авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Совершенствование производства этилена в оао салаватнефтеоргсинтез

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Прозорова Ольга Борисовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА
В ОАО «САЛАВАТНЕФТЕОРГСИНТЕЗ»

Специальности: 02.00.13 – «Нефтехимия»

07.00.10 – «История науки и техники»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа – 2011

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Научный руководитель кандидат химических наук, профессор Сыркин Алик Михайлович
Официальные оппоненты: доктор технических наук Удалова Елена Александровна;
кандидат химических наук Иванова Людмила Петровна.
Ведущая организация ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ»

Защита состоится « 5 » апреля 2011 года в 1600 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.01 при ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет».

Автореферат разослан « 4 » марта 2011 года.

Ученый секретарь совета

профессор Сыркин А.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Этилен – основное сырье нефтехимической промышленности. Важнейшими продуктами переработки этилена являются полиэтилены низкого и высокого давления, дихлорид этилена, оксид этилена, этилбензол, -олефины. Небольшое количество этилена идет на производство ацетальдегида, винилацетата, а также для производства ряда сополимеров, в том числе с пропиленом, стиролом, винилацетатом и другими веществами. Олигомеры этилена являются основой ряда синтетических смазочных масел. Сополимеризацией этилена с пропиленом получают этилен-пропиленовые каучуки, обладающие повышенной устойчивостью к окислению и истиранию.

Таким образом, производство этилена имеет большое значение для экономики и народного хозяйства страны. В связи с этим представляет несомненный интерес исследование деятельности производства этилена на одном из крупнейших предприятий нефтехимической отрасли Российской Федерации ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», поскольку его техническое совершенствование является актуальной задачей для оценки состояния предприятия, в плане выбора стратегии развития отдельных предприятий нефтехимической отрасли в соответствии с мировыми тенденциями.

Цели работы:

- изучение исторических аспектов возникновения, становления и развития производства этилена;

- обобщение опыта эксплуатации установок получения этилена различных систем, анализ технико-экономических и технологических показателей их работы в период становления и развития;



- установление зависимости ассортимента и выхода целевых продуктов процесса пиролиза от состава углеводородного сырья;

- выявление путей совершенствования производства этилена, направленных на достижение высоких показателей по утилизации тепла, повышению качества этилена и выхода целевых продуктов;

- определение перспектив производства этилена.

Научная новизна. Впервые выполнен детальный анализ основных этапов становления и развития процессов получения этилена пиролизом углеводородного сырья на передовом предприятии России ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» с целью использования результатов работы в производственной деятельности и исторической науке.

Работа является первым системным историческим исследованием развития установок получения этилена различных систем, необходимого для решения многих задач нефтехимической промышленности.

Впервые комплексно проанализирована деятельность научно-исследовательских институтов, служб заводов по внедрению в производство, реконструкции, модернизации, техническому перевооружению и совершенствованию установок. Выявлены и проанализированы факторы, оказавшие наиболее существенное влияние на повышение эффективности их работы.

Практическая ценность работы состоит в том, что анализ мероприятий по совершенствованию производства этилена используется в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» для определения путей модернизации и перспективного планирования его развития, а этапы зарождения, становления и развития – для сохранения исторического наследия предприятия.

Материалы работы используются в Уфимском государственном нефтяном техническом университете при чтении курсов лекций студентам по дисциплинам «Технология нефтегазопереработки и нефтехимического синтеза», «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов», а также при чтении лекций слушателям курсов повышения квалификации инженерно-технических работников технологических специальностей.

Материалы диссертационной работы могут быть использованы при написании монографий, учебных пособий по нефтехимии, истории науки и техники.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции «Нефтепереработка-2008» (г. Уфа, 2008), на международной научно-технической конференции “Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук” (г. Уфа, 2008), на XI Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела» (г. Уфа, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных трудов, в том числе 2 статьи и 4 тезиса докладов.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, включает 119 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов. Работа изложена на 161 страницах, содержит 29 рисунков и 12 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена краткая история открытия этилена, приведена схема основных синтезов на основе этилена и промышленное потребление этилена в мире и в России. На рисунке 1 приведена схема основных промышленных синтезов на основе этилена.

