
- •Глава V. Общие сведения о паросиловых установках и их оборудовании 125
- •Глава VI. Паровые двигатели 134
- •Глава VII. Двигатели внутреннего сгорания 139
- •Глава VIII. Холодильные установки 145
- •Раздел 3. Тепловые процессы 149
- •Глава IX. Основы теплопередачи . 149
- •Глава X. Теплообменные аппараты 175
- •Глава XI. Трубчатые печи 189
- •Раздел 4. Массообменные процессы 216
- •Глава XII. Основы теории массопередачи 216
- •Глава XIII. Теория перегонки 229
- •Глава XIV. Ректификация 254
- •Глава XV. Абсорбция и десорбция 2s5
- •Глава XX. Очистка газов 348
- •Глава XXI. Гидравлика сыпучих материалов 355
- •Раздел 6. Химические процессы 371
- •Глава XXII. Основы теории химических процессов 371
- •Глава XXIII. Реакторные устройства 377
- •Глава I
- •1. Классификация основных процессов и аппаратов
- •2. Составление материальных и тепловых балансов
- •3. Определение внутренних потоков в аппарате
- •4. Системы единиц
- •5. Понятие о моделировании процессов и аппаратов
- •Раздел 1
- •Глава II
- •1. Основные понятия и определения
- •2. Физические свойства жидкостей
- •3. Элементы гидростатики
- •4. Элементы гидродинамики
- •3 Молоканов ю. К-
- •Глава III
- •1. Общая характеристика насосов
- •2. Центробежные насосы
- •3. Насосы для перекачки кислот и щелочей
- •4. Поршневые насосы
- •Раздел 2
- •Глава IV
- •3. Основные реакции горения топлива и расход кислорода и воздуха
- •4. Способы сжигания топлива различных ридов
- •Глава V
- •I. Направления развития теплоэнергетики в ссср
- •Мощность электростан- ций, гВт 1,14 1,23 6,92 22,1 66,7 142,5 165,6 217,5 228,3 237,8 Выработка электроэнер- гии, тВт-ч 2,04 0,52 26,3 104 292,3 638,7 740 1038 1111 1150
- •2. Принципиальная схема котельной установки
- •3. Основные типы котельных агрегатов
- •5 Молоканов ю. К-
- •4. Тепловой баланс котельной установки
- •5. Вспомогательные устройства
- •6. Использование отбросного тепла на нефтехимических комбинатах
- •Глава VI
- •1. Циклы паровых машин
- •2. Паровые турбины
- •Глава VII
- •1. Двигатели с внешним смесеобразованием
- •2. Двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели)
- •3. Термодинамические циклы двигателей внутреннего сгорания
- •Глава VIII
- •1. Компрессионные холодильные установки
- •(VIII,2)
- •2. Абсорбционные холодильные установки
- •3. Пароэжекторные холодильные установки
- •Раздел 3
- •Глава IX
- •1. Способы передачи тепла и основные закономерности
- •2. Основные характеристики интенсивности передачи тепла
- •3. Основные схемы взаимного движения теплообменивающихся потоков
- •4. Средняя разность температур
- •5. Передача тепла через стенку
- •6. Передача тепла конвекцией
- •6 Молоканов ю. К-
- •7. Передача тепла лучеиспусканием
- •Излучение Космическое
- •0,05 0,05—0,10 0,10—2,00 2,00—350 350—700 700—4.10* 4-Ю5 и более
- •8. Передача тепла лучеиспусканием и конвекцией
- •9. Потери тепла в окружающую среду и меры по их уменьшению
- •Глава X
- •1. Основные виды теплообменных аппаратов
- •2. Кожухотрубчатые теплообменники
- •3. Теплообменники типа «труба в трубе»
- •4. Подогреватели с паровым пространством (рибэйлеры)
- •5. Теплообменные аппараты воздушного охлаждения
- •6. Тепловой расчет теплообменных аппаратов
- •Водяные конденсаторы паров бензина .... 230—450 Кипятильники, обогреваемые водяным паром 300—850 жидкими нефтепродуктами 140—350
- •7. Гидравлический расчет теплообменников
- •8. Особенности теплового расчета холодильников и конденсаторов
- •1. Назначение, типы и классификация трубчатых печей
- •Глава XI
- •2. Элементы конструкций трубчатых печей
- •3. Основные показатели работы трубчатых печей
- •4. Основные характеристики продуктов сгорания топлива
- •5. Тепловой баланс трубчатой печи
- •6. Тепловой расчет камеры радиации по методу н. И. Белоконя
- •7. Тепловой расчет камеры конвекции
- •V Krti
- •8. Расчет воздухонагревателя
- •9. Расчет пароперегревателя
- •10. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи
- •11. Газовое сопротивление и тяга
- •Раздел 4
- •Глава XII
- •1. Понятие о массообменных процессах
- •2. Способы выражения состава фаз
- •3. Понятие о равновесии между фазами
- •4. Основные законы процесса межфазного массообмена
- •5. Основное уравнение массопередачи
- •6. Закон аддитивности фазовых сопротивлений массопереносу
- •7. Средняя движущая сила процесса массопередачи
- •8. Материальный баланс процессов массообмена
- •10. Число теоретических ступеней контакта (теоретических тарелок)
- •Глава XIII
- •1. Основные законы термодинамики равновесных систем
- •2. Равновесные системы
- •3. Испарение и конденсация бинарных и многокомпонентных смесей
- •Глава XIV
- •1. Сущность процесса ректификации бинарных смесей
- •2. Принципиальное устройство ректификационной колонны
- •Материальный баланс ректификационной колонны
- •Тепловой баланс колонны
- •5. Уравнение рабочей линии
- •6. Определение числа теоретических тарелок графическим методом
- •7. Сопряжение составов потоков в питательной секции
- •8. Аналитические методы расчета
- •10. Способы создания орошения в колонне
- •12. Расчет температурного режима колонны
- •13. Выбор давления в колонне
- •14. Особенности расчета сложных колонн
- •15. Основные типы ректификационных колонн
- •16. Тарельчатые колонны
- •10 Молоканов ю. К.
