Графикалық материалдар тізбесі

Графикалық материалдар тізбесі

Тапсырманың берілген уақыты _________________________________2006 ж.

(қолы) (А.Ж.Т.)

Тапсырманы орындауға қабылдаған студент___________ _Алтаев Р.Ж.__

(қолы) (А.Ж.Т.)

Нормативтік сілтемелер .....................................................................................

Анықтамалар .......................................................................................................

Белгілеулер және қысқартулар ..........................................................................

Кіріспе...................................................................................................................

1 Әдеби шолу........................................................................................................

2 Өндіріс әдісін таңдау және оның құрылыс орны...........................................

3 Шикізат, реагент және дайын өнімдердің сипаттамасы...............................

4 Жобаланушы қондырғының технологиялық схемасының суреттемесі және оның ерекшеліктері....................................................................................

5 Процестің материалдық тепе-теңдігі..............................................................

6 Технологиялық есептеулер..............................................................................

7 Механикалық есептеулер.................................................................................

8 Негізгі және қосалқы құрал-жабдықтарды таңдау........................................

9 Өндірісті аналитикалық бақылау....................................................................

10 Бақылау - өлшегіш приборлар және процесті автоматтандыру.................

11 Қоршаған ортаны қорғау................................................................................

12 Тіршілік қауіпсіздігі.......................................................................................

13 Процестің техника-экономикалық көрсеткіштері.......................................

14 Бизнес-жоспар.................................................................................................

15 Ғылыми-зерттеу жұмысы элементтері.........................................................

Жалпы қорытындылар.........................................................................................

Қолданылған әдеби көздер тізімі.......................................................................

Қосымша...............................................................................................................


Аннотация

Дизель отынын сутегімен тазалау қондырғысының берілген дипломдық жобасы негізгі 15 тараудан тұрады.

Республика халық шаруашылығындағы мұнай өндірісінің маңызы кіріспеде берілген.

Әдеби шолуда дизель отынын сутегімен тазалау процесі бойынша отандық және шет елдік әдебиеттер бойынша талдау жасалынған. Талдау нәтижесінде өндірістің әдісі мен қондырғының құрылыс орны таңдалды.

Дизель отынын сутегімен тазалау қондырғысының технологиялық схемасының суреттемесі келтірілген .

Жобаланушы қондырғының материалдық тепе-теңдігі құрастырылды және негізгі аппараттардың тексеру технологиялық есептемелері жүргізіліп, дизель отынын сутегімен тазалау реакторы сейсмикалық және жел жүктемесіне есептелінген.

Технологиялық есептеулер негізінде негізгі және қосалқы құрал-жабдықтар таңдап алынды.

БӨҚжА тарауында қондырғының кейбір бөліктері автоматтандырылған және деңгей, шикізат шығыны, қысым, температураны көрсететін құралдар орнатылған.

Қоршаған ортаны қорғау тарауында қоршаған ортаға тигізетін шығындар есептелген.

Тіршілік қауіпсіздігі тарауында қондырғыдағы қауіпсіздік жұмыстары бойынша күтпеген жағдайларда қолданатын іс-шаралар жасалған.

Дипломдық жобаның экономикалық бөлімінде қондырғының негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері есептелген.

Ғылыми-зерттеу бөлімінде Қазақстан мұнайының май фракцияларының гидротазалау процесі зерттелген.

Түсіндірме жазба 177 беттен, 57 кестеден, 8 суреттен тұрады. Дипломдық жобаның сызба бөлімі 9 парақтан тұрады.

Нормативтік сілтемелер

Бұл дипломдық жобада сілтемелер келесідей нормативті құжаттарға қолданылған:

МЕСТ 22387.2-77. Көмірсутекті газдар. Құрамындағы күкіртсутек мөлшерін анықтау әдісі.

МЕСТ 3900-85. Мұнай және мұнай өнімдері. Тығыздықты және салыстырмалы тығыздықты пикнометрмен анықтау.

МЕСТ 19134-74.Мұнай және мұнай өнімдері. Кокстенуді анықтау әдісі.

МЕСТ 33-82 Мұнай және мұнай өнімдері. Кинематикалық тұтқырлықты анықтау әдісі.

МЕСТ 6258-85 Мұнай және мұнай өнімдері. Шартты тұтқырлықты анықтау әдісі.

МЕСТ 20287-74 Мұнай және мұнай өнімдері. Қату температурасын анықтау әдісі.

МЕСТ 4333-87 Мұнай және мұнай өнімдері. Ашық тигельде тұтану температурасын анықтау әдісі.

МЕСТ 6356-75 Мұнай және мұнай өнімдері. Жабық тигельде тұтану температурасын анықтау әдісі.

МЕСТ 2177-82 Мұнай және мұнай өнімдері. Фракциялық құрамын анықтау әдісі.

МЕСТ 511- 82. Бензиндер. Октан санын анықтау әдісі

МЕСТ 6321- 69. Мұнай және мұнай өнімдері. Мыс пластинкасындағы зерттеу

МЕСТ 11011-85 Мұнай және мұнай өнімдері. Фракциялық құрамын анықтау әдісі.

МЕСТ 5985-79 Мұнай және мұнай өнімдері. Қышқылдылық пен қышқыл санын анықтау әдісі.

МЕСТ 3122-67. Дизель отындары. Цетан санын анықтау әдісі

МЕСТ 4039-49. Бензиндер. Индукциялық кезеңді анықтау әдісі.

МЕСТ 6365-75. Мұнай және мұнай өнімдері. Лап ету температурасын анықтау әдісі.

СН-245-71. Өнеркәсіп орындарын жобалаудың санитарлық нормалары.

ҚНжЕ II-90-90-81 Өнеркәсіп орындарының өндірістік ғимараттары. Жобалау нормалары.

ҚНжЕ II-92-76 Өнеркәсіп орындарының қосалқы ғимараттары мен бөлмелері.

ҚНжЕ II-106-79 Мұнай және мұнай өнімдерінің қоймалары. Жобалау нормалары.

ҚНжЕ II-33-75 Жылу беру, желдету және ауаны кондиционирлеу. Жобалау нормалары.

ҚНжЕ II-2-80 Ғимараттар мен құрылғыларды жобалаудың өртке қарсы нормалары.

ҚНжЕ II-89-80 Өнеркәсіп орындарының бас жоспарлары. Жобалау нормалары.

МЕСТ 12.2.020-76. Жарылыстан қорғалған электр құрал-жабдықтары.

МЕСТ 12.1.005-76. Жұмыс аймағының ауасы. Жалпы санитарлық-гигиеналық талаптар.

МЕСТ 12.1.021-80. Өрт қауіпсіздігі.

«Атырау МӨЗ» ЖШС – «Атырау мұнай өңдеу зауыты» жауапкершілігі шектеулі серіктестігі

ЛК-6у – жылына 6 млн. т мұнай өңдейтін Ленинградтық құрастырма қондырғысы

ТУ - техникалық шарт

ОСТ – салалық стандарт

МӨЗ – мұнай өңдеу зауыты

МЭА - моноэтаноламин

ТЭҚ– тетраэтилқорғасын

АИ-93 – зерттеу әдісі бойынша октандық саны 93 автомобиль бензині

МТБЭ – метилтретбутил эфирі

СН – санитарлық нормалар

ҚНжЕ – құрылыс нормалары және ережелері

20-V-001, 002– колонналар

20-E-001A/B/C, 002A/B/C/D – жылуалмастырғыштар

20-P-001A/B, 001A/B – сораптар

20-A-005 – конденсатор

20-D-001 – сыйымдылық

20-R-001 – гидротазалау реакторы

20-A-001 – тауарлы дизель отынының тоңазытқышы

20-C-001 – ортадан тепкіш компрессор

ТЖК – табиғи жарықтандыру коэффициенті

Кіріспе

Энергетикалық қорлар қазіргі экономикада жетекші рөл атқарады. Кез келген мемлекеттің өндіргіш күштерінің деңгейі негізінен энергия қорларын жұмсау ауқымымен анықталады. Энергия қорларының маңызының зорлығына дүние жүзінде өндірілетін пайдалы қазбалардың 70%-дан астамы энергия көздеріне жататындығы дәлел бола алады.

Энергия қорларының негізгі түрлері - көмір, мұнай, табиғи газ, гидроэлектроэнергиясы және ядролық энергия.

Мұнай мен газ XX ғасырдың 60-жылдарының ортасында дүние жүзілік энергетикада жетекші рөл атқара бастады. Германия, Ұлыбритания сияқты елдерде мұнай мен табиғи газдың жалпы энергия қорын пайдаланудағы үлесі 55-60%, АҚШ-та және Жапонияда ол 75-80%-ды құрады.

Дүние жүзі бойынша мұнайды пайдаланудың жоғарғы деңгейі, ғалымдар мен мамандардың жақын кезеңде мұнай қорының таусылу мүмкіндігі туралы ойларын дәлелдей түседі. XXI ғасырдың соңына таяу дүние жүзілік мұнай қорының таусылуы туралы пікірлер көп айтылуда.

Мұнайдың энергия өндіруде негізгі шикізат болған кезеңінде, оның дүние жүзілік экономикалық және саясаттық мәні арта түсті. Мемлекетте мұнай қорының бар болуы, мұнайды және мұнай өнімдерін экспортқа шығару мүмкіндігі бұл мемлекетке экономикалық және әлеуметтік өркендеуде үлкен жетістіктерге жетуге мүмкіндік береді. Сонымен бірге, мұнайдың дүние жүзілік бағасының өзгеріп тұруы, мұнай базарындағы коньюктура, мұнай өндіруші елдермен қатар, мұнайды өндірісіне шеттен алып келіп пайдаланатын елдер үшін экономикалық саясатта күрделі өзгерістер жасауға тура келеді.

