РЕФЕРАТ

Дипломный проект 103 с. машинописного текста, 7 иллюстраций, 18 таблиц, 18 использованных источника.

РЕКТИФИКАЦИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, КОЛОННЫЙ АППАРАТ, ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ, ТАРЕЛКИ, РЕМОНТ, НАСОС, ДИАГНОСТИКА

Объектом исследования является аппарат колонного типа установки четкой ректификации ксилолов.

Целью проекта является подбор основного оборудования и расчет аппарата колонного типа на прочность, определение габаритных размеров и ремонт оборудования. Эффективное функционирование аппарата зависит от вида массообменного устройства, его конструктивных особенностей и температурного режима.

В процессе выполнения дипломного проекта был проведен тщательный литературный обзор, в ходе которого были рассмотрены такие вопросы как современные установки фракционирования.

Были проведены механические расчеты колонного и теплообменного аппарата. По расчетным данным были разработаны чертежи аппарата.

В дипломном проекте приведены меры предосторожности по технике безопасности и промышленной санитарии. А также рассчитаны затраты на осуществление проекта.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

Введение

1 Литературный обзор 6

1.1 Производство ароматических углеводородов 6

1.2 Современные установки фракционирования ксилолов 7

1.3 Основное оборудование установок фракционирования ксилолов 10

2 Обоснование выбора темы 14

3 Технологическая часть 15

3.1 Описание технологической схемы 15

3.2 Подбор основного оборудования к технологической схеме 21

4 Механический раздел 22

4.1 Определение диаметра колонного аппарата 22

4.2 Подбор массообменных устройств 24

4.3 Выбор конструкционных материалов основных элементов колонного

аппарата 26

4.4 Определение допускаемых напряжений материала корпуса колонны 29

4.5 Определение расчетной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ 35

4.6 Подбор теплообменного аппарата 38

5 Ремонт и диагностика центробежного насоса 52

6 Экономический раздел 68

7 Безопасность и экологичность проекта 82

Заключение 101

Список использованных источников 102

ВВЕДЕНИЕ

Основными направлениями развития нефтеперерабатывающей отрасли является повышение эффективности использования нефти, обеспечение дальнейшего углубления ее переработки, сокращения потерь нефти и нефтепродуктов, и, разумеется, повышение качества выпускаемых нефтепродуктов.

В настоящее время производство ароматических углеводородов входит в состав современного нефтеперерабатывающего предприятия. Поэтому актуальным является вопрос расчета, подбора и содержания технологического оборудования в рабочем состоянии.

В дипломном проекте рассмотрено технологическое оборудование одной из установок производства ароматических углеводородов - установки четкой ректификации ксилолов. Установка чёткой ректификации ксилолов предназначена для выделения из комбинированного сырья - продуктов платформинга, изомеризации и трансалкилирования смеси ксилолов ароматических углеводородов С₈, товарного ортоксилола и ароматических углеводородов С₉, С₁₀.

В процессе работы решались задачи, связанные с конструированием колонного аппарата, подбора теплообменного оборудования, ремонтом оборудования, определением технико - экономических показателей установки и экологичностью и безопасностью эксплуатации производства.

1 Литературный обзор

1. Производство ароматических углеводородов

Значение производства ароматических углеводородов постоянно увеличивается, так как применение получаемых на их базе химических продуктов и синтетических полимеров непрерывно расширяется. Основными ароматическими углеводородами являются бензол, ксилолы, в том числе изомеры ксилола (параксилол, ортоксилол, метаксилол), толуол. Конфигурация комплекса ароматических углеводородов все время видоизменяется. Это зависит от вида используемого сырья, соотношения спроса на отдельные ароматические углеводороды и цен на них.

Ароматические углеводороды получаются на нефтеперерабатывающих заводах в процессе риформинга, направленного специально на увеличение содержания бензола, толуола и ксилолов в рафинате. Ароматические углеводороды извлекаются из рафинатов или пироконденсата методами экстракции, экстрактивной дистилляции, адсорбции. Кроме этого существуют различные методы взаимного превращения ароматических углеводородов, например, деметилирование толуола в бензол, диспропорционирование смеси толуола и ксилолов в бензол и изомеры ксилолов, изомеризация ксилолов. В настоящее время ежегодно выпускаются около 90 миллионов тонн бензола. Предполагается, что рост спроса на бензол увеличится почти на 4 % в год в связи с тем, что рынок конечных продуктов, таких как полистирол, поликарбонаты, фенольные смолы и нейлон, быстро развивается. Спрос на ксилолы зависит от роста спроса на параксилол, важнейшим по количеству изомером. Ожидается, что потребность в данном изомере будет расти не более 5 % в год [1].

1.2 Современные установки фракционирования ксилолов

1.2.1 «Uhde» и ароматические углеводороды.

На основе глубоких знаний в области технологии экстрактивной дистилляции, немецкая компания «Uhde», в своей превосходно оборудованной лаборатории разработала наиболее современные схемы технологических процессов по извлечению из самых разных исходных материалов ароматических углеводородов и других продуктов таких, как бутен, альфаолефины, изопропилбензол, изопрен и фенолы.

1.2.2. Технология фракционирования.

Десятилетиями технологии дистилляции были одной из главных сфер работы компании «Uhde». Начиная с дистилляции углеводородов С₂ и С₃ до дистилляции углеводородов С₉ и С₁₀, с дистилляции сырой нефти до дистилляции чистых компонентов, компания «Uhde» в состоянии предлагать подходящую технологию фракционирования для всевозможных углеводородов.

Наш широкий опыт эффективно поддерживается работой нашей лаборатории и тестированием на пилотных установках. В лаборатории проводится определение данных по равновесию углеводородов и моделирование данных на стандартных имитаторах технологических процессов, а эти находки и модели могут быть апробированы и проверены на пилотных установках.

1.2.3 Традиционный метод дистилляции.

Опыт компании «Uhde» включает в себя традиционные способы дистилляции с использованием тарельчатых колонн, а также колонн с неупорядоченными и упорядоченными насадками.

1. 1.2.4 Дистилляция в колонне с разделительной перегородкой.

Если возникает необходимость в разделении более двух фракций с помощью дистилляции перед инженером всегда стоит вопрос, какая схема технологического процесса самая эффективная. Схемы с термодинамически полностью сопряженными колоннами имеют определенные энергетические преимущества над стандартными методами фракционирования. Последние технологические разработки, однако, заложили основу подходящих методов расчета и формулирования общих правил термодинамического моделирования. В результате этого были разработаны средства проектирования, которые позволяют использовать колонну с разделительной перегородкой и ее термодинамические преимущества, которые обеспечивают:

- уменьшение инвестиций на максимум 20 %;

- снижение энергозатрат на максимум 35 %;

- уменьшение требуемой площади на максимум 40 %.

Компания «Uhde» успешно внедрила эту технологию в установки по получению ароматических углеводородов. Две колонны с разделительной перегородкой промышленного масштаба для производства были только что пущены в эксплуатацию.

Технология колонны с разделительной перегородкой хорошо зарекомендовала себя для реконструкции установок, увеличения производительности, повышения качества и выхода продукции. Перевооружение существующего оборудования может быть проведено в течение лишь одной недели, т. е. в ходе кратковременной остановки при низких потерях продукции (рисунок 1.1). За счет этого перевооружения фирме «Ruhr Öl GmbH» не пришлось устанавливать вторую колонну для удаления бензола в целях выполнения более строгих норм по содержанию бензола в автомобильном бензине (рисунок 1.2) [3].

Рисунок 1.1 - Колонна с разделительной перегородкой

Рисунок 1.2 - Установка колонны