2 Технологическая часть

2.1 Описание принципиальной технологической схемы установки


Рисунок 2.1 – Технологическая схема установки АТ с двухкратным испарением нефти
Установка работает по принципу двукратного испарения нефти и является наиболее универсальной и технологически гибкой. Обессоленная и обезвоженная нефть насосом Н-1 подаётся двумя параллельными потоками в теплообменники Т-1, Т-2, Т-3 для одного потока и теплообменники Т-4, Т-5 для второго потока. После теплообменников нефть объединённым потоком с температурой 200…230°С поступает в среднюю часть отбензинивающей колонны К-1.

Давление в колонне К-1 составляет 0,4…0,5 МПа, температуры верха 120…140°С, низа 240…260°С. В качестве дистиллята в колонне К-1 отбираются газы, пары воды и фракция лёгкого бензина н.к.-140^оС, которая конденсируется в аппарате воздушного охлаждения АВО-1, охлаждается в водяном холодильнике ВХ-1 и разделяется в сепараторе С-1.

Несконденсировавшийся газ отводится с верха сепаратора, конденсат разделяется на два слоя - нижний водный - отводится с установки и верхний – бензиновая фракция – насосом Н-2 частично идёт в качестве орошение в колонну К-1, остальное количество уходит с установки.

Частично отбензиненная нефть с низа колонны К-1 насосом Н-3 подаётся в змеевик печи П-1, где она нагревается до 330…360°С и в парожидкостном состоянии поступает в основную атмосферную колонну К-2. Часть нефти из печи подаётся в низ колонны К-1 для обогрева куба колонны (горячая струя).

Давление в колонне К-2 составляет 0,15…0,2 МПа, температура верха 120…130°С, низа 340…355°С. Дистиллят колонны К-2 - фракция тяжелого бензина 140-200 °С вместе с парами воды - охлаждается и конденсируется в АВО-2, водяном холодильнике ВХ-2 и разделяется в сепараторе С-2 на газ, водный и углеводородный конденсат. Бензиновая фракция насосом Н-4 частично идёт на орошение колонны К-2, остальное количество отводится с установки.

Керосиновая фракция 200-250°С и фракция дизельного топлива 250-350°С отводятся как боковые погоны из отпарных колонн К-3/1 и К-3/2 насосами Н-5 и Н-6 через теплообменники Т-1, Т-2, аппараты воздушного охлаждения АВО-3, АВО-4 и водяные холодильники ВХ-3, ВХ-4.

Остаток атмосферной перегонки - мазут (>350°С) - с низа колонны К-2 насосом Н-7 через теплообменник Т-3, АВО-5, водяной холодильник ВХ-5 отводится с установки. Подвод тепла в низ колонн К-2, К-3/1 и К-3/2 осуществляется острым водяным паром. В колонне К-2

---

имеются два циркуляционных орошения, тепло которых отдаётся сырой нефти в теплообменниках Т-4 и Т-5. Циркуляционные орошения организованы под тарелками вывода боковых фракций керосина и дизельного топлива.

2.2 Исходные данные для расчета

Отбензинивающая колонна К-1 входит в состав установки атмосферной перегонки (АТ) с двукратным испарением нефти. В колонне К-1 из нефти отгоняются углеводородные газы и фракция лёгкого бензина.

Проведём технологический расчёт отбензинивающей колонны мощностью 6 млн т в год по нефти, разгонка (ИТК) которой представлена в таблице 2.1. В качестве дистиллята предусмотрим отбор фракции лёгкого бензина н.к.-105^оС. Плотность нефти

Таблица 2.1 – Разгонка Губкинской нефти

№ фракции	Температуры кипения узких фракций при 1 ат., C	Выход на нефть, % масс.		Относительная плотность узких фракций ρ420	Молярная масса узких фракций
		узких фракций	суммарный
1	Газ до 28	3,11	3,11
2	28-43	2,97	6,08	0,6501	77
3	43-64	3,10	9,18	0,6911	82
4	64-80	3,38	12,56	0,7115	90
5	80-95	3,28	15,84	0,7266	98
6	95-107	3,10	18,94	0,7406	103
7	107-122	3,60	22,54	0,753	109
8	122-136	3,34	25,88	0,7648	118
9	136-152	3,34	29,22	0,7789	125
10	152-168	3,38	32,6	0,7881	135
11	168-183	3,14	35,74	0,8018	145
12	183-201	3,34	39,08	0,8119	156
13	201-218	3,18	42,26	0,8217	169
14	218-236	3,42	45,08	0,8295	179
15	236-251	3,38	49,06	0,8387	196
16	251-265	3,38	52,44	0,8464	208
17	265-281	3,52	55,96	0,8552	214
18	281-297	3,34	59,3	0,8639	235
19	297-313	3,14	62,44	0,8736	250
20	313-331	3,42	65,86	0,8802	258
21	331-353	3,56	69,42	0,8886	278
22	353-375	3,56	72,98	0,8955	313
23	375-403	3,56	76,54	0,9019	330
24	403-429	3,22	79,76	0,9059	369
25	429-458	3,35	83,11	0,9086	405
26	458-500	5,39	88,5	0,9111	461
27	500	11,50	100	0,9727

---

2.3 Физико-химические свойства сырья

Разобьём нефть на восемь новых фракций (компонентов): «газ до С₄», 28-50^оС, 50-80^оС, 80-105^оС, 105-136^оС, 136-183^оС, 183-251^оС, 251-313^оС, 313-429^оС и остаток >429^оС.