Мұнайдың дүние жүзілік барланған қоры 306 млрд.т., оның 95 млрд.т. өндірістік өндірілетінін құрайды. Мұнай кен орындарының дүние жүзілік елдерде және аймақтарда орналасуы біркелкі емес. Өндірілетін мұнай қорының жартысынан көбі Таяу және Орта Шығыс (Сауд Аравия, Ирак, Кувейт), тағы Солтүстік Африка (Ливия, Алжир), Индонезияда, Иранда, сонымен қатар Солтүстік және Оңтүстік Америка елдерінде орналасқан [1].

Қазақстан Республикасы көмірсутектік шикізат қоры бойынша әлемнің жетекші елдерінің қатарына кіреді, ал тәуелсіз мемлекеттер достастығы (ТМД) республикаларының арасында Ресейден кейін екінші орынды иеленеді.

Қазақстан халықаралық тәжірибені қолдана отырып, мұнай мен газ саласының дамуында үлкен жетістіктерге жетті. Алайда қазақстандық экономиканың өзіндік даму жолы бар, сондықтан мұнай және газ саласын өркениетті және тиімді басқарудағы өзінің артықшылықтары мен жеке әдістерін қолдану қажет [3].

Қазақстан Республикасының Президенті Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаевтың 2007 жылғы 28 ақпандағы Қазақстан халқына жолдауында өндіруші сектордың тиімділігін арттыру бойынша мәселе осы жолдаудың үшінші міндетінде баяндалған.

Көмірсутегі секторын одан әрі дамытуды, шетел мен жергілікті инвесторлар тартуды экономиканы әртараптандырумен тікелей байланыстыру және жаңа келешегі мол өндірістер құру жөніндегі аса маңызды міндеттерді шешу қажет.

Қазақстанның аса бай жер қойнауын игеріп жатқан шетелдік әріптестер елдің мүддесіне қарай нақты бетбұрыс жасап, біздің экономикамызды әртараптандыруға шешуші түрде, нарықтық негізде қатысуға тиіс.

Бұл мәселеде Қазақстанмен келісетін компаниялар қолдауға ие болады. Ең алдымен, Қазақстанның ұлттық басымдықтары негізге алынады.

Қазақстанның өңірлік, содан кейінгі жерде әлемдік энергетикалық кеңістіктегі тұғырларын одан әрі нығайтудың толымды стратегиясын әзірлейтін уақыт жетті.

Дизель отындарының экологиялық қасиеттеріне кері әсерін тигізетін негізгі факторлар олардың құрамындағы күкіртті қосылыстар болып табылады. Есептеулер көрсеткендей, құрамында 0,2% (2000 млн^-1) күкірті бар 50-54 млн. т дизель отыны жанғанда атмосфераға шамамен 200 мың т күкірт оксидтері шығарылады, ал олардың айтарлықтай бөлігі ірі қалаларға тиесілі. Одан бөлек күкірттің полициклді ароматты көмірсутектермен қосылысы дизельді қозғалтқыштардан шыққан газдарда қатты бөлшектердің негізгі көзі болып табылады.

Шет елдерде дизель отынындағы күкірттің құрамына қойылатын талап жыл өткен сайын қатаңдана түсуде, яғни 1996 жылы 500 млн^-1-ден 2005 жылы 50 млн^-1-ге дейін. Бірқатар елдерде бұл көрсеткіштер тіптен бөлек. Швецияда қазірдің өзінде күкірттің құрамы 10 млн^-1-ден жоғары болмау керек. Америка құрама штаттарында (АҚШ) 2006 жылдың ортасынан бастап 15 млн^-1 деңгейінде шектеу енгізілді, яғни осы елдің мұнай өңдеу зауыттарының 80%-ы өте аз күкіртті дизель отынын – ultra low sulfur diesel (ULSD) өндіруде, ал 20%-ы оны өндіруге 2010 жылы өтеді.

2009 жылдан бастап Еуропаның барлық елдерінде дизель отынындағы күкірттің құрамы 10 млн^-1-ден аспайтындай деңгейде орнатылуда, ал 2010 жылы автокөліктердің барлық дизель паркі күкірттің құрамы нөлге жақын – NZSD (near zero sulfur diesel) отынға ауыстырылады [5].

