Naslov
Optimiranje kolone s razdjelnom stjenkom za separaciju reformata u Rafineriji nafte Rijeka
(Optimization of dividing wall column for reformate separation in Oil refinery Rijeka)

Autori
Polovina, Saša

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, magistarski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
02.04

Godina
2012

Stranica
147

Mentor
Rogošić, Marko

Neposredni voditelj
Dejanović, Igor

Ključne riječi
katalitički reforming; platforming; frakcioniranje reformata; destilacija; toplinski povezana kolona; kolona s razdjelnom stjenkom
(catalytic reforming; platforming; reformate fractionation; distillation; thermally coupled distillation; dividing wall column)

Sažetak
Za razumijevanje procesa dobivanja motornih benzina kemijski inženjer mora posjedovati znanja koja pokrivaju razna područja kemijskog inženjerstva. Dobivanje kvalitetnih motornih goriva podrazumijeva široki spektar znanja iz područja fizikalno-kemijskih separacijskih procesa, katalize i reakcijskog inženjerstva, te prijenosa tvari i energije itd. U ovom je radu obuhvaćen proces dobivanja motornih benzina, od primarne destilacije, preko katalitičkog reformiranja benzina te frakcioniranja produkata katalitičkog reformiranja, te je na kraju napravljen proračun i provedeno dimenzioniranje nove kolone s razdjelnom stjenkom za frakcioniranje proizvoda katalitičkog reformiranja. Nakon kratkog uvodnog izlaganja, u poglavlju Nafta prikazan je osnovni kemijski sastav nafte, osnovna fizikalno-kemijska svojstva nafte, te su predstavljeni osnovni procesi prerade nafte kao i naftni proizvodi. Važnost procesa katalitičkog reformiranja prikazana je pregledom udjela različitih rafinerijskih i petrokemijskih proizvoda u procesu namješavanja motornih benzina, gdje je vidljivo da je proizvod katalitičkog reformiranja najvažnija komponenta u namješavanju benzina. Važnost separacije benzena iz teškog reformata prikazana je sve oštrijom zakonskom regulativom za redukciju sadržaja benzena. Važnost i velika kompleksnost procesa katalitičkog reformiranja predstavljena je prezentacijom četiri glavne sekcije katalitičkog reformiranja: > sekcije za pripremu sirovine > sekcije za katalitičko reformiranje > sekcije za koncentriranje vodika > sekcije za frakcioniranje reformata Prikazane su glavne kemijske reakcije koje se dešavaju u tim procesima, opisan je optimalni radni režim koji osigurava najbolji odnos između dva glavna procesna zahtjeva, zahtjeva za kvalitetom i iskorištenjem proizvoda i zahtjeva za što duljim ciklusom katalizatora. Katalizator za katalitičko reformiranje je zbog svoje bimetalne i bifunkcionalne strukture, zbog velike količine procesnih varijabli kao i velike osjetljivosti metalnog dijela (Pt) posebno predstavljen, te je opisan način održavanja balansa između kisele i metalne funkcije katalizatora. Dizajn, osnovni procesni parametri, kapaciteti i dimenzije postojećeg postrojenja za frakcioniranje proizvoda katalitičkog reformiranja su posebno opisani, te je napravljena analiza procesnih troškova postrojenja. Nakon predstavljanje osnovnih podataka o konvencionalnom destilacijskom procesu, te predstavljanja novih energetski učinkovitijih destilacijskih tehnologija, detaljno je opisana relativno nova tehnologija toplinski potpuno spojenih destilacijskih kolona u koje se ubraja i kolona s razdjelnom stjenkom. Upotrebom procesnog simulatora ChemCAD, simuliran je rad postojećeg postrojenja az frakcioniranje reformata, te su na dvije razine kapaciteta dobiveni proizvodi čiji iscrpci i kvaliteta odgovaraju realnom stanju na sadašnjem postrojenju. Nakon toga, short-cut i rigoroznom simulacijom dobiveni su osnovni podatci s kojima je konstruiran Vmin dijagram, u kojemu su dobivene vrijednosti minimalno potrebne količine pare za odvijanje traženih separacijskih procesa, te je na osnovi tih podataka napravljena materijalna bilanca frakcioniranja reformata kao toplinski potpuno spojene kolone (Petlyukov niz). Simulacijom u procesnom simulatoru ChemCAD dobiveni su osnovni podatci o broju potrebnih teoretskih stupnjeva az dobivanje proizvoda tražene kvalitete, te se na osnovi tih podataka provelo dimenzioniranje postrojenja za frakcionaciju reformata kao kolone s razdjelnom stjenkom. Napravljena je i analiza procesnih troškova postojećeg postrojenja i novog postrojenja s razdjelnom stjenkom, iz čega je vidljiva velika ušteda u smanjenju potrošnje energenata za tražene separacije. Analiza troškova pokazuje da je upotrebom kolone s razdjelnom stjenkom moguće ostvariti veliku uštedu prvenstveno u potrošnji energenata, a naravno i u smanjenju dimenzija potrebne opreme za rad postrojenja, što reducira i investicijske (CAPEX) troškove kao i troškove tekućeg (OPEX) održavanja. Ovo ukazuje da bi daljnji razvoj ove tehnologije, prvenstveno razvoj metode za brzu procjenu investicijskih i procesnih troškova, mogao dovesti do veće primjene ove tehnologije u praksi, a time i do velikih ušteda u procesnoj industriji.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA