
- •Технологический расчет.
- •Технологический расчёт.
- •Характеристика перерабатываемой нефти.
- •1.2. Построение кривых разгонки нефти
- •Выбор и обоснование технологической схемы установки.
- •Описание технологической схемы установки.
- •Материальный баланс установки и основных колонн.
- •Расчёты основной атмосферной колонны к-2.
- •Расчёт доли отгона на входе в колонне к-2.
- •Расчёт температуры вывода бокового погона в зоне дизельного топлива.
- •Расчёт отпарной колонны дизельного топлива.
- •Расчёт температуры верха колонны к – 2.
- •Расчёт диаметра колонны к-2
- •2. Расчёт и подбор основных аппаратов.
- •2.1. Расчёт конденсаторов воздушного охлаждения.
- •2.2. Расчёт теплообменника (дизельного топлива – нефть)
- •2.3. Расчёт печи - подогрева нефти (отбензиненной нефти) в колонну к-2.
- •Список цитируемой литературы.
Кафедра МНХП
Методические указания
по выполнению курсового проекта по первичной переработки нефти.
« Проектирование установки АВТ»
2012г.
Содержание
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 2
Характеристика перерабатываемой нефти 2
Построение кривых разгонки нефти 3
Выбор ассортимента получаемых продуктов 4
Выбор и обоснование технологической схемы установки 5
Описание технологической схемы установки 6
Материальный баланс установки 6
Расчет основной атмосферной колонны 9
Вариант упрощенного расчета колонны 17
Расчет диаметра колонны 18
2.РАСЧЕТ И ПОДБОР ОСНОВНЫХ АППАРАТОВ 19 2.1. Расчет конденсатора воздушного охлаждения 19 2.2. Расчет теплообменника 19 2.3..Расчет печи 20 2.4 Список цитируемой литературы. 21
Примечание 22
Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и технологической схемы установки.
Расчетно-пояснительная записка включает следующие разделы.
Технологический расчет.
Введение
I.I. Характеристика перерабатываемой нефти.
1.2. График кривой разгонки нефти (ИТК).
1.3. Расчёт молекулярной массы, плотности и построение графиков.
1.4. Выбор ассортимента получаемых продуктов
1.5. Выбор и обоснование технологической схемы установки.
1.6. Описание технологической схемы установки.
1.7. Материальный баланс установки.
1.8. Технологический расчет основной атмосферной колонны.
Расчет и подбор основных аппаратов и оборудования.
2.1. Расчет теплообменника.
2.2. Расчет ХB0.
2.3. Расчет тепловой нагрузки печи и расхода топлива.
2.4. Список цитируемой литературы.
1
4.Технологическая схема установки включает в себя:
- основные аппараты и оборудование;
- обвязку аппаратов и оборудования;
- спецификацию оборудования и аппаратов.
Технологический расчёт.
Введение.
В данном разделе должен быть представлен материал, описывающий роль установки первичной переработки нефти в схеме завода и перспективы развития установок.
Характеристика перерабатываемой нефти.
Вначале следует изложить материал, приведенный для заданной нефти в справочнике. Этот материал должен включать:
- район добычи нефти;
- качество дистиллятов, которые получаются из данной нефти;
- физико-химические характеристики нефти.
Данные материалы будут необходимые для выбора и обоснования технологической схемы и ассортимента выпускаемой продукции. Выгодно представить данные материалы в таблицах. Таблицы должны иметь порядковый номер и заголовок. Пример:
Таблица № 1. Основные физико-химические свойства Ромашкинской нефти.
Плотность
|
Вязкость 200С, сСт.
|
Темпер. вспыш.
|
Темпер. застыв.
|
Содержан. Серы %
|
Содержан. Азота %
|
Коксу- емость %
|
Зольность %
|
0,862 |
14,2
|
- 38 |
- 42 |
1,61 |
0,17 |
5,3 |
0,005 |
1.2. Построение кривых разгонки нефти
Для построения кривой НТК нефти используются справочные данные. Справочные данные "Потенциальное содержание фракций в нефтях" вносятся в таблицу и находятся средние ординаты фракций.
Таблица № 2. Определение средних показателей фракций для Ромашкинской нефти.
№ фракций |
Пределы выкипания |
Выход % масс. суммарный |
Отдельные фракции на нефть |
Средняя ордината фракции |
||||||
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
|
НК-28 28-62 62-70 70-85 85-90 90-105 105-120 120-140 140-160 160-180 180-200 200-220 220-230 230-240 240-260 260-280 280-300 300-350 350-400 400-450 450-490 490>
|
2,9 4,1 5,6 7,5 8,0 9,5 11,4 14,6 17,2 21,0 24,0 27,0 28,4 30,6 34,2 37,6 41,0 49,0 56,8 65,0 69,8 100
|
2,9 4,1-2,9 = 1,2 5,6-4,1 = 1,5 7,5-5,6 = 1,9 8,0- 7,5 = 0,5 9,5-80 = 1,5 11,4-9,5 = 1,9 14,6-11,4 = 3,2 17,2-14,6 = 2,6 21,0-17,2 = 3,8 24,0-21,0 = 3,0 27,0-24,0 = 3,0 28,4-27,0 = 1,4 30,6-28,4 = 2,2 34,2-30,6 = 3,6 37,6-34,2 = 3,4 41,0-37,6 = 3,4 49,0-41,0 = 8,0 56,8-49,0 = 7,8 65,0-56,8 = 8,2 69,8-65,0 =4,8 100-69,8 = 30,2 |
2,9\2 = 1,45 (2,9+4,1)\2 = 3,5 (4,1+5,6)\2 = 4,85 (5,6+7,5)\2 = 6,55 (7,5+8,0)\2 = 7,75 (8,0+9,5)\2 = 8,75 (9,5+11,4)\2 = 10,45 (11,4+14,6)\2 = 13 (14,6+17,2)\2 = 15,9 (17,2+21,0)\2 = 19,1 (21,0+24,0)\2 = 22,5 (24,0-27,0)\2 = 25,5 (27,0+28,4)\2 = 27,7 (28,4+30,6)\2 = 29,5 (30,6+34,2)\2 = 32,4 (34,2+37,6)\2 = 35,9 (37,6+41,0)\2 = 39,3 (41,0+49,0)\2 = 45,0 (49,0+56,8)\2 = 52,9 (56,8+65,0)\2 = 60,9 (65,0+69,8)\2 = 67,4 (69,8+100)\2 = 84,9 |
||||||
На основании таблицы № 2 строится кривая ИТК нефти в координатах (абсцисс – выход суммарный, % масс., ординат – температура, 0С). Начинаем построение с первой точки Нк-28, затем строим перпендикуляры от второй – температура 620С и суммарный выход 4,1. Соединяем полученные точки, получим кривую ИТК, плавно по характеру кривой можно продлить кривую для получения данных при температурах более 490 -5100С. На кривой ИТК выставляем найденные средне ординаты фракции и при их помощи определяем средние температуры кипения каждой фракции. Далее рассчитываются молекулярные массы и плотности для узких фракции по формулам Воинова и строятся графики зависимости плотности и молекулярной массы от процента выхода на нефть. При построении графика соблюдаем координаты: абсцисс – выход на нефть в %, ординат - плотность и молекулярная масса. Формула Воинова для расчёта молекулярной массы фракций: М = 60 + 0,3*t + 0.001*t2 . Формула
Воинова для расчёта плотности
дистиллятных фракций выкипающих до
5000С:
Для продуктов выкипающих более 5000 С:
ХСР – средняя ордината фракции таб. №2 . ХСУМ – суммарный отгон дистиллятов до получения данного остатка (в данном случае суммарный выход до 4900С составляет 69,8%, по графику ИТК находим суммарный выход до 5000С). После выполнение расчётов и построения трёх графиков появились основные характеристики отдельных фракций нефти, которые необходимы для дальнейших расчётов аппаратов разделении нефти на отдельные фракции в составе установки АВТ. Используя графики можно определить плотность, молекулярную массу и выход продукта в % на нефть, задавшись температурой кипения фракции.
1.3. Выбор ассортимента получаемых продуктов.
Выбор ассортимента производится на основании потребности региона в данной продукции, требований ГОСТ и экологических норм на качество выпускаемых продуктов. Основными критериями оценки получаемых товарных продуктов по ГОСТ для атмосферной перегонки являются: - для бензинов – октановое число, фракционный состав; - для керосина (реактивных топлив) – плотность, фракционный состав, температура начала кристаллизации, содержание серы, температура вспышки; - для дизельных топлив – цетановое число, температура застывания, фракционный состав, содержание серы, температура вспышки. Основными критериями оценки получаемых товарных продуктов по экологическим нормам, принятым в стране: - для бензинов – содержание ароматических углеводородов, содержания бензола; - для керосина (реактивных топлив) – содержание серы; - для дизельных топлив – содержание серы. В настоящее время получить на установке АВТ товарные продукты не возможно. Как правило, на установках АВТ получают компоненты товарных продуктов и сырье для установок вторичной переработки. В последние годы ГОСТ и экологические нормы, предъявляют всё более жёсткие требования к выпускаемой продукции, нефтеперерабатывающих заводов. Как следствие все компоненты товарных продуктов проходят доочистку на вторичных установках. Вторичные установки очищают компоненты от вредных веществ, обеспечивая выполнения требований ГОСТ и экологических норм. В выборе ассортимента остаётся в основном потребности региона в данной продукции и себестоимость продукции, то есть затраты на доочистки компонентов товарных продуктов. Рассматриваемые показатели качества товарных продуктов в соответствии с требованиями ГОСТ, экологических норм, потребности региона эти фактические показатели приводятся в виде таблицы № 3. Таблица № 3 Сравнение качества продуктов с требованиям ГОСТ, экологическим нормам и потребностям региона. |
||||||||||
Наименование продукта |
Показатели качества |
По ГОСТ |
Евро - 4 |
Евро - 5 |
Потребность Региона. |
|
||||
Бензин
Реактивное топливо |
1.Октановое число. 2.Фракционный Состав: Н.К. 10% 50% 90% К.К. 3. Содержание ароматики. 4. Содержание бензола.
1.Плотность 2.Фракционный состав. И т.д. |
|
|
|
|
|
На основании данных табл. № 3 необходимо сделать выводы, соответствует или нет, рассматриваемая фракция нефти требованиям ГОСТ на товарный продукт. Если по какому-то показателю не соответствует, то следует дать рекомендацию о дальнейшем использовании этой фракции (либо как компонента товарного продукта, либо на вторичную переработку на соответствующей установке).
В вакуумной части установки, возможно получение вакуумного газойля (или масляных дистиллятов) и гудронов. Это промежуточные продукты и поэтому дается рекомендация по их дальнейшей переработке. Например: вакуумный газойль направляется на каталитический крекинг, а гудрон - на термический крекинг (если коксуемость менее 10%) или на коксование (если коксуемость более 10 %).
Если нефть целесообразно перерабатывать по масляному варианту, то все продукты вакуумной перегонки направляются на дальнейшую переработку для получения дистиллятных и остаточных масел.