Қазіргі кезде дүние жүзі бойынша, оның ішінде біздің елде де күкіртті және жоғары күкіртті мұнайлардың үлесі жоғары болғандықтан, олардан алынатын өнімдердің (алғашқы айдаумен де, қайта өңдеумен де) құрамында күкіртті қосылыстар болады. Олар құрал-жабдықтарды және қозғалтқыш бөлшектерін коррозияға түсіреді, ал отынды жаққанда күкірт ангидридіне айналып қоршаған ортаны уландырады. Гидрогенизациялау процестерін пайдалану мұндай күкіртті қосылыстарды күкіртті сутегіне айналдыруға мүмкіндік береді. Оны газ өнімдерінен жеңіл бөліп алып, күкіртке немесе күкірт қышқылына айналдырады.

Сондықтан да бензиндерді, дизель отындарын, майларды және басқа мұнай өнімдерін асылдандыру, олардың құрамындағы күкіртті қосылыстарды ыдыратып, күкіртті сутегі күйінде бөлу мақсатында гидротазалауды жүргізеді. Осы мақсатта көбінесе алюмокобальт- және алюмоникельмолибден катализаторларын қолданады. Бұл процесте шикізаттың күкіртсізденуімен қабат, қанықпаған көмірсутегі қанығады, ал кейбір жағдайда ароматты көмірсутектердің нафтен көмірсутектеріне дейін айналуы орын алады [6].

Қазіргі кезде және болашақта Қазақстанның алдында экологиялық және пайдалану кезіндегі қасиеттері жақсартылған дизель отынын өндіру міндеті тұр. Ол үшін қазіргі істеп тұрған гидротазалау қондырғыларын, катализаторларды және технологияны жетілдіру керек.

Дүние жүзі бойынша мұнайды қайта өңдеу процестері арасында гидрогенизациялық каталитикалық процестердің үлесі соңғы кездері күрт өсуде. Ол мынадай себептерге байланысты:

• 
  жалпы баланста күкіртті және жоғары күкіртті мұнайлардың үлесінің үздіксіз өсуімен;
  
• 
  табиғатты қорғауға және тауарлы мұнай өнімдер сапасына талаптың өсуімен;
  
• 
  шикізатты алдын-ала терең гидроасылдандыруды талап ететін белсенді және талғамды катализаторларды қолданатын каталитикалық процестердің (мысалы, каталитикалық риформинг және крекинг) өсуімен;
  
• 
  мұнайды терең өңдеуді одан әрі жүргізе беру қажеттігімен.
  

Мұнай өнімдерін гидротазалау процесінде гетероорганикалық қосылыстардың гидрогенолизі жүреді, нәтижесінде олар тез бөлінетін күкіртті сутегі, аммиак, суға гидрленіп айналады, ал металдар катализатордың қуыс-беттеріне отырады. Осындай мақсатты реакциялардан бөлек жанама реакциялар да жүреді – көмірсутектердің аздап гидрокрекингтеуі, ароматикалық және түзілген қанықпаған көмірсутектердің сутегімен парафиндерге дейін қанығуы. Бірақ бұл реакциялардың үлесі гидротазалауда көп емес.

Гидротазалауда әртүрлі дистилляттарды – тура айдау бензинінен бастап ауыр газойльдерге дейін, тағы қайта өңдеу өнімдерін де салады.
Процестің физика-химиялық негіздері
Мұнай фракцияларында күкірт негізінен меркаптандар, сульфидтер және әртүрлі тиофендер мен олардың туындылары күйінде кездеседі. Гидротазалауда күкіртке тұрақты катализаторлар – алюмокобальтмолибденді немесе алюмоникельмолибденді қолданады. С-S байланыс энергиясы (227 кДж/моль) С-С байланысқа (≈332 кДж/моль) қарағанда көп аз болғандықтан, мұнай өнімдерін гидротазалауда осы байланыс (C-S) үзіліп, шыққан бөлшектер сутегімен қанығып соңғы өнімдерге айналады.

Гидротазалау гидрогенизациялық процестердің тереңдігі ең аз процеске жатады. Гидротазалауға алғашқы айдау дистилляттарымен қатар (бензин, реактив және дизель отыны, вакуум газойлі), қайта өңдеумен алынған дистилляттарды да (пиролиз шайырының жеңіл фракциясы, бензиндер, кокстеу мен каталитикалық крекингтеудің жеңіл газойльдері), тағы да мұнай майлары компоненттері мен парафиндерді де салады.

Бұл дистилляттар гидротазалаудан кейін күкіртті, азотты және оттекті қосылыстардан арылады, сонымен қатар, егер дистиллят қайта өңдеумен алынатын болса, онда қанықпаған көмірсутектері қанығады, нәтижесінде олардың сапасы көтеріліп тұрақтылығы артады. Барлық күкіртті қосылыстар (немесе олардың негізгі бөлігі) гидротазалауда қаныққан көмірсутегін түзіп күкіртті сутегіне ауысады.

Меркаптанды, тиофенді және басқаларын гидрогенолиздегенде мынадай реакциялар орын алады:

RSH + H₂ → RH + H₂S