- •Федеральное агенство высшего образования российской федереции
- •1 Физическая технология топлив
- •1.1 Подготовка нефти к переработке
- •1.1.1 Описание работы электрообессоливающей установки (элоу) (рисунок 1)
- •1.2 Первичная переработка нефти
- •1.2.1 Описание работы установки авт-1 (рисунок 2)
- •1.2.2 Описание работы установки элоу-ат-6 (рисунок 3)
- •1.2.3 Описание работы установки элоу-атв-6 (рисунок 4)
- •1.2.4 Описание работы установки элоу-авт-4 по переработке газового конденсата (рисунок 5)
- •3.1.2 Описание работы установки замедленного коксования (рисунок 7)
- •3.1.3 Описание работы установки термоконтактного коксования (рисунок 8)
- •3.1.4 Описание работы установки термического пиролиза легкого углеводородного сырья (рисунок 9)
- •3.2 Каталитические процессы
- •3.2.1 Каталитический крекинг а) Описание работы установки г-43-102 каталитического крекинга вакуумного газойля (рисунок 10)
- •Б) Описание работы установки г- 43-107 по переработке вакуумного газойля (рисунок 11)
- •3.2.2 Описание работы установки каталитического риформинга (рисунок 12)
- •3.2.3 Описание работы установки гидроочистки нефтяных дистиллятов (л-24-7) (рисунок 13)
- •3.2.4 Описание работы установки гидрокрекинга вакуумного газойля (рисунок 14)
- •I вариант гидрокрекинга - бензиновый, II вариант – дизельный
- •3.3 Получение индивидуальных продуктов
- •3.3.1 Описание технологической схемы сернокислотного алкилирования изобутана олефинами (рисунок 15)
- •3.3.2 Полимеризация (олигомеризация) пропан-пропиленовой фракции (рисунок 16)
- •3.3.3 Каталитическая изомеризация легких парафинов нормального строения (рисунок 17)
- •3.3.4 Производство метилтретбутилового эфира (мтбэ) (рисунок 18)
- •3.4 Переработка твердых топлив
- •3.4.1 Полукоксование твердых топлив (рисунок 19)
- •1, 2, 3 - Пиролизеры, 4 - газогенератор, 5 – печь.
- •3.4.2 Газификация каменного угля (рисунок 20)
- •3.5 Производство нефтяных масел
- •3.5.1 Процесс деасфальтезации гудрона в сжиженном пропане (рисунок 23)
- •3.5.2 Селективная очистка масленого сырья фенолом (рисунок 22)
- •3.5.3 Селективная очистка масел фурфуролом (рисунок 24)
- •3.5.4 Депарафинизации масляного сырья в кетон-ароматическом растворителе (рисунок 21)
- •3.5.5 Депарафинизация масляного сырья комплексообразованием с карбамидом (рисунок 25)
- •3.5.6 Адсорбционная очистка масел (контактная очистка) (рисунок 26)
- •Список используемых источников
- •Содержание
1.2.4 Описание работы установки элоу-авт-4 по переработке газового конденсата (рисунок 5)
Установка состоит из блоков:
- ЭЛОУ;
- частичного отбензинивание в неполной ректификационной колонне К-1 с предварительной дегазацией газового конденсата в испарителе И-1;
- атмосферной перегонки в сложной ректификационной колонне К-2 с отпарными секциями для боковых погонов;
- дебутанизации нестабильного бензина в колонне К-3;
- вакуумной перегонки остатка колонны К-2 (мазута) без применения водяного пара в вакуумной колонне К-4;
- окисления кислородом воздуха технологического конденсата с переводом сульфидов и меркаптанов в менее вредные соединения – сульфаты и тиосульфаты.
На стадии частичного отбензинивания газового конденсата основным аппаратом служит колонна К-1, вспомогательным – испаритель И-1. В К-1 подается три потока сырья, разные по составу и температуре. Вверх К-1 подается 10% обессоленного конденсата из электродегидраторов. Роль испарителя – уменьшение содержания низкокипящих фракций в потоке сырья, направляемого в низ К-1, за счет чего уменьшается доля отгона, нет пульсирующего режима течения парожидкостной смеси и гидравлических ударов на вертикальных участках сырьевых трубопроводов колонны К-1. Отбор дистиллята в колонне К-1 составляет 50-55% мас. от содержания в газовом конденсате фракций до 180 оС. Более экономичный расход тепла, затрачиваемого на процесс частичного отбензинивания, позволяет часть тепла горячих потоков направлять на нагрев сырья атмосферной колонны К-2 перед печью П-1 и тем самым уменьшить расход печного топлива.
В колонне К-2 отбирают: сверху – бензин, боковыми погонами – керосин, легкое и тяжелое дизельное топливо, снизу – мазут. Для регулирования температуры вспышки керосина и дизельного топлива в отпарные колонны К-3а и К-3б не подается водяной пар, а организовано двойное питание разными по составу и температуре потоками из колонны К-2. Это позволяет снизить расход энергоносителя и уменьшить обводненность нефтепродуктов. Колонна К-2 имеет четыре промежуточных циркуляционных орошения и верхнее острое орошение. Технология атмосферной перегонки обеспечивает 98%-ный отбор суммы светлых фракций от их потенциала в газовом конденсате. При атмосферной перегонке исключается выход углеводородного газа. Весь газ растворен в бензиновых фракциях колонн К-1 и К-2 и выделяется в дебутанизаторе К-4 вместе с сероводородом. Данная технология обеспечивает выработку углеводородного газа в виде сжиженной фракции С2 – С4 и практически полное удаление сероводорода из стабильного бензина. Полученный бензин выдерживает испытание на медной пластинке и не требует защелачивания.
