В данном дипломном проекте был спроектирован реактор сероочистки природного газа, работающий в составе установки конверсии природного газа.
В разделе, посвященном обзору и анализу состояния вопроса, выполнен краткий анализ существующих схем конверсии природного газа и приведены конструкции типовых конверторов, используемых на производстве. На основании анализа выбрана технологическая схема и аппарат, в котором выполняется реакция гидрирования.
Технологический раздел посвящен детальному описанию выбранной схемы производства и проектируемого аппарата. Раздел содержит технологические расчеты по конвертору и вспомогательному оборудованию. Определены геометрические размеры аппарата и его составных частей.
Расчетно-конструкторский раздел содержит описание конструкции аппарата и прочностной расчет его основных элементов: обечайки, фланцевого соединения, укрепления отверстия, расчета на ветровую нагрузку.
Специальный раздел описывает выбранную технологию изготовления и необходимые расчеты для составления технологической, операционной и маршрутной карт.
Раздел, посвященный автоматизации оборудования, описывает используемые средства регулирования и контроля, применяемые в производстве для обеспечения эффективности процесса и его технологичности.
Безопасность и экологичность проекта подтверждается расчетами и указаниями соответствующего раздела. При соблюдении указанных требований гарантируется долговременная и безопасная работа реактора гидрирования сернистых соединений.
Организациооно-экономический раздел содержит расчет величин, показывающих экономическую эффективность проекта.
Спроектированный реактор гидрирования блока сероочистки удовлетворяет техническому заданию и может быть использован в установке конверсии природного газа.
| Введение | 4 |
| 1 Обзор состояния вопроса | 6 |
| 1.1 Получение технологических газов | 6 |
| 1.2 Обзор конструкций проектируемого оборудования | 10 |
| 2 Технологический раздел | 15 |
| 2.1 Описание технологической схемы и проектируемого оборудования | 15 |
| 2.2 Технологический расчет | 19 |
| 3 Расчетно-конструкторский раздел | 34 |
| 3.1 Конструирование аппарата | 34 |
| 3.2 Выбор материала для изготовления аппарата | 35 |
| 3.3 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки | 36 |
| 3.4 Расчет толщины стенки эллиптического днища | 38 |
| 3.5 Расчет фланцевых соединений | 39 |
| 3.6 Расчет укрепления отверстия | 44 |
| 4 Специальный раздел | 46 |
| 4.1 Определение массы оборудования | 46 |
| 4.2 Доставка оборудования на монтажную площадку | 46 |
| 4.3 Приёмка фундамента под монтаж | 48 |
| 4.4 Выбор способа монтажа | 49 |
| 4.5 Выбор крана и расчёт такелажной оснастки | 50 |
| 4.6 Выверка и испытание оборудования | 53 |
| 4.7 Технические условия на эксплуатацию и ремонт аппарата | 55 |
| 5 Автоматизация оборудования | 60 |
| 5.1 Выбор и обоснование параметров контроля и управления | 60 |
| 5.2 Выбор и обоснование технических средств и систем автоматизации | 61 |
| 6 Безопасность и экологичность проекта | 70 |
| 6.1 Анализ опасных и вредных факторов производства | 71 |
| 6.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных и вредных факторов | 72 |
| 6.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях | 75 |
| 7 Организационно-экономический раздел | 77 |
| 7.1 Технико-экономическая характеристика | 77 |
| 7.2 Себестоимость продукции | 77 |
| 7.3 Обоснование производственной мощности | 78 |
| 7.4 Организация труда и расчет заработной платы. | 79 |
| 7.5 Прибыль | 81 |
| 7.6 Расчет эффективности использования основных средств | 81 |
| 7.7 Сводные показатели эффективности проектного решения | 82 |
| 7.8 Построение графика | 83 |
| 7.9 Заключение об экономической эффективности | 84 |
| Заключение | 85 |
| Список использованных источников | 86 |
Газообразный азот представляет собой одно из самых устойчивых химических веществ. Энергия связи в молекуле азота составляет 945 кДж/моль; он обладает одной из самых высоких энтропии в расчете на атом, в результате чего элементный азот не участвует в химических реакциях. В атмосфере азот находится в свободном состоянии в огромных количествах.
Некоторое количество азота переходит в биологически усваиваемую форму в результате грозовых разрядов. Большинство организмов легче усваивают соединения азота со степенью окисления –3. Это аминокислоты RCHNH2COOH и их полимеры – белки, которые играют важнейшую роль в биохимии. Однако скорость перевода в состояние окисления –3 в естественных процессах слишком мала для поддержания требуемого количества связанного азота при современных темпах его потребления.
Потребителями азотных соединений издавна являлись фармация, военное дело, промышленность, а с начала XIX в. и сельское хозяйство. Решением проблемы связанного азота явилась реакция синтеза аммиака, промышленное осуществление которой позволило создать мощную сырьевую базу для получения самых разнообразных азотсодержащих соединений.
Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности являются атмосферный воздух и различные виды топлива. Одной из составных частей воздуха является азот, который используется в процессах получения аммиака, цианамида кальция и других продуктов азотной технологии.
Поскольку ресурсы атмосферного азота огромны, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья – топливом, применяемым для получения водорода или водород-содержащего газа.
В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака является природный газ. Россия располагает богатыми запасами природного газа, поэтому можно полагать, что отечественная азотная промышленность еще в течение нескольких лет будет базироваться на природном газе.
Синтез-газ из углеводородных газов (природного, попутного, газов переработки других топлив) в настоящее время является основным источником получения аммиака и метанола. По используемому окислителю и технологическому оформлению можно выделить следующие варианты процесса получения водород-содержащих газов: высокотемпературная кислородная конверсия, каталитическая парокислородная конверсия в шахтных реакторах, каталитическая пароуглекислотная конверсия в трубчатых печах.
Для получения дополнительных количеств водорода и снижения до минимума концентрации оксида углерода в конвертированном газе осуществляют самостоятельную стадию каталитической конверсии СО. Конверсия выполняется на катализаторе, который является чувствительным к сернистным соединениям, присутствующим в природном газе.
Тема дипломного проекта посвящена проектированию реактора гидрирования сернистых соединений, работающего в составе установки подготовки технологических газов.
010|Установка конверсии природного газа|Т3|А2
020|Реактор гидрирования сернистых соединений|ВО|2хА1
022|Реактор гидрирования сернистых соединений|С7|А2
024|Реактор гидрирования сернистых соединений|С8|А2
030|Отделение гидрирования сернистых соединений|А2|А2
040|Сепаратор|ВО|А1
050|Днище|СБ|А2
052|Днище|ДТ|А1
058|Днище|3D|А2
060|Мембрана|СБ|А2
062|Мембрана|ДТ|А2
068|Мембрана|3D|А2
070|Опора|СБ|А2
072|Опора|ДТ|А2