Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ЯДЕРНЫЕ ФИЗИКА И ТЕХНОЛОГИИ

Реконструкция узла разделения пропан-пропиленовой фракции производства дегидрирования пропана мощностью 610 тыс. т/г на производстве ООО «СИБУР Тобольск»

irina_krut2019 1300 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 52 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 22.01.2020
Данный дипломный проект разработан на тему «Реконструкция узла разделения пропан-пропиленовой фракции производства дегидрирования пропана мощностью 610 тыс. т/г на производстве ООО «СИБУР Тобольск» ДЕГИДРИРОВАНИЕ, ПРОПАН-ПРОПИЛЕНОВАЯ ФРАКЦИЯ, РЕКТИФИКАЦИЯ Цель дипломного проекта: реконструировать узел разделения пропан-пропиленовой фракции производства дегидрирования пропана. Основным аналогом проектируемого объекта послужила установка дегидрирования пропана комплекса ООО «Тобольск-Полимер». Объектом проектирования является узел разделения пропан-пропиленовой фракции, поступающей с установки дегидрирования пропана. В литературной части приведены физико-химические основы процесса дегидрирования пропана и основы процесса ректификации полученной пропан-пропиленовой фракции. В технологической части приведены расчеты материального баланса колонн, материального и теплового баланса колонны, расчет основного технологического и вспомогательного оборудования.
Введение

Первое место по масштабам промышленного потребления среди олефинов занимает этилен, но во всё возрастающих количествах в промышленности применяют пропилен. Причиной быстрого увеличения объема производства этого продукта является разнообразие синтезов на его основе, главным образом синтеза полипропилена, обладающего ценными свойствами для его разностороннего использования в различных областях промышленности. Мировое производство пропилена в настоящее время переживает подъем. Потребность в пропилене в ближайшие годы будет значительно превышать объемы производства, в связи с чем новые технологии его производства чрезвычайно актуальны. При этом, особенно важным является производство пропилена высокой степени чистоты, необходимого для производства полипропилена. Большая часть выпуска пропилена полимерного сорта приходится на долю установок термического крекинга, где вырабатывается более 60% пропилена, установками каталитического крекинга выпускается 34% и лишь около 3% производится при дегидрогенизации пропана, когда пропилен является целевым продуктом. Анализ технологий на существующих отечественных производствах, прогноз ввода новых мощностей и прогноз спроса на пропилен позволяют утверждать, что применение альтернативных технологий крекинга олефинов, в частности, каталитического дегидрирования пропана могут значительно увеличить выход пропилена. Данный дипломный проект представляет собой этап выделения пропилена из пропан-пропиленовой фракции, полученной на установке дегидрирования пропана производительностью 610 тыс. тонн в год по товарному продукту.
Содержание

Нефтехимическая промышленность – часть химического комплекса, основанная на продуктах переработки нефти и газа - принадлежит к числу наиболее динамично развивающихся отраслей. Продукция нефтехимической промышленности находит применение в ряде отраслей, в том числе быстрорастущих, таких как, аэрокосмическая отрасль, электроника, строительство, машиностроение, автомобилестроение, а также в агропромышленном комплексе, медицине, народном хозяйстве. В производстве продуктов нефтехимического синтеза большое место занимает подготовка углеводородного сырья и получение первичных исходных углеводородов: предельных, непредельных, ароматических и нафтеновых. Широкое использование в нефтехимическом синтезе получили непредельные углеводороды благодаря своей высокой реакционной способности. Многие продукты синтезируются на основе олефинов, диеновых углеводородов и ацетилена.
