- •«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
- •Оглавление
- •1 Характеристика нефтеперерабатывающего завода
- •2. Исходные данные для расчета
- •2.1. Задание
- •2.2. Методика составления материального баланса нпз
- •2.2.1. Распределение гудрона между установками
- •2.2.2. Расчет материального баланса нпз по компонентам
- •3. Пример расчета материального баланса нпз
2. Исходные данные для расчета
2.1. Задание
Составить материальный баланс нефтеперерабатывающего завода. Определить:
-
сумму светлых нефтепродуктов;
-
соотношение ДТ/Б;
-
долю деструктивных процессов;
-
долю гидрокаталитических процессов;
-
фактическую глубину переработки нефти.
Исходные данные:
-
варианты заданий (табл. 1.1);
-
поточные схемы НПЗ (рис. 1.2–1.4);
-
материальные балансы отдельных процессов, входящих в состав завода (табл. 1.2);
-
состав газов отдельных технологических процессов (табл. 1.3).
Таблица 1.1
Варианты заданий для расчета
Вариант |
Номер схемы НПЗ |
Мощность НПЗ, млн т/год |
Объём производства, % масс, на нефть |
|
котельного топлива |
битума |
|||
1 |
1.1 |
9 |
10 |
6 |
2 |
1.2 |
12 |
8 |
6 |
3 |
1.3 |
15 |
10 |
7 |
4 |
1.1 |
18 |
10 |
4 |
5 |
1.2 |
20 |
8 |
5 |
6 |
1.3 |
24 |
7 |
3 |
7 |
1.1 |
20 |
10 |
4 |
8 |
1.2 |
18 |
9 |
5 |
9 |
1.3 |
15 |
7 |
4 |
10 |
1.1 |
12 |
9 |
5 |
11 |
1.2 |
9 |
9 |
6 |
12 |
1.3 |
12 |
10 |
7 |
13 |
1.1 |
14 |
8 |
4 |
14 |
1.2 |
15 |
9 |
6 |
15 |
1.3 |
18 |
9 |
4 |
16 |
1.1 |
20 |
10 |
7 |
17 |
1.2 |
24 |
8 |
5 |
18 |
1.3 |
18 |
8 |
4 |
19 |
1.1 |
16 |
8 |
3 |
20 |
1.2 |
18 |
9 |
5 |
21 |
1.3 |
20 |
9 |
7 |
22 |
1.1 |
18 |
8 |
8 |
23 |
1.2 |
16 |
8 |
4 |
24 |
1.3 |
18 |
10 |
7 |
25 |
1.1 |
12 |
5 |
5 |
26 |
1.2 |
18 |
8 |
6 |
27 |
1.3 |
12 |
10 |
5 |
28 |
1.1 |
12 |
8 |
5 |
29 |
1.2 |
10 |
6 |
4 |
30 |
1.3 |
12 |
6 |
6 |
31 |
1.1 |
9 |
6 |
5 |
32 |
1.2 |
12 |
7 |
7 |
33 |
1.3 |
14 |
8 |
6 |
34 |
1.3 |
9 |
10 |
6 |
35 |
1.1 |
12 |
8 |
6 |
36 |
1.2 |
15 |
10 |
7 |
37 |
1.2 |
18 |
10 |
4 |
38 |
1.3 |
20 |
8 |
5 |
39 |
1.1 |
24 |
7 |
3 |
40 |
1.3 |
20 |
10 |
4 |
41 |
1.1 |
18 |
9 |
5 |
42 |
1.2 |
15 |
7 |
4 |
43 |
1.2 |
12 |
9 |
5 |
44 |
1.3 |
9 |
9 |
6 |
Окончание табл. 1.1
Вариант |
Номер схемы НПЗ |
Мощность НПЗ, млн т/год |
Объём производства, % масс, на нефть |
|
котельного топлива |
битума |
|||
45 |
1.1 |
12 |
10 |
7 |
46 |
1.3 |
14 |
8 |
4 |
47 |
1.1 |
15 |
9 |
6 |
48 |
1.2 |
18 |
9 |
4 |
49 |
1.2 |
20 |
10 |
7 |
50 |
1.3 |
24 |
8 |
5 |
51 |
1.1 |
18 |
8 |
4 |
52 |
1.2 |
16 |
8 |
3 |
53 |
1.3 |
18 |
9 |
5 |
54 |
1.1 |
20 |
9 |
7 |
55 |
1.3 |
18 |
8 |
8 |
56 |
1.1 |
16 |
8 |
4 |
57 |
1.2 |
18 |
10 |
7 |
58 |
1.2 |
12 |
5 |
5 |
59 |
1.3 |
18 |
8 |
6 |
60 |
1.1 |
12 |
10 |
5 |
61 |
1.2 |
12 |
8 |
5 |
62 |
1.3 |
10 |
6 |
4 |
63 |
1.1 |
12 |
6 |
6 |
64 |
1.3 |
9 |
6 |
5 |
65 |
1.1 |
12 |
7 |
7 |
66 |
1.2 |
14 |
8 |
6 |
67 |
1.2 |
9 |
10 |
6 |
68 |
1.3 |
12 |
8 |
6 |
69 |
1.1 |
15 |
10 |
7 |
70 |
1.3 |
18 |
10 |
4 |
Таблица 1.2
Материальные балансы процессов, входящих в состав НПЗ
Наименование |
% масс на сырьё процесса |
1. АВТ |
|
Взято: |
|
- обезвоженной и обессоленной нефти |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- сухого газа |
0,1 |
- головки стабилизации |
0,9 |
- фракции НК–180 °С |
18,6 |
- фракции 180–350 °С |
26,0 |
- фракции 350–500°С |
24,9 |
- фракции выше 500°С |
28,8 |
- потерь |
0,7 |
Итого: |
100,0 |
2. Вторичная перегонка на облагораживание бензина |
|
2.1. С выделением фракции НК–85°С |
|
Взято: |
|
- фракции НК–180°С |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- фракции НК–85°С |
