Математическое моделирование процесса гидроочистки дизельного топлива

Был изучен процесс гидроочистки, составлена формализованная схема превращений серосодержащих соединений, определена взаимосвязь фракционного состава дизельных топлив с содержанием сернистых соединений, рассчитали фактор Тиле.

Введение …………………………………………………………………………………………….. 14
1 Процесс гидроочистки ………………………………………………………………………. 17
1.1 Сераорганические соединения в сырье нефтепереработки ……………….. 18
1.2 Химизм процесса …………………………………………………………………………… 19
1.3 Катализ в гидроочистке …………………………………………………………………. 23
1.4 Технология гидроочистки ………………………………………………………………. 27
1.5 Стандарты, регулирующие качество дизельного топлива …………………. 33
1.6. Ограничения по содержанию серы в Российской Федерации …………… 36
1.7 Влияние термодинамических параметров ……………………………………….. 38
2. Экспериментально-практическая часть ……………………………………………… 43
2.1 Формализованная модель процесса гидроочистки ……………………………. 43
2.2 Взаимосвязь фракционного состава дизельных топлив с содержанием
сернистых соединений …………………………………………………………………………. 47
2.3 Расчѐт фактора Тиле ………………………………………………………………………. 53
2.4 Построение кинетической модели процесса …………………………………….. 56
2.5 Модель реактора идеального вытеснения ………………………………………… 57
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение . 60
3.1 Предпроектный анализ…………………………………………………………………… 60
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………….. 60
3.1.2 Диаграмма Исикавы …………………………………………………………………… 61
3.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………. 61
3.1.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ………………………………………………………………………………………. 63
3.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………. 64
3.3 Планирование управления научно-техническим проектом ……………….. 68
3.3.1 Иерархическая структура работ проекта………………………………………. 68
3.3.2 Контрольные события проекта ……………………………………………………. 69
3.3.3 План проекта ……………………………………………………………………………… 69
3.3.4 Бюджет научного исследования ………………………………………………….. 71
3.3.5 Организационная структура проекта……………………………………………. 76
3.3.6 Матрица ответственности ………………………………………………………….. 77
3.3.7 План управления коммуникациями проекта ………………………………… 78
3.3.8 Реестр рисков проекта ……………………………………………………………….. 79
3.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования …………………… 79
3.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………… 79
4 Социальная ответственность ……………………………………………………………… 83
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 83
4.2 Производственная безопасность …………………………………………………….. 84
4.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………… 85
4.2.1.1 Неудовлетворительные показатели микроклимат ……………………… 85
4.2.1.2 Недостаточное освещение рабочей зоны ………………………………….. 86
4.2.1.3 Напряженность рабочего процесса…………………………………………… 87
4.2.1.4 Неудовлетворительная работа системы вентиляции ………………….. 88
4.2.1.5 Поражение электрическим током ……………………………………………. 89
4.2.1.6 Возникновение пожара ……………………………………………………………. 89
4.2.2 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов …………………………………………………………………………….. 90
4.2.2.1 Неудовлетворительные показатели микроклимат …………………….. 90
4.2.2.2 Недостаточное освещение рабочей зоны …………………………………. 90
4.2.2.3 Напряженность рабочего процесса ………………………………………….. 91
4.2.2.4 Неудовлетворительная работа системы вентиляции …………………. 91
4.2.2.5 Поражение электрическим током …………………………………………… 92
4.2.2.6 Возникновение пожара …………………………………………………………… 92
4.3 Экологическая безопасность ………………………………………………………….. 94
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 95
Заключение …………………………………………………………………………………………. 97
Список используемых источников ………………………………………………………… 99
Приложение I …………………………………………………………………………………….. 104

В результате выполнения выпускной квалификационной работы был
исследован процесс гидроочистки дизельного топлива. Описаны основные
принципы построения математических моделей и обоснован механизм
построения математической модели для данного процесса.
Для построения данной математической модели гидроочистки
дизельного топлива принято важное допущение – выделили 5 ключевых
компонентов и в дальнейшем ведем расчет по ним.
Рассмотрели взаимосвязь фракционного состава дизельных топлив с
содержанием сернистых соединений. Максимальная концентрация
бензтиофенов в сырье предполагается, когда большая часть сырья (96%)
выкипает до температуры , для дибензтиофенов – , для
сульфидов – 2 2 .
Рассчитали фактор Тиле, доказали, что все интересующие нас
химические процессы происходят в кинетической области .
Разработана математическая модель, которая представляет собой
систему дифференциальных уравнений, выражающую изменение
концентраций реагентов, таких как сульфидов, насыщенных и ароматических
углеводородов бензотиофенов и дибензотиофенов.
Также данная работа была рассмотрена со стороны финансового
менеджмента, ресурсоэффективности, ресурсосбережения и социальной
ответственности.
Рассчитан интегральный показатель эффективности (4,29),
интегральный показатель ресурсоэффективности (4,25), а также
интегральный финансовый показатель разработки (0,99). Полученные
значения позволяют судить о приемлемости текущей разработки с позиции
финансовой и ресурсной эффективности.
Были анализированы вредные и опасные факторы, которые могут
повлиять на результат выполнения работы.

1. Азев В.С. Влияние соединений серы на противоизносные свойства
дизельных топлив / В.С. Азев, А.В. Середа. – Москва: Изд-во ТУМА ГРУПП,
2009. – с.23-27.