- •Виробничі процеси та обладнання об’єктів автоматизації конспект лекцій доцента кафедри нгтт і т Гаєвої Любов Іванівни
- •1.1 Зміст і задачі дисципліни
- •1.2 Класифікація технологічних процесів
- •1.3 Хімічний і фракційний склади нафти
- •1.3.1 Парафінові вуглеводні
- •1.3.2 Нафтенові вуглеводні
- •1.3.3 Ароматичні вуглеводні
- •1.3.4 Фракційний склад нафти
- •2 Основні поняття масообмінних процесів
- •2.1 Загальні ознаки масообмінних процесів
- •2.2 Способи визначення складу фаз
- •2.3 Основне рівняння масопередачі
- •3.1 Призначення і суть процесу абсорбції
- •3.2 Використання абсорбції в нафтогазовій промисло-вості
- •3.3 Робота системи абсорбер-десорбер неперервної дії
- •3.4 Параметри контролю і регулюванню при абсорбції та десорбції
- •3.4.1 Температура в абсорбері
- •3.4.2. Тиск в абсорбері
- •3.4.3 Питома витрата абсорбенту
- •3.4.4 Рівень рідини в низу абсорбера і десорбера
- •3.4.5 Температура в десорбері
- •3.4.6 Тиск в десорбері
- •3.4.7 Рушійна сила абсорбції
- •3.4.8 Площа контакту і час контакту абсорбенту і газової суміші
- •3.5 Вимоги до абсорбентів
- •3.6 Типи абсорберів
- •4 Процес адсорбції
- •4.1 Призначення і суть процесу
- •4.2 Використання адсорбції в нафтогазовій промисло-вості
- •4.3 Робота системи адсорбер-десорбер періодичної дії
- •4.4 Робота системи адсорбер-десорбер неперервної дії
- •4.5 Параметри контролю і регулювання при адсорбції і десорбції
- •4.5.1 Температура в адсорбері
- •4.5.2 Тиск в адсорбері
- •4.5.3 Питома витрата адсорбенту
- •4.5.4 Температура в десорбері
- •4.5.5 Тиск в адсорбері
- •4.5.6 Природа газової суміші і властивості адсорбенту
- •5 Процес ректифікації
- •5.1 Призначення і суть процесу
- •5.2 Використання процесу в нафтогазовій промисло-вості
- •5.3 Будова і робота простої ректифікаційної колони
- •5.4 Будова і робота складної ректифікаційної колони
- •5.5 Параметри контролю і регулювання при ректифікації
- •5.5.1 Температура верха колони
- •5.5.2 Температура низу колони
- •5.5.3 Тиск в колоні
- •5.5.4 Температура і витрата сировини
- •5.5.5 Рівень залишку в колоні
- •5.5.6 Температура на тарілках виводу бокових фракцій
- •5.6 Матеріальний баланс ректифікаційної колони
- •5.7 Крива рівноваги фаз: її побудова та рівняння
- •5.8 Ізобарні температурні криві
- •5.9 Графічний метод визначення кількості тарілок в колоні
- •5.10 Визначення температурного режиму простої ректифікаційної колони
- •5.11 Визначення геометричних розмірів колони: діаметра і висоти
- •6 Процес екстракції
- •6.1 Призначення і суть процесу
- •6.2 Використання в нафтогазовій промисловості
- •6.3 Методи екстракції
- •6.3.1 Однократна екстракція
- •6.3.2 Багатократна екстракція
- •6.3.3 Протитічна екстракція
- •6.4 Будова і робота екстракційної колони
- •6.5 Параметри контролю і регулювання при екстракції
- •6.5.1 Температура
- •6.5.2 Співвідношення розчинник: сировина
- •6.5.3 Якість розчинника
- •6.5.4 Рівень границі розділу фаз
- •6.6 Визначення складу фаз за допомогою трикутної діаграми
- •7 Теплові процеси
- •7.1 Теплообмінні апарати
- •7.1.1 Кожухотрубні теплообмінники з нерухомим трубними решітками
- •7.1.2 Теплообмінні апарати з температурними компенсаторами
- •7.1.3 Теплообмінні апарати з плаваючою головкою (з рухомою трубною решіткою)
- •7.1.4 Теплообмінні апарати з u-подібними трубками
- •7.1.5 Теплообмінники типу «труба в трубі»
- •7.1.6 Випарники з паровим простором
- •7.1.7 Апарати повітряного охолодження
- •7.2 Класифікація і маркування апо
- •7.3 Маркування та розрахунок кожухотрубчастих теплообмінників
- •7.3.1 Маркування кожухотрубчастих теплообмінників
- •7.3.2 Розрахунок кожухотрубчастих теплообмінників
- •7.4 Трубчасті печі
- •7.5 Умовні позначення типових трубчастих печей
- •8 Товарні нафтопродукти
- •8.1 Технологічна класифікація нафт
- •8.2 Основні напрями переробки нафти
- •8.3 Класифікація і характеристика товарних нафтопродуктів
- •8.4 Палива
- •8.4.1 Карбюраторні палива
- •8.4.2 Реактивні палива
- •8.4.3 Дизельні палива
- •8.4.4 Газотурбінні палива
- •8.4.5 Котельні палива
- •8.5 Нафтові оливи
- •8.5.1 Моторні оливи
- •8.5.2 Трансмісійні оливи
- •8.5.3 Індустріальні оливи
- •8.5.4 Турбінні і компресорні оливи
- •8.5.5 Спеціальні оливи
- •8.6 Пластичні мастила
- •8.7 Парафіни, церезини, вазеліни
- •8.8 Нафтові розчинники та ароматичні вуглеводні
- •8.9 Нафтові бітуми
- •8.10 Нафтовий кокс
- •8.11 Технічний вуглець
- •8.12 Присадки до палив та олив
- •9.2 Методи руйнування нафтових емульсій
- •9.3 Будова і робота електродегідраторів
- •9.3.2 Горизонтальні електродегідратори
- •9.4 Схема електрознесолювальної установки та її опис
- •9.5 Параметри контролю і регулювання на установці
- •9.5.1 Температура і тиск в електродегідраторі
- •10.2 Первинна переробка нафти
- •10.2.1 Призначення первинної переробки і класифікація установок авт
- •10.2.2 Сировина і одержувані продукти
- •10.2.3 Принципова технологічна схема авт з трьохкратним випаровуванням і їх опис
- •10.3 Термічні процеси переробки нафти (коксування)
- •10.3.1 Призначення, і суть процесу
- •10.3.2 Механізми реакцій
- •10.3.3 Сировина і одержувані продукти
- •10.3.4 Технологічна схема установки сповільненого коксування і її опис
- •10.3.5 Параметри контролю і регулювання на установці
- •10.3.5.1 Якість сировини
- •10.3.5.2 Температура входу сировини в реактор
- •10.3.5.3 Тиск в реакторі
- •10.3.5.4 Час перебування сировини в реакторі
- •10.3.5.5 Коефіцієнт рециркуляції
- •10.4 Каталітичні процеси
- •10.4.1 Каталітичний реформінг
- •10.4.1.1 Призначення, суть і хімізм процесу
- •10.4.1.2 Сировина і одержувані продукти
- •10.4.1.3 Каталізатори
- •10.4.1.4 Принципова технологічна схема установки каталітичного риформінгу і її опис
- •10.4.2 Параметри контролю і регулювання на установці
- •10.4.2.1 Якість сировини
- •10.4.2.2 Температура на вході в реактори
- •10.4.2.3 Об’ємна швидкість подачі сировини
- •10.4.2.4 Тиск в реакторах
- •10.4.2.5 Кратність циркуляції водневмісного газу
- •10.5.2 Сировина і одержувані продукти
- •10.5.3 Каталізатор
- •10.5.4 Принципова технологічна схема установки каталітичного крекінгу з ліфт- реактором і її опис
- •10.5.5 Параметри, що впливають на процес
- •10.5.5.1 Якість сировини
- •10.5.5.2 Температура в реакторі
- •10.5.5.3 Час контакту сировини і каталізатора
- •10.5.5.4 Кратність циркуляції каталізатора
- •10.5.5.5 Тиск в реакторі
- •11 Процеси очищення продуктів
- •11.1 Процес гідроочищення
- •11.1.1 Призначення установки, суть і хімізм процесу
- •11.1.2 Сировина і одержувані продукти
- •11.1.3 Умови проведення процесу
