Файл: Характеристика нефти и её фракций Обоснование ассортимента получаемых фракций.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 142
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
-
Характеристика нефти и её фракций -
Обоснование ассортимента получаемых фракций -
Выбор и обоснование схемы ЭЛОУ-АВТ-
Выбор и обоснование схемы блока ЭЛОУ -
Выбор и обоснование схемы блока атмосферной перегонки нефти -
Выбор и обоснование схемы блока стабилизации и вторичной ректификации широкой бензиновой фракции -
Выбор и обоснование схемы блока вакуумной перегонки мазута и узла создания вакуума
-
-
Принципиальная технологическая схема установки и её краткое описание -
Характеристика основного оборудования установки-
Электродегидратора -
Ректификационных колонн -
Теплообменников -
Конденсаторов-холодильников -
Печей
-
-
Технологический расчёт:-
Материальные балансы: блока ЭЛОУ, АВТ, атмосферных колонн -
Расчёт основной атмосферной колонны-
Материальный баланс колонны К-2 -
Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок -
Расчёт давления по высоте колонны -
Расчёт расхода водяного пара -
Расчёт количества флегмы -
Определение температуры сырья на входе в колонну -
Определение температуры мазута в низу колонны -
Расчёт парциальных давлений фракций -
Определение температуры вывода боковых погонов и температуры в верху колонны
-
-
Тепловой баланс колонны -
Выбор числа и расхода циркуляционных орошений -
Определение основных размеров колонны К-2-
Расчёт нагрузки по парам и жидкости в различных сечениях -
Расчёт диаметра основной колонны -
Расчёт высоты колонны
-
-
-
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Среди полезных ископаемых (исключая нефтяной газ) нефть известна как горючее с наивысшей теплотой сгорания, т.к. в ней содержится наибольшее количество водорода. Из компонентов горючих ископаемых водород обладает самой высокой теплотой сгорания. Из нефти производится широкий спектр разнообразных нефтепродуктов: топлив, масел и различных химических веществ.
В основе методов переработки нефти и газа и применения товарных нефтепродуктов в различных областях промышленности и народного хозяйства лежат физико-химические процессы.
Управление этими процессами требует глубокого знания физических и физико-химических свойств газа, нефти, нефтяных фракций. Различают первичные и вторичные методы переработки нефти. К первичным
относят процессы разделения нефти на фракции, когда используются её потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов и полупродуктов.
На данном этапе нефтепереработки трубчатые установки входят в состав всех нефтеперерабатывающих заводов и служат поставщиками как товарных нефтепродуктов, так и сырья для вторичных процессов. Нефть подготавливается к переработке, подвергаясь очистке от нежелательных примесей, и разгоняется на узкие фракции, пригодные к дальнейшему использованию на установках вторичной переработки.
Вакуумные трубчатые установки обычно сооружают в едином комплексе с атмосферной ступенью перегонки нефти. Комбинирование процессов атмосферной и вакуумной перегонки на одной установке имеет следующие преимущества: сокращение коммуникационных линий, меньшее число промежуточных емкостей, компактность, удобство обслуживания, возможность более полного использования тепла дистиллятов и остатков, сокращение расхода металла и эксплуатационных затрат, большая производительность труда.
Установка ЭЛОУ-АВТ является комбинированной установкой. Техно- логическая установка ЭЛОУ-АВТ осуществляет процессы обезвоживания и обессоливания нефти, её атмосферно-вакуумную перегонку и вторичную перегонку бензина. Ассортимент фракций, получаемых на АВТ определяется в первую очередь свойствами нефти и ее отдельных фракций.
В курсовом проекте произведен выбор и обоснование схемы установки ЭЛОУ-АВТ производительностью 5,8 млн. т/год, предназначенной для переработки Джъерской нефти.
2. ОБОСНОВАНИЕ АССОРТИМЕНТА ПОЛУЧАЕМЫХ ФРАКЦИЙ.