- •Глава XV
- •1. Сущность процессов абсорбции и десорбции
- •3. Расчет числа теоретических тарелок в абсорбере
- •4. Тепловой баланс абсорбера
- •5. Расчет процесса десорбции
- •6. Тепловой баланс десорбера
- •Глава XVI
- •1. Сущность процесса экстракции
- •2. Основные методы экстрагирования
- •3. Основы расчета экстракторов
- •Глава XVII
- •Раздел 5
- •Глава XVIII
- •11 Молоканов ю. К. 321
- •Глава XIX
- •Глава XX
- •2. Газоочистительные аппараты
- •Раздел 6
- •Глава XXII
- •I 1 скорости реакции от
- •I температуры при оп-
- •Глава XXIII
- •101 Сл. Объемные 70
Расчет
числа теоретических тарелок в
абсорбере . . * . . 29$
Тепловой
баланс абсорбера 301
Расчет
процесса десорбции 302
Тепловой
баланс десорбера 305
Глава
XVI.
Экстракция 306
Сущность
процесса экстракции 306
Основные
методы экстрагирования 307
Основы
расчета экстракторов 308
Основные
типы экстракторов 313
Глава
XVII.
Адсорбция 315
Сущность
процесса адсорбции 315
Характеристики
адсорбентов 315
Изотерма
адсорбции 316
Методы
осуществления процесса адсорбции 317
Основы
расчета адсорбера 319
РАЗДЕЛ
5.
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 320
Глава
XVIII.
Разделение жидких неоднородных
систем 320
Классификация
неоднородных систем 320
Отстаивание 321
Фильтрование 327
Центрифугирование
336
Глава
XIX.
Перемешивание 342
Сущность
процесса и основные способы
перемешивания 342
Механическое
перемешивание 342
Барботажное
перемешивание 345
Гидравлический
способ перемешивания 346
Основные
способы очистки газов 348
Газоочистительные
аппараты 349
Общие
сведения о движении газов (паров) и
жидкостей в слое сы-
пучего
материала . . . 355
Структура
и основные характеристики слоя сыпучего
материала . . . 356
Сопротивление
слоя сыпучего материала 358
Псевдоожиженные
системы 360
Область
существования псевдоожиженного слоя
и расчет предель-
ных
скоростей 362
Газораспределительные
устройства 364
Унос
твердого материала из псевдоожиженного
слоя 366
Пневматический
транспорт 367
Глава XX. Очистка газов 348
Глава XXI. Гидравлика сыпучих материалов 355
Основные
понятия 371
Влияние
температуры на скорость химических
реакций 374
Тепловой
эффект реакции 375
Режимы
гетерогенных химических реакций 375
Конструктивное
оформление реакционных аппаратов 377
Основы
расчета реакционных устройств 395
Литература 397
Предметный
указатель 399Раздел 6. Химические процессы 371
Глава XXII. Основы теории химических процессов 371
Глава XXIII. Реакторные устройства 377
Предисловие
Предлагаемый
учебник написан в соответствии с
программой курса «Процессы и аппараты
нефтегазопереработки» для специальности
0801 «Химическая технология нефти и
газа», утвержденной Управлением кадров
и учебных заведений Министерства
нефтеперерабатывающей и нефтехимической
промышленности СССР для средних
специальных учебных заведений.
В
учебнике рассмотрены все основные
вопросы теоретического и прикладного
характера, которые позволят учащимся
овладеть методами расчетов типовых
процессов и аппаратов, являющихся
элементами любых технологических
процессов нефтегазопереработки.
В
соответствии с программой курса в
данный учебник включены разделы
«Гидравлические процессы» и «Основы
теплотехники», которые представлены
в объеме, способствующем лучшему
освоению материала других разделов.
