Введение

Дизельное топливо является одним из важнейших продуктов, выпускаемых нефтеперерабатывающей промышленностью. Оно представляет собой светло-коричневую маслянистую жидкость плотностью от 780 до 860 кг/м3, является продуктом прямой перегонки нефти. Дизельное топливо используется как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания.

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

• цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

• фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;

• вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

• низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива

• степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

• температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях; наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ

Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов. Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава.

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости  и температурах помутнения и застывания . Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C.

Назначение данной технологии - получение дизельного топлива, в результате переработки нефти и газового конденсата с использованием первичных и вторичных процессов.

Сущность и теоретические основы технологии

Добыча нефти и газа

Добыча газа и нефти производится через скважины, пробуренные на необходимую глубину. Под действием пластового давления газ, насыщенный конденсатом, выходит на поверхность через дросселирующий штуцер для снижения давления в системе газосборных сетей. От скважин газ по трубопроводам, называемым «шлейфами», поступает на сборный пункт- УКПГ, а при добыче нефти такая установка называется УКПН.

Добычу нефти из пласта ведут несколькими способами. На первой стадии применяют фонтанный способ, когда нефть под пластовым давлением поднимается на поверх­ность, затем ее сепарируют, отделяя попутный газ. После прекращения фонтанной добычи нефть извлекают из пласта погружными электронасосами. На некоторых месторождениях нефть добывают с помощью газлифта. Поднятая на поверхность смесь газа и нефти от скважин по трубопроводам поступает на сборный пункт - участковую сепарацию, где выделяется газ I ступени сепарации. Одновременно с отделением газа происходит обезвоживание и обессоливание нефти в дегидраторах, которые входят в состав установки подготовки нефти.

Технологические процессы подготовки нефти для всех систем сбора аналогичны: сепарация или разделение фаз, деэмульсация продукции, обессоливание, стабилизация нефти.

Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газовых конденсатов

Перегонка (дистилляция) - это процесс физического разделения нефти газов, газовых кондесатов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.

Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением.

Из процессов сложной перегонки различают перегонку с дефлегмацией и перегонку с ректификацией:А) При перегонке с дефлегмацией образующиеся пары конденсируют и часть конденсата в виде флегмы подают навстречу потоку пара. Б) Перегонка с ректификацией

4.3 Современные промышленные установки перегонки нефти

Процессы перегонки нефти осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.

На установках AT осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракций и мазута. Установки ВТ предназначены для перегонки 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 др.

4.4 Промышленные установки гидроочистки

Промышленные установки гидроочистки могут быть самостоятельными или скомбинированными с другими.

4.5 Депарафинизация дизельных топлив при помощи карбамида и молекулярных сит.

Назначением депарафинизации является удаление парафиновых углеводородов из нефтяных дистиллятов. Карбамидная депарафинизация

Процесс депарафинизации карбамидом осуществляется в четы­ре ступени: 1) образование комплекса в результате контакта неф­тяной фракции с кристаллическим карбамидом или его насыщенным раствором; 2) отделение от жидкости образовавшегося комплекса (твердая фаза) и его промывка бензином или другим растворителем; отделение осуществляется отстаиванием, фильтрованием или центрифугированием; 3) разложение комп­лекса на карбамид или углеводороды; 4) регенерация карбамида и растворителей, освобождение депарафинированного продукта от растворителей. Депарафинизация дизельных дистиллятов на молекулярных ситах(цеолитах).

Процесс осуществляется в результате адсорбции нормальных парафинов, содержащихся в дизельных дистиллятах, на молекулярных ситах. Процесс протекает в три стадии: первая — адсорб­ция нормальных парафинов на молекулярных ситах; вторая — про­мывка-вытеснение денормализованной фракции десорбированными парафиновыми углеводородами, полученная смесь углеводородов направляется на рециркуляцию; третья — десорбция основной ча­сти нормальных парафинов при снижении давления в абсорбере.

4.6 Каталитический крекинг.

Сырьем для процесса каталитического крекинга обычно является прямогонный тяжелый газойль, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Температура кипения сырья для крекинга должна находиться в пределах 340— 590°С. На установках каталитического крекинга получают жирный газ, нестабильный бензин, легкий и тяжелый каталитические газойли.

4.7 Гидрокрекинг

Гидрокрекинг — процесс более позднего поколения, чем каталитический крекинг и каталитический риформинг, поэтому он более эффективно осуществляет те же задачи, что и эти два процесса. Гидрокрекинг позволяет увеличить выход компонентов бензина, обычно за счет превращения сырья типа газойля, а также позволяет превращать тяжелый газойль в легкие дистилляты (реактивное и дизельное топливо). Самое важное — то, что при гидрокрекинге не образуется никакого тяжелого неперегоняющегося остатка (кокса, пека или кубового остатка), а только легкокипящие фракции. Гидрокрекинг- это каталитический крекинг в присутствии водорода.

Легкий гидрокрекинг вакуумного газойля

Гидрокрекинг вакуумного дистиллята при 15 МПа

Основные факторы развития технологии

Особенности технического оформления и применяемого оборудования.

В зависимости от конструкции и назначения предлагается следующая классификация основного и вспомогательного оборудования.

1. Фракционирующие аппараты - ректификационные колонны, работающие под давлением и вакуумом, абсорберы, десорберы, сепараторы, отпарные колонны.

2. Реакторы и адсорберы - аппараты, в которых протекают химические реакции.

3. Огневые нагревательные аппараты - трубчатые печи, топки под давлением. В этих аппаратах нагрев осуществляется за счет сжигания топлива.

4. Теплообменные аппараты - различные по конструкции и назначению аппараты, предназначенные для нагревания и охлаждения продуктов переработки.

5. Насосы и компрессоры предназначены для перекачки жидкостей и газов.

6. Формовочные машины - грануляторы в производстве катализаторов, серы.

7. Фильтры, центрифуги и сепараторы предназначены для отделения твердых частиц от жидкости и газа, а также жидкости от газовой фазы.

8. Вспомогательные аппараты - приемники, отстойники, мешалки и др.

9. Емкости и газгольдеры - оборудование, служащее для хранения жидкостей, сыпучих материалов, газов.

10. Запорная, регулирующая и предохранительная арматура.

11. Трубопроводы.

12. Котлы, утилизаторы и парогенераторы - оборудование, предназначенное для получения пара за счет утилизации технологических потоков.[12,16]