Характеристика основных продуктов, полученных при первичной перегонке нефти. Описание установок по переработке Мамонтовской нефти. Материальные балансы завода по переработке, технологическая схема установки. Описание устройства вакуумной колонны.
Аннотация к работе
Нефтеперерабатывающая отрасль является важнейшим звеном нефтяного комплекса России, определяющим эффективность использования углеводородного сырья, обеспечивающим потребность страны в моторных топливах, смазочных маслах и других нефтепродуктах, без которых невозможно функционирование государственной инфраструктуры, и гарантирующим экономическую и стратегическую безопасность государства. Глубина переработки нефти на предприятиях России составляет около 70%, тогда как в развитых странах Запада она достигает 80-95%, что объясняется низкой долей углубляющих процессов на отечественных заводах, не превышающей 13% от объема переработки нефти (против 55% - на заводах США). Таким образом, НПЗ России в первое десятилетие ХХІ века должны решить две сложные, взаимосвязанные проблемы: · существенно углубить переработку нефти за счет развития новых деструктивных процессов переработки вакуумных дистиллятов и нефтяных остатков; · улучшить экологические и эксплуатационные характеристики моторных топлив за счет широкого освоения процессов, обеспечивающих производство высокооктановых "экологически чистых" компонентов автобензинов, а также облагораживания средних нефтяных дистиллятов, в том числе полученных деструктивными процессами переработки остатков с выработкой глубоко очищенного дизельного топлива. Для обеспечения такого производства потребуется осуществление ряда мер, к числу которых должны относиться как экономические (стимулирование производства "экологически чистой" продукции, что сделает невыгодным выработку моторных топлив, не отвечающих современным требованиям), так и организационные [1].Отметим, что для перегонки легких нефтей целесообразно применять установки АТ двухкратного испарения. На современных НПЗ установки АВТ являются головными во всей технологической цепи переработки нефти, определяют мощность завода в целом и от работы этих установок зависит качество и выход компонентов топлив, а также сырья для вторичных процессов. В таблице 10. представлен общий материальный баланс установки из расчета, что число рабочих дней в году 340. На установку приходят следующие поток: фракция 180 - 350ОС с установки ЭЛОУ-АВТ; Сырье: углеводородные газы нефтеперерабатывающего завода: газы растворенные в нефти и выделяющиеся при первичной перегонке на установке АВТ и газы, получающиеся в процессе деструктивной переработке нефти.При получении зимнего дизельного топлива методом карбамидной депарафинизации - получается депарафинизат с плохими вязкостными свойствами (вязкость топлива после депарафинизации составляет 8,25 ССТ, что приведет при использовании такого топлива к плохому распылу топлива в форсунках и к плохой прокачиваемости топливными насосами). Поэтому вовлекать такие фракции в сырье установки каталитического риформинга без предварительного облагораживания (гидроочистки) невозможно, так как катализаторы каталитического риформинга очень чувствительны к каталитическим ядам (сернистые, азотистые, непредельные соединения) и требуют глубокого гидрирования (для наиболее полного удаления указаных соединений). Также для высокого выхода базовых масел необходимо было взять фракции 350-420, 420-500 и деасфальтизат. Селективная очистка фурфуролом наименование продукта %мас на сырье % масс на нефть тыс. т/год т/сут кг/ч взято: фракция 350-420 С 100 11,6 696 1906,85 79452,05479 фурфурол 150 17,4 1044 2860,27 119178,0822 итого: 250 29 1740 4767,12 198630,137 получено: рафинат 350-420С 73,9 8,57 514,34 1409,16 58715,07 фурфурол 149,8 17,38 1042,61 2856,46 119019,18 экстракт 1 26 3,02 180,96 495,78 20657,53 потери: 0,3 0,03 2,09 5,72 238,36 итого: 250 29,00 1740,00 4767,12 198630,14 взято: фракция 420-500С 100 13,1 786 2153,42 89726,027 фурфурол 150 19,65 1179 3230,14 134589,04 итого: 250 32,75 1965 5383,56 224315,07 получено: рафинат 420-500С 75,9 9,94 596,57 1634,449315 68102,055 фурфурол 149,8 19,62 1177,43 3225,830137 134409,59 экстракт 24 3,14 188,64 516,8219178 21534,247 потери: 0,3 0,04 2,36 6,460273973 269,17808 итого: 250 32,75 1965,00 5383,56 224315,07 взято: деасфальтизат 100 12,16 729,48 1998,56 83273,46 фурфурол 150 18,24 1094,21 2997,84 124910, 19 итого: 250 30,39 1823,69 4996,41 208183,65 получено: рафинат деасфальтизат 75,9 9,23 553,67 1516,91 63204,56 фурфурол 149,8 18,21 1092,75 2993,85 124743,64 экстракт 24 2,92 175,07 479,66 19985,63 потери: 0,3 0,04 2, 19 6,00 249,82 итого: 250 30,39 1823,69 4996,41 208183,65 Наименование продукта %мас на сырье тыс.
План
Содержание
1. Введение
1.1 Характеристика мамонтовской нефти
1.2 Характеристика продуктов полученных при первичной перегонке нефти
1.3 Описание установок по переработке Мамонтовской нефти
1.4 Обоснование выбора поточной схемы преработки мамонтовской нефти
2. Материальные балансы завода по переработке 6 млн. т/год сернистой мамонтовской нефти
3. Технологическая схема АВТ установки ЭЛОУ-АВТ-6
3.1 Описание технологической схемы АВТ установки ЭЛОУ-АВТ-6
3.2 Обоснование выбора и описание технологической схемы блока ВТ
3.3 Описание устройства вакуумной колонны
Список использованной литературы
Список использованной литературы
Введение
Нефтеперерабатывающая отрасль является важнейшим звеном нефтяного комплекса России, определяющим эффективность использования углеводородного сырья, обеспечивающим потребность страны в моторных топливах, смазочных маслах и других нефтепродуктах, без которых невозможно функционирование государственной инфраструктуры, и гарантирующим экономическую и стратегическую безопасность государства.
Глубина переработки нефти на предприятиях России составляет около 70%, тогда как в развитых странах Запада она достигает 80-95%, что объясняется низкой долей углубляющих процессов на отечественных заводах, не превышающей 13% от объема переработки нефти (против 55% - на заводах США). Вследствие этого, на российских заводах ограничена возможность выработки моторных топлив, в то время как производство топочного мазута составляет более 30% от объема перерабатываемой нефти. Качество нефтепродуктов далеко не в полной мере отвечает современным требованиям, особенно по экологическим характеристикам.
Таким образом, НПЗ России в первое десятилетие ХХІ века должны решить две сложные, взаимосвязанные проблемы: · существенно углубить переработку нефти за счет развития новых деструктивных процессов переработки вакуумных дистиллятов и нефтяных остатков;
· улучшить экологические и эксплуатационные характеристики моторных топлив за счет широкого освоения процессов, обеспечивающих производство высокооктановых "экологически чистых" компонентов автобензинов, а также облагораживания средних нефтяных дистиллятов, в том числе полученных деструктивными процессами переработки остатков с выработкой глубоко очищенного дизельного топлива.
Решение указанных задач возможно лишь на базе коренной модернизации отечественных НПЗ (реконструкция действующих установок, строительство новых, современных установок по переработки нефти), что требует весьма значительных инвестиций. При этом следует учитывать, что нефтеперерабатывающие заводы имеют самый высокий уровень износа основных производственных фондов - 80% против 60-70% в других отраслях ТЭК. Источником средств для модернизации нефтеперерабатывающих заводов может явиться экспорт нефтепродуктов (вместо существующего в настоящее время экспорта сырой нефти). Это окажется возможным лишь при широком развитии топлив, отвечающих современным требованиям, на отечественных НПЗ. Для обеспечения такого производства потребуется осуществление ряда мер, к числу которых должны относиться как экономические (стимулирование производства "экологически чистой" продукции, что сделает невыгодным выработку моторных топлив, не отвечающих современным требованиям), так и организационные [1].
Мамонтовскую нефть добывают в Западной Сибири в Среднеобской нефтегазоносной области [1].
Мамонтовская нефть характеризуется следующими основными свойствами.
Таблица 1 (а)
Характеристика Мамонтовской нефти [1]
Парафин Содержание Коксуемость, % Кислотное число, мг КОН/1 г нефти Содержание, % Выход фракций, % мас. содержание, % темп. плавления, ОС серы азота смол сернокислотных смол селикагеливых асфальтенов Нафтеновых кис лот Фенолов до 200ОС до 350ОС
Характеристики дизельного топлива (ТУ 38.1011348-89)
Показатели Норма для марок
ДЛЭЧ ДЗЭЧ
Цетановое число, не менее 45 45
Фракционный состав: перегоняется при температуре,°С, не выше: 50 % 280 280
90 % 340 330
96 % 360 360
Кинематическая вязкость при 20°С, мм2/с 3,0-6,0 2,7-6,0
Температура,°С: застывания, не выше -10 -35 предельной фильтруемости, не выше -5 -25 вспышки в закрытом тигле, не ниже 65 60
Массовая доля серы, %, не более, в топливе: вида I 0,05 0,05 вида II 0,1 0,1
Испытание на медной пластинке Выдерживает
Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива, не более 3,0 3,0
Зольность, %, не более 0,01 0,01
Коксуемость 10 % -ного остатка, %, не более 0,2 0,2
Цвет, ед. ЦНТ, не более 2,0 2,0
Содержание механических примесей Отсутствие
Прозрачность при температуре 10°С Прозрачно
Плотность при 20°С, кг/м3, не более 860 845
Экологически чистое дизельное топливо выпускают по ТУ 38.1011348-89. Технические условия предусматривают выпуск двух марок летнего (ДЛЭЧ-В и ДЛЭЧ) и одной марки зимнего (ДЗЭЧ) дизельного топлива с содержанием серы до 0,05% (вид I) и до 0,1% (вид II).
С учетом ужесточающихся требований по содержанию ароматических углеводородов введена норма по этому показателю: для топлива марки ДЛЭЧ-В - не более 20 %, для топлива марки ДЗЭЧ - не более 10 %. Экологически чистые топлива вырабатывают гидроочисткой дизельного топлива, допускается использование в сырье гидроочистки дистиллятных фракций вторичных процессов.
Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками. С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗП по ТУ 38.101889-81. Получают его на базе летнего дизельного топлива с тп = = - 5°С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до - 15°С, температуры застывания до - 30°С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до - 15°С.
Для применения в районах с холодным климатом при температурах - 25 и - 45°С вырабатывают топлива по ТУ 38.401-58-36-92. Согласно техническим условиям получают две марки топлива: ДЗП-15/-25 (базовое дизельное топливо с температурой помутнения - 15°С, товарное - с предельной температурой фильтруемости - 25°С) и арктическое дизельноетопливо ДАП-35/-45 (базовое топливо с температурой помутнения - 35°С, товарное - с предельной температурой фильтруемости - 45°С).
Фракция 180 - 350ОС по своим характеристикам не соответствует зимнему дизельному топливу по содержанию серы (0,55% мас.), по ТУ необходимо (0,05 или 0,1% мас.) и по низко температурным свойствам (температура застывания - 21ОС, температура помутнения - 12ОС, вместо положенных по ТУ - 35ОС и - 25ОС соответственно). Поэтому фракцию 200 - 350ОС необходимо подвергать гидроочистке и для получения товарного топлива необходимо добавление депрессорной присадки.
Таблица 4
Характеристика бензиновых фракций полученных путем первичной перегонки [1]
Фракция, ОС Плотность при 20ОС, г/см3 Содержание серы, % мас. Содержание углеводородов, % мас. ароматических нафтеновых Парафиновых
Октановые числа были рассчитаны по методу БАШНИИНП [3].
Как видно из приведенных расчетных данных наиболее высокое октановое число у фракции НК - 62ОС, наиболее низкое у фракции 85 - 180ОС. Фракцию НК - 62ОС можно направлять на изомеризацию, или в товарный парк завода. Фракцию 62 - 85ОС будем выводить в товарный парк.
Таблица 5
Характеристика товарных автобензинов [2]
Нормы и требования к качеству автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105-97
Для получения высококачественных продуктов, удовлетворяющих современным экологическим и эксплуатационным требованиям, необходимо использование гидрокаталитических процессов (гидрокрекинга, гидроочистки). В связи с этим в схему необходимо включить следующие установки: · гидроочистки дизельного топлива.
Кроме того, чтобы обеспечить выпуск экологически чистого и высокооктанового бензина в схему нужно включить установки: · изомеризацию фракции нк - 62ОС.
Переработка гудрона будет осуществляться на установке замедленного коксования с получением электродного кокса и дополнительных количеств светлых фракций.