Проектирование установки каталитического риформинга (+ реферат)

В работе рассматриватся проектирование установки каталитического риформинга. ...

Введение………………………………………………………………………………….9
1. Аналитический обзор………………………………………………………………..10
1.1 Химические основы процесса каталитического риформинга…………………...10
1.1.1 Превращении алканов……………………………………………………………10
1.1.2 Превращение циклоалканов……………………………………………………..12
1.1.3 Превращение аренов……………………………………………………………..14
1.2 Основные направления в совершенствовании технологии каталитического риформинга…14
1.2.1 Катализаторы процесса…………………………………………………………..14
1.2.2 Варианты реконструкции установок каталитического риформинга………....19
1.2.3 Процесс платформинг компании UOP…………………………………………..22
1.3 Влияние основных факторов процесса на выход и качество продуктов……….25
1.3.1 Влияние температуры…………………………………………………………….25
1.3.2 Влияние давления………………………………………………………………...25
1.3.3 Влияние объемной скорости подачи сырья……………………………………..26
1.3.4 Кратность циркуляции ВСГ……………………………………………………..26
1.3.5 Качество сырья……………………………………………………………………26
1.4.Промышленные установки каталитического риформинга……………………..27
1.4.1.Установка каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора…………28
1.4.2 Установка каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора……29
2. Обоснование выбора катализатора…………………………………………………31
3 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции…..32
4 Описание технологической схемы………………………………………………….33
5 Материальные балансы………………………………………………………………38
5.1 Материальный баланс реакторов…………………………………………………39
5.1.1 Материальный баланс первого реактора………………………………………44
5.1.2 Материальный баланс второго реактора……………………………………….48
5.1.3 Материальный баланс третьего реактора………………………………………52
5.2 Материальный баланс сепаратора………………………………………………..54
5.3 Материальный баланс колонны стабилизации …………………………………55
5.4 Материальный баланс рефлюксной емкости ……………………………………55
6 Технико-технологические расчеты…………………………………………………57
6.1 Расчет первого реактора…………………………………………………………...57
6.1.1 Тепловой баланс первого реактора…………………………………………….57
6.1.2 Расчет основных размеров первого реактора………………………………….61
6.2 Расчет второго реактора……………………………………………………………65
6.2.1 Тепловой баланс второго реактора……………………………………………...65
6.2.2 Расчет основных размеров второго реактора………………………………….68
6.3 Расчет третьего реактора…………………………………………………………..71
6.3.1 Тепловой баланс третьего реактора…………………………………………….71
6.3.2 Расчет основных размеров третьего реактора…………………………………74
6.4 Расчет сепаратора…………………………………………………………………..77
6.5 Расчет колонны стабилизации…………………………………………………..78
6.5.1 Расчёт давления в колонне……………………………………………………80
6.5.2 Расчет температуры верха и низа колонны…………………………………..81
6.5.3 Расчет доли отгона сырья при подаче его в колонну………………………….82
6.5.4 Расчет минимального числа ступеней разделения, минимального и рабочего флегмового числа………………………83
6.5.5 Расчет числа тарелок колонны и определение места ввода питания в колонну………84
6.5.6 Расчет диаметра колонны……………………………………………………...86
6.5.7 Расчет высоты колонны………………………………………………………..87
6.6 Расчет рефлюксной емкости……………………………………………………88
6.7 Расчет печи нагрева …………………………………………………………….89
6.7.1 Расчёт процесса горения……………………………………………………....89
6.7.2 К.П.Д. печи, ее тепловая нагрузка и расход топлива……………………….93
6.8 Расчет теплообменника …………………………………………………………..94
6.9 Расчет аппарата воздушного охлаждения…………………………………… ..96
6.10 Расчет насосов…………………………………………………………………..98
6.11 Расчет компрессоров……………………………………………………………99
7. Механический расчет ……………………………………………………………101
7.1 Механический расчет реактора Р-001………………………………………….101
7.1.1 Расчет толщины обечайки……………………………………………………101
7.1.2 Расчет толщины днища…………………………………………………………101
7.1.3 расчет диаметра штуцеров…………………………………………………….102
7.1.4 Расчет и подбор опоры………………………………………………………..102
8. Аналитический контроль производства………………………………………….103
9 Контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации……………105
9.1 Цель и назначение автоматизации…………………………………………….105
9.2 Функциональная схема автоматизации…………………………………………107
9.2.1 Параметры контроля……………………………………………………………107
9.2.2 Параметры регулирования……………………………………………………108
10 Обеспечение производственной, промышленной и экологической безопасности……………119
10.1 Характеристика проектируемого объекта……………………………………119
10.2 Категорирование и классификация производственных помещений и наружных установок по пожаро- и взрывоопасности…………………………………………………119
10.3 Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве……………….120
10.4 Основные опасные факторы производства……………………………………123
10.5 Средства индивидуальной защиты…………………………………………..123
10.6 Микроклимат…………………………………………………………………..125
10.7 Вентиляция и отопление………………………………………………………126
10.8 Освещение……………………………………………………………………..127
10.9 Шум и вибрация…………………………………………………………………128
10.10 Обеспечение электробезопасности……………………………………………129
10.11 Защита от статического электричества………………………………………130
10.12 Молниезащита………………………………………………………………..131
10.13 Пожарная профилактика, методы и средства тушения…………………….131
10.14 Экологичность объекта………………………………………………………..132
10.15 Заключительная часть………………………………………………………….133
11. Строительная часть проекта……………………………………………………...134
12 Экономическое обоснование проекта……………………………………………135
12.1 Основные информационные данные…………………………………………..135
12.2 Сводный товарный баланс установки каталитического риформинга………..135
12.3 Расчет затрат на капитальное строительство………………………………….136
12.4 Проектно-сметный расчет………………………………………………………137
12.5 Расчет численности и фонда заработной платы персонала…………………..138
12.6 Калькуляция себестоимости продукции……………………………………….139
12.6.1 Расчет энергетических затрат………………………………………………..139
12.6.2 Калькуляция себестоимости продукции……………………………………140
12.7 Расчет технико-экономических показателей………………………………..142
12.8 Расчет чистой приведенной стоимости………………………………………143
13 Стандартизация………………………………………………………………….146
Заключение………………………………………………………………………….147
Список использованных источников………………………………………………148
Приложение А……………………………………………………………………….150
Приложение В……………………………………………………………………….151

Нефтепереработка сегодня – это крупная передовая отрасль нашей промышленности. Нефтяные топлива являются важнейшим источником энергии. Эту роль они сохранят и в течении ближайших десятилетий [1, с. 316].
Единственным процессом производства высокооктановых компонентов автомобильного бензина, получившим широкое применение в России, является каталитический риформинг [2, с. 5].
Процесс каталитического риформинга предназначен для повышения детонационной стойкости бензинов и получения индивидуальных ароматических углеводородов, главным образом бензола, толуола, ксилолов - сырья нефтехимии. Важное значение имеет получение в процессе дешевого водородсодержащего газа для использования в других гидрокаталитических процессах. Значение процессов каталитического риформинга в нефтепереработке существенн о возросло в 90-е гг. в связи с необходимостью производства неэтилированного высокооктанового автобензина [3, с. 5].
Бензиновые фракции большинства нефтей содержат 60 - 70 % парафиновых, 10 % ароматических и 20 —30 % пяти- и шестичленных нафтеновых углеводородов. Среди парафиновых преобладают углеводороды нормального строения и монометилзамещенные их изомеры. Нафтены представлены преимущественно алкилгомологами циклогексана и циклопентана, а ароматические - алкилбензолами. Такой со¬став обусловливает низкое октановое число прямогонного бензина, обычно не превышающего 50 пунктов (по ММ).
Помимо прямогонных бензинов, как сырье каталитического риформинга использу-ют бензины вторичных процессов - коксования и термического крекинга после их ...........

При выборе контроллера решающими факторами являются:надежность модулей ввода/вывода;скорость обработки и передачи информации;широкий ассортимент модулей;простота программирования;распространенность интерфейса связи с ЭВМ.Данным условиям удовлетворяет контроллеры фирмы Moore Products Company, также контроллеры Allen Bradley SLC 5/04 корпорации Rockwell (семейство SLC 500 малых программируемых контроллеров), контроллеры YS 170 YOKOGAWA и контроллеры серии TREI-Multi.В данном проекте технические средства нижнего уровня построены на базе контроллеров фирмы Moore Products Company: подсистема РСУ на контроллере APACS+; подсистема ПАЗ на контроллере QUADLOG.1) В контроллере APACS+ использованы новейшие технологические идеи, реализованные на платформе, эффективность которой многократно проверена на сотнях систем. Все это придает уверенность в быстром вводе системы в эксплуатацию и минимальном времени простоя.Контроллеры APACS + могут управлять работой отдельных агрегатов (установок) (30-50 контуров регулирования); технологических участков (150 контуров регулирования); цехов с непрерывными и периодическими процессами. Каждый модуль APACS + имеет встроенные средства углубленной самодиагностики, которые ускоряют и облегчают диагностику ошибок и помогают правильной работе схем резервирования.2) Контроллер QUADLOG имеет также несколько модулей. Стандартный аналоговый модуль (SAM) входит в семейство модулей ввода/вывода. Он предназначен для подключения аналоговых и дискретных сигналов. Модуль SAM обеспечивает высокую пропускную способность для стандартных сигналов ввода/вывода (аналоговые входные сигналы (4-20) мА, аналоговые выходные сигналы (4-20) или (0-20) мА, а также дискретные входы и выходы). К модулю SAM можно подключить до 32 каналов. Каждый канал может быть сконфигурирован для работы с аналоговым входом (4-20) мА, аналоговым выходом (4-20) мА или (0-20) мА, дискретным входом или дискретным выходом. Стандартный дискретный модуль (SDM) имеет 32 канала ввода/вывода, каждый из к них может быть сконфигурирован как дискретный вход/выход, дискретный импульсный выход. Система QUDLOG полностью интегрирована с системой управления технологическими процессами APACS. Это позволяет использовать данные системы безопасности в стратегии управления технологическими процессом, а также использовать один операторский интерфейс и средства программирования, что устраняет необходимость дополнительных усилий при установке, конфигурировании, обслуживании и обучении персонала, а также при организации связи систем управления безопасностью и технологическими процессами.Выбор ЭВМ обусловлен:богатейшим выбором программного и аппаратного обеспечения для любого рода деятельности;достаточно высоким быстродействием и необходимым объемом оперативной памяти с возможностью наращивания;невысокой стоимостью ЭВМ, ее надежностью.Для решения задач, предусмотренных данной работой, используем ЭВМ на основе современного процессора Intel Pentium III c тактовой частотой 600 МГц.