các hydrocarbon thơm và hydrocarbon naphten
Ta thấy rằng, nhiệt độ càng tăng thì hydrocarbon thơm được tạo thành cũng tăng dẫn đến trị số octan của xăng tăng. Nhưng tăng nhiệt độ đến một giới hạn cho phép nếu tăng quá giới hạn đó thì cốc sẽ tạo ra nhanh, hoạt tính của xúc tác giảm xuống. Mặt khác tốc độ phản ứng hydro Cr-acking thì sản phẩm khí sẽ tăng làm giảm hiệu suất xăng sản phẩm.
Tóm lại cũng như áp suất thì nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình Reforming xúc tác. Cho nên ...

---