Групповой состав и физико-химические свойства масляных погонов, деасфальтизата и базовых масел на их основе. Материальный баланс установки селективной очистки, технологическая схема установки. Расчет системы регенерации растворителя, отпарной колонны.
Как правило, к факторам, которые оказывают влияние на изменение требований к качеству автомобильных моторных масел, относятся: форсирование двигателя, стремление увеличить сроки смены масел, снизить расход топлива и уменьшить выбросы с выхлопными газами. Этого стремятся достичь за счет интенсификации отдельных процессов: получение узких масляных дистиллятов на установке ВТ, применение более эффективных и экономичных растворителей, для установок деасфальтизации и селективной очистки, введение в эксплуатацию нового оборудования (кристаллизаторов смешения, роторно-дисковых контакторов). Использование гидрогенизационных процессов в схеме производства масел позволит не только расширить ресурсы масляного сырья, но и вырабатывать масла с более высоким индексом вязкости. По ряду факторов в Беларуси сложилась ситуация, когда производители масел, желая иметь максимальную прибыль и, не имея возможностей поднять отпускную цену, на первое место ставят минимизацию затрат на их производство, в том числе и на приобретение присадок. Недостатком данной нефти является значительное содержание парафиновых углеводородов, что увеличивает температуру застывания базовых масел, исходя из чего, в схеме маслоблока необходимо предусмотреть установки извлечения парафиновых углеводородов.На фракцию На нефть Как видно из таблицы 4 данная фракция содержит значительное количество парафиновых углеводородов, что предполагает применение каталитических процессов для понижения температуры застывания базового масла. В справочной литературе [6] отсутствуют характеристики данной фракции, поэтому основные показатели были получены построения ИТК для фракций 450-470°С и >470°С. Структурно-групповой состав и физико-химические характеристики данной фракции, а также базового масла, полученного на ее основе, представлены в таблице 5. В таблице представлена характеристика углеводородов, полученных из фракции адсорбционным методом.В результате данной работа был спроектирован маслоблок нефтеперерабатывающего завода мощностью 3 млн.тонн/год по мазуту.
План
СодержаниеСодержание
Введение
Анализ современного отечественного рынка моторных масел свидетельствует об устойчивой тенденции расширения доли масел высокого уровня эксплуатационных свойств: выше групп Г1 и Д [2]. Как правило, к факторам, которые оказывают влияние на изменение требований к качеству автомобильных моторных масел, относятся: форсирование двигателя, стремление увеличить сроки смены масел, снизить расход топлива и уменьшить выбросы с выхлопными газами. На зарубежном рынке особенно последний фактор играет решающую роль.
Во всем мире для производства смазочных масел характерно ухудшение сырьевой базы. В этой связи необходимо совершенствование существующей и разработка новой технологии с учетом особенностей перерабатываемого сырья, экономики и экологии. Наиболее актуальным направлением в производстве масел на сегодняшний день является снижение энергоемкости получаемых продуктов. Этого стремятся достичь за счет интенсификации отдельных процессов: получение узких масляных дистиллятов на установке ВТ, применение более эффективных и экономичных растворителей, для установок деасфальтизации и селективной очистки, введение в эксплуатацию нового оборудования (кристаллизаторов смешения, роторно-дисковых контакторов).
Особая роль в схеме получения высококачественных масел в схеме современного маслоблока принадлежит гидрогенизационным процессам: гидрооблагораживанию, гидрокрекингу, каталитической депарафинизации, каталитическай гидроизомеризации. Использование гидрогенизационных процессов в схеме производства масел позволит не только расширить ресурсы масляного сырья, но и вырабатывать масла с более высоким индексом вязкости.
Важное значение для удовлетворения норм на эксплуатационные свойства масел имеют присадки, количество которых составляет от 2% до 17%. В связи с ростом автомобильного парка и недостаточным объемом производства отечественных присадок в начале 90-х годов в моторных маслах для легковых автомобилей стали широко использовать многофункциональный пакет присадок. Снизилась концентрация присадок. В настоящее время на нашем и российском рынке стали активно работать все основные мировые производители присадок. По ряду факторов в Беларуси сложилась ситуация, когда производители масел, желая иметь максимальную прибыль и, не имея возможностей поднять отпускную цену, на первое место ставят минимизацию затрат на их производство, в том числе и на приобретение присадок. Кроме того, слабая испытательная база Беларуси не дает оперативного и точного контроля качества масел в эксплуатации. Последствия, сложившейся кризисной ситуации в Беларуси с качеством моторных масел могут быть весьма плачевны.
Новым направлением обеспечения требований современных моделей автомобилей является замена традиционных масел на нефтяной основе синтетическими, которые могут использоваться в широком диапазоне рабочих характеристик.
Смазочные масла из нефтяного сырья, как свежие, так и отработанные, являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды, главным образом изза низкой биоразлагаемости. В связи с этим возникает интерес к техническому использованию масел из сырья животного и растительного происхождения.[5] Успешно в этом направлении ведутся работы в США и Германии. Соотношение объемов производства различных компонентов товарных моторных масел приведено в таблице 1.[4]
Таблица 1 - Компонентный состав смазочных масел, применяемых в Западной Европе
Компонент Доля компонента, % мас.
1990г. 1995г. 2000г.
Базовые нефтяные масла 86,0 83,0 79,2
Регенерированные масла 3,7 3,3 3,3
Масла на синтетической и растительной основе 2,8 5,8 9,2
Присадки 7,5 7,9 8,3
Как видно из таблицы 1, наблюдается тенденция к увеличению доли нетрадиционных компонентов смазочных масел.
Таким образом, чтобы удовлетворять современным требованиям к эксплуатационным и экологическим свойствам смазочных масел, маслоблок нефтеперерабатывающего завода должен иметь в своем составе высокоэффективные процессы производства, очистки и компаундирования масел.
1. Групповой состав и физико-химические свойства масляных погонов, деасфальтизата и базовых масел на их основе
Для производства базовых масел выбрана нефть Хадыженская. Данная нефть характеризуется высоким содержанием масляных фракций, фракции нефти обладают значительным содержанием парафино-нафтеновых углеводородов, высокими показателями вязкости, имеют высокое значение ИВ. Гудроны Хадыженской нефти обладают значительным содержанием масляных компонентов. Недостатком данной нефти является значительное содержание парафиновых углеводородов, что увеличивает температуру застывания базовых масел, исходя из чего, в схеме маслоблока необходимо предусмотреть установки извлечения парафиновых углеводородов. Характеристика нефти представлена в таблице 2.
Таблица 2 - Показатели качества Хадыженской нефти
Показатели Единицы измерения Значение показателя
Содержание в нефти: парафина % мас. 3,21 серы % мас. 0,23
Газов С1-С5 % мас. 0,50
Фракции до 180°С % мас. 32,00
Фракции 180-350°С % мас. 33,30
Фракции выше 350°С, в том числе: % мас. 34,20
Фракции 350-420 % мас. 13,70
Фракции 420-490 % мас. 7,40
Фракции 490-530 % мас. 4,10
Фракции выше 530 % мас. 9,00
Вязкость нефти при 20°С мм2/с 0,78
Вязкость нефти при 50°С мм2/с 2,09
Плотность гудрона при 20°С (фр.>530°С) кг/м3 989,00
Потенциальное содержание базовых масел с ИВ? 95,в том числе: % мас. 16,05
Фракции 350-420°С % мас. 8,83
Фракции 420-490°С % мас. 4,54
Фракции 490-530°С % мас. 1,28
Фракции выше 530°С % мас. 1,40
Ниже представлены физико-химические свойства масляных дистиллятов, а также базовых масел полученных на их основе.[6]
Фракция 360-420°С.
Структурно-групповой состав и физико-химические характеристики данной фракции, а также базового масла, полученного на ее основе, на основании данных [6] представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, данная фракция содержит высокоиндексные компоненты, а также обладает высокими характеристиками вязкости и температуры застывания, что позволяет получить базовое масло, подвергая фракцию глубокой селективной очистке и депарафинизации. Полученное базовое масло предположительно будет обладать индексом вязкости порядка 97 единиц и соответствовать требованиям стандарта по показателям вязкости и температуры застывания.