Так как мазут колонны К-2 не соответствует требованиям на сырье установки каталитического крекинга, его подвергают вакуумной перегонке в колонне К-5, снабженной регулярной насадкой. Для снижения температуры низа вакуумной колонны и уменьшения термодеструкции гудрона предусмотрен квенчинг охлажденного гудрона.
Материальный баланс переработки карачаганакского газоконденсата (КГК)
Стабильный КГК |
100% |
Получено: |
|
углеводородный газ |
0,11% |
сжиженная фракция С2-С4 |
3,14% |
стабильный бензин |
41,27% |
керосин |
15,00% |
дизельное летнее |
21,60% |
фракция н.к. – 360 оС |
1,31% |
фракция 360-500 оС |
12,60% |
остаток |
4,40% |
газы разложения |
0,02% |
потери |
0,04% |
Итого: |
100% |
Газы и сероводород
гудрон
фр. ДТ
легк. ВГ
тяж. ВГ
К ВСА
бензин
установки
в.п.
легкое ДТ
керосин
нефть
Э-1
И-1
К-2
К-4
К-5
Е
С2-С4
Стабильный бензин
тяжелое ДТ
Рисунок 5 - Принципиальная технологическая схема установки ЭЛОУ-АВТ-4 по переработке газового конденсата
3 Химическая технология топлив и углеродных материалов
3.1 ТЕРМИЧТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
3.1.1 Описание работы установки термического крекинга нефтяных остатков (рисунок 6)
Установка состоит из двух блоков: реакторного и нагревательно-фракционирующего. Реакторный блок включает печь тяжелого сырья (ПТС), печь легкого сырья (ПЛС) и К-1 – выносную реакционную камеру.
Сырьё параллельными потоками подается в конвекционные камеры ПТС и ПЛС, где нагревается до температуры 300 0С. Из ПТС поток поступает в ректификационную колонну К-3, вниз которой подаются горячие газообразные продукты из сепаратора высокого давления К-2. В результате контакта с горячими продуктами происходит испарение легкой части сырья, а наиболее тяжелая часть продуктов конденсируется. Таким образом, в кубе К-3, формируется вторичное сырье. Оно подается в ПТС (на входе давление 4,0 МПа, температура350 оС, на выходе – давление 2 МПа, температура 480 оС). В печи происходит нагрев до конечной температуры, частичное испарение, разложение и уплотнение углеводородных и неуглеводородных компонентов сырья. При оптимальных параметрах процесса выход кокса, образовавшегося в результате реакции уплотнения, составляет 0,1%. Часть кокса откладывается на поверхности змеевика печи, что приводит к уменьшению сечения, увеличению перепада давления в печи и возникает опасность прогара змеевика.
После печи ПТС поток продуктов поступает в выносную реакционную камеру К-1 (пустотелый аппарат с диаметром 1-3 м, высотой 3-6 м), где продолжаются реакции крекинга и уплотнения. На К-1 приходится 20% продуктов крекинга. После К-1 поток продуктов в парожидкостной фазе поступает в испаритель высокого давления К-2, с верху которого парообразные продукты поступают вниз ректификационной колонны К-3, являясь одновременно горячим орошением. В К-3 продукты К-2 отдают тепло сырью, происходит испарение легкой части сырья и конденсация тяжелой. Таким образом, в кубе К-3 формируется тяжелое сырье. Парообразные продукты проходят через глухую тарелку, самая их легкая часть покидает колонну в виде дистиллята. Средняя часть (фр. 200-350 0С) накапливается над глухой тарелкой, часть которой поступает в ПЛС (на входе давление 5,0 МПа, температура 350оС, на выходе - давление 2,0 МПа, температура 500-510 оС), другая часть подается в К-2. Несконденсированная часть продуктов из К-3 проходит конденсатор-холодильник, сепаратор, часть жидкости возвращается в виде орошения, часть направляется в стабилизированную колонну К-5, где удаляются газы и рефлюкс. Снизу К-5 отводится стабильный легкий бензин.
Жидкие продукты с низа К-2 после дросселирования поступают в колонну К-4, нижняя часть которой работает как сепаратор низкого давления, где за счет снижения давления образуется паровая фаза, которая проходит через глухую тарелку и поступает в ректификационную часть колонны. В К-4 из ПЛС подается часть исходного сырья. В результате контакта исходного сырья с парообразными продуктами, легкая часть испаряется, а тяжелая конденсируется. Над глухой тарелкой накапливается тяжелая фракция, которая подается в К-3 и частично может отводится в виде термогазойля. Несконденсированные продукты с верха К-4 поступают в конденсатор-холодильник, затем в сепаратор, где происходит разделение газообразных и жидких продуктов. Газ направляется на газофракционирующую установку (АГФУ), часть жидких продуктов возвращается в виде орошения колонны К-4, а балансовое количество в виде тяжелого бензина отводится с установки.
Примерный материальный баланс процесса термического крекинга
Продукты |
Сырье - мазут |
Сырье - гудрон |
Газ, % мас. |
3,5 |
2,3 |
Рефлюкс, % мас. |
3,6 |
3,0 |
Бензин, % мас. |
18,6 |
6,7 |
Термогазойль, % мас. |
7,4 |
- |
Крекинг-остаток, % мас. |
63,8 |
86,8 |