Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учереждение высшего образования тюменский индустриальный университет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 721
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖЕНЕРИНГАКафедра «Переработка нефти и газа»ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Заведующий кафедрой ПНГ____________Мозырев А.Г.«___» ____________20___г.«ГЛУБОКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ НЕФТИ САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ФРАКЦИИ ПРЯМОГОННОГО БЕНЗИНА»ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к бакалаврской работе БР.18.03.01.03-3030/145а.345.2020.00. ПЗМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой ПНГ _________ А.Г. Мозырев «_____»__________ 20___ г.ЗАДАНИЕна выпускную квалификационную работу (ВКР)(бакалаврскую работу)Ф.И.О. обучающегося: Деревскова Ксения Олеговна.Ф.И.О. руководителя ВКР: доцент, к.т.н. Савченков Андрей Леонидович.Тема ВКР: «Глубокая стабилизация нефти Самотлорского месторождения с получением фракции прямогонного бензина».утверждена приказом по ИПТИ от 09.04.2022 г. № 03-3030/44а.Срок предоставления завершенной ВКР на кафедру – 14 июня 2022 г.Исходные данные к ВКР: производственные и литературные.Содержание пояснительной записки и графической части ВКР
Всего листов графической части ВКР – 3.Дата выдачи задания 11.04.2022 г. ______________________ (дата) (подпись руководителя)Задание принял к исполнению 11.04.2022 г. ______________________ (дата) (подпись обучающегося)РЕФЕРАТ Бакалаврская работа с 74., рисунков, таблицы, источников, три листа графической части формата А1. Ключевые слова: нефть, бензин, мазут, атмосферная колонна, атмосферная перегонка нефти. Объектом исследования является технологический процесс атмосферной перегонки нефти. Цель работы – создание проекта установки атмосферной перегонки нефти, добываемой на Самотлорских месторождениях. Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. В литературном обзоре рассматриваются методы процесса перегонки нефти, характеристика нефти как сырья для перегонки, характеристики продуктов перегонки и описаны основные схемы реализации данной установки. В технологической части приведен расчёт физических показателей основных аппаратов, составлены материальный и тепловой баланс атмосферной колонны. Также рассчитано вспомогательное оборудование установки. Механическая часть состоит из описания принципов работы колонны, рассчитаны толщина стенки и днищ колонны, а также проверено соответствие материалов на создаваемое напряжение при гидравлических испытаниях. В разделе КИП и автоматизация производства рассматриваются вопросы автоматизации, и описывается система управления основного технологического процесса. ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯВ настоящей выпускной квалификационной работе применяются следующие обозначения с соответствующими определениями: X - Потенциальное содержание фракции в нефти, % масс.; Д - Доля отбора от потенциала; Ф - Фактический отбор фракции, %масс; – относительная плотность; М – молекулярный вес, кг/кмоль;tср – средняя температура кипения фракции 0С; Тср – средняя температура кипения фракции, К; γ - температурная поправка относительной плотности на 1К; P – давление, кПа; Z – расход водяного пара, кг/ч; L0 – поток полуотбензиненной нефти, кг/ч; D2 – поток бензина 140-180; R1 –поток мазута350 К.К. π – абсолютное давление наверху колонны, кПа;
е – мольная доля отгона; Q – количество тепла, кВт; I – энтальпия кДж/кг; Фi – флегмовое число на i тарелке; gi – количество флегмы, кг/ч; Vп - объемный расход паров, м3/с; СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. ..51 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………………………………7 1.1 Перспективы развития переработки нефти………………1.2 Основные направления нефтяной переработки 1.3 Особенности нефти как сырья для процессов перегонки1.4 Продукты первичной перегонки нефти2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства2.2 Характеристика исходного сырья и готовой продукции2.3 Описание технологической схемы установки2.4 Физико-химические свойства сырья2.5 Минимальное число теоретических тарелок. Состав дистиллята и остатка2.6 Материальный баланс колонны2.7 Температурный режим колонны2.7.1 Расчет температуры верха колонны2.7.2 Расчет температуры низа колонны2.7.3 Расчёт доли отгона сырья на входе в колонну2.8 Минимальное флегмовое число2.9 Оптимальное флегмовое число. Оптимальное число теоретических тарелок2.10 Место ввода сырья в колонну. Рабочее число тарелок.2.11 Внутренние материальные потоки2.12 Тепловой баланс колонны2.13 Диаметр колонны2.14 Высота колонныЗАКЛЮЧЕНИЕСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯВВЕДЕНИЕЗначение нефти и газа для энергетики, транспорта, обороны страны, для разнообразных отраслей промышленности и для удовлетворения бытовых нужд населения в наш век исключительно велико. Нефть и газ играют решающую роль в развитии экономики любой страны. Из нефти вырабатываются все виды жидкого топлива: бензины, керосины, реактивные и дизельные сорта горючего— для двигателей внутреннего сгорания, мазуты — для газовых турбин и котельных установок. Из более высококипящих фракций нефти вырабатывается огромный ассортимент смазочных и специальных масел и консистентных смазок. Из нефти вырабатываются также парафин, сажа для резиновой промышленности, нефтяной кокс, многочисленные марки битумов для дорожного строительства и многие другие товарные продукты.Нефть, представляет собой чрезвычайно сложную смесь взаимно растворимых углеводородов. Разделить ее нацело на составляющие компоненты практически невозможно, но этого для промышленного применения нефтепродуктов и не требуется. В промышленной практике нефть делят на фракции, различающиеся температурными пределами перегонки. Это разделение проводится на установках первичной перегонки нефти с применением процессов дистилляции и ректификации.
Полученные фракции служат сырьем для дальнейшей переработки или используются как товарные продукты. Первичная перегонка — первый технологический процесс переработки нефти. Установки первичной перегонки имеются на каждом нефтеперерабатывающем заводе.Целью ВКР является изучение эксплуатации установки стабилизации нефти УСН-4/1 с целью поддержания оптимальных параметров работы, обеспечения достигнутого уровня надёжности, безопасности, производственной санитарии, пожаро - и взрывобезопасности и охраны окружающей среды.Актуальность темы. Нефтепереработка начинается с подготовки и первичной перегонки нефти и насколько эффективно будут осуществлены эти процессы, настолько высоки будут экономические показатели процесса нефтепереработки в целом. Эффективность работы установки стабилизации нефти УСН-4/1 с на которых осуществляется первичное разделение нефти на базовые фракции фактически определяет общезаводской продуктовый баланс, и одновременно с этим установка УСН-4/1 является самыми крупными энергопотребителями на НПЗ из-за энергоёмкости самого процесса ректификации и высокой производительности по сырью.Научная новизна работы. Изучены методы интенсификации работы установок АВТ.Объект и предмет исследования. В качестве основного объекта исследования является Самотлорская нефть. Предмет исследований - процесс ННПО. Практическая значимость. В настоящее время вопрос о целесообразном использовании нефти стоит особенно остро. Увеличение выходов ценных товарных нефтепродуктов и продуктов нефтехимии стало одним из актуальных направлений совершенствования современной технологии переработки нефти. Потребность промышленности, транспорта и сельского хозяйства в различных нефтепродуктах непрерывно растёт. Для удовлетворения растущей потребности в нефтепродуктах требуется сооружение более мощных установок с улучшенными технико-экономическими показателями.Установки УСН-4/1 современных нефтеперерабатывающих заводов включают тот же набор процессов, который использовался на протяжении десятков лет. Как и прежде, наиболее ценными продуктами являются фракции, относящиеся к разряду топлив: бензиновая, керосиновая, дизельная. На многих действующих НПЗ изменение ассортимента производимых продуктов осуществляется корректировкой технологических параметров работы ректификационных колонн атмосферного блока установки.1 Литературный обзор
1.1 Перспективы развития переработки нефти Эффективность НПЗ является важнейшим фактором для повышения конкурентноспособности отечественного нефтяного сектора на международном рынке углеводородов. Процент глубины переработки нефти как раз и является тем показателем, который указывает на состояние нефтеперерабатывающей отрасли в целом.Стабилизация нефти - процесс извлечения широкой фракции легких углеводородов обычно от CH4 C4H10 из нефти на промысле для их использования в качестве топлива или нефтехимического сырья.Сущность стабилизации нефти заключается в отборе наиболее летучих углеводородов (депропанизация, депутанизация), так как они по пути следования нефти, испаряясь, «провоцируют» потери углеводородов и более тяжелых бензиновых фракций. Существуют два различных метода стабилизации нефти — сепарация и ректификация.Ректификация — разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, различающиеся температурами кипения, путём многократного испарения жидкости и конденсации паров.Процесс стабилизации уже сразу же на первых этапах движения нефти, когда из нее отбираются выделяющиеся газообразные углеводороды (с падением давления), находившиеся в пластовых условиях в жидком состоянии.Крекинг, как технологический процесс делится на несколько частей: первичная, вторичная и товарное перерабатывающее производство. К первичной переработке относится разделение нефтяного сырья на фазы. От температуры кипения зависит процесс первичной переработки. Во вторичном крекинге перерабатывают первичную фракцию сырья, за счет химической реакции углеводородов. В следствии получают разные компоненты, применяющиеся для производства товарных нефтепродуктов. На заключительной стадии, в производстве, полученные во вторичном крекинге смешивают компоненты с присадками, с целью получения товарных нефтепродуктов.Поскольку нефть представляет собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефть и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты
| Наименование раздела (главы) | Кол-во листов графической части в формате А1 | Дата выполнения |
| Титульный лист | | 06.06.2022 |
| Реферат | | 06.06.2022 |
| Содержание | | 06.06.2022 |
| Определения, обозначения и сокращения | | 06.06.2022 |
| Введение | | 16.05.2022 |
| Литературный обзор | | 16.05.2022 |
| Выбор и обоснование технологической схемы производства | | 16.05.2022 |
| Характеристика сырья и продуктов установки | | 16.05.2022 |
| Принципиальная технологическая схема производства с описанием | | 16.05.2022 |
| Материальный баланс производства | | 16.05.2022 |
| Расчёт основного оборудования (с расчетом материальных и тепловых балансов аппаратов, их технологических характеристик и параметров) | | 23.05.2022 |
| Расчёт вспомогательного оборудования производства | | 23.05.2022 |
| КИП и автоматизация производства | | 23.05.2022 |
| Механическая часть | | 23.05.2022 |
| Заключение | | 06.06.2022 |
| Список использованных источников | | 06.06.2022 |
| Технологическая схема установки | 1 | 06.06.2022 |
| КИП и автоматизация основного аппарата установк | 1 | 06.06.2022 |
| Механический чертёж основного аппарата. | 1 | 06.06.2022 |
Всего листов графической части ВКР – 3.Дата выдачи задания 11.04.2022 г. ______________________ (дата) (подпись руководителя)Задание принял к исполнению 11.04.2022 г. ______________________ (дата) (подпись обучающегося)РЕФЕРАТ Бакалаврская работа с 74., рисунков, таблицы, источников, три листа графической части формата А1. Ключевые слова: нефть, бензин, мазут, атмосферная колонна, атмосферная перегонка нефти. Объектом исследования является технологический процесс атмосферной перегонки нефти. Цель работы – создание проекта установки атмосферной перегонки нефти, добываемой на Самотлорских месторождениях. Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. В литературном обзоре рассматриваются методы процесса перегонки нефти, характеристика нефти как сырья для перегонки, характеристики продуктов перегонки и описаны основные схемы реализации данной установки. В технологической части приведен расчёт физических показателей основных аппаратов, составлены материальный и тепловой баланс атмосферной колонны. Также рассчитано вспомогательное оборудование установки. Механическая часть состоит из описания принципов работы колонны, рассчитаны толщина стенки и днищ колонны, а также проверено соответствие материалов на создаваемое напряжение при гидравлических испытаниях. В разделе КИП и автоматизация производства рассматриваются вопросы автоматизации, и описывается система управления основного технологического процесса. ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯВ настоящей выпускной квалификационной работе применяются следующие обозначения с соответствующими определениями: X - Потенциальное содержание фракции в нефти, % масс.; Д - Доля отбора от потенциала; Ф - Фактический отбор фракции, %масс; – относительная плотность; М – молекулярный вес, кг/кмоль;tср – средняя температура кипения фракции 0С; Тср – средняя температура кипения фракции, К; γ - температурная поправка относительной плотности на 1К; P – давление, кПа; Z – расход водяного пара, кг/ч; L0 – поток полуотбензиненной нефти, кг/ч; D2 – поток бензина 140-180; R1 –поток мазута350 К.К. π – абсолютное давление наверху колонны, кПа;
е – мольная доля отгона; Q – количество тепла, кВт; I – энтальпия кДж/кг; Фi – флегмовое число на i тарелке; gi – количество флегмы, кг/ч; Vп - объемный расход паров, м3/с; СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. ..51 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………………………………7 1.1 Перспективы развития переработки нефти………………1.2 Основные направления нефтяной переработки 1.3 Особенности нефти как сырья для процессов перегонки1.4 Продукты первичной перегонки нефти2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства2.2 Характеристика исходного сырья и готовой продукции2.3 Описание технологической схемы установки2.4 Физико-химические свойства сырья2.5 Минимальное число теоретических тарелок. Состав дистиллята и остатка2.6 Материальный баланс колонны2.7 Температурный режим колонны2.7.1 Расчет температуры верха колонны2.7.2 Расчет температуры низа колонны2.7.3 Расчёт доли отгона сырья на входе в колонну2.8 Минимальное флегмовое число2.9 Оптимальное флегмовое число. Оптимальное число теоретических тарелок2.10 Место ввода сырья в колонну. Рабочее число тарелок.2.11 Внутренние материальные потоки2.12 Тепловой баланс колонны2.13 Диаметр колонны2.14 Высота колонныЗАКЛЮЧЕНИЕСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯВВЕДЕНИЕЗначение нефти и газа для энергетики, транспорта, обороны страны, для разнообразных отраслей промышленности и для удовлетворения бытовых нужд населения в наш век исключительно велико. Нефть и газ играют решающую роль в развитии экономики любой страны. Из нефти вырабатываются все виды жидкого топлива: бензины, керосины, реактивные и дизельные сорта горючего— для двигателей внутреннего сгорания, мазуты — для газовых турбин и котельных установок. Из более высококипящих фракций нефти вырабатывается огромный ассортимент смазочных и специальных масел и консистентных смазок. Из нефти вырабатываются также парафин, сажа для резиновой промышленности, нефтяной кокс, многочисленные марки битумов для дорожного строительства и многие другие товарные продукты.Нефть, представляет собой чрезвычайно сложную смесь взаимно растворимых углеводородов. Разделить ее нацело на составляющие компоненты практически невозможно, но этого для промышленного применения нефтепродуктов и не требуется. В промышленной практике нефть делят на фракции, различающиеся температурными пределами перегонки. Это разделение проводится на установках первичной перегонки нефти с применением процессов дистилляции и ректификации.
Полученные фракции служат сырьем для дальнейшей переработки или используются как товарные продукты. Первичная перегонка — первый технологический процесс переработки нефти. Установки первичной перегонки имеются на каждом нефтеперерабатывающем заводе.Целью ВКР является изучение эксплуатации установки стабилизации нефти УСН-4/1 с целью поддержания оптимальных параметров работы, обеспечения достигнутого уровня надёжности, безопасности, производственной санитарии, пожаро - и взрывобезопасности и охраны окружающей среды.Актуальность темы. Нефтепереработка начинается с подготовки и первичной перегонки нефти и насколько эффективно будут осуществлены эти процессы, настолько высоки будут экономические показатели процесса нефтепереработки в целом. Эффективность работы установки стабилизации нефти УСН-4/1 с на которых осуществляется первичное разделение нефти на базовые фракции фактически определяет общезаводской продуктовый баланс, и одновременно с этим установка УСН-4/1 является самыми крупными энергопотребителями на НПЗ из-за энергоёмкости самого процесса ректификации и высокой производительности по сырью.Научная новизна работы. Изучены методы интенсификации работы установок АВТ.Объект и предмет исследования. В качестве основного объекта исследования является Самотлорская нефть. Предмет исследований - процесс ННПО. Практическая значимость. В настоящее время вопрос о целесообразном использовании нефти стоит особенно остро. Увеличение выходов ценных товарных нефтепродуктов и продуктов нефтехимии стало одним из актуальных направлений совершенствования современной технологии переработки нефти. Потребность промышленности, транспорта и сельского хозяйства в различных нефтепродуктах непрерывно растёт. Для удовлетворения растущей потребности в нефтепродуктах требуется сооружение более мощных установок с улучшенными технико-экономическими показателями.Установки УСН-4/1 современных нефтеперерабатывающих заводов включают тот же набор процессов, который использовался на протяжении десятков лет. Как и прежде, наиболее ценными продуктами являются фракции, относящиеся к разряду топлив: бензиновая, керосиновая, дизельная. На многих действующих НПЗ изменение ассортимента производимых продуктов осуществляется корректировкой технологических параметров работы ректификационных колонн атмосферного блока установки.1 Литературный обзор
1.1 Перспективы развития переработки нефти Эффективность НПЗ является важнейшим фактором для повышения конкурентноспособности отечественного нефтяного сектора на международном рынке углеводородов. Процент глубины переработки нефти как раз и является тем показателем, который указывает на состояние нефтеперерабатывающей отрасли в целом.Стабилизация нефти - процесс извлечения широкой фракции легких углеводородов обычно от CH4 C4H10 из нефти на промысле для их использования в качестве топлива или нефтехимического сырья.Сущность стабилизации нефти заключается в отборе наиболее летучих углеводородов (депропанизация, депутанизация), так как они по пути следования нефти, испаряясь, «провоцируют» потери углеводородов и более тяжелых бензиновых фракций. Существуют два различных метода стабилизации нефти — сепарация и ректификация.Ректификация — разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, различающиеся температурами кипения, путём многократного испарения жидкости и конденсации паров.Процесс стабилизации уже сразу же на первых этапах движения нефти, когда из нее отбираются выделяющиеся газообразные углеводороды (с падением давления), находившиеся в пластовых условиях в жидком состоянии.Крекинг, как технологический процесс делится на несколько частей: первичная, вторичная и товарное перерабатывающее производство. К первичной переработке относится разделение нефтяного сырья на фазы. От температуры кипения зависит процесс первичной переработки. Во вторичном крекинге перерабатывают первичную фракцию сырья, за счет химической реакции углеводородов. В следствии получают разные компоненты, применяющиеся для производства товарных нефтепродуктов. На заключительной стадии, в производстве, полученные во вторичном крекинге смешивают компоненты с присадками, с целью получения товарных нефтепродуктов.Поскольку нефть представляет собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефть и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты