Разработка основного технологического оборудования установки гидроочистки дизельного топлива

Кубашев, Сымбат Муратович Научно-образовательный центр Н.М.Кижнера (НОЦ Н.М.Кижнера)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются реактор гидроочистки, кожухотрубчатый теплообменник.
Цель работы – рассчитать и подобрать реактор гидроочистки и кожухотрубчатый теплообменник для производства гидроочищенного дизельного топлива мощностью 228310 кг/ч по сырью.
В процессе исследования проводилось изучение и расчёт оборудования для производства дизельного топлива на установке гидроочистки. В результате производственной практики было выявлено, что установка гидроочистки не модернизировалась и работает с момента строительства завода.
Актуальность данной работы заключается в обновлении установки с целью выпуска продуктов соответствующих международным стандартам.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………………………. 10
1. Литературный обзор …………………………………………………………………………………………………………….. 12
1.1 Теоретические основы процесса гидроочистки ………………………………………………………………… 12
1.2 Химизм процесса гидроочистки [3] …………………………………………………………………………………. 13
1.3 Термодинамика процесса ………………………………………………………………………………………………… 17
1.4 Механизм процесса гидроочистки …………………………………………………………………………………… 17
1.5 Влияние основных факторов на выход и качество основных продуктов ………………………….. 18
1.5.1 Температура ……………………………………………………………………………………………………………… 18
1.5.2 Давление ………………………………………………………………………………………………………………….. 18
1.5.3 Объемная скорость подачи сырья ……………………………………………………………………………… 19
1.5.4 Кратность циркуляции водородсодержащего газа ……………………………………………………… 19
1.5.5 Катализатор ……………………………………………………………………………………………………………… 20
1.6 Характеристика сырья и продуктов гидроочистки……………………………………………………………. 21
1.7 Установки гидроочистки, применяемые в настоящее время ……………………………………………… 23
2 Технологический раздел………………………………………………………………………………………………………… 25
2.1 Описание технологической схемы …………………………………………………………………………………… 25
2.2 Расчетная часть ………………………………………………………………………………………………………………. 27
2.2.1 Исходные данные ……………………………………………………………………………………………………… 27
2.2.3 Материальный баланс реактора…………………………………………………………………………………. 34
2.2.4 Тепловой баланс реактора …………………………………………………………………………………………. 35
2.2.5 Расчет основных параметров реактора гидроочистки ………………………………………………… 38
2.2.7 Расчет регенерации катализатора ………………………………………………………………………………. 42
2.3 Расчет сырьевого теплообменника…………………………………………………………………………………… 44
2.4 Уточненный расчет поверхности теплообмена и окончательный выбор типа теплообменного
аппарата……………………………………………………………………………………………………………………………….. 46
3 Механический расчет реактора гидроочистки ………………………………………………………………………… 51
3.1 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки(1) ………………………………………………….. 54
3.2 Расчет стандартных полусферического днища ……………………………………………………………… 55
3.3 Расчет штуцеров ………………………………………………………………………………………………………….. 57
3.3.1 Расчет необходимости укрепления отверстия в цилиндрической обечайке[39] …………… 59
4.Механический расчет теплообменника ………………………………………………………………………………….. 66
4.1 Расчет толщины стенки кожуха……………………………………………………………………………………….. 67
4.2 Расчет толщины стенки эллиптической крышки ………………………………………………………………. 68
4.3 Расчет толщины стенки труб …………………………………………………………………………………………… 69
4.4 Расчет крышек ………………………………………………………………………………………………………………… 69
4.5 Выбор толщины трубных решеток…………………………………………………………………………………… 70
4.6 Расчет фланцевого соединения………………………………………………………………………………………… 70
4.7 Расчет укрепления отверстий ………………………………………………………………………………………….. 76
4.8 Расчет опор …………………………………………………………………………………………………………………….. 77
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………………………………………. 84
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………………………………… 85
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………………… 87
5.3 Экологическая безопасность проекта ………………………………………………………………………………. 94
5.3.1 Твердые и жидкие отходы, сточные воды, выбросы в атмосферу. ………………………………. 94
5.3.2 Мероприятия по охране окружающей среды. …………………………………………………………….. 95
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………………………………………. 96
6 Экономический раздел ………………………………………………………………………………………………………… 100
6.1 Расчет капитальных затрат……………………………………………………………………………………………. 100
6.2 Расчет численности и фонда заработной платы персонала …………………………………………….. 102
6.3 Расчет среднегодовой заработной платы одного списочного рабочего и работающего,
производительности труда ………………………………………………………………………………………………….. 104
6.4 Расчет отчислений в социальный фонд …………………………………………………………………………. 106
6.5 Расчет годового расхода электроэнергии ………………………………………………………………………. 106
6.6 Расчет себестоимости продукции………………………………………………………………………………….. 106
6.7 Расчет технико-экономических показателей ………………………………………………………………….. 109
Заключение ……………………………………………………………………………………………………………………………. 112
Список использованных источников ………………………………………………………………………………………. 113
Реферат

