Математическое моделирование процесса гидроочистки дизельного топлива с учетом дезактивации катализатора

В работе выполнено математическое моделирование процесса гидроочистки дизельного топлива, рассчитаны термодинамические параметры протекающих в процессе реакций, составлена формализованная схема превращений и кинетическая модель. В модели учтена дезактивация катализатора. С использованием модели проведены исследования влияния расхода сырья, температуры, расхода водородсодержащего газа и содержания водорода в нем на содержание серы в гидрогенизате.

Введение……………………………………………………………………….…15
1 Современные тенденции в развитии процесса гидроочистки дизельного
топлива и его роль в нефтепереработке………………………………………..18
1.1 Процессы гидроочистки в структуре современных
нефтеперерабатывающих заводов………………………………………………18
1.2 Назначение процесса гидроочистки дизельного топлива………………..21
1.3 Сырье и продукты процесса. Материальный баланс процесса…………….22
1.4 Химия и кинетика процесса…………………………………………………24
1.4.1 Общие сведения о реакциях, протекающих в условиях процесса
гидроочистки дизельной фракции………………………………………………24
1.4.2 Реакции сераорганических соединений………………………………….24
1.4.3 Реакции кислородосодержащих соединений…………………………….28
1.4.4 Реакции азотосодержащих соединений………………………………….29
1.4.5 Реакции углеводородных соединений……………………………………32
1.5 Катализаторы…………………………………………………………………33
1.5.1 Свойства катализатора…………………………………………………….33
1.5.2 Химический состав катализатора………………………………….……..34
1.5.3 Структурные показатели катализатора…………………………………..37
1.5.4 Стадии приготовления и способы регенерации катализаторов…………37
1.6 Анализ основных факторов, влияющих на эффективность процесса……41
1.6.1 Влияние температуры……………………………………………………..41
1.6.2 Влияние давления……………………………………………..….….…….43
1.6.3 Влияние объёмной скорости подачи сырья………………………………45
1.6.4 Влияние кратности циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ)…….47
1.6.5 Влияние содержания водорода в водородсодержащем газе……………..48
1.7 Принципиальная технологическая схема процесса и ее краткое
описание………………………………………………………………………….48
1.8 Роль математического моделирования в нефтепереработке. Основные
этапы разработки модели процесса гидроочистки дизельного
топлива……………………………………………………………..………….…50
2 Экспериментальная часть……………………………………………………..53
2.1 Объекты и методы исследования……………………………………………53
2.2 Компьютерная моделирующая система…………………………….………53
2.3 Промышленная установка гидроочистки дизельного топлива Киришского
НПЗ Л-24-10………………………………………………………………………57
2.4 Математическая модель с учетом дезактивации катализатора …………..58
2.5 Проверка модели на адекватность………………………………………….69
2.6 Исследования, проводимые с использованием математической
модели…………………………………………………………………………….71
3 Выводы…………………………………………………………..……………..75
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение……………………………………………………………….77
4.1 Предпроектный анализ…………………………………………………..….77
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования……………….77
4.1.2 Диаграмма Исикавы……………………………………………………….78
4.1.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации………………………80
4.1.4 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования…………………………………………………………………..…81
4.2 Инициация проекта …………………………………………………………81
4.2.1 Цели и результат проекта …………………………………………………82
4.2.2 Организационная структура проекта ……………………………………..83
4.2.3 Ограничения и допущения проекта………………..……………………..83
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом………………84
4.3.1 Иерархическая структура работ проекта…………………………………84
4.3.2 Контрольные события проекта……………………………………………84
4.3.3 План проекта………………………………………………………………..85
4.4 Бюджет научного исследования………………………..……………………88
4.5 Организационная структура проекта……………………………………….92
4.6 Матрица ответственности……………………………………………………93
4.7 Оценка сравнительной эффективности исследования…………………….93
5 Производственная безопасность…………………………………………..….95
5.1 Анализ вредных воздействий на рабочем месте…………………………..95
5.2 Анализ вредных факторов при адаптации математической модели на
производстве……………………………………………………………………..98
5.3 Экологическая безопасность……………………………………………….101
5.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду……….101
5.3.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды……………101
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………..….102
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности……104
Заключение………………………………………………………………………106
Список публикаций студента………………………………………………………………107
Список использованных источников………………………………………….108
Приложение А…………………………………………………………………..116