Установка атмосферной перегонки нефти - Дипломная работа

Различные виды горючих ископаемых - уголь, нефть, природный газ известны человечеству с доисторических времен. Совокупность отраслей промышленности, занятых добычей, транспортировкой и переработкой различных видов горючих ископаемых, а также выработкой, преобразованием и распределением различных видов энергии (тепловой, электрической и др.) называют топливно-энергитическим комплексом (ТЭК). Около 70% масс. Проблема дефицита дешевой нефти для России становится исключительно актуальной. Нефтепереработка России по данным 1999г. существенно отстает не только по объему и глубине переработки нефти, но и по превращению ее в моторные виды топлива. Нефть должна полностью и без остатка перерабатываться с получением только высококачественных и экологически чистых продуктов, прежде всего моторных топлив, высоко индексных смазочных масел и сырья для нефтехимического синтеза. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Развитие нефтеперерабатывающей промышленности Первый в мире нефтеперегонный завод для превращения «черной» нефти в «белую» путем перегонки в кубах периодического типа был построен крепостными крестьянами - братьями Дубиниными в 1823 г. вблизи г. Моздока. Получаемый при этом дистиллят (фотоген) был впоследствии назван керосином. Легко испаряющийся головной продукт перегонки - бензин и тяжелый остаток - мазут сжигали в «мазутных» ямах, так как не находили применения. В 1876 г. по методу, разработанному Д.И. Менделеевым, в Балахане впервые в мире было организовано промышленное производство смазочных масел из мазута перегонкой в вакууме или в токе водяного пара. После изобретения в 1876 г. В.Г. Шуховым форсунки ранее сжигавшийся мазут стали применять как ценное топливо для паровых котлов, применявшихся в различных отраслях промышленности и судоходстве. В 1866 г. Д.Юнг взял патент на способ получения керосина из тяжелых нефтей перегонкой под давлением, названной крекингом. С развитием дизельного двигателя появилась необходимость в дизельном топливе, являющемся промежуточной фракцией между керосином и мазутом. Началось интенсивное строительство новых нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Если до 1966 г. единичные мощности установок по первичной переработке нефти достигали 1 -2 млн. т в год, то в последующие годы вводились преимущественно высокопроизводительные, в т.ч. комбинированные установки мощностью 2 -3 и 6 млн. т в год. Так, Ишимбайский НПЗ был пущен в 1936г., всего через год после начала промышленной добычи нефти на востоке страны. Традиционно высокий уровень научных исследований русских ученых в области химии нефти позволил создать теоретические основы и разработать эффективные технологические процессы переработки нефти. 1.2 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газов 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. Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением. При однократной перегонке жидкость (нефть) нагревается до заданной температуры, образовавшиеся и достигшие равновесия пары однократно отделяются от жидкой фазы - остатка. 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 достаточно длительном контакте и высокой эффективности контактного устройства пар и жидкость, уходящие из тарелки или слоя насадки, могут достичь состояния равновесия, то есть температуры потоков станут одинаковыми, и при этом их составы будут связаны уравнениями равновесия. Подбирая число контактных ступеней и параметры процесса (температурный режим, давление, соотношение потоков, флегмовое число и др.), можно обеспечить любую требуемую четкость фракционирования нефтяных смесей. 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. 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 смеси в отборных фракциях (дистиллятах или в остатке), а также отбором фракций от потенциала. В нефтепереработке, например, в качестве критерия достаточно высокой разделительной способности колонн перегонки нефти на топливные фракции считается налегание температур кипения соседних фракций в пределах 10 - 30оС. Паровое число(П) характеризует соотношение контактирующихся потоков пара и жидкости в отгонной секции колонны, рассчитываемое как П = G/W где G и W - количества соответственно паров и кубового продукта. Это означает, что заданная четкость разделения смеси может быть достигнута бесконечным множеством пар чисел NT и R.