Материальный баланс завода, работающего на Вятской нефти

Переход на интенсивные технологии. Строительство укрупненных и комбинированных установок. Повышение качества расчетов процессов и аппаратов нефтепереработки. Модернизация нефтеперерабатывающих заводов, оптимизация проектируемых технологических схем.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 14.12.2016
Размер файла 238,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Материальный баланс завода, работающего на Вятской нефти

Содержание

Введение

1. Разработка поточной схемы завода

1.1 Характеристика нефти

1.2 Характеристика нефтепродуктов

1.3 Описание отдельных процессов и их материальные балансы

1.4 Сводный материальный баланс

2. Технологический расчет установки вакуумной перегонки мазута

2.1 Технологический расчет колонны

2.2 Расчет трубчатой печи

2.3 Расчёт теплообменных аппаратов

2.4 Расчёт аппарата воздушного охлаждения

2.5 Подбор технологического насоса

Список использованной литературы

Введение

Первые сведения о нефти появились почти пятнадцать веков назад, но до середины 19-го века промышленного значения использование нефти не имело.

В России в 1823 г. в Моздоке по проекту братьев Дубининых и в 1837г. в селе Балаханы (Азербайджан) по проекту П. Воскобойникова были построены небольшие нефтеперегонные заводы, на которых в железных кубах осуществлялась перегонка нефти с целью получения осветительного керосина. В 60-х годах 19-го века в районах Грозного и Баку были построены первые нефтеперегонные кубы для промышленного производства керосина. В конце 70-х годов в Баку уже эксплуатировалось более 200 заводов, принадлежащих отдельным лицам и фирмам. В 19-м веке в России нефть была открыта только в районе Буку на Абшеронском полуострове и на Кавказе, и именно развитие этих двух районов положило начало российской нефтяной промышленности .

До октября 1917 г. нефтеперерабатывающая промышленность развивалась в единой мировой экономической системе, и её судьба неразрывно была связана с успехами неудачами технологических процессов того времени, причем по основным направлениям - технологии, научным исследованиям, оборудованию - российская нефтеперерабатывающая промышленность не только не отставала от мирового уровня, но и превосходила его по целому ряду позиций.

Мы вступаем в 21 век с подорванной экономикой страны. . Мы привыкли слышать о том, что отстаем в глубине переработки нефти, качестве получаемых продуктов, утилизации промышленных отходов и экологии от таких мировых лидеров таких как Япония, Германия, США. Глубина переработки нефти на предприятиях России составляет около 70%, тогда как в развитых странах Запада она достигает 80-95%, что объясняется низкой долей углубляющих процессов на отечественных заводах, не превышающей 13% от объема переработки нефти (против 55% - на заводах США). Вследствие этого, на российских заводах ограничена возможность выработки моторных топлив, в то время как производство топочного мазута составляет более 30% от объема перерабатываемой нефти. Качество нефтепродуктов далеко не в полной мере отвечает современным требованиям, особенно по экологическим характеристикам.

Таким образом, НПЗ России в первое десятилетие ХХI века должны решить две сложные, взаимосвязанные проблемы:

· существенно углубить переработку нефти за счет развития новых деструктивных процессов переработки вакуумных дистиллятов и нефтяных остатков;

· улучшить экологические и эксплуатационные характеристики моторных топлив за счет широкого освоения процессов, обеспечивающих производство высокооктановых "экологически чистых" компонентов автобензинов, а также облагораживания средних нефтяных дистиллятов, в том числе полученных деструктивными процессами переработки остатков с выработкой глубоко очищенного дизельного топлива.

Решение указанных задач возможно лишь на базе коренной модернизации отечественных НПЗ (реконструкция действующих установок, строительство новых, современных установок по переработки нефти), что требует весьма значительных инвестиций. Основой реконструкции являются, прежде всего, надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры по производительности имеющихся аппаратов и оборудования. При этом следует учитывать, что нефтеперерабатывающие заводы имеют самый высокий уровень износа основных производственных фондов - 80% против 60-70% в других отраслях ТЭК.

Источником средств для модернизации нефтеперерабатывающих заводов может явиться экспорт нефтепродуктов (вместо существующего в настоящее время экспорта сырой нефти). Это окажется возможным лишь при широком развитии топлив, отвечающих современным требованиям, на отечественных НПЗ. Для обеспечения такого производства потребуется осуществление ряда мер, к числу которых должны относиться как экономические (стимулирование производства "экологически чистой" продукции, что сделает невыгодным выработку моторных топлив, не отвечающих современным требованиям), так и организационные

Развитие нефтяной и газовой промышленности на современном этапе характеризуется увеличением объемов переработки нефти и газа, расширением ассортимента и повышением качества выпускаемой продукции, увеличением глубины переработки нефти. Серьезное внимание уделяется техническому перевооружению предприятий, реконструкции действующих установок для повышения их производительности и технико-экономических показателей производства, вопросам ускоренной замены морально устаревшей техники и технологий.

Нефтеперерабатывающая отрасль является важнейшим звеном нефтяного комплекса России, определяющим эффективность использования углеводородного сырья, обеспечивающим потребность страны в моторных топливах, смазочных маслах и других нефтепродуктах, без которых невозможно функционирование государственной инфраструктуры, и гарантирующим экономическую и стратегическую безопасность государства. Жизнедеятельность экономических регионов практически полностью зависит от нормального обеспечения их моторными топливами и другими нефтепродуктами. В связи с этим переходом на интенсивные методы технологии и строительством укрупненных и комбинированных установок все большую роль играет повышение качества расчетов процессов и аппаратов нефтепереработки, оптимизации действующих и проектируемых технологических схем.

Источником средств для модернизации нефтеперерабатывающих заводов может явиться экспорт нефтепродуктов (вместо существующего в настоящее время экспорта сырой нефти). Это окажется возможным лишь при широком развитии топлив, отвечающих современным требованиям, на отечественных НПЗ. Для обеспечения такого производства потребуется осуществление ряда мер, к числу которых должны относиться как экономические (стимулирование производства "экологически чистой" продукции, что сделает невыгодным выработку моторных топлив, не отвечающих современным требованиям), так и организационные

Широкое применение электронно-вычислительных машин изменило методы расчетов процессов химической технологии, сделав математическое моделирование основой современных методов анализа и прогнозирования. ЭВМ стали выполнять роль средств расчета, моделирования и управления химическими предприятиями.

При помощи вычислительных машин на крупных химических и нефтехимических предприятиях и даже внутри отдельных отраслей собираются, анализируются и перерабатываются потоки информации о процессах и производствах. Информация передается в управляющие машины, которые автоматически корректируют возникшие отклонения от нормального хода процесса.

Вопрос о сокращении сроков строительства заводов, быстрейшем создании новых производств и технологических схем и их освоении приобретает решающее значение. Применение методов и средств кибернетики позволяет сейчас реально ускорять промышленное внедрение результатов лабораторных исследований и обеспечивать оптимальные технологические режимы.

1. Разработка поточной схемы завода

1.1 Характеристика нефти

В Удмуртской АССР до 1968 года было открыто десять нефтяных месторождений: Вятское, Тарасовское, Кырыкмасское, Гремихинское, Мишкинское (Воткинское), Киенгопское, Чутырское, Золотаревское, Архангельское и Покровское.

Три месторождения Верхнекамской впадины -- Вятское, Кырыкмасское и Тарасовское находятся в южной части впадины на границе с Башкирией.

Наибольшая часть запасов нефти Удмуртии связана с отложениями карбона.

Было проведено исследование следующих нефтей: одной девонской Архангельского месторождения* и пяти карбона (золотаревской, киенгопской*, мишкинской, гремихинской*, вятской).

