ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Бугульминский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Контрольная работа
по дисциплине ____________________________________________
Группа _____________
Обучающийся ____________ ____________________
(подпись) Фамилия И.О.
Преподаватель ___________ _____________________
(подпись) Фамилия И.О.
Оценка _________________________ Дата ___________________
Регистрационный № _____________ дата регистрации_____________________
Адрес электронной почты студента ____________________________________
Бугульма – 20___
Классификация установок на НПЗ и продукты первичной, глубокой и безостаточной переработки нефтяного сырья
Технологические процессы НПЗ принято классифицировать на следующие 2 группы: физические и химические.
Физическими (массообменными) процессами достигается разделение нефти на составляющие компоненты (топливные и масляные фракции) без химических превращений и удаление (извлечение) из фракций нефти, нефтяных остатков, масляных фракций, газоконденсатов и газов нежелательных компонентов (полициклических ароматических, асфальтенов, тугоплавких парафинов), непредельных углеводородов.
1. Физические процессы по типу массообмена можно подразделять на следующие типы:
- гравитационные (ЭЛОУ);
- ректификационные (AT, ABT, ГФУ и др.);
- экстракционные (деасфальтизация, селективная очистка, депара-финизация кристаллизацией);
- адсорбционные (цеолитная депарафинизация, контактная очистка);
- абсорбционные (АГФУ, очистка от Н 2S, CO 2).
2. В химических процессах переработка нефтяного сырья осуществляется путём химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном сырье. Химические процессы, применяемые на современных НПЗ, по способу активации химических реакций подразделяются на:
– термические, которые по типу протекающих химических реакций можно подразделить на следующие типы:
1) термодеструктивные (термический крекинг, висбрекинг, пиролиз, пекование, производство технического углерода и др.). В термодеструктивных процессах протекают преимущественно реакции распада (крекинга) молекул сырья на низкомолекулярные, а также реакции конденсации с образованием высокомолекулярных продуктов, например кокса, пека и др.;
2) термоокислительные (производство битума, газификация кокса, углей и др.).
- каталитические, которые по типу катализа можно классифицировать на следующие типы:
1) гетеролитические, протекающие по механизму кислотного катализа (каталитический крекинг, алкилирование, полимеризация, производство эфиров и др.);
2) гомолитические, протекающие по механизму окислительно-восстановительного (электронного) катализа (производства водорода и синтез - газов, метанола, элементарной серы);
3) гидрокаталитичесие, протекающие по механизму бифункциональног (сложного) катализа (гидроочистка, гидрокрекинг, каталитический риформинг, изомеризация, гидродеароматизация, селективная гидродепарафинизация и др.).
Головным процессом переработки нефти (после ЭЛОУ - электрообес-соливающей установки) является атмосферная перегонка (AT - атмосферная трубчатка), где отбираются топливные фракции (бензиновые, осветительного керосина, реактивного и дизельного топлив) и мазут, используемый либо как компонент котельного топлива, либо как сырьё для последующей глубокой переработки. Топливные фракции атмосферной перегонки далее подвергаются гидроочистке от гетероатомных соединений, а бензин - каталитическому риформингу с целью повышения их качества или получения индивидуальных ароматических углеводородов - сырья нефтехимии (бензола, толуола, ксилолов и др.). Из мазута путём вакуумной перегонки (на установках ВТ – вакуумной трубчатки) получают либо широкую фракцию (350 – 500 0С) вакуумного газойля - сырья для последующей переработки на установках каталитического крекинга или гидрокрекинга с получением, главным образом, компонентов моторных топлив, либо узкие дистиллятные масляные фракции, направляемые далее на последующие процессы очистки (селективная очистка, депарафинизация и др.). Остаток вакуумной перегонки - гудрон - служит при необходимости для получения остаточных масел или как сырьё для глубокой переработки с получением дополнительного количества моторных топлив, нефтяного кокса, дорожного и строительного битума или же в качестве компонента котельного топлива.
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 КИПиА, 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).По ассортименту выпускаемых нефтепродуктов НПЗ делятся на группы:
1) НПЗ топливного профиля;
2) НПЗ топливно-масляного профиля;
3) НПЗ топливно-нефтехимического профиля (нефтехимкомбинаты);
4) НПЗ (нефтехимкомбинаты) топливно-масляно-нефтехимического профиля.
Наряду с мощностью и ассортиментом нефтепродуктов, важным показателем НПЗ является глубина переработки нефти (ГПН). Глубина переработки нефти - показатель, характеризующий эффективность использования сырья. По величине ГПН можно косвенно судить о насыщенности НПЗ вторичными процессами и структуре выпуска нефтепродуктов.
В отечественной нефтепереработке под ГПН подразумевается суммарный выход в % на нефть всех нефтепродуктов, кроме непревращенного остатка, используемого в качестве котельного топлива
В современной нефтепереработке принято подразделять НПЗ (без указания разграничивающих пределов ГПН) на два типа: с неглубокой переработкой (НГП) и глубокой переработкой нефти (ГПН). Такая классификация недостаточно информативна, особенно относительно НПЗ типа ГПН: неясно, какие именно вторичные процессы могут входить в его состав.
