- •Министерство образования и науки
- •Введение
- •1 Висбрекинг гудрона
- •1.1 Технология процесса
- •1.2 Пример технологического расчёта процесса висбрекинга гудрона
- •1.2.1 Расчет печи висбрекинга
- •1.2.1.2 Расчет процесса горения
- •1.2.1.3 Коэффициент полезного действия печи, расход топлива
- •1.2.1.4 Определение скорости продукта на входе в печь
- •1.2.1.5 Определение поверхности нагрева радиантных труб и основные размеры камеры радиации
- •1.2.1.6 Поверочный расчет топки
- •1.2.1.7 Гидравлический расчет змеевика печи
- •1.2.3 Расчет реакционной камеры
- •1.2.3.1 Материальный баланс
- •1.2.3.2 Тепловой баланс реакционной камеры
- •1.2.3.3 Геометрические размеры реакционной камеры
- •1.2.4 Варианты заданий для расчета процесса висбрекинга представлены в таблице а1
- •2 Получение нефтяных битумов
- •2.1 Технология процесса
- •2.2 Пример технологического процесса производства битума
- •2.2.1 Материальный баланс окислительной колонны
- •2.2.2 Тепловой баланс окислительной колонны
- •2.2.3 Геометрические размеры колонны
- •2.2.4 Варианты заданий для расчета колонны окисления производства битума представлены таблице а2.
- •3 Пиролиз углеводородного сырья
- •3.1 Технология процесса
- •3.2 Пример технологического расчета процесса пиролиза
- •3.2.1 Материальный баланс процесса
- •3.2.2 Тепловая нагрузка печи, кпд печи и расход топлива
- •3.2.3 Определение температуры дымовых газов, покидающих камеру радиации
- •3.2.4 Определение поверхности нагрева реакционного змеевика
- •3.2.5 Время пребывания парогазовой смеси в реакционном (радиантном) змеевике
- •3.2.6 Потеря напора в реакционном (радиантном) змеевике печи
- •3.3 Варианты заданий для расчета процесса пиролиза представлены в таблице а3.
- •4 Установка замедленного коксования
- •4.1 Технология процесса
- •4.2 Пример технологического расчета процесса замедленного коксования
- •4.2.1 Материальный баланс реактора
- •4.2.2 Расчет высоты и рабочего объема одного реактора
- •4.2.3 Определение общей продолжительности цикла процесса, составление графика работы реакторов
- •4.2.4 Тепловой баланс реактора
- •4.2.5 Определение скорости паров из реактора
- •4.2.6 Определение давления верха реактора
- •4.3 Варианты заданий для расчета процесса замедленного коксования приведены в таблице п4.
- •5 Процесс термоконтактного коксования
- •5.1 Технология процесса
- •5.2 Пример технологического расчета процесса термоконтактного коксования
- •5.2.1 Расчет реактора установки коксования в кипящем слое коксового теплоносителя
- •5.2.2 Расчет коксонагревателя установки коксования в кипящем слое теплоносителя
- •5.2.3 Материальный баланс процесса коксования
- •5.3 Варианты заданий для расчета реакторного блока термоконтактного коксования представлены в таблице а5.
- •6 Процесс получения нефтяных пеков
- •6.1 Технология процесса
- •6.2 Пример технологического расчета процесса получения нефтяных пеков
- •6.2.1 Материальный баланс установки
- •6.2.2 Расчёт реактора
- •6.2.3 Расчёт температуры верха реактора
- •6.2.4 Определение скорости паров на верху реактора
- •6.3 Варианты заданий для расчета реакторного блока производства нефтяных пеков представлены в таблице а6.
- •7 Процесс газификации твердых топлив и нефтяных остатков
- •7.1 Технология процесса
- •7.2 Пример технологического расчета процесса газификации кокса
- •7.2.1 Определение состава получаемого газа
- •7.2.1.1 Тепловой баланс процесса
- •7.2.1.2 Материальный баланс процесса
- •7.3 Варианты заданий для расчета процесса газификации представлены в таблице а7. Список литературы
- •Приложение а
- •Содержание
- •Редактор л.А. Маркешина
- •450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1
7.3 Варианты заданий для расчета процесса газификации представлены в таблице а7. Список литературы
1 Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти: учеб. пособие для вузов. – М.: Химия, 1987. – 352 с.
2 Жирнов Б.С. Технологический расчет нагревательных трубчатых печей: учеб. пособие. Уфа: Изд. Уфимского нефтяного института, 1987 г.- 55 с.
3 Сарданашвили А. Г., Львова А. И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.-2-е изд., - М.: Химия, 1980. – 256с.
4 Мухина Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья. – М.: Химия, 1987. – 240 с.
5 Кузнецов А.А., Кагерманов С.М. и др. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1974. – 343 с.
6 Дубовкин Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам углеводородных топлив и их продуктов сгорания. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. – 288 с.
7 Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 448 с.
8 Гун Р.Б. Нефтяные битумы – М.: Химия, 1983. – 504 с.
9 Грудников И.Б. Производство нефтяных битумов. – М.: Химия, 1983. – 223 с.
10 Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М.: ГРФМЛ, 1972. – 720 с.
11 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
12 Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. – М.: Химия, 1973. – 296 с.
13 Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. – М.: Химия, 1966. – 264 с.
14 Кретинин М.В., Фасхутдинов Р.А., Абызгильдин Ю.М. Проектирование установок замедленного коксования. - Уфа: Изд. УНИ, 1982. – 70 с.
Приложение а
Таблица А1 – Варианты заданий для расчета процесса висбрекинга
|
Вариант |
Производительность, тыс. т/год |
Температура крекинга, 0С |
Глубина крекинга сырья |
|
1 |
450 |
470 |
30 |
|
2 |
500 |
480 |
35 |
|
3 |
550 |
490 |
40 |
|
4 |
600 |
500 |
45 |
|
5 |
650 |
480 |
35 |
|
6 |
700 |
470 |
40 |
|
7 |
750 |
470 |
45 |
|
8 |
800 |
480 |
30 |
|
9 |
450 |
490 |
35 |
|
10 |
500 |
500 |
40 |
|
11 |
550 |
480 |
45 |
|
12 |
600 |
470 |
30 |
|
13 |
650 |
480 |
35 |
|
14 |
700 |
490 |
40 |
|
15 |
750 |
500 |
35 |
|
16 |
800 |
480 |
40 |
|
17 |
450 |
480 |
45 |
|
18 |
500 |
490 |
35 |
|
19 |
550 |
500 |
40 |
|
20 |
600 |
480 |
45 |
|
21 |
650 |
480 |
30 |
|
22 |
700 |
490 |
35 |
|
23 |
750 |
500 |
40 |
|
24 |
800 |
480 |
45 |
|
25 |
600 |
480 |
30 |
|
26 |
500 |
490 |
35 |
|
27 |
450 |
500 |
40 |
|
28 |
800 |
500 |
40 |
|
29 |
450 |
480 |
45 |
|
30 |
500 |
480 |
35 |
Таблица А2 – Варианты заданий для расчета колонны окисления производства битума
|
Вариант |
Марка получаемого битума |
Производительность установки по сырью, тыс.т/год |
Температура окисления, °С |
