МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛОННЫ БЛОКА СТАБИЛИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №2(181)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №2(181)
МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛОННЫ БЛОКА СТАБИЛИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
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: