Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

Кафедра ХТТ

Курсовой проект на тему:

«Технологический расчет аппаратов по получению БГС из ШФЛУ»

Выполнил:

студент группы ХТТ-10-1

Четин М.А.

Руководитель:

Чудинов А.Н.

Дата защиты________________________

Оценка________________________

г. Пермь, 2014

Оглавление

Введение: 3

Обзор литературы 4

Описание технологического процесса. 9

1. Выделение этан-пропановой фракции 9

2. Узел конденсации ЭПФ 11

3. Выделение пропановой фракции 11

4.1. Описание работы К-6 11

4.2. Описание работы без К-6 13

5. Выделение изобутан-бутановой фракции 13

6. Схема работы К-2 без К-4 14

7. Разделение изобутан-бутановой фракции 14

8. Выделение изопентановой фракции и пентан-гексановой фракции (БГС) 16

Материальный баланс 18

Список литературы: 27

Введение:

Центральная газофракционирующая установка (ЦГФУ) предназначена для разделения сырья методом ректификациина фракции широкой легких углеводородов и бутана технического на товарные фракции: пропановую, изобутановую, нормального бутана, изопентановую, бензин газовый стабильный методом ректификации.

Сырье: широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) или смесь ШФЛУ и бутана технического (БТ) Товарно-сырьевого производства (ТСП) поступает на ЦГФУ и разделяется на товарные фракции: пропановую, изобутановую, нормального бутана, изопентановую, бензин газовый стабильный.

Ректификация - это процесс разделения жидких однородных смесей (растворов) на составляющие вещества в результате многократного противоточного взаимодействия паровой (газовой) и жидкой фаз. Это разделение основано на различной летучести компонентов смеси, поэтому составы образующихся пара и конденсата отличаются от состава жидкости. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) ректификационных колоннах. Взаимодействие фаз при ректификации представляет собой диффузию низкокипящего компонента из жидкости в пар и высококипящего компонента из пара в жидкость. При разделении нефти в процессе ректификации получают фракции или дистилляты, выкипающие в определенном интервале температур и представляющие собой сложные смеси.

В данной курсовой работе будет рассмотрено получение БГС - Бензин газовый стабильный представляет собой смесь предельных углеводородов С_5+В и применяется в процессе пиролиза с целью получения сырья для нефтехимических производств и основного органического синтеза, в качестве растворителя, а так же как компонент автомобильного бензина.

Обзор литературы

ОАО «Уралоргсинтез» - дочернее предприятие СИБУРа. Оно является одним из крупнейших нефтехимических предприятий в России, расположено на Западном Урале, в городе Чайковском Пермского края.

Основной производственной деятельностью предприятия является переработка широкой фракции легких углеводородов. Поставки сырья (широкой фракции легких углеводородов, бутана технического) предприятию осуществляют западносибирские нефтеперерабатывающие предприятия СИБУРа. Продукция предприятия поставляется как на внутренний рынок, так и на экспорт.

Продукты производства предприятия - сжиженные газы (пропан, бутан, изобутан, изопентан) - используются в качестве топлива и служат сырьем для нефтехимических производств. Кроме того, продуктами предприятия являются: высокооктановые добавки к бензинам (метил-трет-бутиловый эфир), бензол, полиизобутилен, бензин для промышленных целей, печное топливо и др. [1]

Центральная газофракционирующая установка (ЦГФУ)

Год ввода в действие -1979 г. (проект Т-41/16).

Год ввода после реконструкции -1996 г. (проект 41/85К).

Проектная мощность ЦГФУ по переработке сырья - 800 тысяч тонн в год.

Технологический проект 41/85К-ТХ выполнен АО «Каучукнефтехимпроект», г. Новокуйбышевск.

Управление технологическим процессом ЦГФУ с 1996 года осуществляется АСУТП «METSO DNA» (поставщик ЗАО «МЕТSО Автоматизация», Финляндия)

Генеральный проектировщик и разработчик электротехнической части АО «Гипрокаучук», Москва.

Управление технологическим процессом ЦГФУ с 2012 года осуществляется АСУТП «YOKAGAWA» (Разработчик технического перевооружения системы управления: научно-инженерный центр ЗАО «ИНКОМСИСТЕМ» СХ.7769-2010-432 г. Казань).

Все углеводородные газы (УГ) по их происхождению можно разделить на 2 большие группы - первичные и вторичные.

Первичные УГ - это газы, добываемые из недр Земли. Они в свою очередь делятся на природные и попутные (нефтяные).