Фракция 420-490 °С.
Структурно-групповой состав и физико-химические характеристики данной фракции, а также базового масла, полученного на ее основе, на основании данных представлены в таблице 4. Также в данной таблице представлены характеристики групп индивидуальных углеводородов, выделенных из фракции.
В результате данной работа был спроектирован маслоблок нефтеперерабатывающего завода мощностью 3 млн.тонн/год по мазуту. На данном маслоблоке производятся базовые масла с ИВ>95 и температурой застывания ниже -20°С. Также организованно производство окисленных и компаундированных битумов. Был рассмотрен проект установки селективной очистки масел избирательными растворителями с выполнением расчетов основных аппаратов.
Список литературы
1. Бурлака В.Г. Бурлака Г.Г. Формирование рынка инвестиций производства смазочных масел в СНГ. Нефтепереработка и нефтехимия 1997г.№12 ст. 10-17.
2. Гутнев С.Б.,Лашхи В.П. Некоторые современные тенденции в области разработки и применения отечественных моторных масел. Нефтепереработка и нефтехимия 1997г.№11 ст. 17-19.
3. Б.М.Бунаков, А.Н.Первушин, И.И.Задко. К вопросу о качестве моторных масел для современной автомобильной техники. Нефтепереработка и нефтехимия 2002 №2 ст.39-44.
4. Бурлака В.Г. Рынок смазочных масел. Нефтепереработка и нефтехимия 1998 №8 ст.10-12.
5. Кулеев Р.Ш., Широв Ф.Р. Физико-химические свойства некоторых растительных масел. Химия и технология топлив и масел. 1999 №4 ст.24-25.
6. Нефти СССР:справочник, т3.-М: Химия,1974г.
7. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. 2001г.
8. Шабалина Т.Н., Бадыштова К.М., Чесноков А.А. Разработка технологии получения высококачественных базовых масел при сочетании процессов селективной очистки и гидрооблагораживания рафинатов. Нефтепереработка и нефтехимия 2001 №7 ст.65-71.
9. Болдинов В.А., Есипко Е.А., Каменский А.А. Превращение индивидуальных углеводородов на катализаторе гидродепарафинизации КДМ-1. Химия и технология топлив и масел 1999 №2 ст. 21-23.
10. Эрих В.Н., Расина М.Г.,Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. Л.1972.
11. Казакова Л.П., Крэйн С.Э. Физико-химические основы производства нефтяных масел. М.1978г.
12. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М. 1978Г.
13. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа, часть 3.М.1978г.
14. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.1973г.
15. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. Под ред. Бондаренко Б.И., М. 1983г.
16. Иванов А.В., Лазарев Н.П. N-метилпирролидон вместо фенола. Химия и технология топлив и масел. - М.: 2000, №5, с. 44-45
17. Рябов В.Г., Шуверов В.М., Старкова Н.Н. Выбор ПАВ для очистки масляных фракций N-метилпирролидоном. Химия и технология топлив и масел. - М: 1997, №2, с.12-13
18. Ново-Уфимский НПЗ. Селективная очистка масел N-метилпирролидоном, модернизация установок фенольной и фурфурольной очистки. Химия и технология топлив и масел. - М: 1995, №6, с.8-13
19. Промышленный технологический регламент установки селективной очистки №1 типа А-37/3. Новополоцк. 2000г.
20. Промышленный технологический регламент установки селективной очистки №2 типа А-37/1. Новополоцк. 2000г.
21. Фомин В.Н., Суздальцев Н.И., Тарасов А.В. Совершенствование системы регенерации фенола из экстрактного раствора на установках типа 37/1. Нефтепереработка и нефтехимия. №7, 2001г.
22. Танатаров М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти. М. 1987г.
23. Покровская С.В. Методические указания к выполнению курсового проекта №3 «Маслоблок нефтеперерабатывающего завода». Новополоцк. 2000г.
24. Кузнецов А.А., Кагерман С.М., Судаков Е.Н., Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.1974г.
