Установка первичной переработки нефти Игровской нефти верейского горизонта

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2013 в 19:44, курсовая работа

Описание работы

Процесс прямой перегонки проводится в установках трубчатого типа, которые включают трубчатые печи различного типа, ректификационные и отпарные колонны, теплообменники и холодильники. Продуктами прямой перегонки на установках АТ являются моторные топлива (бензин, авиационный керосин), дизельное топливо и значительное количество остатка – мазута. На установках АВТ на второй ступени подвергается разгонке мазут с образованием смазочных масел и остатки – гудрона, перерабатываемого в битум, пек, нефтяной кокс. Этим на установках АВТ достигается большая глубина переработки нефти, нежели на установках АТ.

Содержание работы

Введение 3
I. Теоретические основы 7
1.1 Основы первичной перегонки нефти 7
1.2 Факторы, определяющие выход и качество конечных дистиллятов 9
1.2.1 Температурный режим ректификационный колонны 9
1.2.2 Давление в колонне и расход водяного пара 11
1.3 Основные аппараты и оборудование АВТ установок 12
1.3.1 Основные типы ректификационных колонн 12
1.3.2 Теплообменные аппараты 16
1.3.3 Холодильники 19
II. Показатели качества исходного сырья и конечных продуктов 24
III Обоснование выбора варианта и технологической схемы перегонки 30
3.1 Шифр нефти 30
3.2 Характеристика качества конечных продуктов. 31
3.2 Описание технологической схемы 32
IV Технологический расчёт основных аппаратов установки 35
4.1 Материальный баланс 35
4.2 Технологический расчёт атмосферной ректификационной колонны 36
4.3 Расчёт теплообменника 42
4.4 Расчет трубчатой печи 45
4.5 Расчет водяного холодильника 53
Литература……………………………………………………………………… 56

Файлы: 1 файл

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ.doc

— 1.04 Мб (Скачать файл)

 

Фракция 120-240 ºС не соответствует ГОСТу по кинематической вязкости, низшей теплоте сгорания, содержанию ароматических углеводородов, серы, кислотности.

Дизельные фракции.

Таблица 16 – Дизельное топливо (ТУ 38.401-58-170-96)

Показатели

Норма по маркам

Фракция

240-350 ºС

 

ДЭК-Л

ДЭК-З

Цетановое число, не менее

49

45

51,2

+

10% перегоняется при температуре, ºС не выше

280

280

272

+

96% перегоняется при температуре, ºС не выше

360

340

327

+

Вязкость кинематическая при 20 ºС не менее

3,0-6,0

1,8-5,0

7,12

+

Температура застывания, ºС не выше

-10

-35

-14

+/-

Температура предельной фильтруемости, ºС не выше

-5

-25

-

-

Температура вспышки в закрытом тигле, ºС не ниже

62

40

116

+

Общее содержание серы, % не более

0,05

0,05

1,51

-

Кислотность, мг КОН на 100 мл топлива, не более

5,0

5,0

5,40

-

Плотность при 20 ºС, кг/м3, не более

860

860

865,1

-


 

 

Фракция 240-350 ºС не соответствует ТУ 38.401-58-170-96 по содержанию серы, показателям плотности и кислотности. Дистиллят направляем на установку гидроочистки и потом используем как топливо марки ДЭК-Л.

Газойлевые фракции.

Фракцию 350-450 ºС используем как сырьё для установки каталитического крекинга.

3.2 Описание  технологической схемы

 

Обессоленная и обезвоженная нефть сырьевым насосом под давлением 1,5 - 1,8 МПа прокачивается через  теплообменники, в которых она нагревается за счет тепла готовых или циркулирующих нефтепродуктов до 220 °С и поступает в отбензинивающую колонну К-1.

Назначение этой колонны - извлечь из нефти остатки растворенного  в ней газа и легкую бензиновую фракцию с температурой конца кипения 120 °С.

Для повышения четкости выделения этой фракции из нефти  в низ отбензинивающей колонны подводится поток тепла «горячей струей» (ГС).

Из сепаратора С-1 этой колонны отбирается углеводородный газ II с давлением, близким к давлению в отбензинивающей колонне. Этот газ используем как топливо в печах этой же установки АВТ. Нестабильный бензин 28-120 оC IV из этого же сепаратора, имеющий температуру 40 °С, насосом частично возвращают в колонну как орошение, а остальную балансовую часть подают в колонну стабилизации. Снизу сепаратора С-1 уходит вода.

Отбензиненная нефть V снизу колонны К-1 насосом прокачивается через трубчатую атмосферную печь П-1, где нагревается до 350 оC. Нагретый до 350 °С поток отбензиненной нефти частично возвращается в нижнюю часть отбензинивающей колонны (ГС) для создания в ней потока паров в отгонной секции, а балансовое количество в парожидком состоянии поступает в секцию питания атмосферой колонны К-2. Эта колонна предназначена для разделения предварительно отбензиненной нефти на несколько светлых (топливных) фракций. Давление в этой колонне поддерживается близким к атмосферному (0,15 МПа в сепараторе бензина), а тепло подводится только потоком нагретого сырья из-за невозможности повысить температуру внизу колонны без опасности термического разложения остатка. Поэтому для создания потока паров в отгонной части колонны под нижнюю тарелку отгонной части подают перегретый до 400 оC водяной пар. Для создания потока орошения во всех укрепляющих секциях избыточное тепло отводят острым орошением наверху колонны и одним промежуточным орошением (ПЦО) под тарелкой вывода дизельной фракции.

Сверху атмосферной  колонны из сепаратора С-2 отбирают бензиновую фракцию н.к.-120 оС VI. Из того же сепаратора отбираются оставшиеся легкие углеводороды С4 - С5 II в газовой фазе, используемые как газовое топливо в печах. Боковые погоны (дизельная фракция (120-240 оС) VII и дизельная фракция (240-350 оС) VIII) выводят снизу стриппинга К-3, прокачивают насосом через теплообменники для нагрева нефти, холодильники водяного охлаждения и направляют в резервуарный парк.

Подачей водяного пара в  низ соответствующих стриппингов  в них осуществляется отпарка легкокипящих фракций и регулируются точка начала кипения и температуры вспышки этих дистиллятов. Изменение температуры конца кипения дизельного топлива производится за счет изменения количества флегмы, перетекающей из колонны в стриппинг (чем больше это количество, тем выше температура конца кипения).

Мазут IX снизу атмосферной колонны с температурой >350 °С насосом прокачивается через теплообменники и отправляется в вакуумную колонну на дальнейшую переработку.

 

IV ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ  ОСНОВНЫХ АППАРАТОВ УСТАНОВКИ

4.1 Материальный баланс

 

Таблица 17 - Поступенчатый материальный баланс

Ступень перегонки

Взято

Получено

Расход

Наименование потоков

Наименование потоков

кг/ч

% масс.

от нефти

от сырья

Отбензинивающая колонна

Нефть

 

421000,0

100,00

100,00

Углеводородный газ

9300,0

2,20

2,20

Фракция 28-120 °С

46300,0

11,0

11,0

Отбензиненная нефть

376700

86,80

89,40

Атмосферная колонна

Отбензиненная нефть

 

376700

86,80

100,00

Углеводородный газ

1100

0,27

0,30

Фракция 120-240 °С

80000

19,0

21,25

Фракция 240-350 °С

90500

21,5

24,05

Фракция >350 °С

193800

46,03

51,49

Вакуумная колонна

Фракция

 >350 °С

-

193800

46,03

100

Фракция 350-400 °С

35800,0

14,8

32,2

Фракция 400-450 °С

25200,0

11,3

24,6

Фракция >450 °С

132800,0

19,93

43,2


 

Материальный баланс атмосферной колонны, необходимый  для её расчета, составляем из поступенчатого баланса установки АВТ.

 

Таблица 18 – Материальный баланс

Наименование

Выход продукта

Выход на нефть, %

млн. тонн/год

т/сутки

кг/ч

Взято:

Игровская нефть

100

3,500

10100,0

421000

Итого:

100

3,500

10100,0

421000

Получено:

до 28 °С

(УВ-газ)

2,47

0,151

222,2

9200

28-120 °С

(бензин)

11,0

0,385

1111,0

46300

120-240 °С

(керосин)

19,0

0,665

1919,0

80000

240-350

(дизельное топливо)

21,5

0,753

2171,5

90500

350-400 °С

(легкий газойль)

8,5

0,298

858,5

35800

400-450 °С

(тяжелый газойль)

6,6

0,231

666,6

25200

Остаток >450 °С

31,11

1,017

2937,1

134000

Итого:

100

3,500

10100,0

421000


4.2 Технологический  расчёт атмосферной ректификационной  колонны

Исходные данные:

  • сырьё, подаваемое в колонну – отбензиненная Игровская нефть
  • плотность ρ = 0,8389;
  • молекулярная масса М = 266;
  •   производительность колонны по сырью – отбензиненной нефти –

 Gон = 376700 кг/ч

Принимаем клапанные тарелки. Клапанные  тарелки сочетают в себе ряд преимуществ (малая металлоемкость, простота сборки, равномерный барботаж в широком интервале нагрузок по пару и жидкости и др.)

  Рекомендуется устанавливать в верхней укрепляющей секции nу = 12 тарелок, в средней секции nс = 14, в нижней секции (до ввода сырья) nнс = 12, в отгонной секции nо = 4, в стриппингах по 4 тарелки. Общее число тарелок не превышает 50.

Поскольку компонент  бензина, отбираемый сверху атмосферной  колонны тяжелее, абсолютное давление в газосепараторе Рc принимают близким к атмосферному 140 кПа. Характерные сечения колонны – верх колонны, под тарелкой вывода ПЦО, под тарелкой вывода флегмы керосина, дизельного топлива, эвапорационное пространство и низ колонны. В этих сечениях определяем абсолютное давление. Падение от верха колонны до сепаратора принимаем равным Ркх = 40 кПа. Средний для колонны перепад давлений на одной тарелке принимаем Рт = 0,7 кПа

Принимаем температуру  нефти на входе в колонну Твк = 340 ºС. При этой температуре находим долю отгона нефти по методу Обрядчикова – Смидович. Она равна еон = 0,51.

Тепловой поток нефти  на входе в колонну:

   Энтальпии паров находим по формуле Б.П. Воинова:

   Энтальпии жидкостей находим по формуле Крэга:

Относительная плотность  находим по формуле:

Относительная плотность  отбензиненной нефти  , тогда

Массовый поток нефти Gон  = 376700 кг/ч 

Определяем количество водяного пара, подаваемого в стриппинг 1 и отгонную секцию колонны по формуле:

где Gвп – количество подаваемого водяного пара, Gфр – количество фракции,

 rвп – расход водяного пара.

Расход водяного пара в ректификационных колоннах приведён в таблице 1.

             Таблица 19

Место ввода  водяного пара

Количество, % мас.

в отгонную часть

1,0-1,5

в 1-й стриппинг

0,3-0,4

Информация о работе Установка первичной переработки нефти Игровской нефти верейского горизонта