Статья:

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛОННЫ БЛОКА СТАБИЛИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №2(181)

Рубрика: Технические науки

Выходные данные
Маркелов М.Е. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛОННЫ БЛОКА СТАБИЛИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2022. № 2(181). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/181/104367 (дата обращения: 09.02.2023).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛОННЫ БЛОКА СТАБИЛИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Маркелов Максим Евгеньевич
магистрант, Уфимский государственный нефтяной технический университет, РФ, г. Уфа
Ахметов Рустам Фаритович
научный руководитель,

 

Гидроочистка - гидрогенизационный процесс, способствующий очистке нефтяных фракций или остатков от вредных примесей - от серы, азота, кислорода, непредельных и полициклических ароматических углеводородов. В частности, гидроочистка позволяет уменьшить коррозионную агрессивность топлив и их склонность к образованию осадков, уменьшить количество токсичных газовых выбросов в окружающую среду [4]. Колонна блока стабилизации является одним из важных элементов установки гидроочистки, так как влияет на качество выпускаемой продукции; от режима работы колонны зависит температура вспышки и коррозионная стойкость дизтоплива, а также конец кипения бензина.

Основным недостатком существующего режима работы блока является слишком высокая температура конца кипения (к.к. = 200 °С) побочного продукта – бензина-отгона, что не позволяет вовлекать его в товарные бензины (к.к. = 180 °С). Возможности же вовлечения отгона в дизельное топливо лимитируются ограничением на температуру вспышки ДТЛ. Проблема может быть исчерпана при снижении температуры конца кипения отгона до 180 °С, что достижимо при изменении режима работы блока стабилизации. Отсюда следует, что температура конца кипения бензина-отгона (и его выход) могут быть снижены при уменьшении температуры питания колонны, а также при увеличении расхода орошения.

Целью работы является выработка рекомендаций по коррекции режима для обеспечения требуемого изменения фракционного состава отгона.

Для достижения поставленной цели была разработана адекватная модель технологического процесса с помощью методов математического моделирования и программно-информационного комплекса HYSYS фирмы Aspentech (США);

Следующим этапом было исследование зависимости показателей качества продукции от режима работы колонны стабилизации;

На основании полученных данных были предложены способы оперативного контроля фракционного состава отгона по текущим режимным параметрам промышленной установки;

Обобщеные результаты исследования представленны в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты исследования режима колонны К-2

Параметр

Единицы измерения

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Температура питания

оС

229

229

229

229

229

Давление верха

кгс/см³

1,7

1,7

1,7

1,7

1,7

Температура низа

оС

289

289

289

289

289

Температура верха

оС

130

125

124

122

116

Расход орошения

кг/час

20750

22820

22550

25000

28600

Бензин с установки НК

оС

29

29

29

29

29

Бензин с установки 10%

оС

68

67

66

65

63

Бензин с установки 30%

оС

103

102

102

101

99

Бензин с установки 50%

оС

116

113

112

109

104

Бензин с установки 70%

оС

129

125

124

121

112

Бензин с установки 90%

оС

143

136

135

132

124

Бензин с установки 95%

оС

153

141

138

135

127

Бензин с установки КК

оС

193

184

180

174

165

ДТ В ПАРК НК

оС

104

105

105

104

102

ДТ В ПАРК 5%

оС

170

169

169

168

166

ДТ В ПАРК 10%

оС

184

183

183

182

180

ДТ В ПАРК 30%

оС

225

224

224

224

223

ДТ В ПАРК 50%

оС

263

262

262

262

262

ДТ В ПАРК 70%

оС

300

300

300

299

299

ДТ В ПАРК 90%

оС

345

345

345

345

345

ДТ В ПАРК 95%

оС

358

358

358

358

358

ДТ В ПАРК КК

оС

384

384

384

384

384

 

Сопоставив полученные результаты исследований с нормами технологического режима и характеристиками готовой продукции наиболее оптимальным является режим колонны по варианту №3, который позволяет получать бензин-отгон с концом кипения180°С. Качество дизельного топлива по фракционному составу соответствует регламенту – 95% выкипает до 360°С (таблица 2).

Таблица 2.

Сравнительный анализ результатов исследований с характеристиками готовой продукции

Анализируемый продукт

Контролируемые показатели

Норма

Модель

Гидроочищенное дизельное топливо –компонент дизельного топлива ЕВРО:

- летнего и межсезонного по

ГОСТ 32511;

- для умеренного климата по

 ГОСТ Р 52368

 

Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, оС, выше 

 

55

 

71

Фракционный состав

 

при температуре 250 0С перегоняется, % об, менее

 

65

 

49

при температуре 350 0С перегоняется, % об, не менее

 

85

 

92

95 % об перегоняется при температуре, 0С, не выше

 

360

 

358

Массовая доля серы, мг/кг, не более для топлива:

К4 по ГОСТ 32511;

вид II по ГОСТ Р 52368;

К5 по ГОСТ 32511;

вид III по ГОСТ Р 52368

 

 

50

50

10

10

 

 

-

Коррозия медной пластинки, (3ч при 50 0С) ед. по шкале

Класс 1

 

-

Температура помутнения, ºС, не выше

минус 5

-22

Бензин-отгон

Фракционный состав

 

конец кипения, 0С, не выше

180

180

 

Список литературы:

1. Анализ работы блока стабилизации установки гидроочистки дизельного топлива. Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторной работы. УГНТУ-2021.
2. В.А. Жилина, Н.А. Самойлов Математическое моделирование процесса раздельной гидроочистки предварительно фракционированного дизельного топлива / Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2021. №1
3. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Федеральное Агентство по Техническому Регулированию и Метрологии. ИТС30-2017
4. Кузнецов О. А. Начало работы в Aspen HYSYS. – М.-Берлин: Директ-Медиа, 2015.