Файл: Характеристика нефти и её фракций Обоснование ассортимента получаемых фракций.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 146
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
На высокопроизводительных АВТ применяют укрупненные теплообменники типа «труба в трубе» и «с плавающей головкой».
Теплообменники с плавающей головкой наиболее часто используются на АВТ. За счет особенностей конструкции (наличие плавающей головки) в них легко обеспечивается компенсация температурных удлинений корпуса и трубного пучка. Трубный пучок легко вытаскивается вместе с плавающей головкой, что облегчает чистку межтрубного пространства. Но эти теплообменники имеют следующие недостатки:
- относительно сложная конструкция;
- большой расход металла на единицу поверхности;
- плавающая головка не доступна для осмотра.
В стабилизаторе и колоннах вторичной перегонки для подвода тепла в низ колонны используются подогреватели с паровым пространством. Они позволяют обеспечить любую поверхность теплообмена путем установки необходимого количества подогревателей, и малое гидравлическое сопротивление каждого потока. Это позволяет обойтись небольшим объемом жидкости в низу колонны и располагать обогреватель примерно на той же отметке, что и колонна. Недостатком их является малый запас жидкости за сливной перегородкой подогревателя.
5.4 Конденсаторы и холодильники
Конденсаторы и холодильники выполняют в виде змеевиков из гладких или ребристых труб, либо в виде одно- и многоходовых кожухотрубчатых аппаратов.
На АВТ используют так же аппараты воздушного охлаждения (АВО), позволяющие сократить расходы воды на НПЗ. Коэффициенты теплопередачи для различных климатических условий при работе аппаратов в качестве конденсаторов и холодильников на АВТ составляют 235-258 Вт/( м2∙К).
АВО имеют поверхность охлаждения, скомпонованную из секций оребренных труб, систему подачи воздуха и регулирующие устройства для изменения расхода воздуха.
5.5 Печи
В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для нагрева нефти и нефтепродуктов до температур, более высоких, чем те которые можно достичь, например, с помощью нагрева водяным паром, используются трубчатые печи.
На современных АВТ используют следующие основные типы печей. Печи серии Г - узкокамерные, с верхним отводом дымовых газов и горизонтальными трубами змеевика; печи серии Б - узкокамерные с нижним отводом дымовых газов и горизонтальными трубами; печи серии Ц - цилиндрические вертикальные трубчатые печи с верхним отводом дымовых газов.
С целью использования на установке АВТ однотипных печей как для AT, так и для ВТ применяются вертикально-факельные печи. Предлагается использовать на установке печи типа ГС-1, широко распространенные на современных АВТ - с однорядным настенным экраном и свободным вертикальным факелом. Эти печи имеют достаточно высокий КПД, могут обеспечивать высокую тепловую мощность. Продолжительность пребывания нагреваемого сырья в зоне высоких температур не превышает нескольких минут, что уменьшает возможность его
разложения и отложения кокса в трубах, вследствие чего при необходимости сырье можно нагревать до более высокой температуры.
6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
6.1 Материальные балансы блока ЭЛОУ, АВТ и атмосферных колон.
Нефти, поставляемые с нефтедобывающих предприятий на нефтеперерабатывающие заводы, в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51858-2002 не должны содержать более 0,5 %мас. воды. Потери нефти на блоках ЭЛОУ установок ЭЛОУ-АВТ находятся в пределах 0,4-0,6 %мас. в расчёте на исходную нефть.
Таблица 6.1
Материальный баланс блока ЭЛОУ.
| Статьи баланса | %мас. | Тыс. т/год |
| Взято: Нефть сырая | 101,0 | 5858 |
| Итого | 101,0 | 5858 |
| Получено: Нефть обезвоженная и обессоленная Вода Потери | 100,0 0,5 0,5 | 5800 29 29 |
| Итого | 101,0 | 5858 |
Таблица 6.2
Материальный баланс блока АВТ
| Статьи баланса | Потенциальное со- держание %мас. | Отбор от потенциала, в долях от единицы | Фактический отбор, %мас. | Расход | ||
| тыс. т/год | т/сут | кг/ч | ||||
| Взято: Нефть | 100,0 | - | - | 5800 | 17313 | 721375 |
| Итого | 100,0 | - | - | 5800 | 17313 | 721375 |
| Получено:
| 1,8 5,4 7,1 5,7 6,6 6,8 7,5 11,5 27,0 20,6 - | 1,0 1,0 1,0 1,0 0,98 0,97 0,96 0,94 0,85 1,22 - | 1,8 5,4 7,1 5,7 6,4 6,6 7,2 10,8 22,9 25,2 0,9 | 104 313 412 331 371 383 418 626 1328 1462 52 | 310 934 1230 989 1107 1143 1248 1869 3964 4364 155 | 12917 38917 51250 41208 46125 47625 52000 77875 165167 181833 6458 |
| Итого | 100,0 | - | 100,0 | 5800 | 17313 | 721375 |
Потери на установке принимаем равным 0,9 %мас. Количество рабочих дней в году принимаем равным 335.
Определим планируемый отбор светлых нефтепродуктов из соотношения:
Таблица 6.3
Материальный баланс колонны К-1
| Статьи баланса | %мас. | Расход | ||
| тыс. т/год | т/сут | кг/ч | ||
| Взято: Нефть | 100,0 | 5800 | 17313 | 721375 |
| Итого | 100,0 | 5800 | 17313 | 721375 |
| Получено:
| 1,8 12,5 85,7 | 104 725 4971 | 310 2164 14839 | 12917 90167 618291 |
| Итого | 100,0 | 5800 | 17313 | 721375 |
При выборе пределов выкипания бензиновой фракции, отбираемой с верха колонны, следует принимать во внимание её содержание в сырье колонны. Содержание этой фракции в сырье отбензинивающей колонны К-1 должно быть не менее 8 %мас. и не более 45 %мас.. Это позволит сконструировать отбензинивающую колонну с наиболее оптимальным диаметром её укрепляющей части.
Таблица 6.4
Материальный баланс колонны К-2
| Статьи баланса | Выход на нефть, %мас. | Выход на сырьё колонны, %мас. | Расход, кг/ч |
| Взято: Нефть отбензиненная | 85,7 | 100,0 | 618291 |
| Итого | 85,7 | 100,0 | 618291 |
| Получено:
| 5,7 6,4 6,6 7,2 10,8 49,0 | 6,6 7,5 7,7 8,4 12,6 57,2 | 41123 46173 47617 51945 77918 353515 |
| Итого | 85,7 | 100,0 | 618291 |
6.2 Технологический расчёт основной атмосферной колонны К-2
6.2.1 Материальный баланс колонны
Таблица 6.5
Материальный баланс колонны К-2
| Статьи баланса | Расход, | Плотность,  | Температура (средняя) кипения фракции, °С | Молярная масса | ||||
| % мас. | кг/ч | |||||||
| Взято: Нефть отбензиненная | 100,0 | 618291 | - | - | - | |||
| Итого | 100,0 | 618291 | - | - | - | |||
| Получено: 1.Фракция 105-140°С | 6,6 | 41123 | 745 | 121 | 113 | |||
| 2.Фракция 140-180°С | 7,5 | 46173 | 781 | 160 | 133 | |||
| 3.Фракция 180-230°С | 7,7 | 47617 | 809 | 204 | 159 | |||
| 4.Фракция 230-280°С | 8,4 | 51945 | 832 | 254 | 199 | |||
| 5. Фракция 280-350°С | 12,6 | 77918 | 855 | 313 | 252 | |||
| 6.Мазут | 57,2 | 353515 | 935 | 486 | 413 | |||
| Итого | 100,0 | 618291 | - | - | - | |||
6.2.2 Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок.
Количество тарелок по высоте колонны принимаем из практических данных.
В нижней отгонной части принимаем 4 тарелки (
).В укрепляющей части колонны - от зоны питания до тарелки вывода фракции 280-350°С принимаем 6 тарелок (с 5 по 10 тарелку, считая снизу),
.От тарелки вывода фракции 280-350°С до тарелки вывода фракции 230-280°С принимаем 10 тарелок (с 11 по 20),
.От тарелки вывода фракции 230-280°С до тарелки вывода фракции 180-230°С принимаем 10 тарелок (с 21 по 30),
.От тарелки вывода фракции 180-230°С до тарелки вывода фракции 140-180°С принимаем 10 тарелок ( с 31 по 40),
От тарелки вывода фракции 140-180°С до верха тарелки принимаем 12 тарелок (с 41 по 52),
.Итого в колонне принято 52 тарелок, из которых в укрепляющей части 48 шт., а в отгонной – 4 шт.
Выбираем клапанные тарелки. Перепад давления на одну тарелку составляет 5 мм.рт.ст. (
Рт = 0,00066 МПа).6.2.3 Расчёт давления по высоте колонны
Расчет давления по высоте колонны ведем сверху вниз исходя из перепада давления на тарелках. Давление в емкости орошения Р= 0,1 МПа. Принимаем ∆Р=0,04 МПа.
Давление в верху колонны:
; Давление на тарелке вывода фракции 140-180°С:
Давление на тарелке вывода фракции 180-230°С:
Давление на тарелке вывода фракции 230-280°С:
Давление на тарелке вывода фракции 280-350°С:
Давление на входе в колонну:
Давление по высоте колонны распределяется следующим образом:
6.2.4 Расчёт расхода водяного пара
По заводским данным колебания расхода водяного пара составляют 1,6 – 2,3% масс. в расчете на сырье основной атмосферной колонны. Принимаем расход водяного пара равным 1,6 %мас. на отводимый продукт. Для удобства проведения расчетов количество водяного пара и флегмы определяем на 100 кг сырья.