Выпускная квалификационная работа состоит из пояснительной записки и 5
листов графического материала формата А1,1 лист формата А2, 1 лист формата А3.
Пояснительная записка содержит 127 с., 1 схемы, 3 рис., 40 табл., 29 источник и 1
приложение.
Ключевые слова: разработка, реактор гидроочистка, кожухотрубчатый тепло-
обменник.
Объектом исследования являются реактор гидроочистки, кожухотрубчатый
теплообменник.
Цель работы – рассчитать и подобрать реактор гидроочистки и кожухотрубча-
тый теплообменник для производства гидроочищенного дизельного топлива мощ-
ностью 228310 кг/ч по сырью.
В процессе исследования проводилось изучение и расчёт оборудования для
производства дизельного топлива на установке гидроочистки. В результате произ-
водственной практики было выявлено, что установка гидроочистки не модернизи-
ровалась и работает с момента строительства завода.
Актуальность данной работы заключается в обновлении установки с целью
выпуска продуктов соответствующих международным стандартам.
В результате исследования был рассчитан реактор гидроочистки и кожухо-
трубчатый теплообменник под заданную производительность.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные ха-
рактеристики: производительность по неочищенному дизельному топливу – 228310
кг/ч; давление 6–6,6 МПа; температура реакции 430 оС;
Область применения: нефтехимическая промышленность.
Abstract

Final qualifying work consists of five sheets of graphic material of form A1, one A2
sheet and one A3 sheet. Explanatory note contains 127 p., 1 scheme, 3 fig., table 40, 29
sources and 1 application.
Keywords: development, hydrotreating reactor, shell-and-tube heat exchanger.
The object of the research are hydrotreating reactor, shell-and-tube heat exchanger.
The purpose of the work is to calculate and select a hydrotreating reactor and a
shell-and-tube heat exchanger for the production of hydrotreated diesel fuel with a capaci-
ty of 228310 kg / h for raw materials.
In the course of the study, the study and calculation of equipment for the production
of diesel fuel at the Hydrotreating plant were carried out. As a result of production prac-
tice, it was found that the Hydrotreating unit has not been modernized and has been oper-
ating since the construction of the plant.
The relevance of this work is to update the installation in order to produce products
corresponding to international standards.
In the process of the research, the equipment for the production of hydrotreating was
studied and calculated.
As a result of the research, a polymerization reactor and a shell-and-tube heat ex-
changer were calculated for a given capacity.
The main constructive, technological, technical, and operational characteristics: pol-
ypropylene productivity – 228310 kg / h; pressure of 6–6.6 MPa; reaction temperature Ap-
plication area: petrochemical industry.

ТОО «Павлодарский нефтехимический завод» («ПНХЗ») крупнейшее пред-
приятие на северо-восточной части Казахстана по переработке нефтепродуктов.
Завод является одним из трех крупнейших нефтеперерабатывающих заводов Ка-
захстана, принадлежащий АО «Национальная компания «КазМунайГаз»».
«ПНХЗ» выпускает довольно широкую линейку продуктов из нефтяного сы-
рья, перерабатывающий заподносибирскую нефть. Предприятие в настоящее время
имеет мощность 6 млн тонн нефти в год. Линейка продуктов, получаемых на дан-
ном производстве включает в себя автомобильные бензины различных марок, ди-
зельного топливо экологического класса «К-3», нефтяное топливо(мазут), сжижен-
ные углеводородные газы, вакуумный газойль, техническую серу, а также битумы
нескольких сортов.
Завод введен в экслуатацию в 1978 году, в процессе прохождения производ-
ственной практики было выявлено, что с момента запуска в эксплуатацю данного
преприятия, модернизации на заводе не проведены не были.
В соответствии с требованиями [29], регламентирующие содержание серы в
дизельном топливе не более 0,05%, что не позволяет заводу конкурирование с Рос-
сийскими поставщиками, а также не позволяет заводу выходить на международный
рынок впринципе. К 2020г. планируется весь дизельный транспорт перевести на
топливо с содержанием серы 0,01%.
В наши дни производство дизельного топлива на НПЗ представляет более
сложную задачу по сравнению с 70-ми годами, когда была достаточна степень
обессеривания атмосферных дизельных фракций на уровне 80-85%.

В дипломном проекте разработана установка гидроочистки дизельного топ-
лива производительностью по сырью 2,1 млн т./год.
В технологической части разработана схема установки , составлен матери-
альный баланс, выполнен технологический расчет основных аппаратов: реактора,
сырьевого теплообменника, насоса.
В механической части выполнены прочностные параметры элементов реак-
тора, теплообменника и насоса, конструкция которых отвечает требованиям усло-
вий эксплуатации. Разработаны сборочные единицы реактора, теплообменника и
насоса, а также рабочие чертежи деталей. В процессе расчета и конструирования
аппаратуры были изучены ГОСТы, ОСТы, ТУ, РТМ и другие нормативно-
технические материалы. При этом результаты расчета во многом определяются
конструктивными решениями и материальным оформлением аппарата.
В дипломном проекте также разработаны меры по охране труда работников
предприятия и безопасной эксплуатации производства, и защите окружающей
среды.
В экономическом разделе рассчитаны основные технико-экономические по-
казатели проекта, определена себестоимость получаемой целевой продукции и
прибыль от ее реализации.

Лист
ФЮРА УГДТ 00.00.00ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету