ПРОЕКТ РЕАКТОРА УСТАНОВКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА АО «АНПЗ ВНК»

Введение………...……………………………………………………………..5
Технико-экономическое обоснование……………………………………….6
1.1 Обзор существующих конструкций………………………………..…7
1.2 Обоснование выбора конструкции…………………………………..14
2 Технологическая часть…..………………………………………………...16
2.1 Описание технологической схемы…………………………………..16
2.2 Технологический расчет………………………..…………………….17
3 Конструкторская часть…………………………………………………….27
3.1 Выбор конструкционных материалов для изготовления реактора..27
3.2 Расчетные параметры………………………………………………....27
3.3 Расчет толщины стенки цилиндрического корпуса………………...29
3.4 Расчет эллиптического днища…….………………………………….31
3.5 Расчет толщины стенки эллиптической крышки…………………...33
3.6 Расчет на прочность укрепления отверстий......…………………….35
3.7 Расчет фланцевых соединений……………………………………….38
3.8 Расчет опоры…………………………………………………………..47
4 Монтаж, ремонт и техническая эксплуатация изделия…………………50
4.1 Монтаж реактора……………………………………………………..50
4.2 Расчет монтажных штуцеров………………………………………...53
4.3 Ремонт реактора………………………………………………………55
4.4 Техническая эксплуатация реактора………………………………...58
5 Безопасность и экологичность работы.……...…..………….……………60
5.1 Безопасность работы..…………….....…..……..……………………..60
5.2 Экологическая безопасность……....……………………….…..........78
6 Основные технико-экономические показатели работы.……......….........82
6.1 Расчет капитальных затрат…..…………..……………..…..………..82
6.2 Расчет текущих затрат, связанных с эксплуатацией …………………
оборудования………………………………………..………………...86
6.3 Расчёт показателей экономической эффективности..………..........93
Заключение………………………………………………………...….…..…96
Список используемых источников…………………………..……..……....97

Весь текст будет доступен после покупки

Производство высокооктановых бензинов в России увеличивается в основном за счёт роста мощностей каталитического риформинга. Продукты жесткого риформинга с октановым числом 95 – 96 пунктов содержат 60 – 70 % ароматических углеводородов и имеют утяжелённый фракционный состав. Для получения неэтилированных бензинов (типа АИ – 93 или АИ – 91) требуемого фракционного состава с содержанием ароматических углеводородов 45 – 50 % массовых долей, катализат жёсткого риформинга необходимо разбавлять изокомпонентами с октановым числом не ниже 85 пунктов (алкилаты, изомеризированные головные фракции прямогонного бензина, головные фракции гидрокрекинг бензина). Так как мощности алкирования и изомеризации невелики в сравнении с риформингом, возникает дефицит изокомпонентов [19].
Бензины являются одним из основных видов горючего для двигателей современной техники. Автомобильные и мотоциклетные, лодочные и авиационные поршневые двигатели потребляют бензины. В настоящее время производство бензинов является одним из главных в нефтеперерабатывающей промышленности и в значительной мере определяющим развитие этой отрасли.
Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива – детонационную стойкость бензина, оцениваемую октановым числом.
Освоение экономичных технологий получения неэтилированных бензинов позволит решить не только экологические задачи, но и также увеличить экспортные возможности нашей страны поставку на международный рынок неэтилированных бензинов с ограниченным содержанием ароматических углеводородов.
Находящиеся в схеме нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) процессы для производства индивидуальных ароматических углеводородов также создают определённые трудности при производстве высокооктановых бензинов так как потребляют всё большее количество лёгких бензиновых фракций и возвращают в топливное производство низкооктановые рафинаты.
Каталитический риформинг бензинов является важнейшим процессом современной нефтепереработки и нефтехимии. Он служит для одновременного получения высокооктанового базового компонента автомобильных бензинов, ароматических углеводородов – сырья для нефтехимического синтеза - и водородосодержащего газа – технического водорода, используемого в гидрогенизационных процессах нефтепереработки [20].

Весь текст будет доступен после покупки

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


Высокая детонационная стойкость достигается тремя основными путями:
– использование в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах;
– предусматривается широкое использование высокооктановых компонентов, вовлекаемых в товарные бензины;
– состоит в применении антидетонационных присадок.
В настоящее время широко используют все три пути повышения стойкости [20].
В бензинах прямой перегонки нефти содержится много парафиновых углеводородов слабо разветвлённого строения с низкой детонационной стойкостью; октановые числа таких бензинов невелики. Лишь из отдельных «отборных» нефтей можно получить бензины прямой перегонки с октановым числом А-70. Бензины прямой перегонки и их головные фракции используют в небольшом объёме для приготовления автомобильного бензина А-76.
Бензины, полученные каталитическим крекингом, имеют более высокую детонационную стойкость, что обусловлено главным образом увеличением содержания в бензиновых фракциях ароматических и изопарафиновых углеводородов. Антидетонационные свойства бензинов каталитического крекинга зависят от фракционного состава сырья, режима крекинга, состава катализатора и могут колебаться в широких пределах. Бензины каталитического крекинга часто используют как базовые для приготовления товарных высокооктановых бензинов.
Бензин, получаемый из нефти простой перегонкой (такой бензин называется прямогонным), имеет низкое октановое число - в пределах 41-56, поэтому сейчас такой бензин не используется. Для повышения октанового числа используют более современные методы переработки нефти (термический и каталитический крекинг, риформинг).
Крекинг (от английского cracking – расщепление) производят нагреванием нефти до 450 – 550 0С под давлением в несколько атмосфер. При этом молекулы тяжелых углеводородов, которых много в сырой нефти, расщепляются до более коротких, среди которых много непредельных. Первую в мире установку по крекингу жидкой нефти запатентовали российские инженеры В.Г. Шухов и С. Гаврилов (модель этой установки, сделанная по подлинному чертежу патента, полученного Шуховым в 1891, находится в Политехническом музее в Москве). У бензина термического крекинга октановое число повышается до 65-70.
Существует 4 вида крекинга:
– термический;
– каталитический;
– гидрокрекинг;
– висбрекинг.
Назначение КК и ТК – деструктивное превращение разнообразных нефтяных фракций в моторные топлива, сырье для нефтехимии и алкилирования, производства технического углерода и кокса [20].
Гидрокрекинг – каталитический процесс переработки нефтяного сырья под давлением водорода с целью получения светлых нефтепродуктов (бензина, керосина, дизельного топлива), сжиженных газов С3-С4.
Висбрекинг – термический способ переработки мазутов и гудронов. Назначение процесса – снижение вязкости этих остатков, получение дополнительных количеств газа и дистиллятов.
В ходе каталитического крекинга процесс ведут в присутствии алюмосиликатного катализатора. У бензина каталитического крекинга октановое число повышается до 75 – 81.
Риформинг (от английского reform – преобразовывать, улучшать) проводят в присутствии катализаторов, способствующих ароматизации насыщенных углеводородов и повышающих долю ароматических углеводородов с 10 до 60 %. Раньше в качестве катализаторов применяли оксиды молибдена и алюминия, сейчас используют катализаторы, содержащие платину (поэтому такой процесс называют платформингом). У бензина, получаемого путем каталитического риформинга, октановое число еще выше и равно 77 – 86.
Каталитический риформинг – каталитическая ароматизация (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов), относящаяся наряду с каталитической изомеризацией лёгких алканов к гидрокаталитическим процессам реформирования нефтяного сырья. Каталитическому риформингу подвергают прямогонные гидроочищенные тяжелые бензины с пределами выкипания 80-180 °С. Так как в промышленности нужно перерабатывать очень много сырья и при этом нужно высокое октановое число выбираем реактор каталитического риформинга [20].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон № 116-ФЗ : [принят Государственной думой 20 июня 1997 года : одобрен Советом Федерации 21 июля 1997 года]. – Москва : Проспект ; Санкт-Петербург : Кодекс, 2017. – 158 с. – Текст : непосредственный.
2. Российская Федерация. Законы. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12. 2001 г. № 197-ФЗ, ввод в действие с 01.02.2002 / Российская Федерация. Законы. – Волгоград ; М. : Изд-во ВолГУ: Либрис, 2002. – 225 с. Текст : непосредственный
3. Постановление Правительства Российской Федерации, от 24.12.2021 № 2464 "О порядке обучения по охране труда и проверки знания требований охраны труда" (Настоящее постановление вступает в силу с 1 сентября 2022 г. и действует до 1 сентября 2026 г.) https://docs.cntd.ru/document/727688582/titles/7D20K3 (дата обращения: 12.01.2026). – Текст: электронный.
4 Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 29.10.2021 № 766н "Об утверждении правил обеспечения работников средствами индивидуальной защиты и смывающими средствами" (Зарегистрировано в Минюсте России 29.12.2021 г. № 66670) https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=410891 (дата обращения: 12.01.2026). – Текст : электронный.
5. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 года № 536 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением" https://docs.cntd.ru/document/573275722 (дата обращения: 12.01.2026). – Текст : электронный.
6. Федеральный закон "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" от 22.07.2008 № 123-ФЗ (с изменениями на 25 декабря 2023 года) https://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения: 12.01.2026). – Текст : электронный.
7. Приказ МЧС РФ от 05.09.2021 № 596 (с изменениями на 6 июня 2022 года) " Об утверждении типовых дополнительных профессиональных программ в области пожарной безопасности" (Зарегистрировано в Минюсте РФ 21.01.2008 № 10938) https://docs.cntd.ru/document/608935004 (дата обращения: 12.01.2026). – Текст : электронный.

Весь текст будет доступен после покупки