25,3 |
- фракции 85–80°С |
74,0 |
- потерь |
0,7 |
Итого: |
100,0 |
2.2. С выделением фракции НК–62°С на изомеризацию |
|
Взято: |
|
- фракции НК–180°С |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- фракции НК–62°С |
16,0 |
- фракции 62–85°С |
9,3 |
- фракции 85–180°С |
74,0 |
- потерь |
0,7 |
Итого: |
100,0 |
3. Каталитический риформинг |
|
Взято: |
|
- фракции 85–180°С |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- дебутанизированного бензина |
84,5 |
- водородсодержащего газа |
11,0 |
(в т. ч. водорода) |
(0,8) |
- головки стабилизации |
4,0 |
- потерь |
0,5 |
Итого: |
100,0 |
Продолжение табл. 1.2
Наименование |
% масс на сырьё процесса |
4. Замедленное коксование |
|
Взято: |
|
- фракции выше 500°С с АВТ |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- газа |
9,5 |
- бензина |
15,0 |
- легкого газойля (фр. 180–350 °С) |
25,0 |
- тяжелого газойля (фр. 350 °С+ ) |
24,0 |
- кокса |
25,0 |
- потерь |
1,5 |
Итого: |
100,0 |
5. Каталитический крекинг |
|
Взято: |
|
- фракции 350–500 °С с АВТ |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- сухого газа |
1,95 |
- газа жирного (ППФ + ББФ) |
14,65 |
- бензина (фр. НК–180 °С) |
43,05 |
- легкого газойля (фр. 180–350°С) |
28,0 |
- тяжелого газойля (фр. 350 °С +) |
8,35 |
- кокса сжигаемого |
3,0 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
6. Гидроочистка топлив |
|
6.1. Гидроочистка дизельных фракций |
|
Взято: |
|
- фракции 180–350 °С (с АВТ и легкие газойли) |
99,5 |
- водорода |
0,5 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- гидроочищенного дизельного топлива (летнего) |
97,0 |
- бензина-отгона |
1,2 |
- газа |
0,5 |
- сероводорода |
1,0 |
- потерь |
0,3 |
Итого: |
100,0 |
6.2. Гидроочистка вторичных бензинов |
|
Взято: |
|
- вторичных бензинов |
99,8 |
- водорода |
0,2 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- гидроочищенного бензина |
98,6 |
- газа |
0,65 |
- сероводорода |
0,25 |
Наименование |
% масс на сырьё процесса |
- потерь |
0,50 |
Итого: |
100,0 |
7. Карбамидная депарафинизация |
|
Взято: |
|
- фракции 180–350 °С (после гидроочистки) |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- компонента зимнего дизельного топлива |
82,5 |
- компонента летнего дизельного топлива |
7,0 |
- жидкого парафина |
10,0 |
- потерь |
0,5 |
Итого: |
100,0 |
8. Термический крекинг гудрона (висбрекинг) |
|
Взято: |
|
- гудрона |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- газа |
3,0 |
- головки стабилизации |
2,5 |
- бензина |
9,0 |
- крекинг-остатка |
85,0 |
- потерь |
0,5 |
Итого: |
100,0 |
9. Алкилирование |
|
Взято: |
|
- бутан-бутиленовой фракции |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- пропана |
3,0 |
- н-Бутана |
7,5 |
- изобутана |
2,5 |
- алкилбензина (фр. НК–195 °С) |
8,3 |
- тяжелого мотоалкилата (фр. 195 °С+) |
3,0 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
10. Производство элементарной серы |
|
Взято: |
|
- сероводорода |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- серы элементарной |
93,0 |
- потерь |
7,0 |
Итого: |
100,0 |
11. Гидрокрекинг |
|
Взято: |
|
- вакуумного газойля |
98,5 |
- водорода |
1,5 |
Наименование |
% масс на сырьё процесса |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- газа |
3,0 |
- сероводорода |
2,0 |
- бензина |
4,5 |
- дизельной фракции |
82,0 |
- крекинг-остатка |
7,8 |
- потерь |
0,7 |
Итого: |
100,0 |
12. Пиролиз бензина |
|
Взято: |
|
- бензина |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- газа |
76,0 |
- смолы пиролиза, в т.ч.: |
23,0 |
- бензола |
6,0 |
- толуола |
4,0 |
- ксилолов |
2,0 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
13. Изомеризация бензиновых фракций |
|
Взято: |
|
- фракции НК–62 °С |
99,7 |
- водорода |
0,3 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- газа |
15,0 |
- изомеризата |
78,0 |
- гексановой фракции |
6,0 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
14. Производство битума |
|
Взято: |
|
- гудрона |
100,0 |
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- битума |
96,0 |
- отгона |
3,0 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
15. ГФУ предельных газов (см. по схеме) |
|
Взято: |
|
- головки стабилизации с АВТ |
|
- головки стабилизации с каталитического риформинга |
|
- газа изомеризации |
|
- газа гидроочистки вторичных бензинов |
|
Наименование |
% масс на сырьё процесса |
- газа гидроочистки дизельных фракций |
|
- газа гидрокрекинга |
|
Итого: |
100,0 |
Получено: |
|
- сухого газа |
4,8 |
- пропановой фракции |
24,5 |
- изобутановой фракции |
14,6 |
- бутановой фракции |
36,8 |
- фракции С3 и выше |
18,3 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
16. ГФУ непредельных газов (см. по схеме) |
|
Взято: |
|
- газа и головки стабилизации висбрекинга |
|
- газа замедленного коксования |
|
- сухого и жирного газа каталитического крекинга |
|
Итого: |
100 |
Получено: |
|
- сухого газа |
30,5 |
- пропан-пропиленовой фракции (ППФ) |
25,5 |
- бутан-бутиленовой фракции (ББФ) |
37,5 |
- фракции С5 и выше |
5,5 |
- потерь |
1,0 |
Итого: |
100,0 |
Таблица 1.3
Состав газов отдельных процессов нефтеперерабатывающего завода, % масс
Компонент |
АВТ |
УЗК |
КК |
КР |
ГО.
|
Гидрокрекинг |
Пиролиз бензина |
ТК (газ+реф-люкс) |
|||
Газ |
Головка стабилизации |
Газ |
Жирный газ |
ВСГ |
Головка стабилизации |
H2S |
Газ |
H2S |
|||
H2 |
- |
- |
1.0 |
0.6 |
43.6 |
- |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
16,0 |
0,2 |
H2S |
- |
- |
5.0 |
8.0 |
- |
- |
99,0 |
- |
99,0 |
- |
4,0 |
CH4 |
0.3 |
- |
36.8 |
10.5 |
10.3 |
0.2 |
0,3 |
27,0 |
0,3 |
34,4 |
12,0 |
ΣC2 |
7.5 |
0.3 |
25.3 |
11.2 |
15.1 |
5.7 |
0,4 |
21,0 |
0,4 |
34,3 |
19,5 |
C3H6 |
- |
- |
5.8 |
14.7 |
- |
- |
- |
- |
- |
10,5 |
3,0 |
C3H8 |
37.6 |
9.3 |
13.7 |
11.8 |
16.0 |
31.9 |
- |
41,0 |
- |
0,4 |
21,5 |
C4H8 |
- |
- |
3.4 |
10.6 |
- |
1.2 |
- |
- |
- |
2,8 |
14,3 |
i-C4H10 |
11.7 |
9.6 |
1.6 |
15.8 |
11.1 |
20.0 |
- |
3,8 |
- |
- |
19,5 |
н-C4H10 |
26.4 |
41.2 |
4.8 |
6.1 |
3.9 |
35.2 |
- |
7,0 |
- |
1,6 |
- |
i-C5H10 |
7.5 |
14.3 |
0.9 |
7.4 |
- |
3.4 |
- |
- |
- |
- |
- |
ΣC5H10 |
- |
- |
0.6 |
1.4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
н-C5H12 |
6.1 |
14.0 |
1.1 |
0.9 |
- |
1.8 |
- |
- |
- |
- |
- |
C6+ |
1.5 |
11.3 |
- |
1.0 |
- |
0.6 |
- |
- |
- |
- |
- |
Рис. 1.2. Поточная схема НПЗ 1
Рис. 1.3. Поточная схема НПЗ 2
Рис. 1.4. Поточная схема НПЗ 3
Сокращенные наименования нефтепродуктов на поточных схемах НПЗ:
А – асфальт
Ал – алкилат
Б – бензиновая фракция
БНЗ – бензол
БТ – битум
Г – газ
ГС – газ стабилизации
ГФ – гексановая фракция
ДТ (З) – дизельное топливо зимнее
ДТ (Л) – дизельное топливо летнее
ИЗ – изомеризат
К – кокс
КО – крекинг-остаток
КСЖ – кокс сжигаемый
КТ – компонент котельного топлива
ЛГ – легкий газойль
НС – нефть сырая
ОС – остаток гидрокрекинга
ОТ – отгон битумный
ПЖ – парафин жидкий
S – сера
СГ – сухой газ
СП – смолы пиролизные
Т – толуол
ТГ – тяжелый газойль
ТМА – тяжелый мотоалкилат
ТУ – технический углерод