Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы и оборудования химической технологии

Диссертационная работа:

Зиганшин Руслан Галимзянович. Моделирование процесса экстракции для совершенствования установок селективной очистки масляных фракций : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.08 / Зиганшин Руслан Галимзянович; [Место защиты: Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т].- Уфа, 2008.- 201 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1096

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

1. Конструкции, технологические особенности и моделирование

экстракторов (литературный обзор) 7

1.1. Типы и классификация экстракционного оборудования 7

  1. Экстракторы с механическими мешалками 8

  2. Проточные экстракторы с перемешивающими устройствами 9

  3. Одноступенчатые экстракторы типа смеситель-отстойник 11

  4. Многоступенчатые экстракторы 12

  5. Центробежные экстракторы 13

  6. Экстракционные колонны 14

  7. Параметры, влияющие на выбор экстрактора 16

  8. Совершенствование процесса жидкостной экстракции с использованием новых контактных устройств 19

1.2. Особенности технологии экстракциионного разделения 22

  1. Методы экстрагирования 22

  2. Одноступенчатая экстракция 22

  3. Многоступенчатая прямоточная экстракция 23

  4. Многоступенчатая противоточная экстракция 24

  5. Сравнение экстракции прямоточной и противоточной 26

  6. Многоступенчатая противоточная экстракция с рециркуляцией [8,72,73,83] 26

  7. Многоступенчатая экстракция смесью растворителей 30

  8. Фракционирующая экстракция 31

  9. Фракционированная многоступенчатая периодическая экстракция с двумя растворителями 32

1.3. Моделирование процесса экстракции 34

  1. Метод статистического планирования эксперимента 34

  2. Описание фазового равновесия 41

  3. Метод масштабного перехода 46

1.4. Выводы 49

2. Методика проведения эксперимента 50

  1. Характеристика сырья и растворителей 50

  2. Описание лабораторной установки 55

  3. Методика проведения эксперимента 57

  4. Методика исследования эффективности промышленных экстракторов с различными контактными устройствами установок селективной очистки масел 60

  5. Методика математического моделирования многоступенчатой противоточной экстракции 62

  6. Выводы 66

3. Формирование модельного сырья 67

  1. Моделирование состава деасфальтизата 67

  2. Оценка адекватности описания состава масляного сырья 77

  3. Выводы 83

4. Математическое моделирование процесса селективной очистки
деасфальтизата 84

  1. Оценка влияния эффективности массобмена фаз в экстракторе на содержание сероорганических соединений в продуктах и технологические показатели процесса 85

  2. Сравнительная оценка работы модели при очистке деасфальтизата фенолом и N-метилгоірролидоном при равных технологических условиях с изменением числа ступеней экстракции 91

  3. Изучение методом математического моделирования влияния вида растворителя на процесс селективной очистки деасфальтизата 103

  4. Выводы 108

5. Физическое моделирование процесса селективной очистки
деасфальтизата N-метилпирролидоном ПО

  1. Определение эффективности промышленного экстрактора 112

  2. Изучение возможности снижения расхода растворителя 118

4
5.3. Выводы 122

6. Математическое моделирование структуры потоков в экстракторе в
процессе селективной очистки масел 123

  1. Анализ капельного движения дисперсной фазы 124

  2. Моделирование динамики движения дисперсной фазы 126

  3. Выводы 134

7. Совершенствование процесса селективной очистки масляных фракций и
деасфальтизата при использовании новых контактных устройств 135

  1. Модернизация насадки в колонне ЗК-307А секции С-200 комплекса производства масел КМ-2 ОАО "Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез"... 138

  2. Улучшение технико-экономических показателей в результате снижения кратности растворителя 149

  3. Модернизация контактных устройств колонны К-1А второго блока установки селективной очистки масляных фракций А-37/3 цеха

№ 101 НПЗ ОАО "Ангарская нефтехимическая компания" 150

  1. Переработка маловязкого дистиллята 153

  2. Переработка вязкого дистиллята 154

7.4. Выводы 156

Основные выводы 158

Список использованных источников 160

Приложение 1 179

Приложение 2 183

Введение к работе:

Одним из основных процессов технологии производства нефтяных масел является их очистка избирательными растворителями для удаления из масляных дистиллятов и деасфальтизатов смолистых и полициклических ароматических и нафтеноароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, а также серосодержащих и металлоорганических соединений с целью повышения индекса вязкости и снижения коксуемости масел.

В этом процессе формируются такие важнейшие эксплуатационные характеристики масел, как вязкостно-температурные свойства и стабильность против окисления. В качестве растворителей в основном используются N-метилпирролидон (N-МП), фенол и фурфурол. В настоящее время значительное количество установок было переведено на использование в качестве растворителя N-метилпирролидона [1,4,135-137]. N-метилпирролидон имеет более высокую растворяющую способность по сравнению с фурфуролом и несколько меньшую по сравнению с фенолом. От фенола N-метилпирролидон отличается большей избирательностью к ароматическим углеводородам, нетоксичностью и более низкой температурой плавления.

Рассмотрев структуру производства масел, можно отметить тенденцию к увеличению доли выпуска индустриальных и базовых масел и уменьшение доли моторных масел [5,6]. Существующее, зачастую устаревшее экстракционное оборудование, не всегда обеспечивает необходимую эффективность протекания процесса [2,3]. Возникает необходимость модернизации существующих экстракционных колонн и создания новых с применением современного массообменного оборудования.

Вопросы математического моделирования экстракции сложных масляных смесей проработаны недостаточно. В частности, масляные фракции имеют сложный химический состав и включают в себя большое число компонентов, многие из которых не поддаются идентификации, что приводит к погрешностям моделирования. Таким образом, совершенствование процесса селективной очистки масляных фракций N-метилпирролидоном является актуальной задачей.

Целью работы является выполнение физического и математического

моделирования процесса селективной очистки масел, математическое моделирование гидродинамики потоков пленочного типа на насадке и на основе этого совершенствование процесса селективной очистки масел путем модернизации существующего экстракционного оборудования.

Методом математического моделирования проанализировано распределение двенадцати условных компонентов модельной сырьевой смеси между рафинатом и экстрактом в зависимости от вида растворителя и числа равновесных ступеней в аппарате. Показано что при увеличении числа теорети-ческих ступеней с 2 до 6 содержание общей серы в рафинате при очистке фенолом снижается в 1.5 раза и в 2 раза при очистке N-метилпирролидоном.

Проведена оценка эффективности существующего промышленного экстракционного оборудования и предложен способ повышения эффективности и снижения энергозатрат процесса селективной очистки масел на ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» и ОАО «Ангарская нефтехимическая компания». В результате модернизации колонны ЗК-307А ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» предприятием ООО "ИМПА Инжиниринг" расчетный экономический эффект составил 8 991 тыс. руб. в год.

Автор выражает благодарность коллективу ООО "ИМПА Инжиниринг" за оказанную всестороннюю поддержку и содействие в выполнении научной работы.

Подобные работы
Мозгунов Владимир Александрович
Анализ и моделирование гетерогенно-каталитического процесса очистки этилена в этан-этиленовой фракции пирогаза
Микшина Виктория Степановна
Математическое моделирование процесса гидрокрекинга бензиновых фракций
Демина Лариса Николаевна
Процессы экстракции и совершенствование оборудования для получения эфирных масел и экстрактов из биомассы березы и смородины
Ермолаев Вадим Сергеевич
Математическое моделирование процессов переработки нефтяного газа в трубчатом реакторе в синтетическую нефть и ее транспорт в трубопроводах
Тарасова Наталья Евгеньевна
Моделирование процесса перемешивания жидкостей в аппаратах с зернистым слоем
Литвинов Виктор Николаевич
Энтропийный метод моделирования процесса адсорбции в псевдоожиженном слое
Степанов Владимир Александрович
Моделирование процесса массопередачи с быстрой химической реакцией в условиях самопроизвольной межфазной конвекции
Лебедев Антон Евгеньевич
Математическое моделирование процесса разделения суспензий в новом аппарате применительно к их транспортированию
Огурцов Антон Валерьевич
Моделирование процесса истирания частиц во взвешенном слое на основе теории цепей Маркова
Слизнева Татьяна Евгеньевна
Моделирование процессов умягчения и обессоливания воды в аппарате с неподвижным слоем ионита

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net