В первой главе изложены исторические аспекты и современные методы промышленного производства этилена в мире и в России. Приведен химизм и механизм пиролиза углеводородов. Приведены технологии пиролиза ведущих фирм (Technip, ABB Lummus Global, Linde, Kellog Brown & Root, Stone & Webster), которые имеют наибольший спрос в мире. Приведены себестоимости этилена при производстве различными методами. Из анализа литературных источников следует, что себестоимость этилена, полученного термическим пиролизом, составляет 575 долларов за тонну, а каталитическим пиролизом – 485. Поэтому наряду с термическим пиролизом в обзоре рассмотрены развитие альтернативных методов получения олефинов, например, из метанола.

Во второй главе приведены исторические аспекты зарождения, становления и совершенствования промышленного производства этилена ЭП-40 (1958-1986 годы) в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

Согласно Постановлению ЦК КПСС от 23 июля 1958 г. в стране планировалась разработка промышленных методов получения из нефтяного сырья дешевого этилена и пропилена, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к качеству сырья для производства полиэтилена и полипропилена, а также других олефинов. Это предопределило строительство новых производств олефинов по всей стране, в том числе и на комбинате №18 (В настоящее время ОАО «Салаватнефтеоргсинтез») в г. Салавате.

  Схема основных промышленных-0

Рисунок 1 – Схема основных промышленных синтезов на основе этилена.

В 1958 году на Салаватском комбинате №18 новым стратегическим направлением развития предприятия стала его коренная переориентация на нефтехимический профиль.

Изначально производство предназначалось для обеспечения этиленом собственной установки окиси этилена, а также для поставки его на Стерлитамакский химзавод. Когда на комбинате построили производство полиэтилена, на нем также стали использовать этилен установки ЭП-40.

Установка пиролиза 1 очереди построена по техническому проекту, выполненному «Гипрокаучук» в 1956 году. Мощность установки по этилену была определена проектным заданием в 20000 тонн в год. Для обеспечения заданной мощности на пиролиз поступала пропан-пропиленовая фракции в количестве 6875 кг/ч и этановая фракция – 1469 кг/ч.

На рисунке 2 - приведена принципиальная технологическая схема установки пиролиза 1 очереди (сырье пропан - бутан).

1 – 4 – печи пиролиза; 2, 20 – сепараторы; 3 – испарители; 4 – перегреватели;
5 –скрубер; 6 – оросительный холодильник; 7 – отстойник; 10 – холодильник пирогаза

Рисунок 2 – Принципиальная технологическая схема установки пиролиза 1 очереди (сырье пропан-бутан)

Производство этилена и пропилена осуществлялось пиролизом этановой и пропан-пропиленовой фракции в трубчатых печах. На установке были приняты четыре типовые пиролизные печи, разработанные Гипрокаучуком.

По проекту пирогаз направлялся на установку газоразделения, спроектированную Гипрокаучуком. Однако, ввиду неподготовленности к работе установки газоразделения Гипрокаучука, установка пиролиза 1 очереди оказалась привязанной к установке газоразделения «Линде», построенной по проекту немецкой фирмы Линде.

Принципиальная схема установки газоразделения «Линде», используемая на нефтехимическом комбинате №18 изображена на рисунке 3.

1 – компрессор; 2 – абсорбер щелочной отмывки; 3 – теплообменник; 4 – колонна тяжелой фракции; 5 - адсорбер предварительной осушки; 6 – ректификационная колонна для отделения фракции С3 и выше; 7- метановая колонна; 8 - абсорбционная колонна отмывки ацетиленом; 9 - этиленовая колонна; 11 - ректификационная колонна для отделения пропан пропилена; 12 – этиленовая колонна; 13 - ректификационная колонна регенерации ацетона

Рисунок 3 - Принципиальная схема установки газоразделения «Линде»

Метод разделения газа пиролиза, разработанный фирмой Линде, заключался в том, что первоначально газ подвергался разделению на широкие фракции при высоком давлении с применением в качестве хладоагента аммиака. Последующее четкое разделение на отдельные компоненты осуществлялось при низком давлении с применением метанового, этиленового и пропанового холодильных циклов.

Во второй половине 1960-х годов на производстве узким местом стал узел очистки пирогаза от ацетиленовых углеводородов. Очистка этилена от ацетилена на установке «Линде» проводилась методом абсорбции ацетилена ацетоном.

Инженеры опытно-исследовательского цеха С.А Ланге и Ю.В. Ионов разработали технологию очистки пирогаза методом гидрирования ацетиленидов в изотермическом реакторе на катализаторе марки Ц-1. Внедрение процесса в производство дало увеличение выхода этилена из пирогаза на 8-10%. В этой работе принимали участие В. М. Набоких, В. А Маринкин, П. Е. Яцук.

В октябре первая очередь окончательно была введена в эксплуатацию и
7 декабря 1962 года, после пуска второй очереди, первая была остановлена на ремонт и подготовку для работы на бензине.

Это производство обеспечивало этиленом производства окиси этилена, полиэтилена до 1986 года (оно было списано приказом министра нефтяной и химической промышленности СССР Н.В. Лемаева от 19.08.1986 г.)

За семилетку родившееся на комбинате нефтехимическое направление сформировалось в отдельную структуру - завод нефтехимических производств. Его первым директором был назначен Н.Я. Вязовик, главным инженером -
П.Е. Боруленков, главным механиком - В.В. Леденёв, заместителем главного инженера - Р.В. Кречет.





В третьей главе показано становление и развитие этиленового производства ЭП-60 (1972 -1993 годы). В связи с планированием увеличения мощности производств, потребляющих этилен, согласно «Третьей очереди расширения комбината», существовавшее производство этилена-пропилена не могло в полной мере обеспечить их сырьём. Поэтому было принято решение о строительстве нового производства этилена-пропилена – ЭП-60. Средне-Волжский совнархоз дополнительно включил его в третью очередь расширения комбината.

Проект производства этилена пиролизом бензиновых фракций был разработан Московским «Гипрогазтоппромом» на основании задания на проектирование установки по производству этилена и пропилена, утвержденного 5 октября 1964 года заместителем председателя Средне-Волжского совнархоза тов. М.Е. Чернышем и согласованного 15 апреля 1964 года заместителем председателя Госкомитета по нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при Госплане СССР тов. А.Ф. Кабановым.

Принципиальная схема узлов пиролиза углеводородов, охлаждение и первичной ректификации пирогаза производства ЭП-60 приведена на рисунке 4-1.

Пусковые работы начались летом 1971 года. 20 июля 1971 года на установку был принят топливный газ, зажжены две печи пиролиза из восьми. Осенью 1971 года было завершено строительство цеха газоразделения и начались пусконаладочные работы. В феврале 1972 года было введено в строй новое производство этилена-пропилена ЭП-60.

Принципиальная схема узлов компрессии и межступенчатого охлаждения, щелочной очистки и осушки пирогаза, предварительной ректификации, низкотемпературного разделения пирогаза производства ЭП-60 приведена на рисунках 4-2, 4-3.

П-1-7 – печи пиролиза; Т-1–Т-8, Т-11, Т-12, Т-13 – теплообменники;
Н-2, Н-3, Н-5, Н-6, Н-8, Н-10, Н-65 – насосы; К-3 – деаэраторный бак;
Ф-1, Ф-2, Ф-4,Ф-13 – фильтры; Е-1, Е-6, Е-7, Е-8 – сепараторы

Рисунок 4-1 – Принципиальна технологическая схема узлов пиролиза углеводородов, охлаждение и первичной ректификации пирогаза производства ЭП-60

К-5, К-6, К-11, К-12 – ректификационные колонны; К-7, К-8 – абсорберы;
Т-15, – Т-27, Т-32 – Т-36, Т-41 – Т-45 – теплообменники; Е-12 – Е-17, Е-20, Е-22, Е-26, Е-27, Е-30 – сепараторы; Н-17,Н-18А, Н-18Б, Н-19, Н-20, Н-26, Н-27 – насосы

Рисунок 4-2 – Принципиальна технологическая схема узлов компрессии и межступенчатого охлаждения, щелочной очистки и осушки пирогаза, предварительной ректификации, низкотемпературного разделения пирогаза производства ЭП-60

Т-46 – Т-50, Т-52, Т-53, Т-55, Т-56, Т-66, Т-67,Т-71– Т-76, Т-79, Т-80 – теплообменники;
Р-1 – реактор гидрирования ЭЭФ; Ф-5 – фильтр; Е-29, Е-34, Е-37, Е-39, Е-54 – емкости; В-4, В-5 – компрессоры; Н-29, Н-30, Н-32, Н-35 – насосы; К-13 – К-16, К-17А, К-17Б, К-19 – ректификационные колонны

Рисунок 4-3 – Принципиальна технологическая схема узла низкотемпературного разделения пирогаза производства ЭП-60

В 1976 году производство ЭП-60 стало цехом №40. В последующем оно работало стабильно, выполняло и перевыполняло план. Выработка этилена на производстве ЭП-60 показана на рисунке 5.

Рисунок 5 - Выработка этилена на производстве ЭП-60 по годам.

В четвертой главе рассмотрено строительство и освоение производства этилена-пропилена (ЭП-300) в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез".

