Проект установки первичной перегонки Усть-Балыкской (Ю-II) нефти мощностью по сырью 6 млн. тонн в год. Технологический расчет основной нефтеперегонной колонны - Курсовая работа

Широко различаются масштабы ректификационных установок - от крупнейших ректификационных колонн нефте-и газопереработки до малых установок в производствах фармацевтических препаратов, реактивов и особо чистых веществ. Ректификация осуществляется в простой аппаратуре без привода и движущихся частей. Ректификация (от позднелатинского rectificatio - выпрямление, исправление), один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами. При ректификации потоки пара и жидкости, перемещаются в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причем часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости). При затрате того же количества тепла, что и при дистилляции, ректификация позволяет достигнуть большего извлечения и обогащения по нужному компоненту или группе компонентов.Нефть, поступающая на переработку на установки нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), проходит подготовку на промыслах, где ее освобождают от попутного газа, части легких углеводородов, значительного количества пластовой воды и механических примесей. Содержание солей в товарной нефти в настоящее время, как правило, не превышает 300 мг/л (по ГОСТ 9965-76 допускается до 1800 мг/л), воды-1%. Некоторые нефти содержат сероорганические соединения, отличающиеся низким порогом термостабильности и частично выделяют сероводород при нагревании нефти в процессе ее подготовки на блоке ЭЛОУ. Одновременное присутствие в водной фазе сероводорода и хлороводорода (или хлоридов) приводит к усиленной коррозии оборудования до 8 мм/год, в то время как в насыщенной сероводородом воде коррозия стали не превышает 0,5 мм/год.Поскольку нефть представляет собой многокомпонентную непрерывную смесь углеводородов и гетероатомных соединений, то обычными методами перегонки не удается разделить их на индивидуальные соединения со строго определенными физическими константами, в частности температурой кипения при данном давлении. Принято разделять нефть и нефтепродукты путем перегонки на отдельные компоненты, каждый из которых является менее сложной смесью.Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. Первыми переходят в парообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Основные фракции нефти следующие: • Газолиновая фракция, собираемая от 40 до 200°С, содержит углеводороды от C5H12 до C11H24.Выбор направления переработки нефти и ассортимента получаемых нефтепродуктов определяется физико-химическими свойствами нефти, уровнем технологии нефтеперерабатывающего завода и настоящей потребности хозяйств в товарных нефтепродуктах. Различают три основных варианта переработки нефти: · топливный, · топливно-масляный, · нефтехимический. По топливному варианту нефть перерабатывается в основном на моторные и котельные топлива. При глубокой переработке нефти стремятся получить максимально возможный выход высококачественных и автомобильных бензинов, зимних и летних дизельных топлив и топлив для реактивных двигателей. Масляные фракции (фракции, выкипающие выше 350°С), выделенные из нефти, сначала подвергается очистке избирательными растворителями: фенолом или фурфуролом, чтобы удалить часть смолистых веществ и низкоиндексные углеводороды, затем проводят депарафинизацию при помощи смесей метилэтилкетона или ацетона с толуолом для понижения температуры застывания масла.С основными закономерностями процессов физической переработки нефти и газов, в частности перегонки и ректификации, студенты ознакомились в курсе "Процессы и аппараты нефтепереработки".Перегонка (фракционирование) - это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), отличающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или t) кипения. Перегонка с ректификацией - наиболее распространенный в химической и нефтегазовой технологии массообменный процесс, осуществляемый в аппаратах - ректификационных колоннах - путем многократного противоточного контактирования паров и жидкости. При взаимодействии встречных потоков пара и жидкости на каждой ступени контактирования (тарелке или слое насадки) между ними происходит тепло-и массообмен, обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия.Простые ректификационные колонны обеспечивают разделение исходной смеси (сырья) на два продукта: ректификат (дистиллят), выводимый с верха колонны в парообразном состоянии, и остаток - нижний жидкий продукт ректификации. Сложные ректификационные колонны разделяют исходную смесь более чем на два продукта. Различают сложные колонны с отбором дополнительных фракций непосредственно из колонны в виде боковых

Содержание

Введение

Перечень сокращений и условных обозначений

1. Литературный обзор

1.1 Подготовка нефти к переработке

1.1.1 Фракционный состав нефти

1.1.2 Основные нефтяные фракции

1.1.3 Выбор направления переработки нефти

1.2 Теоретические основы процессов перегонки нефти

1.2.1 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти

1.2.2 Простые и сложные колонны

1.2.3 Способы регулирования температурного режима ректификационной колонны

2. Технологическая часть

2.1 Технологическая схема установки

2.2 Материальный баланс установки

2.3 Технологическая классификация нефти

2.4 Технологический расчет основной нефтеперегонной колонны К-2

2.4.1 Температурный режим колонны К-2

2.4.2 Доля отгона сырья, поступающего в колонну К-2

2.4.3 Тепловой баланс колонны К-2

2.5 Определение геометрических размеров колонны К-2

2.5.1 Диаметр колонны

2.5.2 Определение числа тарелок

2.5.3 Высота колонны

Заключение

Список использованной литературы

Разделение смесей и очистка продуктов - типичные и широко распространенные задачи химической технологии. Для жидких и газообразных потоков (в последнем случае после ожижения путем конденсации) эти задачи во многих отраслях производства чаще всего решают методом ректификации. Широко различаются масштабы ректификационных установок - от крупнейших ректификационных колонн нефте- и газопереработки до малых установок в производствах фармацевтических препаратов, реактивов и особо чистых веществ.

Ректификация осуществляется в простой аппаратуре без привода и движущихся частей.

Ректификация (от позднелатинского rectificatio - выпрямление, исправление), один из способов разделения жидких смесей, основанный на различном распределении компонентов смеси между жидкой и паровой фазами. При ректификации потоки пара и жидкости, перемещаются в противоположных направлениях (противотоком), многократно контактируют друг с другом в специальных аппаратах (ректификационных колоннах), причем часть выходящего из аппарата пара (или жидкости) возвращается обратно после конденсации (для пара) или испарения (для жидкости). Такое противоточное движение контактирующих потоков сопровождается процессами равновесия; при этом восходящие потоки пара непрерывно обогащаются более летучими компонентами, а стекающая жидкость - менее летучими. При затрате того же количества тепла, что и при дистилляции, ректификация позволяет достигнуть большего извлечения и обогащения по нужному компоненту или группе компонентов.

Основные области промышленного применения ректификации - получение отдельных фракций и индивидуальных углеводородов из нефтяного сырья в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, получение окиси этилена, акрилонитрила, капролактама, алкилхлорсиланов - в химической промышленности. Ректификация широко используется и в других отраслях народного хозяйства: цветной металлургии, коксохимической, лесохимической, пищевой, химико-фармацевтической промышленностях.

Перечень сокращений и условных обозначений

В данном курсовом проекте используются следующие условные сокращения: НПЗ - нефтеперерабатывающий завод;

АТ - атмосферная трубчатая установка;

ВТ - вакуумная трубчатая установка;

ВПБ - установка вторичной перегонки бензина;

ДТ - дизельное топливо;

УГ - углеводородные газы;

Условные обозначения в системе СИ: I - энтальпия, КДЖ/кг;

Р - давление, МПА;

Т - температура,0 С;

t - температура, К;

М - молярная масса, кг/кмоль;

V- молярныйобьем, м3/кмоль;

G - массовый расход, кг/с;

Ф - тепловой поток, Вт;

ж, рп- плотность жидкой и паровой фаз, кг/м3;

vл - линейная скорость пара, м/с;

D - диаметр, м;

Н - высота, м;