Первичная переработка нефти называется

В основе первичной переработки нефти лежат процессы дистилляции и ректификации.

10.1.1. Дистилляция (перегонка) – это испарение смеси соединений с последующей конденсацией (осаждением) паров. Метод применяется в тех­нологических процессах перегонки и разделения многокомпонентных жидко­стей. Продукт дистилляции называют Дистиллят. Перегонка может быть осу­ществлена однократным, многократным и постепенным испарением.

При Однократном испарении в течение всего времени нагревания об­ра­зующиеся пары не выводятся из смеси и остаются в контакте с жидкостью до окончания нагрева. После прекращения нагрева вся парожидкостная смесь выводится в сепаратор, в котором в один прием (однократно) пары отделяют от жидкости.

При Многократном испарении разделение фаз производят в несколько приемов, т. е. несколько раз повторяя однократный процесс испарения.

При Постепенном испарении образующиеся пары непрерывно выво­дят из перегонного аппарата. На начальной стадии испаряются легкие фрак-ции, а затем более тяжелые. Поэтому постепенное испарение производят в основном в лабораторной практике.

В промышленности применяют главным образом процессы однократ­ного и многократного испарения. При этом низкокипящие фракции, перейдя в пар, остаются в аппарате, повышая в нем парциальное давление испаряю-щихся высококипящих фракций, что дает возможность вести процесс пере­гон­ки при температурах на 50–100 о С ниже, чем при постепенном испарении.

Термическая стабильность нефти сохраняется при атмосферном давле­нии до температуры 350–370 о С. В то же время в нефти имеются фракции, выкипающие при высоких температурах, которые при температурах процес­сов выше 370 о С начинают разлагаться (термический крекинг). При этом сле­дует отметить, что наиболее высококипящие фракции нефти имеют наимень­шую термическую стабильность. В процессе первичной переработки нефти стараются избегать разложения компонентов нефти. Поэтому разделение высококипящих фракций нефти (мазута) ведут в условиях глубокого вакуума (остаточное давление в системе составляет 3–5 кПа). Проведение перегонки мазута в вакууме позволяет вести процесс при температуре 400–410 о С. Для понижения парциального давления паров углеводородов перегонку мазута осуществляют с водяным паром ( 2 % на массу мазута).

11.6.2. Ректификация. Получить требуемое качество разделения ком­по­нентов нефти с выходом продуктов, кипящих в заданных температурных ин­тервалах, с помощью простой перегонки невозможно. Поэтому после однократного испарения нефть в парожидкостном состоянии подвергают ректификации. Ректификация – это процесс разделения многокомпонентных жидкостей на отдельные компоненты. Он основан на многократной дистил­ляции. Осуществляется в специальных аппаратах – ректифика­ционных ко-лоннах – вертикальных цилиндрических аппаратах.

В процессе ректификации нефти (атмосферной перегонки) получают углеводородный газ, бензин (конец кипения 180 о С), керосин (фракция 180 – 240 о С), дизельное топливо (фракция 240–350 о С) и мазут. Из дистиллятов вырабатывают светлые нефтепродукты (авиационные и автомобильные бензины, керосин, реактивное и дизельное топливо, бензин-раст­воритель). Для всех перечисленных продуктов имеются стандарты, нормирующие фрак­ционный состав и ряд физических и эксплуатационных свойств. Оста­ток по­сле отбора светлых дистиллятов называется мазутом, ректификация которого под вакуумом позволяет получать Темные дистилляты – масла.

В нефтепереработке процесс ректификации распространен очень ши­роко. Он применяется не только при первичной переработке нефти, но и практически во всех вторичных процессах нефтепереработки для разделения продуктов реакции (термическом и каталитическом крекинге, коксовании, каталитическом риформинге, алкилировании, гидрокрекинге и др.).

Ректификация – это диффузионный процесс разделения жидкостей, от­личающихся по температурам кипения, путем противоточного многократ­ного контактирования паров и жидкости в ректификационных колоннах. Кон­такт пара с жидкостью в колоннах осуществляется на специальных внут­ренних устройствах (тарелках или насадках). Назначение внутренних устрой­ств состоит в повышении поверхности контакта между жидкостью, стекаю-щей вниз по колонне, и паром, поднимающимся вверх. На рис. 11.2 показано схематичное устройство и принцип работы тарельчатой колонны.

1 3

VIII

III IV

5

2

Эвапорационная

I

4

IX

V

VII

На схеме обозначено: 1 – ректификационная колонна; 2 – печь; 3 – холодильник-конденсатор; 4 – подогреватель; 5 – тарелки.

IV, VII – продукты; V – остаток; VI – циркулирующая горячая струя; VIII – вода; IX – пар.

Принцип работы ректификационной колонны. Сырую нефть нагревают до требуемой температуры в печи 2 и подают в эвапорационную часть колон-ны. Как правило, эвапорационная зона находится в середине колонны. Здесь происходит однократное испарение (эвапорация). Часть ректификационной колонны, расположенная выше эвапорационной зоны, называется концентра-цион­ной, а ниже – отгонной. В обеих частях колонны происходит один и тот же процесс ректификации, так как из эвапорационной зоны жидкость, содер-жащая какое-то количество паров, стекает в отгонную колонну, а пары, со­дер­жащие некоторое количество жидкости, поступают в концентрацион­ную часть колонны.

В верхней паровой фазе из колонны выводят дистиллят (ректификат) – низкокипящий продукт, который охлаждают и конденсируют в холодиль­ни­ке-конденсаторе 3, из которого часть конденсата возвращают в колонну над верхней тарелкой в виде флегмы (холодного орошения), а остальное коли­чество в качестве одного из продуктов выводят с установки.

С низа колонны выводят второй (кубовый) продукт (остаток) – высоко­кипящий компонент, который частью нагревают в подогревателе 5 и возвра­щают в низ колонны в виде горячей струи, а балансовое количество выводят с установки. Остаток также может быть товарным продуктом.

Для проведения процесса ректификации в колонне необходимо создать потоки восходящих паров и нисходящей жидкой фазы. Нисходящий поток жидкости создается подачей в колонну холодного орошения, а восходящий поток паров – за счет подачи в куб колонны горячей циркуляционной струи.

Если необходимо разделить многокомпонентную смесь на несколько ин­дивидуальных компонентов или фракций, то в колонне организуют вывод не двух, а большего числа потоков (боковые погоны) или ставят несколько колонн. Примером первого варианта является колонна атмосферной разгонки нефти, которая работает как сложная колонна. Примером второго варианта является блок стабилизации и вторичной перегонки бензиновых фракций, где широкую бензиновую фракцию разделяют на несколько узких фракций.

В настоящее время первичная перегонка нефти во всем мире осущест­вляется на трубчатых установках, работающих при давлениях, несколько превышающих атмосферное (АТ). Название «трубчатые» происходит от трубчатых печей, в которых проводят нагрев сырой нефти перед подачей в ректификационную колонну. На АТ из нефти выделяют светлые фракции (бен­зин, керосин, дизельное топливо). Остатком атмосферной колонны явля-ется мазут. Для получения дополнительного количества светлых (дизельных) и масляных фракций мазут подвергают ректификации в вакуумных труб­ча-тых установках (ВТ). Остатком вакуумной колонны служит гудрон. Со-временные уста­новки первичной перегонки нефти объединяют атмосферную и вакуумную перегонку и называются атмосферно-вакуумными трубчатыми установ­ками (АВТ).

11.6.3. Комбинированная атмосферно-вакуумная трубчатая уста-нов­ка первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ-6.На этой установке с проектной мощностью 6 млн. т нефти в год ведут процессы обезвоживания и обессоливания нефти, ее атмосферно-вакуумную перегонку и вторичную перегонку бензина. Технологическая схема установки включает четыре блока:

Согласно этой схеме, сырую нефть насосом 1 прокачивают двумя пото-ками через теплообменники 2, 3 и 4, 5 соответственно. Нагрев нефти в тепло­обменнике 2 осуществляется за счет тепла верхнего циркуляционного ороше­ния атмосферной колонны 16, в теплообменнике 3 – за счет тепла нижнего циркуляционного орошения атмосферной колонны 16, в теплообменнике 4 – за счет тепла нижнего циркуляционного орошения вакуумной колонны 30, в теплообменнике 5 – за счет тепла верхнего циркуляционного орошения ва­ку­умной колонны 30. После теплообменников 2–5 нефть подают на блок ЭЛОУ обессоливания и обезвоживания нефти А. Очищенную нефть с блока ЭЛОУ направляют на дополнительный нагрев двумя потоками в теплооб­менники 6, 7 и 9, 10. Нагрев нефти в теплообменниках 6, 7 и 10 осуществляют теплом гу­дрона, отводимого из вакуумной колонны 30, а в теплообменнике 9 – теп­лом нижнего циркуляционного орошения колонны 30.

После теплообменников 6, 7, 9 и 10 нефть подают в отбензинивающую колонну 8. Схема действия этой колонны идентична работе колонны 8 установки ЭЛОУ-АТ-6. После колонны 8 отбензиненную нефть насосом 17 подают в основную атмосферную колонну 16.

В атмосферной колонне 16 данной установкиотбирают три боковых погона: керосиновую фракцию (180– 230 о С), легкую дизельную (230–280 о С) и тяжелую дизельную (280–350 о С) фракции. Остаток колонны 16 (мазут) насосом 31 подают в трубчатую печь 32, где его нагревают до 410 о С, после чего направляют в вакуумную колонну 30, в которой поддерживают оста­точное давление 6 кПа. В низ колонны 30 подают водяной пар.

С верха колонны 30 отбирают водяной пар, газы разложения, которые конденсируют в холодильнике 33 и далее направляют в эжектор 34, с помо-щью которого создают вакуум в колонне 30. Несколько ниже отбирают фракцию ниже 350 о С, которую конденсируют в холодильнике-конденсаторе 35, откуда насосом 36 выводят с установки. В вакуумной колонне 30 пре­дусмотрен вывод трех циркуляционных орошений. Верхнее циркуляцион­ное орошение отбирают с 15 тарелки, прокачивают насосом 36 и через холодиль­ник 34 частично возвращают в колонну на 18 тарелку, а остаток выводят с ус­тановки. Среднее циркуляционное орошение забирают насосом 43 с девятой тарелки, прокачивают через теплообменник 5 и частью возвращают в колон-ну на 11 тарелку, а балансовое количество выводят с установки. Ниж­нее цир­куляционное орошение выводят с пятой тарелки насосом 42 и после охла­ждения в теплообменниках 4 и 9 частично возвращают в колонну на шестую тарелку, а остальное количество отводят с установки.

XII

XIV

34 37

11 12II20 19 26 38

33

13 21

8 30

16 35 36

14 22 39

27III

9 10 18XV41

28 42

46 25XV

Http://studopedia. org/13-120825.html

Нефть представляет собой смесь тысяч различных веществ. Полный состав нефтей даже сегодня, когда имеются в наличии самые изощренные средства анализа и контроля: хроматография, ядерно-магнитного резонанса, электронных микроскопов — далеко не все эти вещества полностью определены. Но, несмотря на то, что в состав нефти входят практически все химические элементы таблицы Д. И. Менделеева, её основа всё-таки органическая и состоит из смеси углеводородов различных групп, отличающихся друг от друга своими химическими и физическими свойствами. Независимо от сложности и состава, переработка нефти начинается с первичной перегонки. Обычно перегонку проводят в два этапа — с небольшим избыточным давлением, близким к атмосферному и под вакуумом, при этом используя для подогрева сырья трубчатые печи. Поэтому, установки первичной переработки нефти носят названия АВТ — атмосферно-вакуумные трубчатки.

Смысл процесса довольно прост. Как и все другие соединения, нефть преимущественно содержит жидкие углеводороды, которые имеют свою температуру кипения, то есть температуру, выше которой они испаряются, переходят в паровую фазу.

Перегонка осуществляется в ректификационной колонне, которая представляет собой высокий цилиндрический аппарат, перегороженный множеством ректификационных тарелок. Их конструкция такова, что поднимающиеся вверх пары углеводородов, могут частично конденсироваться, собираться на этих тарелках и по мере накопления на тарелке жидкой фазы сливаться вниз через специальные сливные устройства. В то же время парообразные продукты продолжают проходить через слой жидкости на каждой тарелке, и по мере прохождения по колонне вверх насыщаются более близкими по температурам кипения фракциями.

Температура в ректификационной колонне снижается по её высоте — от куба, до самой верхней тарелки. Для получения из нефти необходимой фракции, кипящей в заданных температурных пределах, достаточно сделать отводы из колонны на определённой высоте. Каждая фракция имеет свое конкретное назначение и в зависимости от него может быть широкой или узкой, то есть выкипать в интервале двухсот или двадцати градусов. И чем более узкие фракции необходимо получить, тем выше должны быть колонны. Чем больше в них тарелок, тем больше раз одни и те же молекулы должны, поднимаясь вверх с тарелки на тарелку контактировать друг с другом, переходя из газовой фазы в жидкую и обратно. Другими словами пройти многократную конденсацию и испарение с массообменом.

На практике перегонку (или, как говорят специалисты, разгонку), проводят в нескольких колоннах. Обычно их пять. На первой колонне выделяется легкая бензиновая фракция, во второй керосиновая и дизельные фракции. Легкая, нестабильная бензиновая фракция конденсируется в специальном холодильнике-конденсаторе и уже в жидком виде отправляется в стабилизационную колонну, откуда стабильная, широкая бензиновая фракция направляется в колонну для разделения на узкие фракции с последующим использованием их на вторичных процессах. Остатки атмосферной перегонки нефти направляют для извлечения более тяжелых масляных фракций в вакуумную колонну.

Омский НПЗ, при существующей переработке 14 млн. тонн нефти в год, способен перерабатывать до 20 млн. тонн нефти. Наличие резервных мощностей по первичной переработке, гарантирует надёжную, стабильную работу всех вторичных процессов и предприятия в целом.

Нефти различных месторождений заметно отличаются по фрак­ционному составу — содержанию легких, средних и тяжелых дистиллятов. Большинство нефтей содержит 15-25% бензиновых фракций, выкипающих до 180 °С, и 45-55% фракций, перего­няющихся до 300-350 °С.

Основные химические элементы, входящие в состав нефти, – углерод (82-87%), водород (11-14%), сера (0,1-7%), азот (0,001-1,8%), кислород (0,5-1%).

Общее содержание алканов (парафины) в нефтях достигает 30-50%, циклоалканов (циклопарафины, нафтены) — от 25 до 75%. Арены (ароматические углеводороды) содержатся, как пра­вило, в меньшем количестве по сравнению с алканами и цикло-алканами (10-20%).

Соотношения между группами углеводородов придают неф-тям различные свойства и оказывают влияние на выбор метода переработки нефти и номенклатуру получаемых продуктов.

Нефть является основным источником сырья для нефтепере­рабатывающих заводов при получении моторных топлив, масел и мазута. Нефть и продукты ее переработки служат также сы­рьем для синтеза многочисленных химических продуктов: по­лимерных материалов, пластических масс, синтетических каучу-ков и волокон, спиртов, растворителей и др. В перспективе большая часть нефтепродуктов (особенно энергетических топ­лив) может быть замещена альтернативными энергоносителями, в то время как замена нефтяного сырья в качестве источника получения нефтехимических продуктов мало вероятна. Более того, доля нефти, используемой в нефтехимических произ­водствах, в ближайшие годы в мире возрастет до 8% и по про­гнозам в 2000 г. достигнет 20-25%. В связи с этим происходит интеграция нефтеперерабатывающей и нефтехимической про­мышленности и формирование нефтехимических комплексов.

Комбинирование нефтепереработки (первичная переработка, каталитический крекинг, риформинг) с нефтехимическими про­цессами (пиролиз, синтез мономеров, производство пластмасс и др.) значительно расширяет возможности выбора оптимальных схем глубокой переработки нефти, повышает гибкость произ-водственньгх систем для получения моторных топлив или неф­техимического сырья, способствует увеличению их рентабель­ности. В настоящее время имеется большое число процессов и их комбинаций, которые потенциально могут обеспечить глуби­ну переработки нефти вплоть до 100%.

Существуют первичные и вторичные методы переработки неф­ти. Первичными являются процессы разделения нефти на фрак­ции перегонкой, вторичные процессы — это деструктивная (химическая) переработка нефти и очистка нефтепродуктов (фракции перегонки различаются интервалом температур кипе­ния компонентов).

Http://www. ronl. ru/kursovyye-raboty/himiya/289649/

Наиболее важными источниками углеводородов являются нефть и горючие (природные и попутные) газы.

Природными называются газы, образующие самостоятельное месторождение. Главным компонентом их является метан (до 96-98%).

Попутными называются газы, сопровождающие нефть при её добыче. Наряду с метаном (содержание до 70 %) в них содержатся также этан, пропан, бутан и пары низкомолекулярных жидких углеводородов.

Следует отметить, что в состав и природных, и попутных газов входят наряду с углеводородами, некоторые неорганические газы – например, азот, сероводород, гелий, углекислый газ и др.

Нефть представляет собой сложную смесь органических веществ, главным образом, углеводородов. Все нефти содержат метановые углеводороды (алканы), нафтеновые (циклоалканы) и ароматические углеводороды (арены). Количественное содержание этих углеводородов в различных нефтях неодинаково и также зависит от месторождения. Кроме того, в нефтях имеются в небольших количествах органические соединения, содержащие кислород, серу, азот. В нефти также содержатся минеральные вещества в виде различных солей. В небольших количествах в нефти могут быть растворены углеводородные газы.

Перегонка нефти – процесс разделения ее на фракции по температурам кипения (отсюда термин «фракционирование») – лежит в основе переработки нефти и получения при этом моторного топлива, смазочных масел и различных других ценных химических продуктов. Первичная перегонка нефти является первой стадией изучения ее химического состава.

Бензиновая фракция – нефтяной погон с температурой кипения от н. к. (начала кипения, индивидуального для каждой нефти) до 150-205 0 С (в зависимости от технологической цели получения авто-, авиа-, или другого специального бензина).

Эта фракция представляет собой смесь алканов, нафтенов и ароматических углеводородов. Во всех этих углеводородах содержится от 5 до 10 атомов С.

Керосиновая фракция – нефтяной погон с температурой кипения от 150-180 0 С до 270-280 0 С. В этой фракции содержатся углеводороды С10-С15.

Используется в качестве моторного топлива (тракторный керосин, компонент дизельного топлива), для бытовых нужд (осветительный керосин) и др.

Газойлевая фракция – температура кипения от 270-280 0 С до 320-350 0 С. В этой фракции содержатся углеводороды С14-С20. Используется в качестве дизельного топлива. Мазут – остаток после отгона выше перечисленных фракций с температурой кипения выше 320-350 0 С.

Мазут может использоваться как котельное топливо, или подвергаться дальнейшей переработке – либо перегонке при пониженном давлении (в вакууме) с отбором масляных фракций или широкой фракции вакуумного газойля (в свою очередь, служащего сырьем для каталитического крекинга с целью получения высокооктанового компонента бензина), либо крекингу.

Гудрон — почти твердый остаток после отгона от мазута масляных фракций. Из него получают так называемые остаточные масла и битум, из которого путем окисления получают асфальт, используемый при строительстве дорог и т. п. Из гудрона и других остатков вторичного происхождения может быть получен путем коксования кокс, применяемый в металлургической промышленности.

Http://chembaby. com/chemhelp/pervichnaya-peregonka-nefti/

ООО НОВАТОР был создан в Российской Федерации в 2005 году и был включен в Межрайонной инспекции Федеральной налоговой службы № 13 по Краснодарскому краю Российской Федерации. После этого он основное внимание и лицензия была issed на хранение и складирование нефти, нефтепродуктов и переработки этих продуктов. ООО НОВАТОР является хранение, логистика и торговая компания с несколькими международными офисами и и Резервуар для хранения УсЛУГи все вокруг Российской Федерации, а также в Нидерландах. Основными направлениями деятельности компании являются: операция погрузки сырой нефти и разгрузки, хранения и транспортировки, отгрузке СПГ и нефти и нефтехимической торговли.

ООО НОВАТОР совет директоров решил, что новая ориентация развития компании – построить компанию в “мирового класса нефтехимической хранения и логистики компании”. Благодаря большой поддержке наших партнерам клиентов со всего мира и наши неустанные усилия, на сегодняшний день мы проводим семь полностью или совместной собственности внутренний терминал компании. Мы также разработали три зарубежных проектов хранения, из которых находился под операции, в то время как два других новых проектов. ООО НОВАТОР также участвует в транспортировке СПГ. Через два СПГ перевозки совместных предприятий, которыми он владеет, ООО НОВАТОР планирует инвестировать в десять танкеров СПГ и связанных с работой судостроительной идет гладко.

Глядя в будущее, ООО НОВАТОР будет продолжаться с бизнес-философии конкуренции и открытости и управления максимизации прибыли и возврата акционеров, в попытке построить ООО Новатор в международной логистики и торговой компании с качеством активов, научного управления, финансовое разумность и острое конкурентное преимущество.

Http://www. novatorstorage. ru/about. html

Нефть представляет собой смесь большого числа различных соединений углерода и водорода. Среди них есть и газообразные, и жидкие, и твердые. Но жидких значительно больше. Вот почему нефть — жидкость. А газообразные и твердые углеводороды находятся в ней в растворенном виде.

Углеводороды, находящиеся в нефти, неодинаковы по строению молекул. Так, молекула наиболее простого из них — метана — состоит из 1 атома углерода и 4 атомов водорода. А в молекуле более сложного углеводорода — гептана — уже 7 атомов углерода и 16 — водорода. Метан — газ, гептан — жидкий углеводород. А те углеводороды, в молекуле которых более 18 атомов углерода, — твердые вещества.

Чтобы использовать эти углеводороды, надо сначала выделить их из нефти. Цель первичной переработки нефти и заключается в том, чтобы выделить из нее различные фракции, т. е. группы углеводородов, имеющие примерно одинаковое количество атомов углерода в молекуле, и получить таким образом исходное сырье для изготовления различных пластмасс, резин и т. п. Но нефть — это также основной источник моторных топлив. Из нее получают и различные смазочные масла, которые применяют для смазки частей двигателей, станков и других механизмов. Без смазки не может работать ни одна машина.

Как же разделяют нефть на фракции? Было замечено, что если ее нагревать, то из нее сперва будут выделяться более «легкие» углеводороды, в молекуле которых меньше атомов углерода. А затем, по мере повышения температуры, выкипают более «тяжелые» — с большим числом атомов углерода в молекуле.

Это различие в температурах кипения углеводородов и используют для их разделения. Пары углеводородов, выкипающие из нефти при различных температурах, охлаждают (конденсируют) и получают таким образом отдельные группы углеводородов с относительно близкими температурами кипения. Этот способ разделения нефти на фракции называется перегонкой. Он известен давно.

В России один из первых заводов для перегонки нефти был построен еще в 1823 г. на Кавказе братьями Дубиниными. В закрытом железном баке — перегонном кубе — нагревалась нефть. Пары ее отводились из куба по трубке, опущенной в бадью с холодной водой. Здесь они охлаждались, и полученная в результате этого жидкость сливалась по трубке в ведра.

С этого времени перегонные кубы в течение почти ста лет широко применялись для получения из нефти бензина, керосина и смазочных масел. Чтобы разделить нефть на большее число отдельных фракций, устраивались батареи из нескольких перегонных кубов.

Но перегонные кубы имели большой недостаток: они работали с перерывами. Ведь после выпаривания нефти требовалось время для заполнения куба свежей нефтью и ее подогрева. В наше время перегонку нефти производят на трубчатых установках непрерывного действия. В них для подогрева нефти применяют специальные мощные трубчатые печи.

Внутри такой печи уложено много труб. Общая длина их достигает 1-2 км. Насосы непрерывно прокачивают по ним нефть, которая постепенно нагревается. На выходе из последней трубы ее температура составляет уже свыше 300°. При этом часть углеводородов испаряется.

Смесь паров и жидких углеводородов поступает в высокую металлическую колонну, где их разделяют на фракции.

Для обогрева трубок в качестве топлива обычно используют один из продуктов перегонки нефти — мазут. По трубе его подают в топку, где распыляют на мелкие брызги, которые сгорают в виде факелов длиной до 4 м.

Колонна для разделения паров нефти называется ректификационной. Это сложное сооружение диаметром 3-4 м и высотой свыше 30 м — примерно с десятиэтажный дом. Внутри нее находится до 40 специальных устройств — тарелок.

Температура внизу колонны около 300°, а наверху 90-100°. Пары нефти подаются из трубчатой печи в нижнюю часть колонны и постепенно поднимаются наверх. Тяжелые углеводороды, которые кипят при температуре выше 300°, стекают в самый низ. Это и есть мазут.

Так как температура наверху колонны 90-100°, то сюда дойдут пары только тех углеводородов, которые кипят при температуре ниже 100°. А остальные превратятся по пути в жидкость — сконденсируются — и останутся на разных тарелках.