Количество дней работы |
Расход воздуха, % масс. |
|
1 |
БНД 200/300 |
150 |
240 |
200 |
9 |
|
2 |
БНД 130/200 |
170 |
230 |
220 |
13 |
|
3 |
БНД 90/130 |
190 |
220 |
220 |
9 |
|
4 |
БНД 60/90 |
210 |
240 |
230 |
12 |
|
5 |
БНД 40/60 |
230 |
220 |
200 |
11 |
|
6 |
БНД 200/300 |
250 |
225 |
250 |
10 |
|
7 |
БНД 130/200 |
150 |
225 |
240 |
9 |
|
8 |
БНД 90/130 |
170 |
230 |
200 |
13 |
|
9 |
БНД 60/90 |
190 |
240 |
180 |
10 |
|
10 |
БНД 40/60 |
210 |
245 |
250 |
12 |
|
11 |
БНД 200/300 |
230 |
250 |
230 |
9 |
|
12 |
БНД 130/200 |
250 |
250 |
200 |
10 |
|
13 |
БНД 90/130 |
150 |
250 |
220 |
12 |
|
14 |
БНД 60/90 |
170 |
260 |
240 |
13 |
|
15 |
БНД 40/60 |
190 |
250 |
250 |
9 |
|
16 |
БНД 200/300 |
210 |
265 |
300 |
11 |
|
17 |
БНД 130/200 |
230 |
275 |
280 |
12 |
|
18 |
БНД 90/130 |
250 |
275 |
260 |
9 |
|
19 |
БНД 60/90 |
150 |
245 |
300 |
13 |
|
20 |
БНД 40/60 |
170 |
275 |
250 |
13 |
|
21 |
БНД 200/300 |
190 |
240 |
280 |
9 |
|
22 |
БНД 130/200 |
210 |
230 |
300 |
10 |
|
23 |
БНД 90/130 |
230 |
240 |
240 |
11 |
|
24 |
БНД 60/90 |
250 |
260 |
200 |
12 |
|
25 |
БНД 40/60 |
150 |
270 |
210 |
9 |
|
26 |
БНД 200/300 |
190 |
240 |
280 |
9 |
|
27 |
БНД 130/200 |
210 |
230 |
300 |
10 |
|
28 |
БНД 90/130 |
230 |
240 |
240 |
11 |
|
29 |
БНД 60/90 |
250 |
260 |
200 |
12 |
|
30 |
БНД 40/60 |
150 |
270 |
210 |
9 |
Таблица А3 – Варианты заданий для расчета процесса пиролиза углеводородного сырья
|
Вариант |
Сырье |
Производительность печи по сырью, т/год |
Количество дней работы в году |
Температура процесса, °С |
Время контакта, с |
|
1 |
Этан |
20000 |
310 |
840 |
0,45 |
|
2 |
Этан |
30000 |
315 |
850 |
0,5 |
|
3 |
Этан |
40000 |
320 |
860 |
0,35 |
|
4 |
Этан |
50000 |
325 |
870 |
0,35 |
|
5 |
Этан |
60000 |
330 |
870 |
0,5 |
|
6 |
Этан |
70000 |
335 |
880 |
0,25 |
|
7 |
Этан |
80000 |
340 |
880 |
0,4 |
|
8 |
Этан |
100000 |
310 |
900 |
0,25 |
|
9 |
Этан |
20000 |
315 |
910 |
0,4 |
|
10 |
Этан |
30000 |
320 |
860 |
0,45 |
|
11 |
Этан |
40000 |
325 |
870 |
0,3 |
|
12 |
Этан |
50000 |
330 |
880 |
0,25 |
|
13 |
Этан |
60000 |
335 |
910 |
0,2 |
|
14 |
Этан |
70000 |
340 |
890 |
0,2 |
|
15 |
Пропан |
80000 |
310 |
830 |
0,25 |
|
16 |
Пропан |
90000 |
315 |
830 |
0,4 |
|
17 |
Пропан |
100000 |
320 |
840 |
0,3 |
|
18 |
Пропан |
20000 |
325 |
840 |
0,5 |
|
19 |
Пропан |
30000 |
330 |
850 |
0,2 |
|
20 |
Пропан |
40000 |
335 |
850 |
0,35 |
|
21 |
Пропан |
50000 |
340 |
860 |
0,25 |
|
22 |
Пропан |
60000 |
310 |
860 |
0,4 |
|
23 |
Пропан |
70000 |
315 |
870 |
0,45 |
|
24 |
Пропан |
80000 |
320 |
880 |
0,3 |
|
25 |
Пропан |
90000 |
325 |
880 |
0,25 |
|
26 |
Пропан |
100000 |
330 |
890 |
0,2 |
|
27 |
Пропан |
20000 |
335 |
860 |
0,3 |
|
28 |
Пропан |
30000 |
340 |
880 |
0,4 |
|
29 |
Бензин |
50000 |
310 |
860 |
0,2 |
|
30 |
Бензин |
70000 |
315 |
840 |
0,3 |
|
31 |
Бензин |
80000 |
320 |
865 |
0,2 |
|
32 |
Бензин |
90000 |
325 |
845 |
0,3 |
|
33 |
Бензин |
100000 |
330 |
835 |
0,4 |
|
34 |
Бензин |
20000 |
335 |
850 |
0,3 |
|
35 |
Бензин |
30000 |
340 |
830 |
0,5 |
|
36 |
Бензин |
40000 |
310 |
880 |
0,2 |
|
37 |
Бензин |
50000 |
315 |
850 |
0,4 |
Таблица А4 – Варианты заданий для расчета процесса коксования
|
Вариант |
Производи-тельность установки по сырью, тыс. т/год |
Параметры работы реактора | |||
|
Темпера-тура вторичного сырья, °С |
Время работы, дни |
Расход турболизатора (в.п.), % |
Выход кокса, % масс. | ||
|
1 |
800 |
500 |
310 |
2 |
35 |
|
2 |
600 |
490 |
315 |
3 |
30 |
|
3 |
700 |
500 |
320 |
4 |
40 |
|
4 |
800 |
470 |
325 |
2,5 |
45 |
|
5 |
900 |
480 |
330 |
1,8 |
50 |
|
6 |
650 |
51 |
335 |
3 |
28 |
|
7 |
660 |
490 |
340 |
3,2 |
33 |
|
8 |
680 |
470 |
310 |
2 |
29 |
|
9 |
710 |
500 |
315 |
3 |
42 |
|
10 |
720 |
490 |
320 |
4 |
38 |
|
11 |
740 |
500 |
325 |
2,5 |
30 |
|
12 |
760 |
470 |
330 |
1,8 |
35 |
|
13 |
800 |
480 |
335 |
3 |
30 |
|
14 |
820 |
51 |
340 |
3,2 |
40 |
|
15 |
830 |
490 |
310 |
2 |
45 |
|
16 |
650 |
470 |
315 |
3 |
50 |
|
17 |
660 |
480 |
320 |
4 |
28 |
|
18 |
680 |
470 |
325 |
2,5 |
33 |
|
19 |
710 |
500 |
330 |
1,8 |
29 |
|
20 |
720 |
480 |
335 |
3 |
42 |
|
21 |
740 |
490 |
340 |
3,2 |
38 |
|
22 |
760 |
500 |
310 |
2 |
30 |
|
23 |
800 |
510 |
315 |
3 |
28 |
|
24 |
820 |
520 |
320 |
4 |
33 |
|
25 |
830 |
500 |
325 |
2,5 |
29 |
|
26 |
550 |
490 |
330 |
1,8 |
42 |
|
27 |
600 |
480 |
335 |
3 |
38 |
|
28 |
650 |
470 |
340 |
3,2 |
30 |
|
29 |
700 |
470 |
310 |
2 |
35 |
|
30 |
750 |
500 |
315 |
2,5 |
30 |
Таблица А5 – Варианты заданий для расчета процесса термоконтактного коксования
|
Вариант |
Производи-тельнось установки по сырью, тыс т/год |
Параметры работы реактора |
Параметры работы коксонагревателя | ||
|
Темпера-тура в слое, °С |
Продолжитель-ность пребывания кокса в реакторе, мин |
Темпера-тура в слое, °С |
Длительность пребывания теплоносителя в коксонагревателе, мин | ||
|
1 |
800 |
530 |
6 |
600 |
10 |
|
2 |
600 |
490 |
4 |
610 |
9 |
|
3 |
700 |
500 |
5 |
620 |
8 |
|
4 |
800 |
510 |
6 |
630 |
9 |
|
5 |
900 |
515 |
7 |
640 |
10 |
|
6 |
650 |
520 |
8 |
650 |
11 |
|
7 |
660 |
530 |
4 |
660 |
12 |
|
8 |
680 |
540 |
5 |
670 |
13 |
|
9 |
710 |
550 |
6 |
680 |
8 |
|
10 |
720 |
510 |
7 |
690 |
9 |
|
11 |
740 |
520 |
8 |
700 |
10 |
|
12 |
760 |
500 |
4 |
600 |
11 |
|
13 |
800 |
515 |
5 |
610 |
12 |
|
14 |
820 |
520 |
6 |
620 |
13 |
|
15 |
830 |
530 |
7 |
630 |
8 |
|
16 |
650 |
520 |
8 |
640 |
9 |
|
17 |
660 |
510 |
4 |
650 |
10 |
|
18 |
680 |
535 |
5 |
660 |
11 |
|
19 |
710 |
500 |
6 |
670 |
12 |
|
20 |
720 |
480 |
7 |
680 |
13 |
|
21 |
740 |
490 |
8 |
690 |
8 |
|
22 |
760 |
500 |
4 |
700 |
9 |
|
23 |
800 |
510 |
5 |
600 |
10 |
|
24 |
820 |
520 |
6 |
610 |
11 |
|
25 |
830 |
530 |
7 |
620 |
12 |
|
26 |
550 |
540 |
8 |
630 |
13 |
|
27 |
600 |
520 |
4 |
640 |
9 |
|
28 |
650 |
530 |
5 |
650 |
10 |
|
29 |
700 |
510 |
6 |
660 |
11 |
|
30 |
750 |
530 |
7 |
670 |
12 |
Таблица А6 – Варианты заданий для расчета процесса получения нефтяных пеков
|
Вариант |
Производи-тельность установки, тыс.т/год |
Коэффици-ент рециркуля-ции |
Высота заполнения пеком реактора, м |
Время работы установки, дни |
Температура пекования, оС |
Диаметр реактора, м |
|
1 |
360 |
1,10 |
10,5 |
330 |
420 |
5,0 |
|
2 |
370 |
1,15 |
11,0 |
320 |
430 |
4,0 |
|
3 |
380 |
1,18 |
12,0 |
300 |
440 |
4,5 |
|
4 |
350 |
1,23 |
14,5 |
250 |
450 |
6,0 |
|
5 |
390 |
1,25 |
15,0 |
340 |
425 |
3,0 |
|
6 |
400 |
1,30 |
11,5 |
360 |
435 |
5,0 |
|
7 |
369 |
1,10 |
15,0 |
310 |
455 |
3,5 |
|
8 |
377 |
1,15 |
14,0 |
325 |
445 |
5,5 |
|
9 |
373 |
1,18 |
12,5 |
315 |
420 |
5,0 |
|
10 |
389 |
1,23 |
12,0 |
335 |
430 |
4,0 |
|
11 |
386 |
1,25 |
10,0 |
325 |
440 |
4,5 |
|
12 |
358 |
1,30 |
10,5 |
300 |
450 |
6,0 |
|
13 |
397 |
1,10 |
11,0 |
330 |
425 |
3,0 |
|
14 |
392 |
1,15 |
12,0 |
320 |
435 |
5,0 |
|
15 |
401 |
1,18 |
14,5 |
300 |
455 |
3,5 |
|
16 |
377 |
1,23 |
15,0 |
250 |
445 |
5,5 |
|
17 |
373 |
1,25 |
11,5 |
340 |
420 |
5,0 |
|
18 |
389 |
1,30 |
15,0 |
360 |
430 |
4,0 |
|
19 |
386 |
1,10 |
14,0 |
310 |
440 |
4,5 |
|
20 |
358 |
1,15 |
12,5 |
325 |
450 |
6,0 |
|
21 |
397 |
1,18 |
12,0 |
315 |
425 |
3,0 |
|
22 |
392 |
1,23 |
10,0 |
335 |
435 |
5,0 |
|
23 |
401 |
1,25 |
10,5 |
325 |
455 |
3,5 |
|
24 |