Список литературы

Отрывок из работы

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Установка выделения пропилена из пропан-пропиленовой фракции Установка выделения пропилена из пропан-пропиленовой фракции (ППФ) относится к области получения низших олефинов, в частности, к установкам по выделению пропилена из ППФ различного происхождения, в том числе и пиролизного. При пиролизе углеводородного сырья получают пирогаз, который содержит этилен, пропилен и другие компоненты, и который направляют на компримирование и далее на газоразделение, а жидкие продукты пиролиза направляют на переработку. Газообразные продукты пиролиза разделяют методами низкотемпературной абсорбции и низкотемпературной ректификации, в ряде последовательных аппаратов - деметанизаторе, деэтанизаторе, депропанизаторе, дебутанизаторе. Кубовый продукт деэтанизатора, состоящий из углеводородов С3 и более тяжелых, поступает в депропанизатор, в котором от 35 до 45 тарелок [1]. Верхний продукт депропанизатора пропан-пропиленовая фракция направляется на разделение в колонну выделения пропилена. Вследствие близких температур кипения пропана и пропилена, содержащихся в ППФ, разделение этой фракции представляется возможным на колонне с большим числом тарелок (до 200) тарелок и работать под давлением в кубе около 17-18 атм. Известна установка для разделения ППФ, в которой кубовый продукт деэтанизатора и кубовый продукт колонны отпарки конденсата высокого давления, разные по составу, подают в двухколонную систему депропанизации, где при разных давлениях отгоняют пропан и пропилен от смеси C4 и более тяжелых углеводородов, затем очищенную от С4-углеводородов фракцию направляют в реактор гидрирования ацетиленовых углеводородов, а затем в колонну выделения пропилена, где с верха колонны отбирают пропилен «для полимеризации», а из куба пропановую фракцию [2] Недостатком способа является сложное аппаратурное решение депропанизатора и невозможность разделять в нем одновременно с потоком пиролизной ППФ пропан-пропиленовую фракцию непиролизного происхождения, так как данная двухколонная система рассчитана именно только на разделение двух указанных потоков пиролизной установки. Наиболее близкой является установка, в которой для увеличения выхода пропилена в линию подачи ППФ из депропанизатора в колонну выделения пропилена делают врезку, куда вместе с пиролизной подают фракции С3-углеводородов другой природы, например, выделенные из газов нефтепереработки [3] Недостатком способа, является то, что получение пропилена полимеризационной чистоты в колонне выделения пропилена из сырьевого потока ППФ, сформированного из пиролизной ППФ и потоков С 3 другого происхождения с высоким содержанием легких углеводородов (C2) и тяжелых (фракция С4+) без изменения конструкции и рабочих параметров депропанизатора, предшествующего аппарата, где проводится отделение ППФ от тяжелых углеводородов невозможно. Целью настоящей полезной модели является разработка установки для выделения пропилена полимеризационной чистоты из смеси ППФ пиролизного и иного происхождения. Для решения этой задачи узел выделения пропилена на этиленовой установке дополнен одной или двумя колоннами предварительной очистки ППФ непиролизного происхождения, и подогревателем для предварительного подогрева очищенной ППФ непиролизного происхождения. Отличительные признаки полезной модели это наличие дополнительно перед депропанизатором одной или двух колонн для выделения из пропанпропиленовой фракции непиролизного происхождения углеводородов С1-C2 , С5+,, и других нежелательных примесей и подогревателя для очищенной ППФ непиролизного происхождения, выходная линия которого соединена с патрубками подачи данной фракции в депропанизатор, расположенными выше 20 тарелки и ниже 27 тарелки. Новизна предложенного технического решения заключается в наличии перед узлом выделения пропилена из ППФ пиролизного происхождения дополнительно одной или двух колонн для предварительной подготовки ППФ непиролизного происхождения и подогревателя очищенной ППФ непиролизного происхождения и соединения выходного трубопровода подогревателя с патрубками ввода ППФ непиролизного происхождения, расположенными выше 20 или ниже 27 тарелки депропанизатора