Разработка основного технологического оборудования установки гидроочистки дизельного топлива

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.

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