- •11.1.4 Каталізатори
- •11.1.5 Принципова технологічна схема гідроочищення дизельного палива в паровій фазі і її опис
- •11.1.6 Параметри контролю і регулювання на установці
- •11.1.6.1 Якість сировини
- •11.1.6.2 Температура в реакторі
- •11.1.6.3 Тиск в реакторі
- •11.1.6.4 Об’ємна швидкість подачі сировини і кратність циркуляції водневмісного газу
- •11.2 Процес карбамідної депарафінізації
- •11.2.1 Призначення і суть процесу
- •11.2.2 Сировина і одержувані продукти
- •11.2.3 Параметри, що впливають на процес
- •11.2.3.1 Якість сировини
- •11.2.3.2 Склад і концентрація карбаміду
- •11.2.3.3 Співвідношення карбамід-сировина
- •11.2.3.4 Температура
- •11.2.3.5 Склад і кількість активатора та розчинника
- •11.2.3.6 Час контакту сировини з карбамідом
- •11.3 Опис технологічної схеми установки карбамідної депарафінізації дизельного палива
8.5.3 Індустріальні оливи
Індустріальні оливи призначені для змащування вузлів і механізмів різного промислового обладнання (металорізальних станків, текстильних машин, редукторів і передач прокатних станів, пресів). Такі оливи використовуються у вузлах тертя, що працюють за відносно невисоких температур і без безпосереднього контакту з гарячим повітрям або газами, тому як правило у них не містяться присадки або містяться у невеликій кількості. Технічно обґрунтованої та загальноприй-нятої класифікації індустріальних олив не існує. Позначення індустріальних олив містить групу знаків, розділених дефісом. Перша буква «И» означає індустріальна. Друга буква вказує на групу оливи за призначенням (Л - для легконавантажених вузлів, Г - для гідравлічних систем, Н – для направних ковзання, Т – для важконавантажених вузлів). Третя буква вказує на підгрупу за експлуатаційними властивостями (А, B, C, D, E). Цифра в кінці позначення вказує на клас кінематичної в’язкості оливи при 40°С, сСТ. Наприклад: И-Г-С-32; И-Л-А-7; И-Г-А-100. Поряд з цим часто зустрічаються і старі назви індустріальних олив (И-5А; И-20А;ИГП-2; ИГП-114; ИСП-40;
ИСП-300).
Асортимент індустріальних олив великий і включає понад 40 марок. Він містить оливи загального призначення (И-Л-С-5; И-5А;И-8А), оливи для легконавантажених швидкохідних механізмів (И-Л-С-10, И-Л-С-22); оливи для гідравлічних систем (ИГП-18; ИГП-72); оливи для направних ковзання станкового обладнання (И-ГН-Е-32; ИНС); оливи для важконавантажених вузлів (И-22А; И-40А); оливи для прокатних станів (Вапор 25, ПС-28, П-40); циліндрові оливи (олива 38, 52); спеціальні індустріальні оливи (ИМСп-32, МКМ-110); оливи для приладів, оливи для бурового обладнання.
8.5.4 Турбінні і компресорні оливи
Турбінні оливи призначенні для змащування і охолодження підшипників, турбоагрегатів, оливонапірних установок, гідротурбін, суднових паротурбінних установок. У зв’язку з специфічними умовами роботи до них ставляться підвищені вимоги щодо стабільності проти окислення при робочих температурах, стійкості проти утворення емульсій з водою, довготривалої роботи (декілька років) без виділення продуктів окислення. Це забезпечується глибоким очищенням олив і додаванням пакету присадок. Турбінні оливи випускаються без присадок (Т-22, Т-30, Т-46, Т-57); з присадками (Тn-22, Тn-30, Тn-46). Цифра в маркуванні оливи означає кінематичну в’язкість при 50 °С в сСт.
Компресорні оливи призначені для змащування циліндрів і клапанів компресорів, а також для герметизації камер стискування та штоків поршнів компресорів. Особливістю роботи компресорних олив є їх контакт з високотемпера-турними теплоносіями та холодоагентами. У зв'язку з цим вони повинні мати підвищену термічну та хімічну стабільність, а також задовільну рухливість за низьких температур. Випускаються компресорні оливи марок Кn-8, К-12, К-19, К-28, ХА-30, ХФ-12-16,ХФ-22-24.
8.5.5 Спеціальні оливи
До цієї групи олив відносяться оливи для гідромеханічних передач, осьові, гідравлічні, електроізоляційні, вакуумні, технологічні, медичні.
Оливи для гідромеханічних передач виконують чотири функції: передають до механічного редуктора потужність, що розвивається двигуном; змащують вузли гідропередачі і є робочою рідиною системи автоматичного управління; є робочим середовищем у фрикційних муфтах та гальмах і охолоджуючим середовищем у гідропередачах. Випускають оливи для гідромеханічних передач трьох марок: А-для гідротрансформаторів та автоматиних коробок передач та інших гідропередач, р – для системи гідропідсилювача та гідрообємних передач; МГТ – для гідромеханічних коробок передач та інших гідропередач.
Осьові оливи призначені для змащування шийок осей залізничного транспорту. Випускають осьові оливи трьох марок: Л-літня, З-зимова, С-північна.
Гідравлічні оливи призначені для передачі на відстань механічної енергії із забезпеченням зміни величини або напрямку прикладеної сили. Вони залежно від експлуатаційних властивостей поділяються на групи А, Б і В. Залежно від в’язкості при 100 °С (сСт) їх поділяють на 10 класів в’язкості: 5, 7, 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100, 150. Згідно з цим система позначень марок гідравлічних олив включає літери ”МГ” - ”мінеральна гідравлічна олива”, клас в'язкості та групу за експлуатаційними властивостями. Наприклад: МГ-22-А, МГ-5-Б, МГ-15-Б, МГ-46-В.
До електроізоляційних олив відносяться трансформаторні, конденсаторні та кабельні. Основне їх призначення – ізоляція струмонесучих частин електрообладнання, гасіння електродуги у виключателях і відведення теплоти. Найбільш масовими і розповсюдженими є трансформаторні оливи. Вони використовуються для заливки трансформаторів та оливних вимикачів. Випускають такі марки трансформаторних олив: ТКn, Т-750, Т-1500. Конденсаторні оливи застосовуються для заливки і пропитки ізоляції паперово-оливних конденсаторів. Випускають оливи двох марок: олива сірчанокислотного очищення та олива фенольного очищення.
Кабельні оливи використовуються як просочувальне та ізоляційне середовище в оливонаповнених кабелях. Випускають кабельні оливи трьох марок: КМ-25, С-220, МН-4.
Вакуумні оливи служать в якості мастильного матеріалу деталей вакуумних насосів і не повинні випаровуватися в глибокому вакуумі, що створюється вакуум-насосом. Вони не містять присадок, мають вузький фракційний склад, низьку випаровуваність, високу стабільність проти окислення. Марки вакуумних олив ВМ-1÷ВМ-6 відрізняються в’язкістю при 50 °С і температурою спалаху.
Технологічні оливи поділяються на оливи загального призначення, для виробництва хімічних волокон і пом’якшувачі шинних сумішей. До першої групи відносять оливи для пропитування шкіри, закалювальні оливи в металообробці, оливи-абсорбенти ароматичних сполук у коксохімії. До другої групи відносять оливи марок С-9, С-15 і С-25 типу індустріальної И-20 або трансформаторної, які застосовують як компоненти препаратів для засолювання у виробництві хімічних волокон. До третьої групи відносять оливи-пом’якшувачі, які входять в склад гумових сумішей при виробництві шин для надання їм еластичності і покращення формування. Це оливи-пом'якшувачі ПН-6ш і ПН-6к, оливи пластифікатори МПс, МПа.
Медичні (білі) оливи - це глибоко деароматизовані продукти без кольору, запаху та смаку. Вони випускаються двох видів – вазелінове медичне (для лікувальних цілей у чистому вигляді або в складі сумішей) і парфумерне (для виготовлення продуктів парфумерії – кремів, паст, олівців).