По своим физико-химическим свойствам нефти Удмуртии сходны с нефтями месторождений Арланской группы Башкирии и юго-западного района Пермской области. И те, и другие нефти являются сернистыми и высокосернистыми, высокосмолистыми и парафиновыми.

Изученные нефти Удмуртии отложений карбона обладают высокой плотностью (р|°=0,883--0,921), высоким содержанием серы (1,90--3,44%) и силикагелевых смол (17--30,2%). Содержание парафина в них колеблется от 2,7 до 7,0%. Выход фракций, выкипающих до 200°С, составляет 14--20% и до 350°С - 33 - 43%.

Бензиновые фракции всех нефтей, выкипающие до 200 °С, в чистом виде имеют октановые числа порядка 35--45, а с добавкой 0,6 г ТЭС на 1 кг фракции-- 48--57. Следовательно, они могут быть лишь компонентами автомобильных бензинов. Содержание серы в них высокое (0,12--0,60%).

Выход легких керосиновых дистиллятов в пределах от 120 до 250 °С, колеблется от 10 до 15%, Кристаллизация этих фракций начинается при - 60 °С и ниже. Содержание серы в рассматриваемых дистиллятах высокое: от 0,27 до 1,32% (лишь во фракции из золотаревской нефти оно равно 0,22%).

Керосиновые фракции, выкипающие в пределах 150--320 °С, характеризуются содержанием серы, превышающим технические нормы на осветительный керосин. Для получения кондиционного керосина требуется гидроочистка.

Дизельные топлива обладают высокими цетановыми числами (49--56) и температурой застывания, соответствующей летним топливам. Вследствие высокого содержания серы (1,55--3,15%) они нуждаются в очистке. Из большинства нефтей могут быть получены высокосернистые топочные мазуты.

Потенциальное содержание базовых дистиллятных и остаточных масел относительно невысоко и составляет 15,5--22%.

Остатки из нефтей после отбора дистиллятных фракций до 470--500 °С составляют 39--41% и могут быть рекомендованы для получения битума.

Шифр нефти Вятского месторождения согласно технологической классификации (ГОСТ 912-66)

Класс (Содержание серы, вес %) - 111

Тип (Выход фракций до 350єС, вес. %) - Т2

Группа (Потенциальное сод. баз. масел, вес. %) - М3

Подгруппа (Индекс вязкости базовых масел) - И1

Вид (Содержание парафина в нефти, вес. %) - П3

Физико-химическая характеристика

· Плотность =0,8858

· Молекулярная масса 237г/моль

· Вязкость: х20 =37,80 сст.

· х50 =11,90 сст.

· Температура застывания: с обработкой, ниже -42єС

без обработки, ниже -30єС

· Температура вспышки в закрытом тегле, ниже -20єС

· Давление насыщенных паров: при 38єС 78 мм рт.ст.

при 50єС 139 мм рт.ст.

· Парафин: содержание более 3,0%

температура плавления 54єС

· Содержание: % масс.

серы 2,62

азота 0,27

смол сернокислотных >>60

смол силикагелевых 18.3

асфальтенов 6,3

· Коксуемость 6,7%

· Зольность 0,078%

· Кислотное число: мг КОН на 1 г нефти 0,11

· Выход фракций, % масс. до 200єС 20

до 350єС 42,8

Таблица 1 Потенциальное содержание (в вес. %) фракций в нефтях

Отгоняется до температуры оС

Потенциальное содержание (в вес. %) фракций в нефтях

Отгоняется до температуры, оС

Потенциальное содержание (в вес. %) фракций в нефтях

28 (газ до С4)

2,1

260

29

60

5,2

270

30,4

62

5,8

280

32

70

6,4

290

33,6

80

7,1

300

35,2

85

7,9

310

36,7

90

8,4

320

38

95

8,8

330

39,9

100

9,2

340

41,2

105

9,6

350

42,8

110

10

360

44,4

120

11

370

45,7

122

11,2

380

47,5

130

12

390

48,8

140

13

400

50,3

145

13,5

410

51,6

150

14

420

53,4

160

15,2

430

54,7

170

16,2

440

56,2

180

17,6

450

57,7

190

18,8

460

59

200

20

470

60,6

210

214

480

-

220

22,9

490

-

230

24

500

-

240

25,8

Остаток

39,4

250

27,2

ИТК вятской нефти представлена на рис.1

Таблица 3 Состав газов

Газы

Выход на нефть, % масс.

Содержание, %

С2Н6

С3Н6

изо-С4Н10

н-С4Н10

изо-С5Н12

н-С5Н12

До С4

2,1

2,3

29

20,0

48,7

--

--

До С5

3,20

1,5

18,9

13,1

31,9

17,6

17,0

Таблица 4 Состав фракции 28-60С, % масс.

Наимено-вание

Содер- жание

Наименование

Содер- жание

Наименование

Содер- жание

н-пропан

-

i-бутан

-

циклопентан

2,9

н-бутан

-

2-метилбутан

15,8

метилциклопентан

7,6

н-пентан

27,2

2,2-диметилбутан

-

1,3-диметил-цис-циклопентан

0,3

н-гексан

13,7

2,3-диметилбутан

1,4

1,3-диметил-транс-циклопентан

0,6

н-гептан

1,9

2-метилпентан

12,1

1,2-диметил-цис-циклопентан

-

3- метилпентан

8,3

1,2-диметил-транс-циклопентан

0,4

2,4-диметилпентан

-

этилциклопентан

0,3

2,3-диметилпентан

0,8

Всего циклопентановых

12,1

2-метилгексан

1,5

циклогексан

2,1

3-метилгексан

1,5

метилциклогексан

0,9

3-этилпентан

0,7

Всего циклогексановых

3,0

Всего н-парафиновых:

42,8

Всего i-парафиновых:

42,1

Всего нефтеновых:

15,1

Всего парафиновых:

84,9

Всего ароматических:

0,0

Таблица 5 Характеристика фракций, выкипающих до 200єС

Темпера-тура отбора фракции, єС

Выход на нефть, % масс.

Фракционный состав

Содержа-ние серы,%

Кис-лот-ность

Давление насыщен-ных паров

Октано-вое число без ТЭС

нк

10%

50%

90%

28-120

8,9

0,6848

43

56

90

115

следы

следы

155

60

28-130

9,9

0,6900

43

57

97

125

-

-

-

57,6

28-140

10,9

0,6952

44

59

104

136

-

-

-

55,0

28-150

11,9

0,7005

45

60

110

146

-

-

109

52,6

28-160

13,1

0,7073

47

63

116

155

-

-

-

51,1

28-170

14,1

0,7141

49

66

122

166

-

-

-

49,5

28-180

15,5

0,7209

51

69

128

175

-

-

-

48,0

28-190

16,7

0,7277

52

72

134

186

-

-

-

46,5

28-200

17,9

0,7345

54

75

140

195

0,07

0,43

57

45,0

Таблица 6 Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200єС

Темпера-тура отбора фракции, єС

Выход на нефть, % масс.

Содержание у/в, %

аромати-ческих

нафтено-вых

парафино-вых

28-60

3,1

0,6560

1,3735

-

6

94

60-95

3,6

0,6938

1,3920

2

22

76

95-122

2,4

0,7190

1,4023

6

20

74

122-150

2,8

0,7495

1,4146

8

22

70

150-200

6,0

0,7850

1,4300

19

17

64

28-200

17,9

0,7345

1,4110

9

17

74

Таблица 7 Характеристика фракций, служащих сырьем для каталитического риформинга

Темпера-тура отбора фракции, єС

Выход на нефть,

% масс.

