Задание №2 Исследование зависимости содержания кокса на циркулирующем шариковом катализаторе от других показателей качества на установке каталитического крекинга

Решение лабораторной работы можно купить здесь.

См. задание №1. Исходные данные в файле “Фракционный состав.xls”. Отличие в том, что отсутствуют данные по общей удельной поверхности и удельной поверхности матрицы катализатора.

Каталитический крекинг бензиновых фракций осуществляется на циркулирующем шариковом катализаторе. Катализатор последовательно проходит реактор Р-1 и регенератор Р-2. В реакторе Р-1 происходят реакции каталитического крекинга тяжелого газойля. В результате в числе продуктов получаются: углеводородный газ; бензин; легкий газойль; тяжелый газойль; кокс. В регенераторе Р-2 выжигается кокс, содержащийся на катализаторе посредством подачи воздуха. Чем больше кокса будет удалено из катализатора крекинга в регенераторе, тем выше степень конверсии и выход целевого продукта процесса – бензина каталитического крекинга.

Имеются следующие показатели качества циркулирующего катализатора, контроль которых осуществляется в аналитической лаборатории:

·       насыпной вес (г/см³);

·       содержание кокса на катализаторе (% масс.);

·       фракционный состав (% масс.);

В качестве обобщенного показателя фракционного состава катализатора необходим показатель, характеризующий степень распределения частиц катализатора по размерам. Для этих целей использовался следующий показатель [Волькенштейн М.В. Энтропия и информация. – М.: Наука, 2006]:                                                                                                (1)

где H(x) – степень распределения частиц катализатора по размерам (энтропия); p(i) – содержание i-той фракции в катализаторе (вероятность), масс. доли; n – количество фракций катализатора.

Кроме информационной энтропии для анализа фракционного состава катализатора можно использовались расчетные показатели: средний радиус зерна катализатора; средняя площадь поверхности катализатора; средний объем катализатора и т.п.

Известно, что содержание кокса на зерне катализатора является функцией диаметра этого зерна и общей удельной поверхности катализатора. Кроме того, между насыпным весом катализатора и фракционным составом катализатора также имеется устойчивая связь.

Индивидуальное задание заключается в следующем:

1. Ознакомиться с технологическим регламентом установки каталитического крекинга.

2. Ознакомиться со стандартами предприятия на показатели качества продукции для установки каталитического крекинга.

3. Ознакомиться с презентацией об установке каталитического крекинга в файле “Каталитический крекинг.ppt”.

4. Ознакомиться с исходными данными в файле “Фракционный состав2012.xls”.

5. Построить диаграмму причин и результатов по показателю качества содержание кокса на катализаторе.

6. Построить контрольные карты Шухарта (X), (X-R), (X-S) для показателей качества катализатора: содержание кокса на катализаторе; насыпной вес катализатора; степень распределения частиц катализатора по размерам (энтропия); средний радиус зерна катализатора; средняя площадь поверхности катализатора; средний объем катализатора.

7. Построить гистограммы по месяцам для следующих показателей качества катализатора: содержание кокса на катализаторе; насыпной вес катализатора; общая удельная поверхность катализатора; удельная поверхность матрицы катализатора; степень распределения частиц катализатора по размерам (энтропия); средний радиус зерна катализатора; средняя площадь поверхности катализатора; средний объем катализатора.

8. Построить диаграммы разброса (рассеивания) содержания кокса на катализаторе в зависимости от других показателей качества катализатора. На диаграммах добавить линии трендов с уравнением и коэффициентом корреляции.

9. Выполнить FMEA-анализ для технологического процесса каталитического крекинга.

10. Оформить и защитить отчет.