360 |
1,30 |
11,0 |
300 |
445 |
5,5 |
|
25 |
370 |
1,10 |
12,0 |
320 |
420 |
5,0 |
|
26 |
380 |
1,15 |
14,5 |
300 |
430 |
4,0 |
|
27 |
350 |
1,18 |
15,0 |
250 |
440 |
4,5 |
|
28 |
390 |
1,23 |
11,5 |
340 |
450 |
6,0 |
|
29 |
400 |
1,25 |
15,0 |
360 |
425 |
3,0 |
|
30 |
369 |
1,30 |
14,0 |
310 |
435 |
5,0 |
|
31 |
386 |
1,10 |
12,5 |
325 |
455 |
3,5 |
|
32 |
358 |
1,15 |
12,0 |
315 |
445 |
5,5 |
|
33 |
397 |
1,18 |
10,0 |
335 |
430 |
3,0 |
|
34 |
392 |
1,23 |
12,5 |
325 |
420 |
5,0 |
|
35 |
378 |
1,20 |
13,5 |
300 |
440 |
4,0 |
Таблица А7 – Варианты заданий для расчета процесса газификации
|
Вариант |
Производи-тельность установки, тыс. т/год |
Содержание метана в получаемом газе, % об. |
Состав дутья О2/N2 |
Температура газификации, оС |
Соотношение пар:кокс |
Выход золы, % масс. |
|
1 |
360 |
0,10 |
98/2 |
950 |
0,8 |
2,0 |
|
2 |
300 |
0,15 |
99/1 |
940 |
0,9 |
1,5 |
|
3 |
310 |
0,25 |
97/3 |
930 |
1,0 |
3,0 |
|
4 |
320 |
0,30 |
96/4 |
945 |
0,8 |
2,5 |
|
5 |
326 |
0,10 |
90/10 |
955 |
0,9 |
3,0 |
|
6 |
337 |
0,15 |
98/2 |
935 |
1,0 |
3,5 |
|
7 |
331 |
0,25 |
95/5 |
960 |
0,8 |
2,0 |
|
8 |
330 |
0,30 |
98/2 |
965 |
0,9 |
2,0 |
|
9 |
349 |
0,15 |
99/1 |
950 |
1,0 |
1,5 |
|
10 |
342 |
0,25 |
97/3 |
940 |
0,8 |
3,0 |
|
11 |
347 |
0,30 |
96/4 |
930 |
0,9 |
2,5 |
|
12 |
350 |
0,10 |
90/10 |
945 |
1,0 |
3,0 |
|
13 |
351 |
0,15 |
98/2 |
955 |
0,8 |
3,5 |
|
14 |
356 |
0,25 |
95/5 |
935 |
0,9 |
2,0 |
|
15 |
358 |
0,10 |
98/2 |
960 |
1,0 |
2,0 |
|
16 |
360 |
0,15 |
99/1 |
965 |
0,8 |
1,5 |
|
17 |
365 |
0,25 |
97/3 |
950 |
0,9 |
3,0 |
|
18 |
366 |
0,30 |
96/4 |
940 |
1,0 |
2,5 |
|
19 |
370 |
0,10 |
90/10 |
930 |
0,8 |
3,0 |
|
20 |
373 |
0,15 |
98/2 |
945 |
0,9 |
3,5 |
|
21 |
378 |
0,25 |
95/5 |
955 |
1,0 |
2,0 |
|
22 |
381 |
0,30 |
98/2 |
935 |
0,8 |
2,0 |
|
23 |
384 |
0,15 |
99/1 |
960 |
0,9 |
1,5 |
|
24 |
389 |
0,25 |
97/3 |
965 |
1,0 |
3,0 |
|
25 |
390 |
0,30 |
96/4 |
950 |
0,8 |
2,5 |
|
26 |
306 |
0,10 |
90/10 |
940 |
0,9 |
3,0 |
|
27 |
312 |
0,15 |
98/2 |
930 |
1,0 |
3,5 |
|
28 |
316 |
0,25 |
95/5 |
945 |
0,8 |
2,0 |
|
29 |
319 |
0,15 |
98/2 |
955 |
0,9 |
2,0 |
|
30 |
324 |
0,25 |
99/1 |
935 |
1,0 |
1,5 |
|
31 |
322 |
0,30 |
97/3 |
960 |
0,9 |
3,0 |
|
32 |
328 |
0,10 |
96/4 |
965 |
0,8 |
2,5 |
|
33 |
330 |
0,15 |
90/10 |
950 |
1,0 |
3,0 |
|
34 |
334 |
0,25 |
98/2 |
940 |
1,0 |
3,5 |
|
35 |
340 |
0,21 |
95/5 |
955 |
0,9 |
2,0 |