Тарелки в колонне по форме похожи на обычные тарелки. Но только на их дне есть много выступающих трубочек с крышечками — колпачками. Эти тарелки так и называют колпачковыми. Через такие трубочки и проходят поднимающиеся снизу пары углеводородов.

Как только тарелка заполнится, жидкость начинает стекать вниз, на следующую тарелку. Но ведь чем ниже, тем температура выше! И часть жидких углеводородов снова испаряется и поднимается вверх. Но чем выше, тем температура ниже. Часть паров опять конденсируется и стекает вниз.

Таким образом, в колонне все время движутся пары и жидкость: пары — вверх, а жидкость — вниз. Этим достигается более полное разделение углеводородов: на тарелках остаются только те, которые кипят при почти одинаковой температуре.

Так нефть разделяют на отдельные фракции. Их по трубкам отбирают с тарелок и охлаждают. С верха колонны получают бензин, чуть ниже — керосин, затем — соляр и газойль. В самом низу колонны остается мазут, который состоит из тяжелых углеводородов с температурой кипения выше 300°. Газообразные углеводороды отводят по трубе в самой верхней части колонны.

Трубчатая установка работает непрерывно: в печь все время подают насосом нефть, а из колонны отбирают полученные при перегонке продукты.

Кроме трубчатой печи и ректификационной колонны, в установке есть насосы для перекачивания нефти и продуктов перегонки, теплообменники для нагревания нефти и охлаждения горячих продуктов перегонки и много других приборов и аппаратов.

Теплообменник — это труба диаметром около 0,5 м и длиной в несколько метров. Внутри ее много трубок диаметром не больше пятикопеечной монеты. Через большую трубу прокачивают холодную нефть, а по маленьким — горячий продукт. Нефть нагревается, а продукт охлаждается.

На современных трубчатых установках холодную нефть пропускают через несколько теплообменников. Она нагревается почти до 100°, и после этого ее закачивают в трубчатую печь.

Так теплообменники позволяют сберечь много мазута. Ведь мазут не только топливо. Если его перегнать на трубчатой установке при более высоких температурах и под вакуумом, то из него можно получить много различных смазочных масел.

После такой перегонки остается тяжелый остаток — гудрон. Но его тоже не выбрасывают. Если гудрон нагреть и продувать воздухом, то он окислится кислородом воздуха и превратится в битум. А из него получают асфальт. Тонким слоем горячего битума покрывают водопроводные и газовые стальные трубы перед тем, как их опустить в траншею и засыпать землей. Битумом обмазывают фундаменты домов, чтобы предохранить их от влаги. Применяют его и при изготовлении граммофонных пластинок.

Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Http://poisk-ru. ru/s2294t4.html

План презентации Назначение первичной переработки нефти. Общие сведения о первичной переработке нефти. Фракционный состав нефти. Физико-химические основы процесса ректификации. Принцип работы ректификационной колонны. Установки первичной переработки нефти. Материальный баланс установок первичной переработки нефти и использование дистиллятов.

Назначение первичной переработки нефти Из нефти, поступающей с установок промысловой подготовки на нефтеперерабатывающий завод, получают широкий спектр различной продукции (высокооктановые бензины, дизельные топлива, авиационные керосины, битумы, масла, котельные топлива и многое другое). Но предварительно нефть должна быть разделена на фракции – составляющие, различающиеся по температурам кипения (дистилляты). Для этого на НПЗ существуют установки первичной переработки нефти. Нефть Первичная переработка нефти Фракции нефти Облагораживающий или углубляющий процесс переработки Товарные продукты

Общие сведения о первичной переработке нефти Установки первичной переработки нефти составляют основу всех нефтеперерабатывающих заводов, от работы этих установок зависят качество и выходы получаемых компонентов топлив, а также сырья для вторичных и других процессов переработки нефти. На Омском НПЗ действуют установки первичной переработки нефти АВТ-6, АВТ-7, АВТ-8, АТ-9, АВТ-10 Общий вид установки первичной переработки нефти

5 Схема Омского НПЗ по установкам и производствам АТ-9 КПА АВТ-6 АВТ-7 АВТ-8 АВТ-10 ФСБ Висбрекинг КТ-1/1 С-200 КТ-1/1 43-103 С-001(ВБ) КТ-1/1 ГФУ АГФУ 25-12 РОСК Л-35/11-1000 Л-35/11-600 Л-24/6 Л-24/7 Л-24/9 36/1,3-1,3,4 37/1-4,5 39/1,6,8-2,4,5 21-10/3м УПНК 19/3 Бензины Газы Ароматика Керосин Диз топл. Масла Кот. топл Битум Кокс УПС Катализаторное п-во Сульфонатные присадки Литиевые смазки

Фракционный состав нефти Фракционный состав является важным показателем качества нефти. В процессе перегонки при постепенно повышающейся температуре из нефти отгоняют части — фракции, отличающиеся друг от друга пределами выкипания. «Разгонка» нефти на фракции осуществляется в ректификационной колонне. Общий вид ректификационной колонны

Нефть «разгоняют» до температур 300–350 оС при атмосферном давлении (атмосферная перегонка) и до 500 – 550 оС под вакуумом(вакуумная перегонка). Все фракции, выкипающие до 300–350 оС, называют светлыми. Остаток после отбора светлых дистиллятов (выше 350 оС) называют мазутом. Мазут разгоняют под вакуумом. Фракционный состав нефти Внешний вид различных фракций нефти: чем выше температура кипения фракции, тем темнее цвет.

Физико-химические основы процесса ректификации Разделение процесса на фракции происходит посредством процесса ректификации. Ректификацией называется массообменнный процесс разделения жидких смесей на чистые компоненты, различающиеся по температурам кипения, за счет противоточного многократного контактирования паров и жидкости.

Физико-химические основы процесса ректификации Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах (до 60 м высотой), снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) ректификационных колоннах. Расположение тарелок внутри ректификационных колоннах Внешний вид насадки: насадка, заполняющая колонну, может представлять собой металлические, керамические, стеклянные и другие элементы различной формы

Принцип работы ректификационной колонны Место ввода в ректификационную колонну нагретого перегоняемого сырья называют питательной секцией (зоной), где осуществляется однократное испарение. Часть колонны, расположенная выше питательной секции, служит для ректификации парового потока и называется концентрационной (укрепляющей), а другая – нижняя часть, в которой осуществляется ректификация жидкого потока, – отгонной (или исчерпывающей) секцией. Укрепляющая часть колонны Отгонная (исчерпывающая, кубовая) часть колонны Питательная секция

Принцип работы ректификационной колонны Исходная смесь (нефть), нагретая до температуры питания в паровой, парожидкостной или жидкой фазе поступает в колонну в качестве питания. Зона, в которую подаётся питание называют эвапарационной, так как там происходит процесс эвапарации – однократного отделения пара от жидкости. Эвапарационная зона

Принцип работы ректификационной колонны Пары поднимаются в верхнюю часть колонны, охлаждаются и конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения. Таким образом в верхней части колонны (укрепляющей) противотоком движутся пары (снизу вверх) и стекает жидкость (сверху вниз). Холодильник-конденсатор

Принцип работы ректификационной колонны Стекая вниз по тарелкам жидкость обогащается высококипящим (высококипящими) компонентами, а пары, чем выше поднимаются в верх колонны, тем более обогащаются легкокипящими компонентами. Таким образом, отводимый с верха колонны продукт обогащен легкокипящим компонентом. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращенного обратно в колонну, называют орошением или флегмой. Дистиллят Флегма (орошение)

Принцип работы ректификационной колонны Для создания восходящего потока паров в кубовой (нижней, отгонной) части ректификационной колонны часть кубовой жидкости направляют в теплообменник, образовавшиеся пары подают обратно под нижнюю тарелку колонны. Кубовая часть колонны Теплообменник (подогреватель)

Принцип работы ректификационной колонны В работающей ректификационной колонне через каждую тарелку проходят 4 потока: 1) жидкость – флегма, стекающая с вышележащей тарелки; 2) пары, поступающие с нижележащей тарелки; 3) жидкость – флегма, уходящая на нижележащую тарелку; 4) пары, поднимающиеся на вышележащую тарелку. Пары Жидкость Светлые фракции Остаток (мазут)

При установившемся режиме работы колонны уравнение материального баланса представляется в следующем виде: F=D+W, тогда для низкокипящего компонента F·xF = D·xD + W·xW.

Флегмовое число (R) соотношение жидкого и парового потоков в концентрационной части колонны (R = L/D; L и D – количество флегмы и ректификата).

Паровое число (П) отношение контактируемых потоков пара и жидкости в отгонной секции колонны (П = G / W; G и W – количество соответственно паров и кубового остатка).

Теоретическая тарелка При количественном рассмотрении работы ректификационных колонн обычно используется концепция теоретической тарелки. Под такой тарелкой понимается гипотетическое контактное устройство, в котором устанавливается термодинамическое равновесие между покидающими его потоками пара и жидкости.

Число тарелок определяется числом теоретических тарелок, обеспечивающим заданную четкость разделения при принятом флегмовом (и паровом) числе, а также эффективностью контактных устройств (обычно КПД реальных тарелок или удельной высотой насадки, соответствующей одной теоретической тарелке).

Четкость погоноразделения В нефтепереработке в качестве достаточно высокой разделительной способности колонны перегонки нефти на топливные фракции считается налегание температур кипения соседних фракций в пределах 10–30 °С (косвенный показатель четкости разделения). Бензиновая фракция: температура кипения 32-180 °C Масляная фракция: температура кипения 300—600 °C

Особенности нефти как сырья процессов перегонки Невысокая термическая стабильность нефти, ее высококипящих фракций (?350–360 °С). Поэтому необходимо ограничение температуры нагрева (для повышения относительной летучести – перегонка под вакуумом, перегонка с водяным паром – для отпаривания более легких фракций). С этой целью используют, как минимум, две стадии: атмосферную перегонку до мазута (до 350 °С) и перегонку под вакуумом.

Особенности нефти как сырья процессов перегонки Нефть – многокомпонентное сырье с непрерывным характером распределения фракционного состава и соответственно летучести компонентов. Поэтому в нефтепереработке отбирают широкие фракции (°С): бензиновые; керосиновые; дизельные; вакуумный газойль; гудрон. Иногда ограничиваются неглубокой перегонкой нефти с получением остатка (мазута, выкипающего выше 350 °С).

Особенности нефти как сырья процессов перегонки Высококипящие и остаточные фракции нефти содержат значительное количество гетероорганических смолисто-асфальтеновых соединений и металлов (ухудшают товарные характеристики продуктов и усложняют дальнейшую переработку дистиллятов).

Ректификационные колонны Простые колонны используются для разделения исходной смеси (сырья) на два продукта. Сложные колонны разделяют исходную смесь больше, чем на два продукта: 1-я – ректификационная колонна с отбором дополнительной фракции непосредственно из колонны в виде боковых погонов (1,2,3); 2-я – ректификационная колонна, у которой дополнительные продукты отбираются из специальных отпарных колонн (стриппингов). Сложные колонны ректификации стриппинги 2 1 3

Установки первичной переработки нефти Ректификационные установки по принципу действия делятся на периодические и непрерывные. В установках непрерывного действия разделяемая сырая смесь поступает в колонну и продукты разделения выводятся из нее непрерывно. В установках периодического действия разделяемую смесь загружают в куб одновременно и ректификацию проводят до получения продуктов заданного конечного состава.

Способы регулирования температурного режима ректификационных колонн Регулирование теплового режима – отвод тепла в концентрационной (укрепляющей) зоне, подвод тепла в отгонной (исчерпывающей) секции колонн и нагрев сырья до оптимальной температуры.

Отвод тепла использование парциального конденсатора (кожухотрубчатый теплообменный аппарат; применяется в малотоннажных установках; трудность монтажа) Цилиндрические теплообменники

Отвод тепла организация испаряющегося (холодного) орошения (наиболее распространенного в нефтепереработке)

Отвод тепла организация неиспаряющегося (циркуляционного) орошения, используемого широко и не только для регулирования температуры наверху, но и в средних сечениях сложных колонн.