По признаку концентрирования остатка удобно классифицировать НПЗ на 4 типа:
1) НПЗ с неглубокой переработкой нефти (НГП);
2) НПЗ с углубленной переработкой нефти (УПН);
3) НПЗ с глубокой переработкой нефти (ГПН);
4) НПЗ с безостаточной переработкой нефти (БОП).
Качество перерабатываемого нефтяного сырья оказывает существенное влияние на технологическую структуру и технико-экономические показатели НПЗ. Легче и выгоднее перерабатывать малосернистые и легкие нефти с высоким потенциальным содержанием светлых, чем сернистые и высокосернистые, особенно с высоким
содержанием смолисто-асфальтеновых веществ, переработка которых требует большей насыщенности НПЗ процессами облагораживания. Завышенные затраты на переработку низкосортных нефтей должны компенсироваться заниженными ценами на них.
Одним из важных показателей НПЗ является также соотношение дизтопливо/бензин. На НПЗ НГП это соотношение не поддается регулированию и обусловливается потенциальным содержанием таких фракций в перерабатываемой нефти. На НПЗ УГП или ГПН потребное соотношение дизтопливо/бензин регулируется включением в состав завода вторичных процессов, обеспечивающих выпуск компонентов автобензинов и дизтоплива в соответствующих пропорциях. Так, НПЗ преимущественно бензинопроизводящего профиля комплектуется, как правило, процессами каталитического крекинга и алкилирования.
Для преобладающего выпуска ДТ в состав НПЗ обычно включают процесс гидрокрекинга. Наиболее важным показателем структуры НПЗ является набор технологических процессов, который должен обеспечить оптимальную ГПН и выпуск заводом заданного ассортимента нефтепродуктов высокого качества с минимальными капитальными и эксплуатационными затратами. При минимизации капитальных и эксплуатационных затрат наиболее значительный эффект достигается, когда в проекте предусматривается строительство НПЗ на базе крупнотоннажных технологических процессов и комбинированных установок.
Наиболее часто комбинируют следующие процессы: ЭЛОУ-АВТ, гидроочистка бензина каталитический риформинг, гидроочистка вакуумного газойля каталитический крекинг- газоразделение, сероочистка газов - производство серы; газофракционирование и др.
Известен способ полной конверсии тяжелого сырья в продукты перегонки [RU 2270230, опубл. 20.02.2006 г., МПК C10G 67/04], который осуществляют на установке, включающей первую зону (блок) гидрообработки, зону (блок) первой перегонки, зону (блок) деасфальтизации, вторую зону (блок) гидрообработки, зону (блок) второй перегонки, оснащенные линиями ввода сырья, вывода продуктов и подачи технологических потоков.
Недостатком установки является получение кроме товарного продукта - газотурбинного топлива с низким содержанием ванадия и никеля, полупродукта (сырья для каталитического крекинга или гидрокрекинга) и отхода (асфальта - нетоварного продукта). При этом выход светлых фракций не превышает 19,7%, а получение моторных топлив не предусматривается.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки нефти [RU 2510642, опубл. 10.04.2014 г., МПК C10G 67/04, C10G 65/14, C10G 67/16], который осуществляют на установке, включающей блоки: совместного фракционирования нефти и паров термолиза, каталитической переработки легкой (бензиновой) фракции, термической конверсии тяжелых фракций (тяжелого газойля и деасфальтизата), гидроочистки бензиновой и дизельной (углеводородной) фракций, гидроконверсии асфальта и деасфальтизации остаточных фракций (остатка фракционирования и остатка гидроконверсии).
Недостатком установки является сложность, высокая стоимость, а также высокие энергозатраты на переработку из-за:
- оснащения блока фракционирования линиями вывода тяжелого газойля и остатка фракционирования, что требует оборудования блока секцией вакуумного фракционирования мазута, и приводит к необходимости оснащения установки блоками деасфальтизации остатка фракционирования и гидроконверсии получаемого при этом асфальта,
- соединения блоков фракционирования и гидроочистки линией подачи бензиновой фракции, что повышает нагрузку на блок гидроочистки.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей блоки совместного фракционирования нефти и паров термолиза, каталитической переработки бензиновой фракции, термической конверсии тяжелого газойля и гидроочистки углеводородной фракции, особенностью является то, что блок фракционирования соединен с блоком термической конверсии линией подачи мазута, блок каталитической переработки соединен с блоками фракционирования и гидроочистки линиями подачи легкой бензиновой фракции и бензиновой фракции, соответственно, а линия подачи бензиновой фракции соединена с блоком термической конверсии.
Установка безостаточной переработки нефти, включающая блок совместного фракционирования нефти и паров термолиза с линией ввода нагретой обезвоженной и обессоленной нефти, блок каталитической переработки бензиновой фракции, термической конверсии и гидроочистки углеводородной фракции, отличающаяся тем, что блок фракционирования нефти и паров термолиза соединен с блоком термической конверсии мазута линией подачи мазута, блок каталитической переработки соединен с блоками фракционирования и гидроочистки линиями подачи легкой бензиновой фракции и бензиновой фракции, соответственно, а линия подачи бензиновой фракции соединена с блоком термической конверсии линией подачи ее части, кроме того, блоки фракционирования и гидроочистки соединены между собой линией подачи углеводородной фракции, а с блоком производства серы - линиями подачи сероводородсодержащего газа.