В соответствии с заданием необходимо получить на установке ЭЛОУ-АВТ следующие фракции: газ, НК-62°С, 62-120°С, 120-180°С, 180-230°С, 230-280°С, 280-350°С, 350-500°С, 500°С и выше.
Углеводородный газ. Газ состоит преимущественно из пропана и бутанов – 97,8%мас., которые в растворённом виде содержатся в нефти, которые поступают для переработки на газоперерабатывающий завод. Так как данная нефть является сернистой (содержание серы 0,7 %мас.), то газ вероятно содержит сероводород, его направляют на установку очистки от сероводорода МЭА. После этого газ направляют на установку АГФУ, где выделяют сухой газ, пропан, бутан и газовый бензин.
Бензиновые фракции. Фракция НК-62°С характеризуется небольшим октановым числом (ориентировочно выше 70 пунктов по моторному методу). Эту фракцию используют как сырьё каталитической изомеризации с целью повышения октанового числа до 80-92 пунктов по исследовательскому методу или как компонент товарного бензина. Смесь фракций 62-120°С и 120-180°С (62-180°С) характеризуется октановым числом ниже 56,5 пунктов. Данную фракцию направляют на установку каталитического риформинга с целью получения высокооктанового бензина, с октановым числом 95-100 пунктов по исследовательскому методу.
Керосиновые фракции. Часть фракции 180-230°С с фракцией 120-180°С используется в качестве компонентов реактивного топлива. Качество полученной фракции сравниваем с качеством товарного реактивного топлива ТС-1 и Джет А-1.
Таблица 2.1
Показатели качества реактивных топлив по ГОСТ и фракции 120-230°С
| Показатели качества | Реактивные топлива марок | Фракция 120-230°С | |
| ТС-1 | Джет А-1 | ||
| Плотность,  кг/ м3 | Не менее 780 | - | 789,2 |
| Фракционный состав, °С - температура начала перегонки - 10% отгоняется при температуре - 50% отгоняется при температуре - 90% отгоняется при температуре - 98% отгоняется при температуре - температура конца кипения, не выше | Не выше 150 Не выше 165 Не выше 195 Не выше 230 Не выше 250 - | - 205 - - - 300 | 138 147 171 211 224 - |
| Кинематическая вязкость, мм2/с: - при 20°С - при минус 40°С - при минус 20°С | Не менее 1,3 Не более 8 - | - - Не более 8 | 1,32 4,48 - |
| Низшая теплота сгорания, кДж/кг | Не менее 43120 | 42800 | 43285 |
| Высота некоптящего пламени, мм | Не менее 25 | 25 | 28 |
| Кислотность, мг КОН/100см3 топлива | Не более 0,7 | - | 2,91 |
| Йодное число, г  /100г топлива | Не более 2,5 | - | 0,2 |
| Температура вспышки, °С | Не ниже 28 | | 32 |
| Температура застывания, °С, не выше | - | -47 | - |
Продолжение таблицы 2.1
| Показатели качества | Реактивные топлива марок | Фракция 120-230°С | |
| ТС-1 | Джет А-1 | ||
| Содержание ароматических углеводородов, %мас. | Не более 22 | 25 | 14,5 |
| Содержание общей серы, %мас. | Не более 0,2 | 0,25 | 0,1 |
| Кислотное число общее, мг КОН/г, не более | - | 0,1 | - |
| Содержание меркаптановой серы, %мас. | Не более 0,003 | 0,003 | 0 |
| Фактические смолы, мг/100 г | - | - | - |
| Зольность, %мас. | Не более 0,003 | - | - |
Из данных таблицы 2.1 видно, что необходимые показатели качества керосиновой фракции 120-230°С, такие как: содержание серы, плотность, низшая теплота сгорания, высота некоптящего пламени, соответствуют требованиям ГОСТа на товарное реактивное топливо.
Дизельные фракции. Смесь фракции 180-230°С, 230-280°С, 280-350°С используется для получения дизельных топлив. Качество фракции 180-350°С сравниваем с качеством дизельных топлив.
Таблица 2.2
Показатели качества дизельных топлив по ГОСТ и фракции 180-350°С
| Показатели | Летнее ДТ | Зимнее ДТ | Арктическое ДТ | Евро | Фракция 180-350°С |
| | |||||
| Цетановое число, не менее | 45 | 45 | 45 | 51 | 50 |
| Фракционный состав: - 50% отгоняется при температуре, °С - 96% отгоняется при температуре, °С | 280 360 | 280 340 | 255 330 | - - | 263 342 |
| Кинематическая вязкость при 20°С, мм² /с -при 40°С, мм² /с | 3-6 - | 1,8-5,0 - | 1,5-4,0 - | - 2,0-4,0 | 3,8 1,9 |
| Температура застывания, °С,не выше | -10 | -35 | -55 | - | -23 |
| Температура помутнения, °С,не выше | -5 | -25-35 | - | -10-(-34) | -18 |
| Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не более | 40 | 35 | 30 | 55 | 70 |
| Содержание серы, % мас. общей меркаптановой | 0,2 0,01 | 0,2 0,01 | 0,2 0,01 | 0,035-0,001 - | 0,25 |
| Кислотность, мг КОН/100 мл топлива, не более | 5 | 5 | 5 | - | 4,94 |
| Йодное число, г J2 /100 г,не более | 6 | 6 | 6 | - | - |
| Зольность, % масс., не более | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | - |
| Коксуемость, % остатка, не более | 0,2 | 0,3 | 0,3 | - | _ |
| Плотность при 20°С, кг/м³, не более | 860 | 840 | 830 | - | 832,0 |
Поскольку к дизельному топливу Евро предъявлены жёсткие требования по содержанию серы и сероводорода, фракцию 180-350°С направляют на гидроочистку. По температуре застывания эта фракция отвечает летнему дизельному топливу, но депарафинизацией можно получить зимнее дизельное топливо.
Мазут. Остаток атмосферной перегонки нефти, выкипающий при температуре выше 350°С, используют в основном как сырьё вакуумной перегонки или компонент котельного топлива и, иногда, в качестве сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга.
Таблица 2.3
Показатели качества мазутов по ГОСТ и фракции 350-500°С
| Показатели качества | Фракция 350-500°С | Флотский мазут | Топочный мазут | |||
| Ф-5 | Ф-12 | 40 | 100 | |||
| Плотность,  кг/ м3 | 901 | 955 | 960 | - | - | |
| Кинематическая вязкость, мм2/с: - при 50°С - при 100°С | 28 6 | 36,2*10-4 - | 89,0*108 - | - - | - 50,0*10-4 | |
| Коксуемость, %мас. | 0,03 | 6,0 | 6,0 | - | - | |
| Содержание серы, %мас. | 0,6 | Менее 1,0 | Менее 0,6 | Не более 3,5 | Не более 3,5 | |
| Температура застывания, °С, не выше | 32 | -5 | -8 | 10 | 25 | |
При необходимости из мазута можно получить топочный мазут марки 40, но мы не будем его использовать в качестве компонента котельного топлива, так как это не выгодно, а направим на вакуумную перегонку. Вариант перегонки мазута выбираем в соответствии с характеристикой базовых масел. По индексу вязкости (более 85) и выходу базовых масел на нефть (менее 8 %мас.), целесообразно выбрать топливный вариант перегонки мазута. Мазут при вакуумной перегонки по топливному варианту разгоняем на две фракции: вакуумный газойль (350-500°С) и гудрон (500°С и выше). Фракцию вакуумного газойля направляем на установку каталитического крекинга с целью получения высокооктанового бензина (октановое число 92-93 пункта по исследовательскому методу), либо на установку гидрокрекинга с целью получения современных реактивных и дизельных топлив. Гудрон направляем на установку замедленного коксования с целью получения светлых нефтепродуктов (бензиновых и дизельных топлив), а так же на установку висбрекинга с целью получения котельных топлив и битумную установку с целью получения битума.