МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Институт дополнительного профессионального образования

Кафедра технологии нефти и газа

Материальный баланс нефтеперерабатывающего завода

Учебно-методическое пособие

Уфа

2018

В учебно-методическом пособии приведены поточные схемы НПЗ по топливному варианту, материальные балансы типовых установок, входящих в состав завода, пример составления и расчета материального баланса НПЗ топливного профиля.

Пособие предназначено для выполнения курсовой работы по дисциплине «Переработка нефти и газа» для слушателей Института дополнительного профессионального образования (ИДПО).

Составитель: Грохотова Е.В., доц., канд. техн. наук

Рецензент Амирханов К.Ш., доц., канд. техн. наук

Оглавление

1 Характеристика нефтеперерабатывающего завода 2

2 Исходные данные для расчета 5

2.1 Задание 7

2.2 Методика составления материального баланса НПЗ 18

2.2.1 Распределение гудрона между установками 18

2.2.2 Расчет материального баланса НПЗ по компонентам 21

3 Пример расчета материального баланса НПЗ 22

1 Характеристика нефтеперерабатывающего завода

Нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) представляет собой совокупность основных технологических процессов (установок, цехов, блоков), а также вспомогательных и обслуживающих служб, обеспечивающих нормальное функционирование промышленного предприятия (товарно-сырьевые, ремонтно-механические цеха, цеха КИПиА, паро-, водо- и электроснабжения, цеховые и заводские лаборатории, транспортные, пожаро- и газоспасательные подразделения, медпункты, столовые, диспетчерская, дирекция, отделы кадров, финансов, снабжения, бухгалтерия и т.д.).

Целевое назначение НПЗ — производство в требуемых объемах и ассортиментах высококачественных нефтепродуктов и сырья для нефтехимии.

Основные показатели, характеризующие НПЗ:

• мощность предприятия и отдельных технологических процессов;

• профиль НПЗ (топливный, топливно-масляный, топливно-нефтехимический и др);

• ассортимент и качество нефтепродуктов, соотношение выпуска дизельное топливо:бензин;

• глубина переработки нефти и выпуск моторных топлив от нефти;

• технологическая структура НПЗ, насыщенность углубляющими переработку и повышающими качество нефтепродуктов процессами;

• степень комбинированности процессов;

• уровень автоматизации и экологической безопасности процессов НПЗ;

• производительность труда.

Глубина переработки нефти — это показатель, характеризующий эффективность использования сырья. По величине ГПН можно косвенно судить о насыщенности НПЗ вторичными процессами и структуре выпуска нефтепродуктов. В отечественной нефтепереработке под ГПН подразумевается суммарный выход в % на нефть всех нефтепродуктов, кроме не превращенного остатка - мазута (НО), топлива на нужды предприятия (газ) и потерь.

(1.1)

По признаку концентрирования остатка удобно классифицировать НПЗ на 4 типа:

1) НПЗ с неглубокой переработкой нефти (НГП);

2) НПЗ с углубленной переработкой нефти (УПН);

3) НПЗ с глубокой переработкой нефти (ГПН);

4) НПЗ с безостаточной переработкой нефти (БОП).

НПЗ неглубокой переработки нефти характеризуется наиболее простой технологической структурой, низкими капитальными и эксплуатационными затратами по сравнению с НПЗ углубленной и глубокой переработкой нефти. Основной недостаток НПЗ неглубокой переработки нефти — большой удельный расход ценного и дефицитного нефтяного сырья и ограниченный ассортимент нефтепродуктов. Наиболее типичный нефтепродукт такого типа НПЗ — сухой и сжиженные газы, автобензин, дизельное и котельное топливо. Глубина отбора моторного топлива ограничивается потенциальным содержанием его в исходной нефти.

Добыча нефти и газового конденсата по итогам 2017 года в России составила 546,8 млн тонн, тогда как объем переработанной на НПЗ нефти составил 279,9 млн тонн. На рис. 1.1 представлены дынные по объемам переработки нефти (млн т/год) и глубины переработки (%) в России по данным Министерства энергетики РФ.

Основу нефтеперерабатывающей промышленности России составляют 30 крупных НПЗ мощностью более 3,0 млн т/год, 4 НПЗ средней мощности от 1,0 до 3,0 млн т/год и 43 мини-НПЗ, имеющих разрешение на эксплуатацию. Средняя загрузка НПЗ составляет 95%, что соответствует показателям выше среднего в мире. Средняя мощность российских НПЗ составляет 8,5 млн т/год. Большинство НПЗ, НХК и ГПЗ России входят в состав интегрированных нефтегазовых компаний.

Рис. 1.1. Переработка нефти в РФ

Мощность НПЗ зависит, прежде всего, от потребности в тех или иных нефтепродуктах района их потребления, наличия ресурсов сырья и энергии, дальности транспортных перевозок и близости соседних аналогичных предприятий.

Определение оптимальной единичной мощности регионального НПЗ и его конфигурацию осуществляют на основании анализа регионального рынка нефтепродуктов и возможностей его перспективного развития. Для этой цели составляется прогноз потребления нефтепродуктов с учетом изменения требований к их качеству. В зависимости от расположения региона целесообразно учитывать возможность экспорта нефтепродуктов или поставок в другие регионы России. На этой стадии оценивается конкурентоспособность нового НПЗ по сравнению с действующими заводами.

Крупные предприятия экономически эффективнее, чем мелкие. Ассортимент нефтепродуктов НПЗ исчисляется обычно сотнями наименований. Качество сырья не имеет такого решающего значения, как это было ранее, поскольку разработаны процессы, позволяющие полу­чать основные сорта нефтепродуктов, в том числе и высокого каче­ства, практически из любой нефти. Однако для производства таких продуктов, как битумы, нефтяной кокс, отдельные сорта смазочных масел, требуются специальные виды сырья. Например, при совре­менном уровне технологии из высокопарафинистой нефти весь­ма сложно получить нефтяные битумы, а из высокосернистой нефти — малосернистый электродный кокс.