Отдельные
разделы размещены в книге в
последовательности, которая представляется
наиболее целесообразной при изучении
курса. Такая последовательность
позволяет подготавливать учащихся
постепенно к восприятию более сложных
процессов, которые, как правило,
являются комплексными и требуют знания
закономерностей других типовых процессов
технологии нефтегазопереработки.
В
книге приведен список только основной
литературы, который поможет учащимся
быстро найти источник для углубленного
изучения соответствующего раздела
курса.
Автор
будет признателен читателям, которые
пришлют свои замечания, направленные
на улучшение качества изложенного в
книге материала.
Автор
благодарит рецензентов Голованову
Ираиду Юлиановну и Кудрявцева Виктора
Михайловича за полезные замечания при
работе над книгой.
Автор
Введение
Развитие
нефтяной и газовой промышленности на
современном этапе характеризуется
увеличением объемов добычи и переработки
нефти и газа, расширением ассортимента
и повышением качества выпускаемой
продукции, строительством установок
большой единичной мощности, увеличением
глубины переработки нефти. Серьезное
внимание уделяется техническому
перевооружению предприятий, реконструкции
действующих установок для повышения
их производительности и технико-экономических
показателей производства, вопросам
ускоренной замены морально устаревшей
техники.
Технология
нефтегазопереработки включает первичную
переработку нефти и газа, термический
и каталитический крекинг, платформинг,
гидроочистку, депарафинизацию масел,
битумные установки и ряд других,
позволяющих получать высококачественные
моторные топлива, реактивное топливо,
смазочные материалы, сырье для
нефтехимических синтезсв.
В
настоящее время построены и находятся
в эксплуатации установки АВТ
производительностью 8 млн. т нефти в
год, газоперерабатывающие установки
производительностью до 5 млрд. м3
газа в год и др.
Современные
процессы переработки нефти и газа
протекают при чрезвычайно разнообразных
условиях: в интервале температур от
—60 °С при кристаллизации в производстве
масел до 850— 900 °С при пиролизе этана и
интервале давлений от глубокого вакуума
(при перегонке тяжелых нефтяных остатков)
до 150 МПа в производстве полиэтилена.
Дальнейшее
развитие технологических процессов
переработки нефти и газа связано с
созданием комбинированных установок
большой единичной мощности. Так, за
последние двадцать лет единичные
мощности по первичной переработке
нефти возросли в 8—10 раз и имеется
тенденция их дальнейшего роста. Это
естественно приводит к значительному
увеличению размеров аппаратуры, ее
массы и обусловливает повышенные
требования к надежности ее работы
в течение длительного времени при
интенсивных
режимах
эксплуатации. Решение таких грандиозных
задач возможно только при условии
совершенствования технологии и
аппаратуры нефтегазопереработки.
Курс
«Процессы и аппараты'нефтегазопереработки»
является составной частью комплекса
дисциплин, которые должен изучать
будущий технолог.|по переработке нефти
и газа.
Этот
курс тесно связан с курсом «Технология
нефтегазопереработки» и базируется
на знаниях химии, физики, термодинамики,
физической химии, высшей математики.
"
В отличие от курса технологии, основанном
на изучении способов превращения
природного сырья (нефти, газа) в продукты
потребления, курс «процессы и аппараты»
основан на изучении теории типовых
процессов технологии переработки нефти
и газа и методов расчета аппаратуры
для осуществления этих процессов.
Такой подход позволяет выявить общие
закономерности основных процессов
независимо от характера перерабатываемых
веществ и их места в общей технологической
цепочке. В дальнейшем требуется лишь
уточнить рабочие параметры и физико-
химические характеристики перерабатываемых
веществ, чтобы использовать типовой
процесс для реализации соответствующей
стадии технологического процесса.
Один
и тот же типовой процесс может быть
реализован в аппаратах различного
вида, которые могут существенно
различаться по своим рабочим
характеристикам, габаритам, массе.
Правильный выбор вида и размеров
аппарата для осуществления типового
процесса позволяет наиболее рационально
организовать всю технологическую
последовательность переработки сырья.
Для осуществления различных основных
процессов в ряде случаев могут быть
использованы аппараты, одинаковые по
конструкции, например ректификационная^
колонна и десорбер. Иногда в одном
аппарате можно одновременно осуществлять
несколько процессов, например в реакторе
каталитического крекинга, в котором
происходят процессы химического
превращения сырья, транспорт катализатора
потоком паров, сепарация катализатора
из потока паров в циклонах. Следует
отметить, что всем типовым процессам
сопутствуют гидравлические и теплообменные
процессы.
Наряду
с теоретическими положениями, вытекающими
из знания общенаучных дисциплин,
наука о процессах и аппаратах широко
использует экспериментальное изучение
различных процессов на модельных
установках, позволяющих воспроизводить
типовые процессы или их отдельные
стадии. Метод моделирования, основанный
на теории подобия и глубоком знании
типовых процессов, позволяет получать
расчетные зависимости, необходимые
для проектирования промышленных
аппаратов.
Все
это делает курс «Процессы и аппараты
нефтегазопереработки» важной
составной частью подготовки специалистов-
технологов.