Содержание серы, %

Содержание у/в, %

аромати-ческих

нафтено-вых

парафино-вых

62-85

2,3

0,6911

следы

1

22

77

62-105

4,0

0,6979

0,03

2

23

75

62-140

7,2

-

-

6

20

74

85-105

1,7

-

-

5

21

74

85-120

3,1

0,7184

0,04

5

22

73

85-180

9,7

0,7528

0,15

8

22

70

105-120

1,4

0,7318

0,05

6

20

74

105-140

3,4

0,7392

0,11

7

21

72

140-180

4,6

0,7720

0,28

14

20

66

Таблица 8 Характеристика керосиновых дистиллятов

Темпе-ратура отбора фрак-ции, єС

Выход на нефть, % масс.

Окта-новое число

Фракционный состав

Высота некоп-тящего пламе-ни, мм

Содержание серы, %

Температура, єС

нк

10%

50%

90%

98%

До 270 єС

помут-нения

вспышки

150-280

18,0

Ниже 23

166

180

220

263

268

-

0,8110

20

0,75

-36

49

150-320

24,0

Ниже 23

168

187

245

300

308

-

0,8243

18

1,22

-23

55

Таблица 9.1Характеристика дизельных фракций

Темпера-тура отбора фракции, єС

Выход на нефть,

% масс.

Цетановое число

Дизельный индекс

Фракционный состав

х20, сСт

х50, сСт

10%

50%

90%

96%

150-350

28,8

49

57

194

267

335

-

0,8350

4,53

2,12

200-350

22,8

52

54

244

288

336

-

0,8503

6,09

3,05

230-350

18,7

54

52

267

296

339

-

0,8566

7,44

3,45

Таблица 9.2

Температура отбора фракции, єС

Температура, єС

Содержание серы, %

Кислотность, мг КОН/100 мл

застывания

помутнения

вспышки

150-350

-25

-10

62

1,55

0,61

200-350

-17

-7

100

1,6

0,68

230-350

-13

-5

117

1,98

1,05

Таблица 10 Характеристика сырья для каталитического крекинга

Темпера-тура отбора фракции, єС

Выход на нефть, % масс.

Молекулярная масса, кг/кмоль

Коксу-емость, %

Содержание, %

Темпера-тура застывания, єС

серы

смол

вана-дия

350-500

-

-

-

-

-

-

-

-

Таблица 11 Характеристика сырья для деструктивных процессов

Остаток после отбора фракций до температуры, єС

Выход на нефть,

% масс.

ВУ100

Коксу-емость, %

Содержание, %

Температу-ра засты-вания, єС

серы

ванадия

350

57,2

0,9846

46,73

13,78

3,66

-

14

450

42,3

1,0110

116,0

17,59

4,38

-

31

Данные о нефти взяты из [4]

1.2 Характеристика нефтепродуктов

Таблица 12 Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77)

Наименование показателя

А-76

АИ-93

АИ-95

АИ-98

Детонационная стойкость: октановое число,

не менее:

-моторный метод

76

85

85

88

-исследовательский метод

-

93

95

98

Массовое содержание свинца, г/дм3 не

более

0,013

0,013

0,013

0,013

Фракционный состав:

температура 0С

- нк, не ниже

для летнего

35

35

30

-

для зимнего

-

-

-

-

- 10% отгона, не выше

для летнего

70

70

75

75

для зимнего

55

55

55

-

- 50% отгона, не выше

для летнего

115

115

120

120

для зимнего

100

100

105

-

- 90% отгона, не выше

для летнего

180

180

180

180

для зимнего

160

160

160

-

- к к, не выше

для летнего

195

195

215

215

для зимнего

185

185

195

-

- остаток в колбе, %, не более

1,5

1,5

1,5

1,5

- остаток и потери, %, не более

4,0

4,0

4,0

4,0

Давление насыщенных паров, кПа:

для летнего, не более

66,7

66,7

66,7

79,9

для зимнего

66,7-93,3

66,7-93,3

66,7-93,3

-

Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива,

не более

3,0

0,8

2,0

3,0

Содержание фактических смол, мг/100 см3

топлива, не более

- на месте производства

5,0

5,0

5,0

5,0

- на месте потребления

10,0

10,0

10,0

-

Массовая доля серы, %, не более

0,1

0,1

0,1

0,1

Бензиновые фракции могут быть использованы как компонент товарного бензина, подвергаться вторичной разгонке для получения узких фракций и дальше идти на установку изомеризации, каталитического риформинга или являться сырьем пиролиза. Современные автомобильные и авиационные бензины должны удовлетворять ряду требований, обеспечивающих экономичную и надежную работу двигателей, и требованиям эксплуатации:

- иметь хорошую испаряемость, позволяющую получить однородную топливовоздушную смесь оптимального состава при любых температурах;

- иметь групповой углеводородный состав, обеспечивающий устойчивый, антидетонационный процесс сгорания на всех режимах работы двигателя;

- не изменять своего состава и свойств при длительном хранении и не оказывать вредного влияния на детали топливной системы, резервуары, резинотехнические изделия и др.

Учитывая вышеприведенные свойства фракций и требования, предъявляемые к современным автобензинам, на установке первичной переработки нефти следует отбирать фракцию нк-180 0С, подвергнуть ее вторичной перегонке, с целью получения узких фракций, которые затем направить на установку каталитического риформинга для получения высокооктанового компонента бензина. Фракцию до 62 0С подвергать риформингу нецелесообразно, потому что это вызовет повышенное газообразование, за счет гидрокрекинга. Фракция до 62 0С будет отправлена на установку изомеризации.

Фракцию 62-85 необходимо отправить на установку пиролиза с целью получения газов, которые в дальнейшем будут использованы на установке алкилирования с целью получения тяжелого алкилата, так как он является компонентов дизельного топлива, максимизировать выход которого нам необходимо в данном проекте. А фракцию 85-180 подвергнуть процессу риформинга. С целью получения катализата, отправляемого на станцию смешения бензина (ССБ).

Характеристика реактивных топлив

Керосин применяют как реактивное топливо, горючий компонент жидкого ракетного топлива, в аппаратах для резки металлов. Керосин может использоваться как заменитель зимнего и арктического дизтоплива для дизельных двигателей, однако необходимо добавить противоизносные и цетаноповышающие присадки; цетановое число керосина около 40, ГОСТ требует не менее 45. Зимой допускается добавление до 20 % керосина в летнее дизельное топливо для снижения температуры застывания, при этом не ухудшаются эксплуатационные характеристики.

Топливо ТС-1 (ГОСТ 10227-86) получают с помощью прямой перегонки сернистой нефти, фракция выделяется при температуре 180-250 °C. Если необходимо (как правило, при высоком содержании серы) дополнительно проводят гидроочистку, а иногда демеркаптанизацию.

Авиационный керосин или топливо ТС-1 чаще всего используется в дозвуковой авиации, как в гражданской, так и в военной. Такая широта применения связана с характеристиками топлива, а именно: прекрасная испаряемость, высокие показатели выделяемой при сгорании теплоты. Кроме того топливо ТС 1 обладает низкотемпературными свойствами, оно практически не создает отложений и хорошо совместимо с материалами.

Таблица 13

Наименование показателя

Норма по ГОСТ

Плотность при 20°С, кг/м3, не менее

780

Фракционный состав:

температура начала перегонки, °С

150

10% отгоняется при температуре, °С, не выше

165

50% отгоняется при температуре, °С, не выше

195

90% отгоняется при температуре, °С, не выше

230

98% отгоняется при температуре, °С, не выше

250

Кинематическая вязкость, мм2/с (сСт):

при 20°С, не менее

1,3 (1,3)

при -40°С, не более

8 (8)

Низкая теплота сгорания, кДж/кг, не менее

43120

Высота некоптящего пламени, мм, не менее

25

Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива, не более

0,7

Йодное число, г йода на 100 г топлива, не более

2,5

Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже

28

Температура начала кристаллизации, °С, не выше

-50

Термоокислительная стабильность в статических условиях при 150°С,

концентрация осадка мг на 100 см3 топлива, не более

18

Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более

22

Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 топлива, не более

3

Массовая доля общей серы, % , не более

0,2

Массовая доля меркаптановой серы, %, не более

0,003

Массовая доля сероводорода

отсутствие

Испытание на медной пластинке при 100°С, 3 ч.

