- •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
8.8 Нафтові розчинники та ароматичні вуглеводні
Нафтові розчинники застосовують в різних галузях промисловості для розчинення та екстракції органічних речовин. Основна кількість розчинників використовується для потреб гумово-технічної, лакофарбової, лісохімічної, оливоекстракційної промисловості, а також для знежирювання та миття металевих поверхонь.
Нафтові розчинники поділяють на низькокиплячі (бензинові), що википають до 150ºС (Б) і висококиплячі (гасові), що википають вище 150ºС (К). За вмістом відповідних груп вуглеводнів (> 50%) розчинники поділяються на групи: П – парафінові, И – ізопарафінові, Н – нафтенові, А – ароматичні, С – змішані. Позначення нафтових розчинників містить слово ”Нефрас” - ”нефтяной растворитель”(рос.), літеру, що означає групу, цифру, що означає підгрупу за вмістом ароматичних вуглеводнів та дві цифри, що означають межі википання. Наприклад: нефрас -П3-30/80. Найбільше розповсюдження знайшли наступні нафтові розчинники: нефрас-А-63/75; нефрас-С2-80/120; нефрас-С3-80/120.
До ароматичних вуглеводнів нафтового походження належать бензол, толуол, ксилоли. Їх одержують в процесі каталітичного реформінгу і використовують в нафтохімічній промисловості і як розчинники.
8.9 Нафтові бітуми
Бітуми – суміш високомолекулярних вуглеводнів і асфальто-смолистих речовин, що містять гетероатомні сполуки. Існує три способи одержання бітумів: глибоке вакуумне концентрування нафтових залишків (гудронів); виділення асфальтів деасфальтизацією гудронів; окислення залишків переробки нафти (гудронів, крекінг-залишків, екстрактів) повітрям при високій температурі. Окислені бітуми мають кращі експлуатаційні властивості ніж залишкові.
За призначенням бітуми поділяють на дорожні, будівельні, тугоплавкі (спеціальні).
Дорожні бітуми застосовують для прокладання або ремонту дорожнього покриття. Розрізняють в’язкі бітуми і рідкі. Марки в’язких бітумів наступні: БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60. В позначенні марок в’язких бітумів літери БНД – бітум нафтовий дорожній, цифри – межі глибини проникнення голки при 25 ºС, 0,1 мм. Рідкі бітуми одержують шляхом розрідження в’язких бітумів рідкими нафтопродуктами з додаванням поверхневоактивних речовин. Залежно від швидкості формування структури рідкі дорожні бітуми поділяють на три класи: швидко гуснучі (БГ 60/90, БГ 90/130); середньо гуснучі (СГ 40/70, СГ 60/90, СГ 130/200); повільно гуснучі (МГ 70/130, МГ 130/200). Цифри в класах рідких дорожних бітумів означають межі умовної в’язкості при 60 ºС.
Будівельні бітуми виробляють трьох видів: бітуми нафтові будівельні, бітуми нафтові покрівельні, бітуми нафтові ізоляційні.
Будівельні бітуми (БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10) застосовують, в основному, в якості гідроізоляційного матеріалу в гідротехнічних спорудах, для покриття труб. Перша цифра в позначенні будівельних бітумів означає температуру розм’якшення, ºС; друга цифра – глибина проникнення голки, 0,1 мм. Покрівельні бітуми (БНК 45/180, БНК 90/40, БНК 90/30) застосовують при виготовленні різних видів покрівлі в якості просочуючого і покрівного матеріалу. Їх поділяють на марки залежно від температури розм’якшення і глибини проникнення голки при 25 ºС.
Ізоляційні бітуми використовують для ізоляції трубопро-водів від грунтової корозії. Їх поділяють на марки залежно від температури розм'якшення: БНИ-ІV-3 – не нижче 65 ºС, БНИ-ІV – не нижче 75 ºС, БНИ-V – не нижче 90 ºС.
Бітуми нафтові тугоплавкі застосовують у гумово-технічній, шинній та інших галузях промисловості. Випускають тугоплавкі бітуми двох марок: А-30 – для гумово-технічної промисловості та А-10 – для шинної промисловості.