- •В.В. Васильев, е.В. Саламатова технология переработки нефти и газа и производства масел
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •Тема 1. Подготовка и первичная переработка нефти
- •1.1 Подготовка нефти к переработке
- •1.2 Первичная переработка нефти
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. Термические процессы переработки нефти
- •2.1 Теоретические основы термических процессов
- •2.2 Промышленные процессы термической переработки нефти и нефтяных фракций
- •2.2.1.Термический крекинг
- •2.2.2. Висбрекинг
- •2.2.3. Замедленное коксование
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3. Термокаталитические процессы переработки нефти и газа
- •3.1 Теоретические основы термокаталитических процессов переработки нефти
- •3.2 Каталитический крекинг
- •3.3. Каталитический риформинг
- •Контрольные вопросы
- •4. Гидрогенизационные процессы в нефтепереработке
- •4.1. Гидроочистка
- •4.2. Гидрокрекинг
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5. Технология производства товарных топлив и масел
- •5.1 Производство товарных топлив
- •5.2. Производство масел
- •5.3. Переработка газов
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Примеры тестовых заданий
- •Кубовым остатком установки вакуумной перегонки мазута является ###
- •Термодинамическую вероятность протекания химической реакции определяют значением свободной энергии ###
- •Список литературы
- •Терминологический словарь
- •Извлечение из рабочей программы дисциплины
1.2 Первичная переработка нефти
Технологические установки перегонки нефти предназначены для разделения нефти на фракции На этих установках вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств.
Перегонка нефти осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.
Установки перегонки нефти принято именовать топливными, масляными или топливно-масляными в зависимости от направлений использования получаемых нефтяных фракций.
На установках AT осуществляют первичную перегонку нефти с получением бензиновых, керосиновых, дизельных фракций и мазута. На установки ВТ производят перегонку мазута. Получаемые на них газойлевые, масляные фракции и гудрон используют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) переработки их с получением топлив, смазочных масел, кокса, битумов и других нефтепродуктов.
На современных заводах процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ-АТ, ЭЛОУ-АВТ, ЭЛОУ-АВТ — вторичная перегонка и т. д.
Мощность отечественных установок перегонки нефти изменяется в широких пределах от 0,5 до 8 млн. т нефти в год.
Выбор технологической схемы и режима атмосферной перегонки нефти осуществляется в зависимости от содержания в ней газов и бензиновых фракций.
При содержании в нефти газов, до 1,2 % по С4 включительно, и относительно невысокой доли бензиновой фракции (12-15 %), выходом фракций до 350°С не более 45 % наиболее выгодно осуществлять на установках AT по схеме с однократным испарением. Эта установка имеет одну сложную ректификационную колонну с боковыми отпарными секциями.
При перегонке легких нефтей с высоким содержанием растворимых газов (1,5-2,2 %) и бензиновых фракций (до 20-30 %) и фракций до 350 °С (50-60 %) используют атмосферную перегонку двукратного испарения. Эти установки имеют предварительную отбензинивающую колонну и сложную ректификационную колонну с боковыми отпарными секциями для разделения частично отбензиненной нефти на топливные фракции и мазут.
Блок атмосферной разгонки нефти.
На рис. 2 приведена принципиальная технологическая схема блока атмосферной разгонки нефти ЭЛОУ-АВТ-6.
Рисунок – 2 Принципиальная технологическая схема блока атмосферной разгонки нефти ЭЛОУ-АВТ-6
1 – отбензинивающая колонна, 2 – атмосферная колонна, 3 – отпарные колонны, 4 – атмосферная печь, I – нефть с ЭЛОУ, I I – легкий бензин, I I I – тяжелый бензин, IV – фракция 180-220оС, V – фракция 220-280оС, VI – фракция 280-350оС, VII – мазут, VIII – газ, IX – водяной пар.
Нефть после обезвоживания и обессоливания на ЭЛОУ дополнительно подогревают в теплообменниках и подают на разделение в колонну частичного отбензинивания. С верха этой колонны отводят углеводородный газ, а легкий бензин конденсируют и охлаждают в аппаратах воздушного и водяного охлаждения и направляют в емкость орошения. При этом часть конденсата возвращают на верх колонны в качестве острого орошения.