в узле выделения пропилена из ППФ пиролизного происхождения этиленовой установки, что не описано ни в одном аналогичном техническом решении. Предложенная установка представляет собой ряд последовательных колонн и других технологических аппаратов, представленных на рисунке, связанных через насосы трубопроводами и оборудованными системой запорно-регулирующей аппаратуры, а именно, ректификационных колонн (1, 2, 6), теплообменника (3), узла для гидрирования ацетиленистых соединений в ППФ (5), депропанизатор (4). Установка по полезной модели работает следующим образом: ППФ непиролизного происхождения I поступает на 20, 22 или 24 тарелку первой ректификационной колонны (1) предварительной ректификации, где кубом выводятся углеводороды С5+, метанол и вода II, при этом температура в кубе 97-99°С, давление в кубе 15,0-15,5 МПа. ППФ с верха первой колонны III подается на 20 или 26 тарелку второй ректификационной колонны (2) для отгонки легких углеводородов до C2, при этом температура в кубе 35°С, давление в кубе 12,5 МПа. Освобожденная от нежелательных примесей ППФ непиролизного происхождения (II) из куба колонны (2) поступает в подогреватель (3), в котором она подогревается закалочной водой до температуры 20-60°С и поступает (V), в зависимости от содержания в ней пропилена, на тарелки, расположенные выше или ниже 20 и 27 тарелок, в депропанизатор (4), в котором 49 тарелок, температура в кубе 74-80°С, давление в кубе 0,70-0,72 МПа. Продукт отпарной колонны конденсата (VI) направляют между 27 и 28 тарелками, кубовый продукт из деэтанизатора VII направляют на 20 тарелку. Очищенную от С 4+ углеводородов ППФ VIII с верха депропанизатора направляют в узел гидроочистки от ацетиленовых углеводородов (5), откуда гидроочищенная ППФ IX направляется в колонну выделения пропилена (6), где при давлении в кубе равном 1,58-1,65 МПа, температуре куба 44-49°С, температуре верха 37-40,3°С происходит ее разделение на продуктовый пропилен полимеризационной чистоты XI, отводимый с верха колонны, и пропановую фракцию XI, отводимую из куба колонны (6). Рабочие параметры функционирования аппаратов могут меняться и не принципиальны для определения сущности данной полезной модели. Промышленная применимость подтверждается примерами, приведенными ниже. Пример 1. ППФ непиролизного происхождения, с расходом 8,00 т/час подают в колонну (1), из куба колонны выводят углеводороды С5+, влагу и метанол, ППФ с верха колонны (1) подают в колонну (2) для отделения легких углеводородов до С2 , очищенную ППФ из куба колонны (2) в количестве 7,20 тн/час с содержанием (% об.) пропилена - 82,00, пропана - 17,90, С 4+ - углеводородов - 0,10 направляют через подогреватель (3), где ППФ нагревается до 20-60°С, на шестую тарелку депропанизатора (4). Продукт отпарной колонны конденсата VI с расходом 23,00 т/час с содержанием (% об.) пропилена - 23,7; пропана - 1,58; С4+углеводородов - 74,72 направляют в пространство между 27 и 28 тарелками. Кубовый продукт из деэтанизатора с расходом 39,5 т/час, с содержанием (% об.) пропилена - 66,70; пропана - 3,39; С4+ углеводородов - 29,91 направляют на 22 тарелку депропанизатора (4). ППФ (VIII), отводимая с верха (4), имеет состав, % об.: пропилен - 91,00; пропан - 4,00; С4+ углеводороды - 0,05; ацетиленовые углеводороды - 4,95. Кубовый продукт (4) XII имеет состав (% об.): сумма углеводородов С3 - 0,03; сумма углеводородов С4 - 50,77; сумма углеводородов С5+ - 49,50. В депропанизаторе (4) поддерживают следующие условия работы: Температура верха, °С 10-12 Температура куба, °С 74-80 Давление в кубе, МПа 0,72 Флегмовое число 0,79 После реактора гидрирования (5) гидрированная ППФ IX имеет состав, % об.: пропилен - 94,00; пропан - 6,00; С 4+ углеводороды - отсутствие; ацетиленовые углеводороды - отсутствие. С верха колонны (6) отводили продуктовый пропилен Х с составом, % об.: пропилен - 99,82; пропан - 0,18; С4+ углеводороды - отсутствие; аллен + метилацетилен - отсутствие, из куба - пропановую фракцию XI составом, % об.: пропилен - 8,87; пропан - 91,20; С4+ углеводороды - 0,90; ацетиленовые углеводороды - отсутствие, при условиях работы колонны: Температура верха, °С 40,3 Температура куба, °С 44,0 Давление, МПа 1,58 Флегмовое число 15,95 Достигаемый эффект от полезной модели заключается в том, что возможно увеличить выработку пропилена полимеризационной чистоты в колонне выделения пропилена из ППФ пиролизного происхождения, выделенной в депропанизаторе, за счет использования смешанного сырья, а именно, потоков ППФ пиролизного происхождения и ППФ другой природы, например, выделенной из газов каталитического крекинга или из газов нефтепереработки и т.