К моменту вывода производства этилена-пропилена ЭП-60 на Салаватском нефтехимическом комбинате (СНХК) на полную мощность Министерством нефтехимпрома СССР было принято решение о перераспределении олефинового сырья в регионы Среднего Поволжья и Предуралья. В связи с этим перед отраслью была поставлена новая задача – строительство установок большей производительностью в г. Салавате – ЭП-300, а в г. Нижнекамске – ЭП-450.

Проект пиролизных печей и газоразделения был выполнен проектным институтом "Башгипронефтехим" с участием Министерства химического машиностроения СССР, а по линии Совета экономической взаимопомощи (СЭВ) – предприятиями ЧССР. Автором процесса являлся ВНИИОС. Объекты общезаводского хозяйства, привязку комплекса ЭП-300 к инженерным сетям объединения выполнил Салаватский филиал "Башгипронефтехим".

Принципиальные технологические схемы основных блоков производства ЭП-300 приведены на рисунках 6 – 9.

Строительство комплекса, начатое в 1977 году, завершилось в августе 1984 года. В строительно-монтажных работах участвовали подразделения трестов "Салаватстрой" (генподрядчик), "Башэлектромонтаж", "Уралмонтажавтоматика", "Двигательмонтаж", "Востокнефгезаводмонтаж", 'Тепломонтаж", "Теплоизоляция", "Башспецнефтестрой".

F-01 – печи пиролиза; N-01 –смеситель; К-1 – колонна первичного фракционирования; К-1А – скруббер; М-1 – пятиступенчатый центробежный компрессор; Е-11 – 115 – сепараторы; Т-1 – Т-27 теплообменники;
Н-2,Н-7 - Н-10, Н 16, Н-34 – центробежные насосы

Рисунок 6 – Принципиальная технологическая схема блока 2 (пиролиз и подготовка пирогаза) производства ЭП-300

С-3 – осушитель; К-11о, К-12, К-13 - ректификационные колонны; Т-51, Т-52, Т-53,

Т-54, Т-55, Т-56, Т-56а, Т-65 – теплообменники; Е-31 – емкость; Н-29, Н-29о – насосы

Рисунок 7 – Принципиальная технологическая схема блока 6 (отмывки зеленого масла, осушки этан-этиленовой фракции, испарения и подогрева этана рецикла, выделение товарного этилена) производства ЭП-300

С-1 - осушитель; Т-28 – Т-40, Т-45 – Т-49 – теплообменники; Е-24 – Е-30, Е-33, Е-38,
Е-39 - емкости; Н-25, Н-27, Н-30, Н-38, Н-39 - насосы; К-10, К- 11, К-14, К 19, К-20 - ректификационные колонны

Рисунок 8 – Принципиальная технологическая схема блока осушки, предварительного охлаждения пирогаза, деметанизации, деэтанизации депропонизации пирогаза, отдувки углеводородов С3

из фракции С4, дебутанизации пирогаза производства ЭП-300

С-4 – осушитель; Т-63, Т-66, Т-67, Т-68, Т-69, Т-70, Т-80, Т-97, – теплообменники;
Е-34, Е-36,Е-41 – емкости; К-16, К-17 - ректификационные колонны;
Н-32, Н-33 Н-34, Н-40, Н-66 - насосы; Н-4 – компрессор

Рисунок 9 - Принципиальная технологическая схема блока № 8 (отмывки от зеленого масла, осушки пропан-пропиленовой фракции, отдувки углеводородов С2

от С3, выделения товарного пропилена) производства ЭП-300

В процессе освоения комплекса ЭП-300 выяснилось, что узел тонкой очистки этан-этиленовой фракции от ацетиленовых углеводородов работает неэффективно. Специалистами комбината В.Н. Павлычевым, С.М. Лакизой,
Ф.Х. Ибрагимовым и М.А. Асфандияровой совместно с учёными Института органической химии АН СССР В.Э. Вассенбергом и В.А. Дитюк был разработан новый более селективный катализатор "Селектин", позволивший решить эту сложную проблему. От производства ЭП-300 в этой работе активное участие принимали С.И. Мячин, А. И. Лиштаков, Е.А. Жуков и другие.

Пуск в 1984 году комплекса производства ЭП-300 положил начало интенсивному развитию нефтехимии в объединении, появилась реальная возможность закончить возведение второй очереди бутиловых спиртов. С пуском производства ЭП-300 бутиловые спирты были обеспечены сырьем – пропиленом.



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.