Подвод тепла в отгонной секции нагрев остатка ректификации в кипятильнике с паровым пространством

Подвод тепла в отгонной секции циркуляция части остатка, нагретого в трубчатой печи

Установки первичной переработки нефти Ректификацию осуществляют на трубчатых установках: атмосферная трубчатая установка (АТ); вакуумная трубчатая установка (ВТ); атмосферно-вакуумная трубчатая установка (АВТ). Внешний вид установки первичной переработки нефти на Московском НПЗ

Установки первичной переработки нефти. Атмосферная трубчатая установка (АТ) Является наипростейшей схемой первичной перегонки нефти. На установках АТ осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракций и мазута. Внешний вид атмосферной трубчатой установки

Установки первичной переработки нефти. Принципиальная схема АТ трубчатая печь для нагрева куба колонны Для перегонки легких нефтей и фракций до 350 ?С (I) применяют АТ: установки с предварительной отбензинивающей колонной (1) и сложной ректификационной колонной (2) с боковыми отпарными секциями (3) для разделения частично отбензиненной нефти на топливные фракции (III, IV, V, VI) и мазут (VII). конденсатор-холодильник

Установки первичной переработки нефти. Вакуумные трубчатые установки (ВТ) Установки ВТ предназначены для перегонки мазута. При вакуумной перегонке из мазута получают вакуумные дистилляты, масляные фракции и тяжелый остаток – гудрон. Полученный материал используется в качестве сырья для получения масел, парафина, битумов. Остаток (концентрат, гудрон) после окисления может быть использован в качестве дорожного и строительного битума или в качестве компонента котельного топлива. Внешний вид вакуумной трубчатой установки

Установки первичной переработки нефти. Принципиальная схема ВТ Мазут, отбираемый с низа атмосферной колонны блока АТ прокачивается параллельными потоками через печь 2 в вакуумную колонну 1. Смесь нефтяных и водяных паров поступают в вакуумсоздающую систему. После конденсации и охлаждения в конденсаторе-холодильнике она разделяется в газосепараторе на газ и жидкость. Газы отсасываются вакуумным насосом 3, а конденсат поступает в отстойник для отделения нефтепродуктов от водяного конденсата. Верхним боковым погоном отбирают фракцию легкого вакуумного газойля (соляра) (II), вторым боковым погоном – широкую газойлевую фракцию (масляную) (III), с низа колонны отбирается гудрон (V).

Установки первичной переработки нефти. Атмосферно-вакуумная трубчатая установка (АВТ) Атмосферные и вакуум­ные трубчатые установки (AT и ВТ) строят отдельно друг от друга или комбинируют в составе одной установки (АВТ). АВТ состоит из следующих блоков: блок обессоливания и обезвоживания нефти; блок атмосферной и вакуумной перегонки нефти; блок стабилизации бензина; блок вторичной перегонки бензина на узкие фракции.

Принципиальная схема блока стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ-АВТ-6 Прямогонные бензины после стабилизации сначала разделяются на 2 промежуточные фракции н. к.-150 ?С и 105-180 ?С, каждая из которых в дальнейшем направляется на последующее разделение на узкие целевые фракции. Нестабильный бензин из блока АТ поступает в колонну стабилизации. С верха колонны 1 отбираются сжиженные газы. Из стабильного бензина в колонне 2 отбирают фракцию н. к.-105 ?С. В колонне 3 происходит разделение на фракции н. к.-62 ?С и 62-105 ?С. В колонне 4 происходит дальнейшее разделение на фракции 62-85 ?С (бензольная) и 85-105 ?С (толуольная). Остаток колонны 2 направляют на разделение в колонну 5 на фракции 105-140 ?С и 140-180 ?С.

Технологический режим и характеристика ректификационных колонн блока стабилизации и вторичной перегонки

Материальный баланс блока стабилизации и вторичной перегонки бензина

Расходные показатели установки ЭЛОУ-АВТ-6 На 1 тонну перерабатываемой нефти:

Материальный баланс перегонки нефти и использование дистиллятов Общий материальный баланс: выход (% мас.) всех конечных продуктов перегонки от исходной нефти, количество которой принимают за 100 %. Поступенчатый баланс: за 100 % принимают выход (% мас.) продуктов перегонки на данной ступени (продукты могут быть промежуточные).

Принципиальная технологическая схема ЭЛОУ-АВТ блок обессоливания и обезвоживания нефти вакуумная колонная атмосферная перегонка блок вторичной перегонки бензина

Материальный баланс перегонки нефти и использование дистиллятов Нефть (I) (100 %) поступает на установку с содержанием минеральных солей от 50–300 мг/л и воды 0,5–1,0 % (мас.) Углеводородный газ (II). В легкой нефти (? = 0,80–0,85) – 1,5–1,8 % (мас.). Для тяжелой – 0,3–0,8 % (мас.) Сжиженная головка стабилизации бензина (IV) содержит пропан и бутан с примесью пентанов (0,2–0,3 % мас.), используется для бытовых нужд (сжиженный газ) или в качестве газового моторного топлива для автомобилей (СПБТЛ или СПБТЗ).

Материальный баланс перегонки нефти и использование дистиллятов Легкая головка бензина (V) – фракция бензина Н. К. (начало кипения) – 85 °С (4–6 % мас.); О. Ч.М (октановое число по моторному методу) не более 70. Бензиновая фракция (VI) 85–180 °С. Выход ее от нефти в зависимости от фракционного состава обычно составляет 10–14 % мас. Октановое число (О. Ч.М = 45–55). Керосин (Х): 1) отбор авиационного керосина – фракция 140–230 °С (выход 10–12 % мас.); 2) компонент зимнего или арктического дизельного топлива (фракции 140–280 или 140–300 °С), выход 14–18 % (мас.)

Материальный баланс перегонки нефти и использование дистиллятов Дизельное топливо (XI) – атмосферный газойль 180–350 °С (выход 22–26 % мас., если потоком (Х) отбирается авиакеросин или 10–12 % (мас.), если потоком (Х) отбирается компонент зимнего или арктического дизельного топлива. Легкая газойлевая фракция (XIV) (выход 0,5–1,0 % мас. Легкий вакуумный газойль (XV) – фракция 240–380 °С, выход этой фракции составляет 3–5 % мас.

Первичная прямая перегонка нефти даёт сравнительно мало бензина (выход от 4 до 25 %). Увеличение выхода бензина достигается применением вторичной переработки более тяжёлых нефтяных фракций, а также мазута с помощью деструктивных методов.

Список использованных источников http://chemistry-chemists. com/forum/viewtopic. php? f=9&t=1024 Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти: Уч. пособие для вузов.- Уфа: Гилем, 2002. – 672 с. Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и газа. – М.: Химия, 2001. – 568 с. Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. – М.: Техника. ООО «ТУМА ГРУПП», 2001. – 384 с.

Вопросы для контроля 1. Заполните пропуски: а) вакуумная перегонка нефти является продолжением ________________________________________обессоленной нефти при высоких температурах, что позволяет _____________. б) чем ниже давление, при котором находится жидкость, тем ________ (выше, ниже) ее температура кипения. 2. Бензиновая фракция нефти имеет пределы выкипания: а) 120-130 ?С; б) 32-180 ?С; в)выше 350 ?С; г) 330-350 ?С 3. Процесс ректификации является: а) массообменным; б) каталитическим; в)химическим; г) новым. 4. Из гудрона НЕ получают: а) масла; б) парафины; в)битумы; г) высокооктановые бензины. 5. Разделение нефти на фракции основано на различии: а) по температуре кипения; б) по плотности; в)по молекулярной массе; г) по давлению насыщенных паров. 6. Фракция, имеющая пределы выкипания 240–350 ?С называется: а) бензиновая; б) дизельная; в)лигроиновая; г) мазут. 7. Керосиновая фракция нефти имеет пределы выкипания: а) 120-130 ?С; б) 32-180 ?С; в)выше 350 ?С; г) 180-240?С 8. Тяжелый остаток, получаемый при вакуумной перегонке, называется: а) бензин; б) боковой погон; в)флегма; г) гудрон. 9. Место ввода в ректификационную колонну нагретого перегоняемого сырья называют : а) питательной секцией ; б) кубовой частью; в)укрепляющей зоной; г) отгонной секцией.

Http://keepslide. com/auto/23503

Твердый раствор внедрения углерода в γ-железо. Аустенит назван по имени ученого Р. Остена.

Алюминотермия – способ получения металлов, неметаллов и сплавов восстановлением их кислородных соединений металлическим алюминием. Алюминотермия используется для получения малоактивных металлов из их оксидов. Методом алюминотермии могут быть получены такие металлы как марганец, хром, железо, никель, медь. Наоборот, метод алюминотермии непригоден для восстановления бериллия и магния.

Биотехнология – технология производства с помощью живых организмов или веществ биологического происхождения.

Биосфера – область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Материальный баланс – математическая форма записи закона сохранения массы для конкретной системы или процесса. Позволяет следить за изменением состава материального потока. Энергетический баланс – математическая форма записи закона сохранения энергии. Позволяет рассчитать потребность энергии для организации технологического процесса, энергоемкость, энергетические затраты и оценить тепловые потери.

Безотходная технология – экологическая стратегия промышленного производства, включающая комплекс мероприятий, обеспечивающих минимальные потери природных ресурсов при максимальной экономической эффективности.

Выход продукта – критерий эффективности получения продукта. Определяется отношением массы полученного продукта R к максимально возможному его количеству, которое могло бы быть получено в условиях ведения химической реакции.

Выщелачивание – экстрагирование водой или водными растворами. Выщелачивание – процесс перевода в жидкую фазу (раствор) извлекаемых из руды соединений при воздействии растворителей. Выщелачивание может быть физическим процессом (растворитель – вода) или химическим процессом (растворитель – реагент, взаимодействующий с извлекаемым компонентом).

Вторичная нефтепереработка(вторичные процессы) представляет собой разнообразные процессы переработки нефтепродуктов, полученных методом прямой гонки. Процессы вторичной перегонки сопровождаются деструктивными превращениями содержащихся в нефтепродуктах углеводородов и изменением их природы, являются химическими процессами.

Восстановительная плавка – металлургический процесс восстановления оксидов металлов при температурах, обеспечивающих полное расплавление руды.

Дисперсность – характеристика размера частиц, выраженная либо величиной удельной поверхности, либо величиной, обратно пропорциональной среднему размеру частиц.

Дистилляция (перегонка) – метод и процесс разделения жидких смесей, основанный на отличии состава жидкости от состава образующихся из нее паров. Проводится дистилляция путем частичного испарения разделяемой смеси жидкостей с последующей конденсацией образующихся паров.

Детонация – процесс химического превращения веществ, сопровождающийся выделением энергии и распространяющийся в виде волны от одного слоя вещества к другому со сверхзвуковой скорость.

Детонация моторных топлив – чрезмерно быстрое сгорание топлива в цилиндре двигателя, нарушающее его нормальную работу. Скорость распространения пламени достигает 1 500–2 500 м/с, что приводит к резкому скачкообразному увеличению давления в цилиндре и возникновению ударной детонационной волны. На режиме детонации мощность двигателя падает, расход топлива увеличивается и ускоряется износ деталей.

Интерметаллиды – химические соединения двух или нескольких металлов.

Интенсивностью аппарата (машины, реактора) называется его производительность, отнесенная к единице величины, характеризующей размеры рабочей части аппарата – его реакционного объема V или площади сечения S. Она позволяет сравнивать по эффективности аппараты различной мощности. Выражается интенсивность, соответственно, в кг/м 3 и кг/м 2 .

Коррозией называется самопроизвольный процесс нежелательного разрушения изделий из металлов (иногда и других материалов) под воздействием окружающей среды.

Композитами называют композиционные материалы, представляющие собой гетерогенные системы, состоящие из разнородных по составу и свойствам компонентов и обладающие полезными потребительскими свойствами.

Катализом называется явление изменения скорости химической реакции, вызванное особым механизмом ее протекания и обусловленное присутствием в зоне реакции катализатора.

Катализаторы – агенты и содержащие их материалы, изменяющие скорость химических реакций. Обычно осуществляют свои функции за счет включения в периодически повторяющийся цикл химических превращений, приводящих к возникновению продуктов реакции и восстановлению активного состояния катализатора.

Катенаны – группа химических соединений, молекулы которых состоят из двух или более циклов, продетых один сквозь другой, как звенья цепи, и не связанных друг с другом химически.

Кларк – количественная характеристика распространенности элементов в природе. Кларк выражает в массовых или атомных процентах или в граммах на тонну содержание данного элемента в земной коре. Всего 9 элементов составляют более 98 % массы земной коры; на все остальные элементы приходится всего 1,87 %. Содержание углерода, представляющего основу жизни и составляющего основную часть горючих ископаемых, составляет только 0,35 % массы земной коры.

Крекинг – вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью повышения общего выхода бензина. Крекинг нефтепродуктов может быть термическим и каталитическим. Термический крекинг проводится при температурах от 420 до 550 °С и давлениях до 5 МПа. При температуре крекинга в первую очередь деструкции подвергаются алканы и нафтены, преимущественно с высокой молекулярной массой.

Каталитический крекинг применяют при получении светлых нефтепродуктов, в том числе бензина. Каталитические процессы нефтепереработки являются наиболее экономичными. Они позволяют вести процессы в более мягких условиях, с меньшими энергозатратами, в заданном направлении с целью получения продуктов определенного состава.

Коксование – термохимический процесс превращения тяжелых остатков нефтепереработки (гудрон, асфальт, крекинг-остаток) в нефтяной кокс и светлые нефтепродукты (бензин, газойль). Коксование позволяет не только получать беззольный электродный кокс, но и увеличить выход светлых нефтепродуктов за счет расщепления высококипящих углеводородов коксуемых остатков и тем самым повысить глубину переработки тяжелого нефтяного сырья.

Механохимия – раздел химии, изучающий влияние механических воздействий на течение химических процессов и физико-химические свойства веществ.

Металлическая руда – горная порода, содержащая в своем составе один или несколько металлов в таких соединениях, количествах и концентрациях, при которых возможно и целесообразно их извлечение при современном уровне обогатительной и металлургической техники.

Металлотермия – способ получения металлов восстановлением их оксидов и других соединений более активными металлами. В металлотермии в качестве восстановителей используют магний, алюминий, натрий, кальций.

Месторождение металлов – скопление металлических руд, пригодное для их промышленного использования. Концентрация металлов в месторождениях значительно выше их средней концентрации в земной коре. Богатство месторождения оценивают его металлоносностью.

Нанотехнология базируется на понимании того, что частицы размером менее 100 нанометров придают сделанным их них материалам новые свойства и поведение.

Нефтью называется жидкое ископаемое топливо, распространенное в осадочной оболочке литосферы Земли. Свое название нефть получила от персидского слова «нафта» – вытекающая, просачивающаяся.

Нафтены – предельные алициклические углеводороды, содержащиеся в нефти.

Новолачная смола (новолак) – термопластичная формальдегидная смола, отверджающаяся только в присутствии отвердителей. Применяется в производстве пресс-материалов, литейных форм, лаков, пенопластов.

Обжигом называется термическая обработка твердого материала, при которой основная масса продуктов реакции находится в твердом состоянии. Процесс заключается в нагреве материала до заданной температуры, выдержке при этой температуре и охлаждении.

Обогащение сырья – совокупность физических и физико-химических методов обработки минерального сырья (угля, руды и т. д.) для удаления пустой породы и повышения содержания основного компонента в концентрате.

Отходы – структурные элементы материального или энергетического баланса технологического процесса, не являющиеся сырьем, а также побочным или целевым продуктом.

Отходами производстваназываются остатки сырья, материалов и полупродуктов, образующиеся в производстве и полностью или частично утратившие свои качества.

Октановым числом(ОЧ) называется условная единица измерения детонационной стойкости, численно равная содержанию в объемных процентах изооктана (2,2,4-триметилпентана) в смеси с н-гептаном, которая детонирует при той же степени сжатия в цилиндре карбюраторного двигателя, что и топливо. При этом октановое число изооктана СН3-С(СН3)2-СН2-СН(СН3)-СН3 принимается равным 100, а н-гептана СН3-(СН2)5-СН3 равным 0. Октановое число является мерой детонационной стойкости для карбюраторных двигателей. В основе определения лежит принцип сравнения испытуемого топлива со смесями эталонных топлив.

Производительность – показатель эффективности работы аппаратов, цехов, установок или производств. Определяется количеством продукта, получаемого в единицу времени, или количеством перерабатываемого сырья в единицу времени. Максимально возможная в данных условиях производства производительность называется мощностью.

Пористость – совокупная характеристика размеров и количества пор в твердом теле. Закрытая пористость обусловлена наличием в материале замкнутых пор. Истинная пористость определяется отношением суммарного объема открытых и закрытых пор к общему объему образца материала.

Побочным продуктомназывается вещество, образующееся в процессе переработки сырья наряду с целевым продуктом, но не являющееся целью данного производства. Побочные продукты, образующиеся при добыче или обогащении сырья, называются попутными продуктами.

Полупродуктом называется сырье, подвергшееся обработке на одной или нескольких стадиях производства, но не потребленное в качестве готового целевого продукта. Полупродукт, полученный на предыдущей стадии производства, может быть сырьем для последующей стадии.

Пластификаторы – полимерные вещества, которые вводят в состав пластмасс, резин, лаков, красок, клеёв для повышения их пластичности или эластичности. В качестве пластификаторов используют главным образом нелетучие, химически инертные вещества, например, дибутилфтолат.

Пестициды – химические препараты для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями культурных растений. Большинство пестицидов – синтетические органические вещества.

Первичная переработка нефти – разделение нефти на отдельные фракции (дистилляты), каждая из которых представляет смесь углеводородов. Первичная переработка является физическим процессом и не затрагивает химической природы и строения содержащихся в нефти соединений. Важнейшим из первичных процессов является прямая гонка нефти.

Пиролиз – метод и процесс разложения веществ под действием высоких температур.

Реактор – аппарат для осуществления химического превращения реагентов в определенных условиях.

Расходным коэффициентом называется количество сырья или энергии, затрачиваемое на производство единицы массы или объема готовой продукции. По сырью расходные коэффициенты выражается в т/т, м 3 /т, м 3 /м 3 ; по энергии, соответственно, в кВт · ч/т, кВт · ч/м 3 .

Риформинг – вторичный процесс переработки нефтепродуктов, проводимый с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов, водорода или бензина с повышенным содержанием ароматических углеводородов. Процесс риформинга проводится в присутствии катализаторов (каталитический риформинг). В соответствии с природой катализатора различают платформинг (катализатор – платина), рениформинг (катализатор – рений), риформинг на молибденовом катализаторе.

Резольные олигомеры – термоактивные полимеры, отверждающиеся без применения специальных реагентов – отвердителей.

Сырье – структурный элемент материального баланса технологического процесса, являющийся предметом труда в данной технологии. Сырьем называются исходные материалы, используемые в производстве промышленной продукции.

Степень превращения характеризует эффективность проведения химико-технологического процесса по использованию исходного сырья. Степень превращения (конверсия) сырья определяется отношением массы сырья, вступившего в химическое превращение, к исходной массе.

Селективность – количественная оценка эффективности целевой реакции по сравнению с побочными взаимодействиями. Определяется отношением массы целевого продукта к общей массе продуктов, полученных в данном процессе, или к массе превращенного сырья. Селективность показывает, как эффективно расходуется сырье в химико-технологическом процессе.

Технология – описание методов и средств производства в какой-то отрасли. Технология определяет совокупность методов и средств, позволяющих из исходных материалов получить целевой продукт.

Технологическая концепция – совокупность технических методов и средств, позволяющих организовать и осуществить масштабное химическое превращение.

Технико-экономические показатели отражают возможности предприятия выпускать продукцию заданной номенклатуры и качества, удовлетворяющей требованиям заказчика (ГОСТ, ОСТ, ТУ), и в заданном количестве. Технико-экономические показатели являются критериями, позволяющими установить экономическую целесообразность организации данного производства и его рентабельность, а также сравнивать по эффективности различные производства одного профиля. Технико-экономические показатели используются для текущей оценки состояния производства, его планирования и обновления технической базы предприятия.

Количество энергии, необходимой для производства продукта и функционирования производства.

Экологизированные технологии – производственные процессы и производства, которые не нарушают естественные круговороты в природе, сводят до минимума поступление загрязняющих веществ в биосферу, гармонично вписываются в природные условия.

Экологизация технологий и производств рассматривается как мероприятия по предотвращению отрицательного воздействия производственных процессов на природную среду. Экологизация технологий осуществляется разработкой малоотходных, ресурсосберегающих технологий, аппаратов и оборудования, дающих на выходе минимум вредных выбросов.

Экстрагенты – вещества, способные избирательно извлекать отдельные компоненты из твердых материалов или жидких смесей. Экстрагентами служат углеводороды, спирты, водные растворы неорганических кислот и щелочей, нафтеновые и фосфорорганические кислоты и др.

Феррит – твердый раствор внедрения углерода в a-железо. По свойствам феррит близок к чистому железу, пластичен, имеет малую прочность, обладает магнитными свойствами.

Химизация – одно из основных направлений технического прогресса, характеризующееся широким внедрением химических и химико-технологических методов, а также синтетических материалов и изделий из них во все отрасли народного хозяйства.

Химическая концепция определяется совокупностью реакций, осуществление которых необходимо для получения из данного исходного сырья целевого продукта. Разнообразие химических концепций получения вещества определяет разновидность промышленных способов его получения. Например, контактный и башенный способы получения серной кислоты отличаются химическим подходом к осуществлению реакции окисления оксида серы (IV). В контактном – каталитическое окисление кислородом воздуха, в башенном – использование сильных окислителей – оксидов азота.

Химико-технологический процесс – совокупность операций, позволяющих получить целевой продукт из исходного сырья.

Цетановым числом(ЦТ) называется условная единица измерения детонационной стойкости, численно равная содержанию в объемных процентах цетана (гексадекана) в смеси с a-метилнафталином, которая детонирует при той же степени сжатия в цилиндре дизеля, что и топливо. При этом цетановое число цетана С16Н34 принимается равным 100, а a-метилнафталина a-С10Н7-СН3 равным 0. Цетановое число является мерой детонационной стойкости для дизельных двигателей. В основе определения лежит принцип сравнения испытуемого топлива со смесями эталонных топлив.

Http://ido. tsu. ru/schools/chem/data/res/chemprom/uchpos/text/glos. html

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”uk-UA” lang=”uk-UA”>Курсовая работа

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>«Разработка установки первичной переработки нефти»

;font-family:’Times New Roman CYR’;color:#ffffff” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>нефть перегонка первичный установка

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Установки первичной переработки нефти составляют основу всех нефтеперерабатывающих заводов, от работы этих установок зависят качество и выходы получаемых компонентов топлив, а также сырья для вторичных и других процессов переработки нефти.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В промышленной практике нефть разделяют на фракции, различающиеся температурными пределами выкипания. Это разделение проводят на установках первичной перегонки нефти с применением процессов нагрева, дистилляции и ректификации, конденсации и охлаждения. Прямую перегонку осуществляют при атмосферном или несколько повышенном давлении, а остатков – под вакуумом. Атмосферные и вакуумные трубчатые установки (AT и ВТ) строят отдельно друг от друга или комбинируют в составе одной установки (АВТ).

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Атмосферные трубчатые установки (AT) подразделяют в зависимости от технологической схемы на следующие группы:

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) установки с однократным испарением нефти;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) установки с двукратным испарением нефти;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) установки с предварительным испарением в эвапораторе легких фракций и последующей ректификацией.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Третья группа установок является практически вариантом второй, поскольку в обоих случаях нефть подвергается двукратному испарению.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Вакуумные трубчатые установки (ВТ) подразделяют на две группы:

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) установки с однократным испарением мазута;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) установки с двукратным, испарением мазута (двухступенчатые).

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Вследствие большого разнообразия перерабатываемых нефтей и широкого ассортимента получаемых продуктов и их качества применять одну типовую схему не всегда целесообразно. Широко распространены установки с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной атмосферной колонной, работоспособные при значительном изменении содержания в нефтях бензиновых фракций и растворенных газов.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>От работы АВТ зависят выход и качество компонентов топлив и смазочных масел и технико-экономический показатель последующих процессов переработки нефтяного сырья. Проблемам повышения эффективности работы и интенсификации установок АВТ всегда уделялось и уделяется серьезное внимание.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>На установках первичной переработки нефти достигнута высокая степень автоматизации. Так, на заводских установках используют автоматические анализаторы качества («на потоке»), определяющие: содержание воды и солей в нефти, температуру вспышки авиационного керосина, дизельного топлива, масляных дистиллятов, температуру выкипания 90% (масс.) пробы светлого нефтепродукта, вязкость масляных фракций, содержание продукта в сточных водах. Некоторые из анализаторов качества включаются в схемы автоматического регулирования. Например, подача водяного пара в низотпарной колонны автоматически корректируется по температуре вспышки дизельного топлива, определяемой с помощью автоматического анализатора темпера туры вспышки. Для автоматического непрерывного определения и регистрации состава газовых потоков применяют хроматографы.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Первичная перегонка нефти

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.1 Процесс первичной перегонки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Первичная перегонка нефти (ППН) – наиболее отработанный и устоявшийся процесс, в основе которого лежит ректификация нефти.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Исходной информацией для него является индексация нефти, т. е.:

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> класс нефти (содержание серы: до 0,5%; 0,51-2,0%; выше 2,0%)

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>- тип нефти (содержание фракций до 350 °С: выше 55%; 54,9-45%; менее 45%);

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> группа нефти (по содержанию масел в% на нефть и на мазут);

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> подгруппа нефти (по индексу вязкости масел – от 95 до 85 и ниже);

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> вид нефти (по содержанию твердого парафина – от 1,5 до 6% и выше).