К природным относятся газы чисто газовых месторождений и газоконденсатных месторождений (содержат от 50 до 500 г конденсата более тяжелых углеводородов с температурой конца кипения 200–360 С на м³ газа).

Попутные УГ - это газы, добываемые вместе с нефтью на нефтяных месторождениях.

Вторичные УГ - это легкие углеводороды, образовавшиеся в ходе термодеструктивных процессов в результате распада более тяжелых углеводородов нефти. Они, в свою очередь, делятся на насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные УГ содержат только предельные углеводороды. Эти газы образуются при первичной дистилляции нефти и в ходе гидропроцессов, протекающих в избытке водорода.

Ненасыщенные УГ содержат в своем составе олефиновые, диеновые и ацетиленовые углеводороды. Такие газы образуются при термодеструктивных процессах, протекающих с недостатком водорода.

Вторичные УГ, особенно ненасыщенные, используются в качестве сырья для нефтехимических процессов.

Попутные и газоконденсатные УГ содержат в своем составе много углеводородов С₃, С₄, бензиновых и даже дизельных фракций, которые выделяются из них при переработке на газоперерабатывающем заводе (ГПЗ).

Все углеводородные газы по содержанию в них углеводородов С₃ и выше делятся на сухие (менее 50 г/м³), промежуточной категории (50–150 г/м³) и жирные (свыше 150 г/м³ газа).

Большинство нефтяных (попутных) газов содержит углеводороды C₆H₁₄ и выше. Доля метана и этана в этих газах колеблется от 33 об. % (Гнединцевское месторождение) до 92 об. % (Узеньское), хотя типичное суммарное содержание этих двух углеводородов составляет 60–75 об. %, а суммарное содержание углеводородов от пентанов и выше в них – от 1,5 до 3,0 об. %. Углеводороды от пропана и выше (С₅₊) считаются для газов конденсируемыми и обычно при переработке газов удаляются. В нефтяных газах содержание этой группы углеводородов составляет от 300 до 1200 г/м³, в то время как в природных газах - в основном от 20 до 100 г/м³ .

Нефтяные газы так же содержат инертные компоненты – азот и диоксид углерода (1–10 об. %) и в отдельных случаях – сероводород.

В переработку вовлекаются в основном газы попутные и газоконденсатные. Газы чисто газовых месторождений на 80–99,8 об. % состоят из метана, и после очистки используются в качестве топлива (на электростанциях, в быту, на транспорте), или в качестве сырья при производстве химических продуктов (сажа, синтез газ, удобрения и многие другие).

При переработке природных (газоконденсатных) и нефтяных (попутных) газов получают следующие продукты:

• товарный природный газ, используемый в качестве газового промышленного и бытового топлива;

• широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), содержащая углеводороды от С₃ до С₆. В свою очередь ШФЛУ является исходным продуктом для получения сжиженного газа и газового бензина. Нормами установлены 3 марки ШФЛУ (А, Б, В), различающиеся по содержанию углеводородов от С₁–С₂ до С₆ и более тяжелых, а так же серы (табл. 1);

• стабильный газовый конденсат;

• одорант (смесь меркаптанов, используемая для одорирования газа в газовых сетях).

Для коммунально-бытового потребления выпускаются 3 марки сжиженных УГ :

• СПБТЗ - смесь пропан-бутановая техническая зимняя;

• СПБТЛ - смесь пропан-бутановая техническая летняя;

• БТ - бутан технический.

Физико-химические свойства и константы бензина газового стабильного (БГС)

Внешний вид - бесцветная прозрачная жидкость с характерным запахом.

Агрегатное состояние при нормальных условиях – жидкость

Температура вспышки (в зависимости от его состава), ^оС, от -25 до 0

Температура самовоспламенения, ^оС, от 225 до 370

Плотность, г/см³ от 0,70 до 0,78

Точка замерзания, ^оС, -60

Максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м.р.) в воздухе рабочей зоны 300

Смешиваемость с водой не смешивается

Образует с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров бензина, % об. от 1,1 до 8,5

Паспорт безопасности бензин газовый стабильный - РПБ № 48418772.02.18801 от 22.01.2008.

Бензин газовый стабильный представляет собой смесь предельных углеводородов С₅₊ и применяется в процессе пиролиза с целью получения сырья для нефтехимических производств и основного органического синтеза, в качестве растворителя, а также как компонент автомобильного бензина.