выдерживает

Зольность, %, не более

0,003

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

отсутствие

Содержание мыл нафтеновых кислот

отсутствие

Содержание механических примесей и воды

отсутствие

Взаимодействие с водой, балл, не более

а) состояние поверхности раздела

1

б) состояние разделенных фаз

1

Характеристика дизельных топлив

Дизельные фракции могут быть использованы как топливо для дизельных двигателей. Основные эксплуатационные показатели дизельных топлив являются:

- цетановое число, определяющее высокие мощности и экономические показатели работы двигателя;

- фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработанных дымовых газов;

- вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыление в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

- низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;

- степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

- температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;

- наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующие нагарообразование коррозию и износ.

Таблица 14

Характеристики дизельного топлива (ГОСТ 505-52)

Наименование показателя

Норма для марок

Л

3

А

Цетановое число, не менее

45

45

45

Фракционный состав:

перегоняется при температуре, 0С, не выше

- 50%

280

280

255

- 90 % (конец перегонки),

360

340

330

Кинематическая вязкость при 20 0С, мм2/с

3,0-6,0

1,8-5,0

1,5-4,0

Температура застывания, 0С, не выше, для

климатической зоны:

- умеренной

-10

-35

- холодной

-

-45

-55

Температура помутнения, 0С, не выше, для

климатической зоны:

- умеренной

-5

-25

-

- холодной

-

-35

-

Температура вспышки в закрытом тигле, 0С, не ниже:

- для тепловозных: и судовых дизелей и газовых турбин

62

40

35

- для дизелей общего назначения

40

35

30

Массовая доля серы, %, не более, в топливе:

Вида I

0,20

0,20

0,20

Вида II

0,50

0,50

0,40

Массовая доля меркаптановой серы, %, не более

0,01

0,01

0,01

Содержание фактических смол, мг/ 100см3 топлива, не более

40

30

30

Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более

5

5

5

Йодное число, г I2/100 г топлива, не более

6

6

6

Зольность, %, не более

0,01

0,01

0,01

Коксуемость 10 %-ного остатка, %, не более

0,20

0,30

0,30

Коэффициент фильтруемости, не более

3

3

3

Плотность при 20 0С, кг/м3, не более

860

840

830

Примечание. Для топлив марок Л,3 Д: содержание сероводорода, водорастворимых

кислот и щелочей, механических примесей и воды - отсутствие, испытание на медной

пластинке - выдерживают

Основываясь на выше сказанном, при первичной переработке вятской нефти следует выделять дизельную фракцию с пределами выкипания 240-3500С.

Сравнив характеристику прямогонного дизельного топлива (фракцию 150-350 0С) данной нефти с характеристиками дизельных топлив, представленных в литературе [6], можно сделать вывод, о том, что данную фракцию необходимо подвергнуть гидроочистке, а потом использовать как дизельное топливо марки З (зимнее), характеристика которого приводилась выше.

Обоснование выбора поточной схемы завода

Производство нефтепродуктов и нефтехимического сырья из нефти организованно на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Современные нефтеперерабатывающие заводы должны отвечать следующим требованиям:

- обладать высокой пропускной способностью и минимальным числом единичных технологических установок с использованием комбинированных систем;

- осуществлять комплексную переработку нефти с минимальной долей отходов; обеспечить высокое качество получаемых продуктов при максимальной рентабельности;

- использовать безотходную технологию с учетом экологических требований.

Переработка нефти на НПЗ осуществляется с помощью различных технологических процессов, которые условно могут быть разделены на следующие группы:

- первичная перегонка нефти;

- термические процессы;

- термокаталитические процессы;

- процессы переработки нефтяных газов;

- процессы производства масел и парафинов;

- процессы производства битумов, пластичных смазок, присадок, нефтяных кислот, сырья для получения технического углерода;

- процессы производства ароматических углеводородов.

В зависимости от ассортимента получаемой продукции, сочетания технологических производств, характера схемы переработки нефтеперерабатывающие заводы делят на:

- топливные;

- топливно-масляные;

- заводы с нефтехимическими производствами.

При выборе поточной схемы завода, определяющей его структуру, то есть входящие в его состав технологические установки, учитывают целый ряд факторов. Основные из них следующие:

- потребность в тех или иных нефтепродуктах в крупных районах их потребления; в настоящее время районы сооружения отечественных НПЗ соответствуют районам максимального потребления нефтепродуктов, что сокращает расходы на их транспортирование;

- оптимального соотношение производимых нефтепродуктов - бензина, реактивного, дизельного, котельного топлива;

- потребность нефтехимической промышленности в отдельных видах сырья или полупродуктов;

- наличие или отсутствие других доступных энергетических ресурсов, позволяющих обеспечить минимальное использование нефти в качестве котельного топлива;

- качество перерабатываемой нефти, обусловливающее долю гидрогенизационных процессов, возможность производства битумов и т. д.;

- гибкость отдельных процессов, позволяющая при необходимости изменять ассортимент получаемых продуктов.

Как уже отмечалось, физико-химические свойства нефтей и составляющих их фракций оказывают влияние на выбор ассортимента и технологию получения нефтепродуктов. При определении направления переработки нефти стремятся по возможности максимально полезно использовать индивидуальные природные особенности их химического состава.

Сырая нефть поступает на установку ЭЛОУ, где отделяются вода и соли, присутствующие в нефти. Блок ЭЛОУ обычно совмещают с установкой АВТ.

Обезвоженная и обессоленная нефть поступает на установку АВТ, совмещенную с установкой вторичной перегонки бензина для более четкого разделения фракций. Таким образом, с этой комбинированной установки выходят фракции НК-62°С, 62-85°С, 85-180°С, 180-240°С, 240-350°С, 350-500°С и остаток выше 500°С.

Фракция НК-62°С идет на установку изомеризации. Фракция 62-85°С будет отправлена на установку пиролиза с целью получения газов, идущих на алкилирование с целью получения требуемого нам тяжелого дистиллята. Фракция 85-180°С отправляется на установку каталитического риформинга с предварительной гидроочисткой. В дальнейшем катализат поступает на станцию смешения бензина (ССБ). Газовый нестабильный бензин (ГБН), получаемый с установки пиролиза отправляется на ССБ, где в определенных соотношениях смешивается с дорогостоящими высокооктановыми компонентами, в соотношении, удовлетворяющему техническому регламенту товарной продукции. Ароматические углеводороды, получаемые на установке пиролиза, являются высокооктановыми компонентами и также отправляются на ССБ для смешения в определенном соотношении.

Керосиновая фракция 180-240°С, получаемая из данной нефти, по содержанию серы не укладывается в нормы для ракетного топлива, после гидроочистки сразу направляется на станцию смешения реактивного топлива (ССРТ). интенсивный строительство нефтепереработка аппарат

Дизельная фракция 240-350°С направляется на установку гидроочистки, а затем идет на станцию смешения дизельного топлива (ССДТ) и используется как летнее дизельное топливо.

Вакуумный газойль 350-5000С с вакуумного блока установки АВТ направляется на двухступенчатую установку гидрокрекинга от ВНИИНП по жесткому режиму. Такая установка выбрана для максимизации выхода дизельного топлива и ценных светлых фракций.

Гудрон >5000С совместно с тяжелой смолой пиролиза поступает на установку производства битума. Черный соляр с установки используется в качестве компонента печного топлива.