п. 1.2. Производство пропилена Одним из основных источников получения олефинов в промышленности является их производство на этиленовых установках, где в качестве исходного сырья используются продукты переработки сырой нефти или природного и попутного нефтяного газов В настоящее время пропилен по большей части вырабатывается совместно с этиленом в качестве вторичного (побочного) продукта термического крекинга и жидкофазного каталитического крекинга. Такие способы получения пропилена рассматриваются как традиционные или так называемые «нефтяные» методы его производства. К другим, менее распространенным способам получения пропилена (альтернативным, «не нефтяным» или целевым) относят каталитическое дегидрирование пропана и метатезис олефинов [3]. Известные на настоящий момент способы промышленного получения пропилена схематически представлены на рис. 1.2. Рис. 1.2. Способы получения пропилена В последние годы около 61% производимого в мире пропилена приходилось на этиленовые установки, приблизительно 34% – на нефтеперегонные производства и только 3–5% – на его получение по альтернативным целевым технологиям. Согласно прогнозам, годовой прирост производства пропилена по альтернативным методам в период до 2015 г. будет опережать рост доли традиционных источников его получения [4]. 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1. Выбор и обоснование технологической схемы Процессы разделения, в том числе ректификация, имеют широкое применение в химической промышленности. Это связано с необходимостью очистки исходных веществ от различных примесей на стадии подготовки сырья и выделения целевых продуктов из многокомпонентных реакционных смесей. Проблема снижения энергозатрат на производство многотоннажных продуктов связана, в том числе, и с уменьшением затрат на процессы разделения. Этого можно достичь путем совершенствования массообменных устройств. Однако более существенные результаты могут быть получены за счет изменения структуры технологических схем ректификации. Приведенные затраты на разделение многокомпонентных систем существенно зависят от структуры технологических схем и при сравнительно невысоких затратах, связанных с перевязкой схемы возможно снижение затрат энергии на 10-15%. Реализация варианта технологической схемы ректификации с минимальными затратами позволяет существенно улучшить экономические показатели производства. Зачастую основной целью работы ректификационных установок является выделение конечного продукта заданной чистоты (концентрации целевого продукта и других составляющих. Выбор технологического процесса разделения смеси углеводородов зависит от состава исходной смеси и от числа компонентов, которые необходимо выделить в качестве целевого продукта. В процессе расчета для каждой колонны определялись все основные технологические параметры: температура, давление, флегмовое число, тепловые нагрузки на дефлегматор и кипятильник, составы продуктов разделения. Кроме того, находились основные конструктивные параметры колонны: диаметр, высота и толщина стенок, а также стоимость разделения в целом, т. е. капитальные, энергетические и приведенные затраты. Исходным сырьем для выделения пропилена является пропан-пропиленовая фракция, полученная в результате дегидрирования пропана на установки дегидрирования пропана. Балансовое число циркулирующего водорода выделяется из пропан-пропиленовой фракции в узле сепарации компрессорной установки при поэтапном снижении давления и при критически низких температурах.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Ядерные физика и технологии, 93 страницы
2325 руб.
Дипломная работа, Ядерные физика и технологии, 47 страниц
420 руб.
Дипломная работа, Ядерные физика и технологии, 58 страниц
450 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg