Файл: 1. Описание поточной схемы нефтеперерабатывающего завода Материальные балансы установок и нпз в целом.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 135
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
1. Описание поточной схемы нефтеперерабатывающего завода
2. Материальные балансы установок и НПЗ в целом
2.1 Установка ЭЛОУ-АВТ, ЭЛОУ-АТ и ВТ
2.1.1 Установка обессоливания и обезвоживания нефти (ЭЛОУ)
2.1.2 Блок первичной перегонки нефти (АВТ)
2.2 Установка вторичной перегонки бензина
2.3 Установка каталитической изомеризации
2.4 Установка гидроочистки сырья для каталитического риформинга
2.5 Установка каталитического риформинга
2.6 Установка гидроочистки дизельного топлива
2.7 Установка гидроочистки вакуумного газойля
2.8 Установка гидроочистки керосиновой фракции
2.9 Установка производства битума
2.10 Установка висбрекинга
2.11 Установка гидрокрекинга
2.12 Установка каталитического крекинга
2.13 Установка гидроочистки каталитического крекинга
2.14 Установка сернокислотного алкилирования
2.15 Установка производства и восстановления серной кислоты
2.16 Установка газофракционирования предельных газов
2.17 Установка производства водорода методом паровой каталитической конверсии углеводородов
2.18 Материальный баланс НПЗ в целом
3. Расчет теплообменного аппарата
4. Технологический расчет колонны К-2 блока АТ установки АВТ-3
4.1 Описание технологической схемы блока АТ
4.2 Технологический расчет атмосферной колонны К-2
4.3 Характеристика продуктов атмосферной перегонки нефти
4.4 Режим температур и давлений
4.5 Тепловой баланс колонны К-2
4.6 Определение основных размеров колонны К-2
Заключение
Список литературы
нефтеперерабатывающий перегонка теплообменный завод
Введение
НПЗ представляет собой совокупность основных нефтетехнологических процессов (установок, цехов, блоков), а также вспомогательных и обслуживающих служб, обеспечивающих нормальное функционирование промышленного предприятия (товарно-сырьевые, ремонтно-механические цеха, цеха КИП и А, паро-, водо- и электроснабжения, цеховые и заводские лаборатории, транспортные, пожаро- и газоспасательные подразделения, медпункты, столовые, диспетчерская, дирекция, отделы кадров, финансов, снабжения, бухгалтерия и т.д.). Целевое назначение НПЗ - производство в требуемых объеме и ассортименте высококачественных нефтепродуктов и сырья для нефтехимии (в последние годы - и товаров народного потребления).
Современные нефтеперерабатывающие предприятия характеризуются большой мощностью как НПЗ (исчисляемой миллионами тонн в год), так и составляющих их технологических процессов. В этой связи на НПЗ исключительно высоки требования к уровню автоматизации технологических процессов, надежности и безопасности оборудования и технологии, квалификации обслуживающего персонала.
Мощность НПЗ зависит от многих факторов, прежде всего от потребности в тех или иных нефтепродуктах экономического района их потребления, наличия ресурсов сырья и энергии, дальности транс-портных перевозок и близости соседних аналогичных предприятий.
Общеизвестно, что крупные предприятия экономически более эффективны, чем мелкие. На крупных НПЗ создаются благоприятные предпосылки для сооружения мощных высокоавтоматизированных технологических установок и комбинированных производств на базе крупнотоннажных аппаратов и оборудования для более эффективного использования сырьевых, водных и земельных ресурсов и значительного снижения удельных капитальных и экплуатационных расходов. Однако при чрезмерной концентрации нефтеперерабатывающих (и нефтехимических) предприятий пропорционально росту мощности возрастает радиус перевозок, удлиняется продолжительность строительства и, что особенно недопустимо, ухудшается экологическая ситуация внутри и вокруг НПЗ.
Отличительной особенностью НПЗ является получение разнообразной продукции из одного исходного нефтяного сырья.
Ассортимент нефтепродуктов НПЗ исчисляется обычно около или более сотнями наименований. Характерно, что в большинстве технологических процессов производятся преимущественно только компоненты или полупродукты. Конечные товарные нефтепродукты получают, как правило, путем компаундирования нескольких компонентов, производимых на данном НПЗ, а также добавок и присадок. Это обусловливает необходимость иметь в составе НПЗ разнообразный набор технологических процессов с исключительно сложной взаимосвязью по сырьевым, продуктовым и энергетическим потокам. По ассортименту выпускаемых нефтепродуктов нефтеперерабатывающие предприятия принято классифицировать на следующие группы (профили):
1) НПЗ топливного профиля,
2) НПЗ топливно-масляного профиля,
3) НПЗ топливно-нефтехимического профиля (нефтехимкомбинаты),
4) НПЗ (нефтехимкомбинаты) топливно-масляно-нефтехимического профиля. Среди перечисленных выше нефтеперерабатывающих предприятий наибольшее распространение имеют НПЗ топливного профиля, поскольку по объемам потребления и производства моторные топлива значительно превосходят как смазочные масла, так и продукцию нефтехимического синтеза. Естественно, комплексная переработка нефтяного сырья (то есть топливно-масляно-нефтехимическая) экономически более эффективна по сравнению с узкоспециализированной переработкой, например, чисто топливной. Наряду с мощностью и ассортиментом нефтепродуктов важным показателем НПЗ является глубина переработки нефти. [4]
1. Описание поточной схемы нефтеперерабатывающего завода
Сырая нефть поступает на установку ЭЛОУ-АВТ и АТ, где отделяются соли и вода, присутствующие в нефти, а также происходит разделение на фракции НК-170°С, 170-350°С, 350-500°С и остаток >500°С.
Фракция нк-170°С поступает на вторичную перегонку бензина для разделения на узкие фракции нк-70°С, 70-95°С, 95- 170°С.
Фракцию нк-70°С подвергаются изомеризации для повышения октанового числа получаемого бензина, затем изомеризат используют в качестве компонента автомобильного бензина. Газы с установки изомеризации направляют на ГФУ предельных газов.
Фракция 70 - 95°С сразу подается на смешение товарного бензина, она не требует гидроочистки так как проходит по требованиям ГОСТ 2084-77 «Характеристика автомобильных бензинов» (см. Таблицу 7 и Приложение 1).
Фракция 95 - 170°С поступает на гидроочистку, затем на установку каталитического риформинга. Риформат используют как компонент автомобильного бензина, газы с установки поступают на разделение на ГФУ предельных газов. Водородсодержащий газ, получаемый на установке каталитического риформинга, направляют на установки гидроочистки и депарафинизации дизельной фракции и вакуумного газойля, на установку гидроочистки и бензиновой фракции перед риформингом, а также на установку изомеризации фракции нк-70°С.
Дизельная фракция 220-350°С направляется на установку гидроочистки, так как по показателям предельно допустимого содержания серы не удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 52368-2005 , тяжелая часть гидроочищенной дизельной фракции направляется на установку каталитической депарафинизации для получения низкозастываюошх дизельных топлив, а затем идет на смешение дизельного топлива.
Вакуумный газойль 350-500°С поступает на установки гидрокрекинга и гидроочистку, затем направляется на каталитический крекинг для получения дополнительного количества светлых фракций, совмещенный с блоком газофракционирования непредельных углеводородных газов. Легкий газойль каталитического крекинга используют в качестве компонента летнего дизельного топлива, тяжелый газойль как котельное топливо.
Установка каталитического крекинга является одним из основных производителей бензина на заводе, который сразу поступает на смешение товарного бензина. Сухой газ выводится с установки в качестве топливного, а ППБ и ББФ поступают на установку сернокислотного алкилирования, куда также поступает изобутан. Сернокислотное алкилирование позволяет получить высокооктановый компонент бензина - легкий алкилат и компонент товарного дизельного топлива — тяжелый алкилат. Газы с установки алкилирования направляются на смешение СПБТ.
Остаток вакуумной перегонки нефти — гудрона >500°С направляется на установки висбрекинга и производства битума, где в качестве целевого продукта получают битум, который направляют в товарный парк. Газы установки висбрекинга направляют на АГФУ непредельных газов.
Во всех процессах на НПЗ образуются углеводородные газы, которые необходимо грамотно использовать. С этой целью они отправляются на установку ГФУ. Газ, поступающий на ГФУ, включает в себя как предельные с АВТ и АТ, фракционирования бензина, каталитического риформинга и изомеризации, гидроочистки, гидрокрекинга, так и непредельные с каталитического крекинга, поэтому поступают они на разные блоки, где газы разделяются на компоненты. Сухой газ (С1-С2) ГФУ поступает в топливную сеть завода. Пропановая, пропан-пропиленовая, бутановая и бутан-бутиленовая фракции являются готовыми продуктами и поступают на продажу. Фракция ∑С5 и выше служит сырьем процесса изомеризации.
Сероводород, получаемый на установках, гидроочистки бензиновой и дизельной фракции, вакуумного газойля, используется в качестве сырья для установки получения серной кислоты.
Дополнительное количество водорода для гидрокаталитических процессов поступает с установки производства водорода методом паровой каталитической конверсии углеводородов.
На рисунке 1 представлен топливный вариант глубокой переработки самотлорской нефти (смеси).
Рисунок 1
2. Материальные балансы установок и НПЗ в целом
2.1 Установка ЭЛОУ-АВТ, ЭЛОУ-АТ и ВТ
2.1.1 Установка обессоливания и обезвоживания нефти (ЭЛОУ)
Назначение – удаление солей и воды из нефти перед подачей на переработку. Обессоливание и обезвоживание позволяет значительно уменьшить коррозию технологического оборудования установок по переработке нефти, предотвратить дезактивацию катализаторов, улучшить качество продуктов нефтепереработки.
Сырье – сырая нефть, содержащая воду и соли в количествах, определяемых ГОСТ Р 51858-2002.
Продукция – обессоленная и обезвоженная нефть, содержащая 3-5 мг/л солей и 0,1-0,3 % масс. воды.
Технологический режим:
– Температура сырой нефти, поступающей на установку
, ºС . 20-50
– Температура нефти в горизонтальных электродегидраторах, ºС . 140-160
– давление в горизонтальных электродегидраторах, МПа . 1,2-1,8
2.1.2 Блок первичной перегонки 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.
Сырье - обессоленная нефть с ЭЛОУ.
Продукты:
– предельный углеводородный газ, направляется для дальнейшей переработки на ГФУ, также может использоваться как топливо нефтезаводских печей;
– бензиновая фракция 28-170ºС, направляется на вторичную перегонку бензина;
– фракция 170-240ºС на получение реактивного топлива
– фракция 220-350ºС на получение дизельного топлива,
– фракция 350-500ºС на процесс каталитического крекинга,
– остаток >500ºС используется как сырье установок висбрекинга и производства битума.
Технологический режим:
– температура, °С
подогрева нефти перед колонной К-1 . 200-230
низа колонны К-1 .. 220-250
нагрева нефти в печи П-1 . 240-355
низа колонны К-2 .. 330-350
нагрева мазута в печи П-2 .. 400-420
низа колонны К-5 ….. 345-390
– давление, МПа
избыточное верха колонны К-1 . 0,3-0,4
избыточное верха колонны К-2 . 0,06-0,1
остаточное верха колонны К-3, мм рт. ст. 40-60
– Производительность установки ЭЛОУ - АВТ: 9300 тыс. т/год, ЭЛОУ-АТ-6: 8000 тыс. т/год.
– Среднее время работы установки в году принимаем равным 344дней. [1][2]
Материальный баланс установок составлен на основании разгонки ИТК нефти (смеси), а так же производственных данных.
Таблица 1 – Материальный баланс установки ЭЛОУ – АВТ 1-4
| Статьи баланса | Выход % (масс), X(0) | Количество | |||
| т/год | т/сут | кг/час | кг/сек | ||
| Поступило | | | | | |
| Сырье-нефть | 100,00% | 9300000,00 | 27034,88 | 1126453,49 | 312,90 |
| Итого | 100,00% | 9300000,00 | 27034,88 | 1126453,49 | 312,90 |
| Получено | | | | | |
| Сухой газ | 0,40% | 37200,00 | 108,14 | 4505,81 | 1,25 |
| Рефлюкс | 1,00% | 93000,00 | 270,35 | 11264,53 | 3,13 |
| Нк-70 | 7,70% | 716100,00 | 2081,69 | 86736,92 | 24,09 |
| Фр-я 110-180 | 6,49% | 603570,00 | 1754,56 | 73106,83 | 20,31 |
| Авиакеросин | 8,50% | 790500,00 | 2297,97 | 95748,55 | 26,60 |
| ДТ прямогонное легкое | 13% | 1209000,00 | 3514,53 | 146438,95 | 40,68 |
| ДТ прямогонное тяжелое | 11% | 1023000,00 | 2973,84 | 123909,88 | 34,42 |
| Вак. комп ДТ | 1,70% | 158100,00 | 459,59 | 19149,71 | 5,32 |
| ТВГ | 29% | 2697000,00 | 7840,12 | 326671,51 | 90,74 |
| Гудрон | 19,70% | 1832100,00 | 5325,87 | 221911,34 | 61,64 |
| Мазут | 0,90% | 83700,00 | 243,31 | 10138,08 | 2,82 |
| Потери | 0,61% | 56730,00 | 164,91 | 6871,37 | 1,91 |
| Итого | 100,00% | 9300000,00 | 27034,88 | 1126453,49 | 312,90 |