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В зависимости от этой индексации выбираем схема ППН и последующие очистки дистилляторов.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>ППН осуществляют на атмосферно-вакумных трубчатых (АВТ) установках, в составе которых имеется несколько блоков:

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> блок обессоливания и обезвоживания нефти;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>- блок атмосферной и вакуумной перегонки нефти;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> блок стабилизации бензина;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> блок вторичной перегонки бензина на узкие фракции;

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> блок защелачивания бензина и дизельного топлива.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Все эти блоки, за исключение второго, являются обслуживающими и призваны подготовить качественно нефть и облагородить продукты ее ректификации.

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Назначение первого блока – глубокое обезвоживание и обессоливание нефти до остаточного содержания солей не более 5 мг/л (из-за опастности гидролиза хлорида магния и образования коррозионной-активнойхлороводородной кислоты).

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Для этого используется электрохимический метод -2-3-ступенчатая обработка в дегидраторах; электрообессоливающие установки (ЭЛОУ) обычно комбинируют с атмосферно-вакуумными трубчатками (АВТ).

;font-family:’Times New Roman CYR'” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Основной аппарат – горизонтальный электродегидратор типа 1-ЭГ-160 (емкость 160 м ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>3), работающий под давление 1,0-1,4 Мпа и при температуре 160-180 °С.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>На входе нефти в электоденидратор подают демульгатор (поверхностно-активное вещество, разрушающее защитные оболочки глобул эмульгированной воды в нефти), а также свежую промывную воду, снижающую солесодержание в эмульгированной промысловой воде.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Расход деэмульгатора, в зависимости от природы и качества нефти, состовляет от 10 до 250 г./т, а количество подаваемой свежей промывной воды -5-6% на нефть.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Наиболее эффективными являются вертикальныеэлектродегидраторы с камерными электродами. Их производительность в 4-5 раз выше, чем у горизонтальных, и при этом объем значительно меньше.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Подготовленная на блоке ЭЛОУ нефть обычно содержит 5-6 мг/л нефти хлоридов и 0,1-0,2% воды. После подогрева в теплообменниках до 220-240 °С нефть поступает на атмосферную ректификацию.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>1.2 Схема первичной перегонки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Первичная перегонка нефти (ППН) является одним из старейших процессов, с которого фактически начиналась нефтепереработка. На первом этапе развития этого процесса он выполнял функцию получения какого-то одного продукта (в частности, керосина) как готового топлива. Затем – двух-трех продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива), но тоже как готовых топлив.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>По мере совершенствования нефтепереработки роль ППН изменялась. В Настоящее время первичная перегонка нефти, происходит в установках АВТ является головным процессом в схеме любого нефтеперерабатывающего завода (НПЗ), и АВТ и выполняют в основном диспетчерские функции. Это означает, что дистилляторы АВТ идут на последующие вторичные процессы переработки (вторичную перегонку, риформинг, гидроочистку и т. д.) с целью получения готовых товарных продуктов или компонентов товарных продуктов.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Современные АВТ имеют максимальную мощность по нефти 3-8 млн т/год, число получаемых дистиллятов – от 6 до 10. Процесс является одним из энергоемких: удельный расход топлива составляет 20-22 кг/т нефти (АТ) или 30-35 кг/т нефти (АВТ). Общие топливо затраты на АВТ (считая электроэнергию, воду, воздух и др.) составляют 45-50 кг/т нефти, т. е. 4,5-5,0% от всей нефти.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Рис. 1. Принципиальная технологическая схема АВТ

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Описание технологической схемы АВТ

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Обезвоженная и обессоленная нефть насосом Н-1 прокачивается через теплообменники Т-1 и Т-2, где она нагревается до температуры 180-200 °С, в простую отбензинивающую колонну К-1 на разделение. От нефти отбирают низкокипящие фракции. Давление газов поддерживается в колонне чуть выше атмосферного. Сверху колонны отбирают пары бензиновой фракции с растворенными углеводородными газами, которые далее отделяют от фракции. Часть бензиновой фракции подается обратно в колонну, в качестве холодного орошения, а балансовое количество выводится с установки. Остатком отбензинивающей колонны является отбензиненная нефть, которая подается в печь П-1, где доиспаряется и нагревается до температуры 350 °С и далее поступает в сложную колонну К-2. Часть отбензиненной нефти возвращается в простую колонну К-1 в качестве горячей струи. В сложной ректификационной колонне К-2 отбирают три дистиллята, сверху колонны отбирают пары легкой керосиновой фракции и воды, которые охлаждаются в аппарате воздушного охлаждения, доохлаждаются в конденсаторе – холодильнике и поступают в емкость-водоотделитель. Часть легкой керосиновой фракции возвращается в колонну К-2 в качестве орошения, а балансовое количество выводится с установки. Тяжелая керосиновая и дизельная фракции выводятся с установки через боковые погоны, которые поступают в теплообменники Т-1 и Т-2, где отдают свое тепло нефти, доохлаждаются в АВО-3 и АВО-4 и выводятся с установки. Остатком сложной ректификационной колонны является мазут, который поступает в печь П-2, где нагревается до температуры 420 °С и поступает в вакуумную колонну К-3. Температура в печи П-2 поддерживается в пределах 420 °С во избежание термического разложения молекул. В вакуумной колонне К-3 работает специально вакуум создающая аппаратура. Сверху колонны пароструйным эжектором через барометрический конденсатор выводятся пары – разложения. Вакуумный газойль выводится боковыми погонами, остатком вакуумной колонны является гудрон, который охлаждается до температуры 20-40 °С в холодильнике погружного типа и выводится с установки.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.3

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Продукты первичной перегонки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В зависимости от состава нефти, варианта ее переработки и особых требований к топливным и масляным фракциям состав продуктов установок первичной перегонки нефти может быть различным. Так, при переработке типовых восточных нефти получают следующие фракции (с условными пределами выкипания по преимущественному содержанию целевых компонентов): бензиновые н. к. – 140 (180) °С, керосиновые 140 (180) – 240 °С, дизельные 240-350 °С, вакуумный дистиллят (газойль) 350-490 °С (500 °С) или узкие вакуумные масляные погоны 350-400, 400-450 и 450-500 °С, тяжелый остаток > 500 °С – гудрон.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Выход топливных и масляных фракций зависит в первую очередь от состава нефти, т. е. от потенциального содержания целевых фракций в нефтях. В качестве примера в табл. 1 приведены данные по выходу топливных и масляных фракций из ромашкинской и самотлорской нефти, различающихся потенциальным содержанием топливных фракций – содержание фракций до 350 °С в этих нефтях составляет около 46 и 50% (мас.).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Таблица 1. Температуры выкипания и выход продуктов перегонки нефти на установках АВТ при переработке различных нефтей

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

Рассмотрим направления использования продуктов первичной перегонки нефти и мазута.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Углеводородный газ состоит в основном из пропана и бутана. Пропан-бутановая фракция используется как сырье газофукционирующей установки для выделения из нее индивидуальных углеводородов, получения бытового топлива. В зависимости от технологического режима и аппаратурного оформления первичной перегонки нефти пропан-бутановая фракция может получаться в сжиженном или газообразном состоянии.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Бензиновая фракция (28-180 °C). В основном подвергается вторичной перегонке с получением фракций.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Керосиновая фракция (180-240 °C) используется для получения реактивных топлив, а также в качестве осветительного керосина.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Фракция дизельного топлива (180-340 °C) после очистки используется в качестве дизельного топлива; возможно получение компонентов легкого (зимнего) и тяжелого (летнего) дизельного топлива соответствующего фракционного состава, например 180-240 и 240-350 °C. Фракция 200-220 °C парафинистыхнефте используется как сырье для производства жидких парафинов – основы для получения синтетических моющих средств.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Атмосферный газойль 330-360 °C – затемненный продукт, получается на установке АВТ, работающей по топливному варианту; используется в смеси с вакуумным газойлем в качестве сырья установки католического крекинга.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Мазут – остаток первичной перегонки нефти; облегченный мазут (остаток выше 350 °C) может использоваться в качестве котельного топлива, утяжеленный мазут (выше 360 °C) – как сырье для последующей переработки на масляные фракции до гудрона. В настоящее время мазут может использоваться также как сырье установки каталитического крекинга или гидрокрекинга (ранее применялся в качестве сырья установок термического кренинка).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Широкая масляная фракция (вакуумный газойль) 350-500 °C или 350-550 °C используется как сырье установки каталитического крекинга и гидрокрекинга.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Узкие масляные фракции 350-400, 400-450 и 450-500 °C после соответствующей очистки от сернистых соединений, полициклических ароматических и нормальных парафиновых углеводородов используется для производства смазочных масел.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Гудрон – остаток вакуукомной перегонки мазута – подвергается дальнейшей переработке с целью получения остаточных масел, кокса и (или) битума, а также котельного топлива путем снижения вязкости на установках висбрекинга.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>1.4 Принципы первичной переработки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводов, различных по молекулярному весу и температуре кипения. Кроме того, в нефти содержатся сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. Для производства многочисленных продуктов различного назначения и со специфическими свойствами применяют методы разделения нефти на фракции и группы углеводородов, а также изменения ее химического состава. Различают первичные и вторичные методы переработки нефти:

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> к первичным относят процессы разделения нефти на фракции, когда используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов и полупродуктов – перегонка нефти;

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> ко вторичным относят процессы деструктивной переработки нефти и очистки нефтепродуктов, предназначенные для изменения ее химического состава путем термического и каталитического воздействия. При помощи этих методов удается получить нефтепродукты заданного качества и в больших количествах чем при прямой перегонке нефти.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Различают перегонку с однократным, многократным и постепенным испарением. При перегонке с однократным испарением нефть нагревают до определенной температуры и отбирают все фракции, перешедшие в паровую фазу. Перегонка нефти с многократным испарением производится с поэтапным нагреванием нефти, и отбиранием на каждом этапе фракций нефти с соответствующей температурой перехода в паровую фазу. Перегонку нефти с постепенным испарением в основном применяют в лабораторной практике для получения особо точного разделения большого количества фракций. Отличается от других методов перегонки нефти низкой производительностью.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Образовавшиеся в процессе перегонки нефти паровая и жидкая фазы подвергают ректификации в колоннах.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>1.5 Основные факторы, определяющие выход и качество продуктов первичной перегонки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Перегонка (дистилляция) – это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Перегонка с постепенным испарением состоит в постепенном нагревании нефти от начальной до конечной температуры с непрерывным отводом и конденсацией образующихся паров. Этот способ перегонки нефти и нефтепродуктов в основном применяют в лабораторной практике при определении их фракционного состава.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>При однократной перегонке жидкость (нефть) нагревается до заданной температуры, образовавшиеся и достигшие равновесия, пары однократно отделяются от жидкой фазы – остатка. Этот способ, по сравнению с перегонкой с постепенным испарением, обеспечивает при одинаковых температуре и давлении большую долю отгона.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Перегонка с многократным испарением заключается в последовательном повторении процесса однократной перегонки при более высоких температурах или низких давлениях по отношению к остатку предыдущего процесса.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Из процессов сложной перегонки различают перегонку с дефлегмацией и перегонку с ректификацией.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>При перегонке с дефлегмацией образующиеся пары конденсируют, и часть конденсата в виде флегмы подают навстречу потоку пара. В результате однократного контактирования парового и жидкого потоков уходящие из системы пары дополнительно обогащаются низкокипящими компонентами, тем самым несколько повышается четкость разделения смесей.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Перегонка с ректификацией – наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах – ректификационных колоннах – путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. Контактирование потоков пара и жидкости может производиться либо непрерывно (в насадочных колоннах) или ступенчато (в тарельчатых ректификационных колоннах). При взаимодействии встречных потомков пара и жидкостей на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло – и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта компоненты перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается низкокипящими, а жидкость – высококипящими компонентами. При достаточном длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояние равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны управлениями равновесия. Такой контакт жидкости и пара, завершающийся достижением фазового равновесия, принято называть равновесной ступенью или теоретической тарелкой. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса (температурный режим, давления, соотношение потоков, флегмовое число и др.), можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Место ввода в ректификационную колону нагретого перегоняемого сырья называют питательной секцией (зоной), где осуществляется однократное испарение. Часть колонны, расположенная выше питательной секции, служит для ректификации парового потока и называется концентрационной (укрепляющей), а другая – нижняя часть, в которой осуществляется ректификация жидкого потока – отгонной, или исчерпывающей секцией.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Классификация ректификационных колонн:

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Ректификационная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат различного диаметра (1,5-3,5 м), высоты (от 10-12 до 30-35 м). Изготовляется колонна из специальной марки стали, и она оснащена специальными контактными устройствами.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Все ректификационные колонны делят по нескольким признакам:

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) по технологическому режиму в колонне различают: колонны, работающие при атмосферном давлении или близком к нему; колонны, работающие под избыточным давлением; колонны, работающие под вакуумом;

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) по типу контактных устройств различают: колонны насадочного типа; роторно-дисковые колонны; тарельчатые колонны.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>) по количеству отбираемых продуктов различают простые и сложные колонны. Простой называют колонну, в которой отбирают два продукта – верхний и нижний. Сложной называют колонну, в которой отбирают три и более продукта: сверху, снизу и сбоку колонны.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Простые колонны обеспечивают разделение исходной смеси (сырья) на два продукта: ректификат (дистиллят) – выводимый с верха колонны в парообразном состоянии, и остаток – нижний жидкий продукт ректификации.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Рисунок 2 – Простая ректификационная колонна

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Сложные колонны обеспечивают разделение исходной смеси на три и более продукта.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Рисунок 3 – Сложная ректификационная колонна

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Четкость погоноразделения – основной показатель эффективности работы ректификационных колонн, характеризует их разделительную способность. Она может быть выражена в случае бинарных смесей концентрацией целевого компонента в продукте. Применительно к ректификации нефтяных смесей она обычно характеризуется групповой чистотой отбираемых фракций, то есть долей компонентов, выкипающих по кривой ИТК до заданной температурной границы деления смести в отобранных фракциях (дистиллятах или в остатке), а также отбором фракций от потенциала. Как косенный показатель четкости (чистоты) разделения на практике часто используют такую характеристику, как налегание температур кипения соседних фракций в продукте. В промышленной практике обычно не предъявляют сверхвысокий требований по отношению к четкости погоноразделения, поскольку для получения сверхчистых компонентов или сверхузких фракций потребуется соответственно сверхбольшие капитальные и эксплуатационные затраты. В нефтепереработке, например, в качестве критерия достаточно высокий разделительной способности колонн перегонки нефти на топливные фракции считается налегание температур кипения соседних фракций в пределах 10-30 °C.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Установлено, что на разделительную способность ректификационных колонн значительное влияние оказывают число контактных ступеней и соотношение потоков и жидкой и паровой фаз. Для получения продуктов, отвечающих заданным требованиям, необходимо, наряду с другими параметрами ректификационной колонны (давление, температура, место ввода сырья и т. д.), иметь достаточное число тарелок (или высоту насадки) и соответствующее флегмовое и паровое числа.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Флегмовое число (R) характеризуется соотношением жидкого и парового потока в концентрационной части колонны и рассчитывается как R=L/D, где L и D – количество соответственно флегмы и ректификата.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Паровое число (П) характеризует соотношение контактирующихся потоков пара и жидкостей в отгонной секции колонны, рассчитываемое как П = G/W, где G и W – количества соответственно паров и кубового продукта.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.6 Классификация установок первичной переработки нефти

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Процесс первичной переработки нефти (прямой перегонки), с целью получения нефтяных фракций, различающихся по температуре кипения без термического распада, осуществляют в кубовых или трубчатых установках при атмосферном и повышенном давлениях или в вакууме. Трубчатые установки отличаются более низкой достаточной температурой перегоняемого сырья, меньшим крекингом сырья, и большим КПД. Поэтому на современном этапе нефтепереработки трубчатые установки входят в состав всех нефтеперерабатывающих заводов и служат поставщиками как товарных нефтепродуктов, так и сырья для вторичных процессов (каталитического крекинга, риформинга, гидрокрекинга, коксования, изомеризации и др.).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В зависимости от давления в ректификационных колоннах трубчатые установки подразделяются на атмосферные (АТ). Вакуумные (ВТ) и атмосферно-вакуумные (АВТ).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>По числу ступеней испарения (количеству ректификационных колон) различают трубчатые установки

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> однократного испарения – на одной ректификационной колонне получает все дистилляты – от бензина до вязкого цилиндрового. Остатком перегонки является гудрон.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> двукратного испарения – сначала при атмосферном давлении нефть перегоняется до мазута, который потом перегоняется в вакууме до получения в остатке гудрона. Эти процессы идут в двух колоннах.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> трехкратного испарения – используются две атмосферные колонны и одна вакуумная. В первой колоне из нефти отбирают только бензин, во второй – отбензиненая нефть перегоняется до мазута, в третей – мазут до гудрона.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”> четырехкратного испарения – установка с доиспарительной вакуумной колонной для гудрона в концевой части.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Вариант переработки нефти выбирают в зависимости от шифра нефти. В связи с тем, что светлые фракции (до 350° С) всегда используются в качестве топлив, варианты переработки нефти выбирают в зависимости от группы и подгруппы нефти. Принципиальная технологическая схема АВТ принимается после выбора варианта переработки

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>При выборе схемы следует учесть состав и характеристики перегоняемой нефти, а также ассортимент, требования к качеству получаемых продуктов.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>I. Атмосферная трубчатка (АТ). Этот блок предназначен для отбора от нефти светлых нефтепродуктов при атмосферном давлении. В атмосферной части схема перегонки может быть с однократным испарением и двухкратным испарением: а) с предварительным отбензиниванием нефти; б) с предварительным испарением легких фракций.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Выбор той или иной схемы зависит от типа нефти и ее класса (особенно по меркаптановой сере), а также содержащихся в нефти растворенных газов. При выборе каждой из этих схем следует учитывать их недостатки и преимущества.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>. Установки с однократным испарением (ОИ) применяются при перегонке стабильных нефтей с незначительным содержанием растворенных газов. Они обеспечивают минимальные энергозатраты и меньшую металлоемкость по сравнению с другими схемами. Существенный недостаток этих установок – отсутствие технологической гибкости для перевода на новое сырье и др. ассортимент продуктов, а также большие потери фракций, выкипающих до 350 °С, с мазутом рис. 4

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>2. При двукратном испарении с предварительным отбензиниванием. Бензиновая фракция и УВ газ отбираются в отбензинивающей колонне, а в основной отбирается легкая, тяжелая керосиновая фракции. Эта схема переработки нефти применяется при наличии в нефти большого количества растворенных газов и бензиновой фракции, а при переработке обводненных, сернистых нефтей. Достоинством этой установки является высокая технологическая гибкость, возможность снижения давления и нагрузки печи от легких фракций, что позволяет тем самым разрушить основную ректификационную колонну и предотвратить ее коррозию. Недостатком этой установки является энергоемкость, обусловленная необходимостью нагрева нижней части отбензинивающей колонны «горячей струей». Отбензиненную нефть приходится нагревать до более высокой температуры (390 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С), что снижает качество масленых дистиллятов, находящихся в мазуте.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>. Разновидностью блока АТ с двухкратным испарением является схема с предварительным испарением легких фракций, т. е. с эвапоратором. По этой схеме, нагретая в теплообменнике или в печи нефть поступает в испаритель, в котором за счет ОИ, разделяется на паровую и жидкостную фазы. Паровая фаза из испарителя подается в питательную секцию сложной ректификационной колонны. Достоинствами являются снижение нагрузки на печь и гидравлическое сопротивление печи. Недостатком является увеличение нагрузки по парам в сложной ректификационной колонне, т. к. в ней происходит ректификация и паров из испарителя и паров, образовавшихся за счет нагревания жидкой фазы в печи. Эта схема переработки нефти применяется крайне редко.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>II. Вакуумная трубчатка (ВТ). Этот блок предназначен для перегонки мазута. В зависимости от варианта переработки нефти от мазута отбирают вакуумный газойль (350-500 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С) – топливный вариант или масленые дистилляты (350-400, 400-450, 450-500 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С) – топливно-масляный вариант. При отборе от мазута вакуумного газойля применяют схему с ОИ, т. е. мазут после нагрева в печи поступает в вакуумную колонну, где от него отбирается вакуумный газойль, а снизу колонны выводится гудрон.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В случае отбора от мазута масляных дистиллятов и когда требуется высокая четкость разделения, применяют схему вакуумного блока с двухкратным испарением. В этом случае в первой вакуумной колонне отбирается от мазута широкая масляная фракция (350-500 и 350-520 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С), а затем эта фракция разделяется на узкие масляные дистилляты во второй вакуумной колонне, но эксплуатационные расходы на перегонку мазута по этой схеме значительно выше (рис. 5).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В настоящее время атмосферные и вакуумные блоки строят в составе одной установки, что позволяет значительно снизить:

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>а) протяженность трубопроводов;

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>б) число промежуточных емкостей;

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>в) эксплуатационные затраты;

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>г) количество обслуживаемого персонала

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Установка с двухкратным испарением

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>2.1 Сущность процесса

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В связи с увеличением масштабов переработки загазованных сернистых нефтей наиболее распространена перегонка по схеме с двухкрастного испарения – в двух ректификационных колонах (рис. 6).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Сырая нефть забирается насосом 1 и через теплообменник 2 подается в электродегидратор 3 для обезвоживания. Отстоявшаяся нагретая нефть проходит теплообменник 4 и поступает в первичную ректификационную колону 5, где с верха ее отбирается легкая фракция бензина н. к. – 85 °C. Остаток из первой колонны 5 – полуотбензиненная нефть – насосом 6 подается через трубчатую печь 7 в основную ректификационную колону 8, в которой отбираются все остальные требуемые фракции – компоненты светлых нефтепродуктов и остаток – мазут. Часть нагретой в печи нефти возвращаются в первую колонну (горячая струя). Нагрев горячей струи возможен в отдельной печи, По этой схеме перерабатываются нефти с большим содержанием легкокипящих бензиновых компонентов и газа. При это газы уходят с верха первой колонны вместе с легкими бензиновыми парами. В результате предварительного выделения из нефти части бензиновых компонентов удается избежать большого давления в змеевике печи. При работе по этой схеме необходимы более высокие температуры нагрева в печи, чем при однократном испарении (с одной колонной), вследствие раздельного испарения легкокипящих и тяжелых фракций. Установки, работающие по схеме двухкратного испарения, строились в 1955-1965 гг. Они имеются на многих нефтеперерабатывающих заводах в нашей стране и за рубежом.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В Конце 40-ых годов установки АВТ имели производительность 500-600 тыс. т/год. Вскоре эти мощности оказались недостаточными для удовлетворения растущей потребности в массовых нефтепродуктах. С 1950 г. ускоренными темпами начали строить установи АВТ, работающие по схеме двухкратноо испарения, можностью 1, 1,5 и 2 млн. т/год. Схема такой промышленной установки мощностью 2 млн. т/год приводится на рис. 7.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Предварительно обезвоженная и обессоленная и обессоленная нефть забирается насосом 1 и после нагрева за счет тепла горячих потоков в теплообменнике 2 подается в первую ректификационную колону 3 (число тарелок 28). Газы и легкие бензиновые пары удаляются с верх колонны и ступают в конденсатор-холодильник 4. Полуотбензиненная нефть с низа колонны 3 насосом 5 подается в печь 6, откуда, нагретая примерно до 350 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С, направляется в основную ректификационную колонну 7 (число тарелок 40). Часть нагретой полуотбензиненной нефти возвращается из печи 6 в качестве горячей стури в первую ректификационную колону 3 для получания дополнительного количества тепла. Колонна 7 оборудована трехсекционнойотпарной колонной 8. Эим установки рассчитаны на переработку стабильных и нестабильных малосернистых и сернистых нефте восточных районов страны.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Температура и давление в аппаратах установки приведены ниже в таблице 2.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В колоннах создается разное давление. Как известно, давление в колонне определяется фракционным составом головного погона и в конечном счете – остаточным давлением насыщенных паров жидкости после конденсации паров головного погона и их отделения в емкости (газосепараторе).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>В К-1 в паровой фазе отбирается легкая (головная) бензиновая фракция н. к. – 62 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С или н. к. – 85 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С, а в К-2 – тяжелая бензиновая фракция, выкипающая выше 62 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С или 85 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С, поэтому давление в К-1 выше, чем в К-2 (0,4 – 0,5 МПа по сравнению с 0,15-0,20МПа). Это вызвано необходимостью после конденсации паров сохранения фракций в жидкой фазе при температуре окончательной охлаждения 30 – 35 ;font-family:’Times New Roman’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>º ;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>С. Однако для более легкой фракции полная конденсация затруднительна. Более полная конденсация достигается применением дополнительного водяного охлаждения (после воздушного). При этом удается полное сконденсировать легкие бензиновые фракции (особенно это важно в летнее время и в жарком климате).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Эти физические закономерности сохраняются в колоннах стабилизации бензина и газофункционирующей установке, в которых в качестве головного погона отбираются соответствующие газовые фракции. В заводских условиях необходимо конденсировать и охлаждать их в воздушных и водяных аппаратах без применения специальных систем охлаждения.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>На некоторых нефтеперерабатывающих заводах ранее использовались установки первичной перегонки с предварительным испарением легких фракций в пустотелой колонне предварительного испарения (испарителе, эвапораторе).

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>.

Расчетная часть. Выход продуктов первичной перегонки нефти мощностью 1,5 млн. тонн нефти в год.

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Таблица 3. Выход продуктов перегонки нефти на установке АВТ

;font-family:’Times New Roman CYR’;vertical-align:super” xml:lang=”ru-RU” lang=”ru-RU”>Продукт

Http://samzan. ru/42019

Перегонка нефти. Сначала перегонку нефти в промышленности производили по тому же принципу, что и в лабо­раторном опыте. Нефть нагревали в особых резервуарах — «ку­бах», выделяющиеся пары отбирали в определённых интервалах температур и конденсировали, получая таким образом бензин, керосин и другие нефтепродукты. Но когда сильно возросла по­требность в жидком топливе, такой способ оказался невыгодным, так как он требовал много времени и большого расхода топлива на на­гревание нефти, не обеспечивал высокой производительности и до­статочно хорошего разделения нефти на отдельные нефтепродукты.

В настоящее время перегонку нефти в промышленности произ­водят на непрерывно действующих так называемых трубчатых установках (рис. 1), отвечающих требованиям современного про­изводства. Установка состоит из двух сооружений — трубчатой печи для нагрева нефти и ректификационной колонны для разде­ления нефти на отдельные продукты.

Трубчатая печь представляет собой помещение, выложенное внутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи расположен много­кратно изогнутый стальной трубопровод. Печь обогревается горя­щим мазутом, подаваемым в неё при помощи форсунок. По трубо­проводу непрерывно, с помощью насоса, подаётся нефть. В нём она быстро нагревается до 300—325° и в виде смеси жидкости и пара поступает далее в ректификационную колонну.

Ректификационная колонна имеет внутри ряд горизонтальных перегородок с отверстиями — так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температур кипения. Углеводороды, менее летучие, сжижаются уже на первых тарелках, образуя соляровое масло; более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосин; ещё выше собирается лигроин; наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и образуют бензин. Часть бензина подаётся в колонну в виде орошения для охлаждения и конденсации поднимающихся паров. Жидкая часть нефти, поступающей в колонну, стекает по тарелкам вниз, обра­зуя мазут. Чтобы облегчить испарение летучих углеводородов, задерживающихся в мазуте, снизу навстречу стекающему мазуту подают перегретый пар.

Рисунок 1. Схема трубчатой установки для непрерывной перегонки нефти.

Отверстия в тарелках, через которые проходят поднимающиеся кверху пары, имеют небольшие патрубки, покрытые сверху кол­пачками с зубчатыми краями. Через зазоры, образующиеся в месте соприкосновения колпачка с тарелкой, и проходят вверх пары углеводородов. Пробулькивая через жидкость на тарелке, пары охлаждаются, вследствие чего наименее летучие составные части их сжижаются, а более летучие увлекаются на следующие тарелки. Жидкость, находящаяся на тарелке, нагревается проходящими парами, вследствие чего летучие углеводороды из неё испаряются и поднимаются кверху. Избыток жидкости, собирающейся на та­релке, стекает по переточной трубке на нижерасположенную тарелку, где проходят аналогичные явления. Процессы испарения и конденсации, многократно повторяясь на ряде тарелок, приво­дят к разделению нефти на нужные продукты.

1. Термический крекинг жидкого нефтяного сырья под высоким давлением (от 20 до 70 ат).

2. Термический крекинг нефтяных остатков при низком давле­нии (коксование, деструктивная перегонка).

Вся эта группа процессов характеризуется применением в зоне реакции высоких температур — примерно от 450 до 1200° С. Под действием высокой температуры нефтяное сырье разлагается (соб­ственно крекинг). Этот процесс сопровождается вторичными реак­циями уплотнения вновь образовавшихся углеводородных молекул.

Термический крекингпод высоким давлением применяют для переработки относительно легких видов сырья (от лигроина до мазу­та включительно) с целью получения автомобильного бензина. Процесс ведут при 470—540° С. При переработке нефтяных остат­ков — полугудронов и гудронов — целевым продуктом обычно является котельное топливо, получаемое в результате снижения вязкости исходного остатка. Такой процесс неглубокого разложения сырья носит название легкого крекинга, или висбрекинга. Вис-брекинг проводят под давлением около 20 Ат.

Термический крекингнефтяных остатков при низком давлении проводят в направлении их «декарбонизации», т. е. концентрирования асфальто-смолистых веществ сырья в твердом продукте — коксе и получения в результате этого более богатых водородом продуктов: газойля, бензина и газа. Такая форма термического крекинга назы­вается коксованием. Нередко кокс является целевым продуктом этого процесса.

Разновидность термического крекинга нефтяных остатков при низком давлении — так называемая Деструктивная перегонка, направлена на получение максимального выхода соляровых фракций при минимальном количестве тяжелого жидкого остатка*.

Коксование и деструктивную перегонку проводят при давлении, близком к атмосферному, и температуре 450—550° С.

Пиролиз — наиболее жесткая форма термического крекинга. Сырье пиролиза весьма разнообразно. Температура процесса 670 — 800° С и выше, давление близко к атмосферному. Цель процесса — получение газообразных непредельных углеводородов, в основном этилена; в качестве побочных продуктов образуются ароматические углеводороды (бензол, толуол, нафталин).

Существуют и промежуточные формы термического крекинга, например Парофазный крекинг, осуществляемый при низком давле­нии и температуре около 600° С. Парофазный крекинг предназначен для производства бензина; одновременно получаются и большие выходы газа, богатого непредельными углеводородами. В настоящее время промышленных установок парофазного крекинга не соору­жают.

Предложен также вариант процесса коксования остаточного сырья при жестком режиме (около 600° С) с целью повышенного газообразования и ароматизации жидких продуктов. Продукты крекинга могут быть использованы как сырье для нефтехимических синтезов.

Http://zdamsam. ru/a75405.html

5.Консистентные смазки для уменьшения трения между деталями, защиты от коррозии, герметизации соединений,

6.Продукты, используемые для нефтехимического синтеза (мазут, широкая фракция и др.).

Нефтепродукты, используемые в качестве топлив и смазочных материалов, должны удовлетворять определенным требованиям. Так, основными эксплуатационными характеристиками нефтяных смазочных масел являются вязкость, вязкостно-температурные свойства, маслянистость, подвижность при низких температурах, химическая стабильность, защитные свойства. К аналогичным характеристикам топлив для двигателей внутреннего сгорания относятся детонационная стойкость, фракционный состав, химическая стабильность, антикоррозионные свойства, а для дизельных топлив также вязкость, температура застывания и коксуемость. Важнейшей характеристикой моторных топлив является их устойчивость к детонации — детонационная стойкость.

Детонацией называется особый ненормальный режим сгорания топлива в двигателе, при котором часть топливной смеси, находящаяся перед фронтом пламени, воспламеняется мгновенно, в результате чего скорость распространения пламени достигает 1500—2500 м/с. Это приводит к резкому скачкообразному возрастанию давления в цилиндре и возникновению ударной детонационной волны. На режиме детонации мощность двигателя падает, расход топлива увеличивается и ускоряется износ деталей.

Мерой детонационной стойкости для карбюраторных двигателей является октановое, а для дизельных двигателей – цетановое числа. В основе их определения лежит принцип сравнения испытуемого топлива со смесями эталонных топлив.

Октановым числом (ОЧ) называется условная единица измерения детонационной стойкости, численно равная содержанию в объемных процентах изооктана (2,2,4-триметилпентана) в смеси с н-гептаном, которая детонирует при той же степени сжатия в цилиндре карбюраторного двигателя, что и топливо.

При этом октановое число изооктана СН3-С(СН3)2–СН2-СН(СН3)-СН3 принимается равным 100, а н-гептана СН3-(СН2)5-СН3 равным 0.

Октановое число зависит от класса, молекулярной массы и строения углеводорода, как это видно из нижеприведенных данных.

И при переходе от алканов к алкенам, нафтенам и ароматическим углеводородам с одинаковым числом углеродных атомов:

Цетановым числом (ЦТ) называется условная единица измерения детонационной стойкости, численно равная содержанию в объемных процентах цетана (гексадекана) в смеси с

α-метилнафталином, которая детонирует при той же степени сжатия в цилиндре дизеля, что и топливо.

При этом цетановое число цетана С16Н34 принимается равным 100, а α-метилнафталина α-С10Н7-СН3 равным нулю.

В общем случае переработка нефти на нефтепродукты включает ее подготовку и процессы первичной и вторичной переработки.

Подготовка извлеченной из недр нефти ставит целью удаление из нее механических примесей, растворенных солей и воды и стабилизацию по составу. Эти операции проводят как непосредственно на нефтяных промыслах, так и на нефтеперерабатывающих заводах.

Первичная переработка нефти (первичные процессы) заключается в разделении ее на отдельные фракции (дистилляты), каждая из которых представляет смесь углеводородов. Первичная переработка является физическим процессом и не затрагивает химической природы и строения содержащихся в нефти соединений. Важнейшим из первичных процессов является прямая гонка нефти.

Вторичная нефтепереработка (вторичные процессы) представляет собой разнообразные процессы переработки нефтепродуктов, полученных методом прямой гонки. Эти процессы сопровождаются деструктивными превращениями содержащихся в нефтепродуктах углеводородов и изменением их природы, то есть являются химическими процессами.

Вторичные процессы нефтепереработки весьма многообразны. Они подразделяются:

—процессы, проводимые с целью повышения выхода легкокипящих фракций за счет высококипящих (крекинг);

—процессы, проводимые с целью изменения углеводородного состава сырья (риформинг);

—термические процессы, протекающие под воздействием высоких температур и давлений;

—каталитические процессы, протекающие под воздействием высоких температур в присутствии катализаторов;

Важнейшими из вторичных процессов является термический и каталитический крекинг, риформинг, алкилирование, коксование и гидроочистка нефтепродуктов. На рис. 1.1 представлена общая схема переработки нефти и нефтепродуктов.

Извлеченная из скважин сырая нефть содержит попутные газы (50—100 м3/т), пластовую воду (200—300 кг/т) и растворенные в воде минеральные соли (10—15 кг/т), которые отрицательно сказываются на транспортировке, хранении и последующей переработке ее. Поэтому подготовка нефти к переработке обязательно включает следующие операции:

—удаление попутных (растворенных в нефти) газов или стабилизация нефти;

На крупных месторождениях нефти эти операции объединены в единую систему, включающую сбор, транспортировку и обработку нефти, газа и воды. На рис. 1.2 представлена подобная система.

Сырая нефть из скважин 1 под собственным давлением направляется к групповым замерным установкам (ГЗУ) 2, в которых нефтяной газ отделяется от жидкости и замеряются количества этих продуктов. Затем газ вновь смешивается с нефтью и водой и полученная смесь подается по коллектору (длиной до 1 км) 3 в дожимную насосную станцию 4, где газ отделяется от нефти. Газ поступает на газоперерабатывающий завод (ГПЗ) 5, а частично дегазированная нефть направляется на установку подготовки нефти (УПН) 6. На УПН проводятся операции окончательной дегазации, обессоливания и обезвоживания нефти. Газ далее направляется на ГПЗ, а вода — на установку очистки 7. Очищенная вода закачивается насосами 1 в нефтяной пласт через нагнетательные скважины 9. Обессоленная и обезвоженная нефть из УПН поступает в герметизированные резервуары

1—скважины, 2 — групповая замерная установка, 3 — коллектор, 4 — дожимная насосная станция, 5 — газоперерабатывающий завод, 6 — установка подготовки нефти, 7 — установка очистки воды, 1 — насосы, 9 — нагнетательные скважины, 10 — герметизированные резервуары, 11 — установка «Рубин», 12 — товарные резервуары, 13 – магистральный нефтепровод.

Http://www. newreferat. com/ref-35705-2.html

Добавить комментарий