Газ, поступающий на ГФУ, включает в себя как предельные с АВТ, каталитического риформинга, газы пиролиза, гидрокрекинга, гидроочистки и изомеризации, так и непредельные с АВТ и пиролиза, поэтому поступают они на разные блоки, где газы разделяются на компоненты. Сухой газ ГФУ поступает в топливную сеть завода, пропан-пропиленовая фракция и бутан-бутиленовая фракция поступают на установку алкилирования с целью получения требуемого тяжелого алкилата. Также процесс алкилирования дает нам и легкий алкилат - очень качественный компонент для ССБ. Изобутан также является сырьем для установки сернокислотного алкилирования, которая позволяет получить дополнительное количество компонента дизельного топлива. Газ алкилирования, состоящий из отработанной бутан-бутиленовой фракции, поступает в топливную сеть завода.

На заводе много процессов, которые требуют расход водорода. Каталитический риформинг не может обеспечить остальные установки водородом, поэтому необходимо использовать дополнительную установку по производству водорода. Сырьем данной установки служит сухой газ с установки ГФУ.

Техническое оформление переработки сероводорода на заводе не предусмотрено, но при модернизации может быть установлена установка производства серной кислоты, необходимая для сернокислого алкилирования.

Ниже приведена схема проектируемого НПЗ по переработке вятской нефти.

1.3 Описание отдельных процессов и их материальные балансы

Обессолевание нефти (ЭЛОУ)

Назначение - удаление солей и воды из нефти перед подачей на переработку. Эффективное обессоливание позволяет значительно уменьшить коррозию технологического оборудования установок по переработке нефти, предотвратить дезактивацию катализаторов, улучшить качество продуктов нефтепереработки.

Сырье - нефть, содержащая воду и соли в количествах, определяемых ГОСТ 9965-76.

Продукция - обессоленная и обезвоженная нефть, содержащая 3-4 мг/л солей и до 0,1 % масс. воды.

Технологический режим:

температура, С

сырой нефти, поступающей на установку 10-30

нефти в горизонтальных электродегидратарах 115-135

давление в горизонтальных электродегидратарах, МПа 1,0-1,2

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

сырая нефть

100,00

100,00

10000,00

27397,26

1141552,51

Итого:

100,00

100,00

10000,00

27397,26

1141552,51

Расход:

обессол.нефть

99,50

99,50

9950,00

27260,27

1135844,75

вода+соль

0,50

0,50

50,00

136,99

5707,76

Итого:

100,00

100,00

10000,00

27397,26

1141552,51

Первичная переработка нефти (АВТ)

Назначение - разделение нефти на фракции для последующей переработки или использования в качестве товарной продукции. Первичная перегонка осуществляется на атмосферных трубчатых (АТ) и атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках. Установки АТ и АВТ часто комбинируются с установками обессоливания нефти и вторичной перегонки бензинов.

Сырье - обессоленная нефть с ЭЛОУ.

Продукция:

- углеводородный газ (фр. НК-62С) выводится с установок в газообразном и жидком виде, направляется для дальнейшей переработки на газофракционирующую установку;

- бензиновые фракции - используются в качестве сырья для установок изомеризации (фр. н.к.-62С) и каталитического риформинга (фр. 85-180С), предварительно подвергающиеся гидроочистке, а фракция 62-85С подвергается пиролизу;

- керосиновая фракция (фр. 180-240С) является товарным ракетным топливом;

- дизельная фракция (фр. 240-350С) подвергается гидроочистке;

- вакуумный дистиллят (фр.350-500С) является сырьем установки жесткого гидрокрекинга;

- гудрон (фр.>500С) используется как сырье производства битума.

- Технологический режим:

- температура, С

подогрева нефти перед колонной К-1 210-230

низа колонны К-1 220-240

нагрева нефти в печи П-1 350-360

низа колонны К-2 330-350

нагрева мазута в печи П-2 390-395

низа колонны К-3 350-360

- давление, МПа

избыточное верха колонны К-1 0,4-0,5

избыточное верха колонны К-2 0,23-0,26

остаточное верха колонны К-3 0,005-0,008

Установка АВТ (2 установки по 600 т.т/год)

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

обессол.нефть

99,50

100,00

9950,00

27260,27

1135844,75

Итого:

99,50

100,00

9950,00

27260,27

1135844,75

Расход:

газы

2,09

2,10

208,95

572,47

23852,74

н.к.-180

15,42

15,50

1542,25

4225,34

176055,94

180-240

8,16

8,20

815,90

2235,34

93139,27

240-350

16,92

17,00

1691,50

4634,25

193093,61

350-500

17,71

17,80

1771,10

4852,33

202180,37

500,00

39,20

39,40

3920,30

10740,55

447522,83

Итого:

99,50

100,00

9950,00

27260,27

1135844,75

Вторичная перегонка бензина

Назначение - разделение фракций, полученных при первичной перегонке, на более узкие погоны, каждый из которых затем используется по собственному назначению. На НПЗ вторичной перегонке подвергаются широкая бензиновая фракция, дизельная фракция (при получении сырья установки адсорбционного извлечения парафинов), масляные фракции, гачи и т.п. Процесс проводится на отдельных установках или блоках, входящих в состав установок АТ и АВТ.

Сырье - широкая бензиновая фракция НК-180 0С.

Продукция:

- Фракция НК-620С - используется как компонент товарного автомобильного бензина, сырье установок изомеризации;

- фракция 62-85°С - сырье установок каталитического риформинга, на которых вырабатывается бензол;

- фракция 85-105°С - сырье установок каталитического риформинга, на которых вырабатывается толуол;

- фракция 105-140°С - сырье установок каталитического риформинга, на которых вырабатываются ксилолы;

- фракция 140-180°С - компонент товарного бензина и керосина, сырье установок каталитического риформинга и гидроочистки керосина.

Технологический режим:

Температура, °С

сырья, поступающего в колонну К-1 120

верха колонны К-1 85-95

верха колонны К-2 90-95

верха колонны К-3 100-110

Давление избыточное, кгс/см2

верха колонны К-1 1-1,5

верха колонны К-2 2-2,5

верха колонны К-3 0,2-0,6

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

н.к-180

15,42

100,00

1542,25

4225,34

176055,94

Итого:

15,42

100,00

1542,25

4225,34

176055,94

н.к.-62

3,68

23,87

368,15

1008,63

42026,26

62-85

2,09

13,55

208,95

572,47

23852,74

85-120

3,08

20,00

308,45

845,07

35211,19

120-140

1,99

12,90

199,00

545,21

22716,89

140-180

4,58

29,68

457,70

1253,97

52248,86

Итого:

15,42

100,00

1542,25

4225,34

176055,94

Каталитическая изомеризация (+Гидроочистка)

Назначение - каталитическое превращение легких парафинов нормального строения в соотверствующие изопарафины, которые обладают высоким октановым числом и являются компонентом товарных бензинов.

Сырье - легкая бензиновая фракция (фр. н.к.-62С) АВТ и головка стабилизации каталитического риформинга.

Продукция:

- изомеризат - высокооктановый компонент бензина (Октановое число по моторному методу 86-88, по исследовательскому - 88-90);

- углеводородный газ - направляется на блок предельных ГФУ;

- сероводород - получается при гидроочистке фракции и служит сырьем установки получения серной кислоты.

Технологический режим:

- температура в реакторе, С 230-290

- давление в реакторе, МПа 2,0-2,1

- катализатор - ИНП-82 (платина на смеси морденита с г-Al2O3)

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

Головка стаб.

0,43

10,55

43,00

117,80

4908,38

ВСГ

0,03

0,80

3,29

9,02

375,87

н.к.-62

3,68

89,45

368,15

1008,63

42026,26

Итого:

4,14

100,80

414,44

1135,45

47310,51

Расход:

С1-С2

0,07

1,60

6,58

18,02

750,96

С3-С4

0,69

16,80

69,07

189,24

7885,09

Комп. АБ

3,39

82,40

338,79

928,19

38674,47

Итого:

4,14

100,80

414,44

1135,45

47310,51

Показатели качества изомеризата

ОЧ,м.м.

ОЧ,и.м.

ароматика,%

S,%

90

94

0

0,001

Гидроочистка прямогонных бензиновых фракций

Направлен на получения гидроочищенных бензиновых фракций - сырья для риформинга. Процесс гидроочистки бензиновых фракций основан на реакциях гидрогенолиза и частичной деструкции молекул в среде водородсодержащего газа, в результате чего органические соединения серы, азота, кислорода, хлора, металлов, содержащиеся в сырье, превращаются в сероводород, аммиак, воду, хлороводород и соответствующие углеводороды Качество топлива до и после гидроочистки:

Параметры процесса:

- Давление 1-3 МПа;

- Температура 370 - 380 ° C;

- Содержание водорода в ВСГ -- 75 %;

- Кратность циркуляции водорода 80-200 мі/мі;

- Катализатор - кобальт-молибденовый.

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

85-120

3,08

31,96

308,45

845,07

35211,19

120-140

1,99

20,62

199,00

545,21

22716,89

140-180

4,58

47,42

457,70

1253,97

52248,86

ВСГ

0,01

0,15

1,45

3,97

165,27

Итого:

9,67

100,15

966,60

2648,21

110342,21

Расход:

УВ газ

0,06

0,65

6,27

17,19

716,15

Гидрооч.фр.

9,55

99,00

955,50

2617,80

109075,17

Потери

0,05

0,50

4,83

13,22

550,88

Итого:

9,67

100,15

966,60

2648,21

110342,21

Каталитический риформинг

Назначение - получение высокооктанового компонента товарных автомобильных топлив из низкооктановых бензинов за счет их ароматизации.

Сырье - прямогонная бензиновая фракция широкого фракционного состава (фр.85-180С) с установки АВТ.

Продукция:

- катализат - высокооктановый компонент бензина. (Октановое число по моторному методу 85-87, по исследовательскому - 93-95).

- углеводородный газ - направляется на блок предельных ГФУ;

- головка стабилизации - направляется на каталитическую изомеризацию;

- водородсодержащий газ - направляется в систему водородсодержащего газа завода для обеспечения гидропроцессов;

- сероводород - получается при гидроочистке фракции и служит сырьем установки получения серной кислоты.

Технологический режим:

- температура в реакторах, С 480-510

- давление в реакторах, МПа 3,2-4,0

- объемная скорость подачи сырья, ч-1 1,5-2,0

- кратность циркуляции ВСГ, м3/м3 1400-1800

- соотношение катализатора по реакторам 0,15 : 0,35 : 0,5

- катализатор - КР-108 (полиметаллический, платина, рений на оксиде алюминия г-Al2O3, промотированный хлором и металлами).

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

85-120

3,05

31,96

305,37

836,62

34859,08

120-140

1,97

20,62

197,01

539,75

22489,73

140-180

4,53

47,42

453,12

1241,43

51726,37

Итого:

9,55

100,00

955,50

2617,80

109075,17

Расход:

УВ газ

0,71

7,40

70,71

193,72

8071,56

Головка стаб.

0,43

4,50

43,00

117,80

4908,38

катализат

7,86

82,30

786,38

2154,45

89768,87

ВСГ

0,55

5,80

55,42

151,83

6326,36

Итого:

9,55

100,00

955,50

2617,80

109075,17

Показатели качества катализата

ОЧ, м.м

ОЧ, и.м.

ароматика,%

бензол,%

S,%

82

93

51,228

17,55

0,001

Пиролиз

В промышленных условиях пиролиз углеводородов осуществляют при температурах 800 - 900 °C и при давлениях, близких к атмосферному (на входе в нагреваемый трубопровод - пирозмеевик ~0,3 МПа, на выходе из него - 0,1 МПа избыточного давления).

Время прохождения сырья через пирозмеевик составляет 0,1 - 0,5 сек.

Условно, все реакции при пиролизе можно разделить на первичные и вторичные. Первичные реакции протекают со снижением молекулярной массы продуктов пиролиза. Это, в основном, реакции расщепления высокомолекулярных парафинов и нафтеновых углеводородов с образованием углеводородов с меньшей молекулярной массой, что сопровождается увеличением объёма газообразной смеси.

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

62-85

2,09

100,00

208,95

572,47

23852,74

Расход:

C2H6

0,69

33,00

68,95

188,91

7871,40

C3H6

0,25

12,20

25,49

69,84

2910,03

C4H8

0,06

2,80

5,85

16,03

667,88

Бутадиен-1,3

0,09

4,40

9,19

25,19

1049,52

СУГ

0,38

18,20

38,03

104,19

4341,20

Бензин С5-204

0,20

9,40

19,64

53,81

2242,16

Тяж. Смола

0,13

6,00

12,54

34,35

1431,16

Арома С6-С8

0,29

14,00

29,25

80,15

3339,38

Итого:

2,09

100,00

208,95

572,47

23852,74

Гидроочистка керосиновых фракций

Гидроочистка керосиновых фракций направлена на снижение содержания серы и смол в реактивном топливе. Сернистые соединения и смолы вызывают коррозию топливной аппаратуры летательных аппаратов и закоксовывают форсунки двигателей.

Качество топлива до и после гидроочистки:

Показатели

Сырье

Продукт

Плотность кг/м3,

785

778

Содержание серы %масс,

0,46

0,15

Йодное число г I2/100 г.

2,2

0,5

Температура вспышки, °С

30

30

Температура застывания, °С

?62

?64

Параметры процесса:

- Давление 1,5-2,2 МПа;

- Температура 300 ? 400 °C;

- Содержание водорода в ВСГ ? 75 %;

- Кратность циркуляции водорода 180 ? 250 мі/мі;

- Катализатор ? кобальт-молибденовый.

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

180-240

8,16

100,00

815,90

2235,34

93139,27

ВСГ

0,02

0,25

2,04

5,59

232,85

Итого:

8,18

100,25

817,94

2240,93

93372,12

Расход:

УВ газ

0,05

0,65

5,30

14,53

605,41

H2S

0,02

0,20

1,63

4,47

186,28

Бенз.отгон

0,09

1,10

8,97

24,59

1024,53

Гидрооч.фр.

7,99

97,90

798,77

2188,40

91183,34

Потери

0,03

0,40

3,26

8,94

372,56

Итого:

8,18

100,25

817,94

2240,93

93372,12

Гидроочистка дизельного топлива

Назначение - удаление сернистых, азот- и кислородсодержащих соединений из дизельной фракции с целью улучшения эксплуатационных характеристик дизельных топлив.

Сырье - прямогонная дизельная фракция (фр.240-350С) с установки АВТ.

Продукция:

гидроочищенное дизельное топливо - товарное летнее дизельное топливо. Если этот продукт подвергнуть депарафинизации, то можно получить зимнее и арктическое дизельное топливо;

сероводород - получается при гидроочистке фракции и служит сырьем установки получения серной кислоты.

Технологический режим:

температура в реакторах, С 350-420

давление в реакторах, МПа 2,0-2,1

объемная скорость подачи сырья, ч-1 4,9-5,2

кратность циркуляции ВСГ, м3/м3 300-400

катализатор - АКМ (МоО3, СоО, относительная активность по обессериванию - 95 усл. единиц).

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

240-350

16,92

100,00

1691,50

4634,25

193093,61

ВСГ

0,07

0,40

6,77

18,54

772,37

Итого:

16,98

100,40

1698,27

4652,78

193865,98

Расход:

УВ газ

0,10

0,60

10,15

27,81

1158,56

H2S

0,20

1,20

20,30

55,61

2317,12

Бенз.отгон

0,22

1,30

21,99

60,25

2510,22

Гидрооч.фр.

16,39

96,90

1639,06

4490,58

187107,71

Потери

0,07

0,40

6,77

18,54

772,37

Итоги:

16,98

100,40

1698,27

4652,78

193865,98

Показатели качества ДТ (прямогонного)

ЦЧ

S,%

Температура крист, С°

55

0,15

-10

Установки Гидрокрекинга

Назначение - углубление переработки нефти с целью получения дополнительных количеств компонентов бензина и дизельного топлива.

Продукция:

бензин - высокооктановый компонент товарного автомобильного топлива (Октановое число по моторному методу 80, по исследовательскому - 90);

компонент дизельного топлива - компонент зимнего дизельного топлива;

углеводородный газ - направляется на блок предельных ГФУ;

сероводород.

Технологический режим (изокрекинг по технологии компании Шеврон):

температура в реакторах, F 700-750

давление в реакторах, МПа 10,0-15,0

катализаторы - высокоселективные цеолитные катализаторы.

Жесткий гидрокрекинг - процесс, проходящий при давлении 10 МПа и температуре 380 - 400°С и избытке водорода в нескольких реакторах (стадиях), который направлен на получение дизельного топлива, керосиновых и бензиновых фракций.

Типичный материальный баланс жесткого двухстадийного гидрокрекинга

Качество дизельного топлива:

Показатели

Дизельное топливо 165--330°С

Плотность кг/мі,

810

Содержание серы %масс,

0,005

Йодное число г I2/100 г.

2,0

Температура застывания, °С

?35

Цетановое число

48-50

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

350-500

17,71

100,00

1771,10

4852,33

202180,37

ВСГ

0,44

2,50

44,28

121,31

5054,51

Итого:

18,15

102,50

1815,38

4973,64

207234,87

Расход:

УВ газы

1,33

7,50

132,83

363,92

15163,53

H2S

0,32

1,80

31,88

87,34

3639,25

Бензиновая фр.

4,02

22,70

402,04

1101,48

45894,94

Дизельная фр.

12,31

69,50

1230,91

3372,37

140515,35

Потери

0,18

1,00

17,71

48,52

2021,80

Итого:

18,15

102,50

1815,38

4973,64

207234,87

Установка производства битума

Сырье и продукция. Сырьем являются остатки атмосферно-вакуумной перегонки нефти (гудроны), побочные продукты производства масел (асфальты и экстракты). Наилучшим сырьем считаются остатки высокосмолистых, малопарафинистых нефтей, наихудшим - остатки высокопарафинистых нефтей, поскольку при окислении этих продуктов образуется большое количество асфальтенов и карбенов, вследствие чего битум становится хрупким и неэластичным.

Продукцией являются:

- дорожные битумы, применяемые в дорожном строительстве для приготовления асфальтобетонных смесей;

- кровельные битумы, используемые при изготовлении кровельных покрытий и различных изделий;

- строительные битумы, используемые при выполнении различных строительных работ, в частности, для гидроизоляции фундаментов зданий;

- специальные битумы, используемые в различных отраслях промышленности.

Технологический режим процесса следующий:

- температура, 0С: сырья на выходе из печи … … 180 - 250

- в окислительной колонне, не выше …… ….. 290

- битума на выходе из холодильника …….. 170 - 200

- налива битума в цистерны …………………. 170 - 180

- давление в окислительной колонне, МПа … . 0,3 - 08

- расход воздуха, м3 / т битума ……… …….. 50 - 400

- тепловой эффект процесса, кДж / кг битума .. 168 - 502

- содержание кислорода в газообразных

продуктах окисления, % …… ……… 3 -11

- отношение рециркулят : сырьё ………… 6 : 1

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

Фракция 500+

39,20

99,68

3920,30

10740,55

447522,83

Смола пиролиза

0,13

0,32

12,54

34,35

1431,16

Итого:

39,33

100,00

3932,84

10774,90

448954,00

Расход:

битумы дорожные, в т.ч.

28,91

73,50

2890,64

7919,55

329981,19

БНД 200/300, БНД 130/200

5,90

15,00

589,93

1616,23

67343,10

БНД 60/90

11,21

28,50

1120,86

3070,85

127951,89

БНД 90/130

5,90

15,00

589,93

1616,23

67343,10

БНД 40/60

5,90

15,00

589,93

1616,23

67343,10

битумы строительные, в т.ч.

8,81

22,40

880,96

2413,58

100565,69

БН - IV

4,40

11,20

440,48

1206,79

50282,85

БН -V

4,40

11,20

440,48

1206,79

50282,85

отгон

0,51

1,30

51,13

140,07

5836,40

газы окисления

1,10

2,80

110,12

301,70

12570,71

Итого:

39,33

100,00

3932,84

10774,90

448954,00

Газофракционирующая установка

Назначение - получение индивидуальных легких углеводородов или углеводородных фракций высокой чистоты.

Сырье - газы с установок переработки нефти с содержанием предельных и непредельных углеводородов.

Продукция:

сухой газ - преимущественно углеводороды С1-С2, используемые для получения водородсодержащего газа и в качестве топлива;

пропан-пропиленовая фракция - товарная фракция для нефтехимического синтеза;

бутан-бутиленовая фракция - сырье для установки сернокислотного алкилирования;

н-бутан - сжиженный бытовой газ.

ГФУ. Предельные газы

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

Газ с АВТ

1,48

30,55

148,35

406,45

16935,45

C2H6

0,05

0,99

4,81

13,17

548,61

i-C4H10

0,42

8,61

41,79

114,49

4770,55

н-C4H10

1,02

20,96

101,76

278,79

11616,28

Газы с пиролиза, в т.ч.

1,07

22,03

106,98

293,10

12212,60

C2H6

0,69

14,20

68,95

188,91

7871,40

СУГ, в т.ч.

0,38

7,83

38,03

104,19

4341,20

C3H8

0,12

2,51

12,17

33,34

1389,18

н-C4H10

0,18

3,80

18,44

50,53

2105,48

i-C4H10

0,07

1,53

7,42

20,32

846,53

Газы с изомеризации,в т.ч.

0,76

15,58

75,65

207,27

8636,05

С1-С2, в т.ч.

0,07

1,35

6,58

18,02

750,96

СН4

0,05

0,98

4,77

13,07

544,45

С2Н6

0,02

0,37

1,81

4,96

206,51

С3-С4, в т.ч.

0,69

14,23

69,07

189,24

7885,09

н-C4H10

0,10

2,06

10,02

27,44

1143,34

i-C4H10

0,23

4,77

23,14

63,40

2641,50

С3Н8

0,36

7,40

35,92

98,41

4100,24

Газы с гидроочистки РТ, в .т.ч.

0,05

1,09

5,30

14,53

605,41

CH4

0,02

0,37

1,80

4,94

205,84

C2H6

0,01

0,27

1,30

3,56

148,32

C3H8

0,01

0,22

1,09

2,98

124,11

i;н-C4H10, в т.ч.

0,01

0,23

1,11

3,05

127,14

н-С4Н10

0,01

0,16

0,78

2,14

88,99

i-С4Н10

0,00

0,07

0,33

0,92

38,14

Газы с гидроочистки ДТ в т.ч.

0,10

2,09

10,15

27,81

1158,56

CH4

0,03

0,71

3,45

9,45

393,91

C2H6

0,02

0,51

2,49

6,81

283,85

C3H8

0,02

0,43

2,08

5,70

237,51

i;н-C4H10

0,02

0,44

2,13

5,84

243,30

н-С4Н10

0,01

0,31

1,49

4,09

170,31

i-С4Н10

0,01

0,13

0,64

1,75

72,99

Газы с гидрокрекинга 350-500

1,33

27,36

132,83

363,92

15163,53

CH4

0,45

9,30

45,16

123,73

5155,60

C2H6

0,33

6,70

32,54

89,16

3715,06

C3H8

0,27

5,61

27,23

74,60

3108,52

I,н-C4H10, в т.ч.

0,28

5,75

27,89

76,42

3184,34

н-С4Н10

0,20

4,02

19,53

53,50

2229,04

i-С4Н10

0,08

1,72

8,37

22,93

955,30

Газы с ГО АБ

0,06

1,29

6,27

17,19

716,15

CH4

0,02

0,44

2,13

5,84

243,49

C2H6

0,02

0,32

1,54

4,21

175,46

C3H8

0,01

0,26

1,29

3,52

146,81

i;н-C4H10 в т.ч.

0,01

0,27

1,32

3,61

150,39

н-С4Н10

0,01

0,19

0,92

2,53

105,27

i-С4Н10

0,00

0,08

0,40

1,08

45,12

Итого:

4,86

100,00

485,55

1330,27

55427,74

ГФУ (непредельные). Пиролиз+АВТ

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Бутадиен-1,3

0,09

9,09

9,19

25,19

1049,52

C3H6

0,25

25,21

25,49

69,84

2910,03

C4H8

0,06

5,79

5,85

16,03

667,88

C3H6(АВТ)

0,61

59,92

60,60

166,02

6917,29

Итого:

1,01

100,00

101,13

277,07

11544,73

Алкилирование

Назначение - получение бензиновых фракций, обладающих высокой стабильностью и детонационной стойкостью, а также дополнительного количества дизельного топлива.

Сырье - изобутан и бутилены с ГФУ.

Продукция:

легкий алкилат - высокооктановый компонент автомобильных бензинов (ОЧм.м=95, ОЧи.м= 100);

тяжелый алкилат - высококачественный компонент дизельного топлива;

отработанная бутан-бутиленовая фракция - используется как бытовой сжиженный газ.

Технологический режим :

температура в реакторах, С 0-10

давление в реакторах, МПа 0,3-1,0

объемная скорость подачи сырья, ч-1 0,3

катализатор - серная кислота (96-98 %).

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

ББФ

1,59

39,04

158,79

435,04

18126,60

ППФ

1,66

40,78

165,86

454,41

18933,70

i-C4H10

0,82

20,18

82,08

224,88

9370,13

Итого:

4,07

100,00

406,73

1114,33

46430,43

Расход:

Легк.алкилат

2,70

66,50

270,48

741,03

30876,24

Тяж.алкилат

0,24

5,90

24,00

65,75

2739,40

Пропан

0,57

14,00

56,94

156,01

6500,26

Отработ.ББФ

0,43

10,60

43,11

118,12

4921,63

Потери

0,12

3,00

12,20

33,43

1392,91

Итого:

4,07

100,00

406,73

1114,33

46430,43

Установка получения водорода

Назначение - получение дополнительного количества водорода для гидрогенизационных процессов.

Сырье - сухой газ установки ГФУ.

Продукция - водород, направляемый в систему ВСГ завода, и газы, направляемые на сжигание.

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

С1

0,57

33,33

57,32

157,04

6543,29

Водяной пар

1,15

66,67

114,64

314,08

13086,57

Итого

1,72

100,00

171,96

471,12

19629,86

Расход:

H2

0,26

15,20

26,14

71,61

2983,74

CO

0,30

17,50

30,09

82,45

3435,22

CO2

0,68

39,60

68,10

186,56

7773,42

CH4

0,06

3,50

6,02

16,49

687,04

H2O

0,42

24,20

41,61

114,01

4750,43

Итого:

1,72

100,00

171,96

471,12

19629,86

1.4 Сводный материальный баланс

Выход на нефть, %

Выход на сырье, %

G, т.т/год

G, т/сут

G, кг/ч

Приход:

H2

26,14

71,61

2983,74

CO

30,09

82,45

3435,22

CO2

68,10

186,56

7773,42

C1

6,02

16,49

687,04

H20

41,61

114,01

4750,43

С2

113,44

310,78

12949,22

Пропан

56,94

156,01

6500,26

Отработанная ББФ

43,11

118,12

4921,63

Бутадиен-1,3

9,19

25,19

1049,52

Дымовые газы (с битума)

110,12

301,70

12570,71

УВ-газ с риформинга

70,71

193,72

8071,56

H2S

40,74

111,62

4650,78

Отгон с битума

51,13

140,07

5836,40

ССБ

1877,54

5143,94

214330,80

Изомеризация

338,79

928,19

38674,47

Катализат риф.

786,38

2154,45

89768,87

Арома с пиролиза

29,25

80,15

3339,38

Отгоны с ГО, ГК

433,00


Подобные документы

  • Современный состав технологических процессов нефтепереработки в РФ. Характеристика исходного сырья и готовой продукции предприятия. Выбор и обоснование варианта переработки нефти. Материальные балансы технологических установок. Сводный товарный баланс.

    курсовая работа [61,1 K], добавлен 14.05.2011

  • Нефтеперерабатывающая отрасль как звено нефтяного комплекса РФ. Разработка поточной схемы завода по переработке западнотэбукской нефти, ее обоснование, расчет материальных балансов установок. Сводный материальный баланс завода, порядок его составления.

    курсовая работа [188,4 K], добавлен 24.04.2015

  • Исследование проблем современной нефтепереработки в России и путей их решения. Особенности применения гидродинамического оборудования для интенсификации технологических процессов нефтепереработки. Изучение технологии обработки углеводородных топлив.

    реферат [4,3 M], добавлен 12.05.2016

  • Поточная схема завода по переработке нефти Ekofisk. Характеристика нефти и нефтепродуктов. Материальные балансы отдельных процессов и завода в целом, программа для их расчета. Технологический расчет установки. Доля отгона сырья на входе в колонну.

    курсовая работа [384,9 K], добавлен 09.06.2013

  • Кривая истинных температур кипения нефти и материальный баланс установки первичной переработки нефти. Потенциальное содержание фракций в Васильевской нефти. Характеристика бензина первичной переработки нефти, термического и каталитического крекинга.

    лабораторная работа [98,4 K], добавлен 14.11.2010

  • Проблемы переработки нефти. Организационная структура нефтепереработки в России. Региональное распределение нефтеперерабатывающих предприятий. Задачи в области создания катализаторов (крекинга, риформинга, гидропереработки, изомеризации, алкилирования).

    учебное пособие [1,6 M], добавлен 14.12.2012

  • Характеристика нефти и фракций, выделенных из нее. Обоснование ассортимента нефтепродуктов. Определение глубины переработки нефти. Материальные балансы технологических установок. Индекс Нельсона и коэффициент сложности нефтеперерабатывающего завода.

    курсовая работа [89,0 K], добавлен 29.02.2016

  • Виды и состав газов, образующихся при разложении углеводородов нефти в процессах ее переработки. Использование установок для разделения предельных и непредельных газов и мобильных газобензиновых заводов. Промышленное применение газов переработки.

    реферат [175,4 K], добавлен 11.02.2014

  • Разработка поточной схемы завода по переработке нефти. Физико-химическая характеристика сырья. Шифр танатарской нефти согласно технологической классификации. Характеристика бензиновых фракций. Принципы расчета материальных балансов, разработка программы.

    курсовая работа [290,6 K], добавлен 09.06.2014

  • Общая характеристика нефти, определение потенциального содержания нефтепродуктов. Выбор и обоснование одного из вариантов переработки нефти, расчет материальных балансов технологических установок и товарного баланса нефтеперерабатывающего завода.

    курсовая работа [125,9 K], добавлен 12.05.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.