Четыре первых компонента – «газ до С₄», 28-50^оС, 50-80^оС, 80-105^оС отбираем в качестве дистиллята и шесть остальных – в качестве остатка (полуотбензиненной нефти). Таким образом, граница деления нефти будет проходить между фракциями 80-105^оС и 105-136^оС. Эти компоненты являются ключевыми компонентами.

Выход компонентов G_i определяем по данным разгонки нефти:

G_газ = 3,11 % масс.

G_28-50 = 2,97 + 1,03 = 4,00 % масс.

G_50-80 = 2,07 + 3,38 = 5,45 % масс.

G_80-105 = 3,28 + 2,58 = 5,86 % масс.

G_105-136 = 0,52 + 3,60 + 3,34 = 7,46 % масс.

G_136-183 = 3,34 + 3,38 +3,14 = 9,86% масс.

G_183-251 = 3,34 + 3,18 + 3,42 + 3,38 = 13,32 % масс.

G_251-313 = 3,38 + 3,52 + 3,34 + 3,14 = 13,38 % масс.

G_313-429 = 3,42 + 3,56 + 3,56 + 3,56 + 3,22 = 17,32 % масс.

G_429-к.к = 3,35 + 5,39 + 11,50 = 20,24 % масс.

Результаты расчётов заносим в таблице 2.2. Среднюю температуру кипения компонентов t_ср определяем, как среднее арифметическое между начальной и конечной температурой кипения фракции. Среднюю температуру кипения для компонента «газ до С₄» определим, как среднее арифметическое между температурами кипения пропана (-42^оС) и н-бутана (- 0,5^оС), учитывая их преобладание в газовой фракции нефти:

t_ср(газ) = -21,25^оС ≈ -21^оС

Так как нет экспериментальных данных молярных масс для многих узких фракций в разгонке нефти, можно определить среднюю молярную массу по формуле Войнова:

М = (7·К – 21,5) + (0,76 – 0,04·К)·t_ср + (0,0003·К – 0,00245)· ,

где t_ср. – средняя температура кипения фракции, ^оС.

K – характеризующий фактор:



где Т_ср – средняя температура кипения фракции, K.

Т_ср = t_ср + 273

---

где – средняя относительная плотность фракции;

α – температурная поправка относительной плотности на 1К, определяется по эмпирической формуле Кусакова:



Среднюю относительную плотность компонентов определяем по данным табл. 2.1 также по уравнению аддитивности:


где – плотность i-ой узкой фракции по данным табл.2.1.

Учитывая, что отбензинивающая колонна работает под давлением, относительную плотность компонента «газ до С₄» определим как среднее арифметическое между плотностью жидкого пропана ( = 0,5005) и жидкого бутана ( = 0,5788):



Пересчёт массовых процентов в мольные осуществляем по формуле:



Разберем расчет физико-химических свойств на фракции с пределами выкипания фракции 28-50^оС:



Производим пересчёт относительной плотности в :





Средняя температура выкипания фракции равна:

.

По формуле Войнова определим среднюю молярную массу фракции:







Проведем пересчет массовых процентов в мольные:

---

X

Таблица 2.2 – Физико-химические свойства сырья

№ компонента	Пределы выкипания фракций	Gi % масс			Gi % мольн.
1	Газ до C4	3,11	-21,25	51	9,87	0,5397	0,5453
2	20-50	4,00	39	78	8,28	0,6602	0,6650
3	50-80	5,45	65	87	10,16	0,7036	0,7082
4	80-105	5,86	92,5	100	9,48	0,7327	0,7371
5	105-136	7,46	120,5	112	10,74	0,7632	0,7674
6	136-183	9,86	159,5	134	11,88	0,7892	0,7932
7	183-251	13,32	217	174	12,40	0,8254	0,8292
8	251-313	13,38	282	225	9,63	0,8594	0,8629
9	313-429	17,32	371	304	9,22	0,8942	0,8975
10	429	20,24	477	393	8,34	0,9447	0,9476
Итого	-	100,00	-	-	100	-	-

---

Смотрите также файлы

• В. И. Марчук Практические работы По дисциплине Учет в торговле и на предприятиях малого бизнеса.docx

• Электронное правительство Московской области в московской области проект осуществляют.docx

• Законодательство в сфере противодействия коррупции. (Ок4 ок12 опк1 пк8 пк20).docx

• 1. Геологический раздел 1 Общие сведения о районе месторождения.pdf

• Детективы, приключения.docx