Нефть после отбензинивания с низа колонны 1 подают в трубчатую печь 4, где нагревают до требуемой температуры и направляют в атмосферную колонну 2. Часть отбензиненной нефти из печи 4 возвращают в низ колонны 1 в качестве горячей струи. Тяжелый бензин отбирают с верха колонны 2, а сбоку через отпарные колонны 3 выводят топливные фракции 180-220 (230), 220 (230)-280 и 280-350 °С.
Кроме острого орошения, атмосферная колонна, имеет два циркуляционных орошения, которыми отводят тепло ниже тарелок отбора фракций 180-220 и 220-280 °С. В нижние части атмосферной и отпарных колонн подают перегретый водяной пар для отпарки легко кипящих фракций. Мазут выводят с низа атмосферной колонны, который направляют на блок вакуумной перегонки.
При разгонке самотлорской нефти получается, %: 19.1 – газа и нестабильного бензина (н.к. — 180 °С), 7.4 – фракции 180-220 °С, 11,0 – фракции 220-280 °С, 10,5 – фракции 280-350 °С и 52 – мазута.
Температура в отбензинивающей колонне поддерживается, на верху - 155, а в низу - 240оС. Давление около 0,5 МПа.
Температура в атмосферной колонне поддерживается, на верху - 146, а в низу - 342оС. Давление около 0,25 МПа.
Блок вакуумной разгонки мазута.
На рис. 3 приведена принципиальна схема блока вакуумной разгонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6.
Рисунок – 3 Принципиальная схема блока вакуумной разгонки мазута ЭЛОУ-АВТ-6.
1 – вакуумная колонна, 2 – вакуумная печь, 3 - пароэжекторный вакуумный насос, I – мазут, I I – легкий вакуумный газойль, I I I – вакуумный газойль, IV – затемненная фракция, V – гудрон, VI – водяной пар, VII – газы разложения, VIII – водный конденсат и легкокипящие нефтепродукты.
Блок установки вакуумной перегонки мазута топливного профиля используется для получения вакуумного газойля широкого фракционного состава (350-500 °С). Вакуумный газойль используемого как сырье установок каталитического крекинга, гидрокрекинга или пиролиза и термического крекинга.
С установки АТ мазут прокачивают через печь 2 в вакуумную колонну I. При этом смесь нефтяных и водяных паров, газы разложения с верха колонны отсасывают вакуумной системой (при помощи пароэжекторного вакуумного насоса). Пары, после конденсации и охлаждения в холодильнике, разделяют в газосепараторе на газовую и жидкую фазы. Газы отсасывают пароэжекторным вакуумным насосом, а конденсаты направляют в отстойник для отделения нефтепродукта от водного конденсата.
С верху колонны отбирают фракцию легкого вакуумного газойля (соляр). При этом часть его после охлаждения в теплообменниках возвращают на верх колонны в качестве верхнего циркуляционного орошения.
В середине колонны отбирают широкую (масляную) фракцию вакуумного газойля. Часть ее также после охлаждения используют как среднее циркуляционное орошение вакуумной колонны. Основную часть вакуумного газойля после теплообменников и холодильников выводят с установки и направляют на дальнейшую переработку.
Затемненную фракцию отбирают с нижней тарелки концентрационной части колонны. Часть этой фракции используют как нижнее циркуляционное орошение. Основное количество этой фракции выводят с установки или используют как рецикл вместе с загрузкой вакуумной печи.
Гудрон отбирают с низа вакуумной колонны и после охлаждения направляют на дальнейшую переработку. При этом часть гудрона после охлаждения в теплообменнике возвращают в низ колонны в качестве квенчинга. Для улучшения процесса отгонки в низ вакуумной колонны и в змеевик печи подают водяной пар.
В результате разгонки мазута (52%) в пересчете на исходную нефть, получено, %: 1.2 – легкого вакуумного газойля, 22 – вакуумного газойля и 28.8 – гудрона.
В процессе разгонки на верху колонны поддерживают температуру 125оС, в низу – 352оС. Остаточное давление в колонне поддерживают около 8.0 кПа.