- •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
9.5 Параметри контролю і регулювання на установці
Основними параметрами, які впливають на степінь зневоднення і знесолення нафти є наступні:
- температура і тиск в електродегідраторі;
- рівень соленої води в електродегідраторі;
- рівномірність подачі деемульгатора і розчину лугу.
9.5.1 Температура і тиск в електродегідраторі
Температура в електродегідраторі залежить від їх типу і якості підготовленої нафти на промислі. Звичайно температура в електродегідраторі складає 90-120 °С, але при знесоленні і зневодненні високосмолистих нафт і погано підготовлених на промислах температуру необхідно підвищити до130-150 °С. При підвищенні температури зростає електропровідність емульсії, сила струму і навантаження на ізолятори. Температура в електродегідраторі регулюється кількістю водяної пари, яка подається в теплообмінник Т-2. Підвищений тиск в електродегідраторі створюють для зменшення газовиділення і пароутворення. Надлишковий тиск в апаратах зменшується за рахунок запобіжного клапану.
9.5.2 Рівень соленої води в електродегідраторі
В електродегідраторах завжди підтримується певний рівень соленої води з метою розвантаження піделектродного і електродного просторів. Так як у соленій воді міститися деемульгатор, то в ній відокремлюються найбільш великі краплі води з емульсії. Рівень води залежить від типу електродегідратора і складає 0,5-2 м.
9.5.3 Рівномірність подачі деемульгатору і розчину лугу
Від рівномірності подачі деемульгатора залежить інтенсивність відокремлення води від нафти в першій і другій зонах. Деемульгатор подається у вигляді 0,05-2,0 % розчинів. Від рівномірності подачі розчину лугу залежить робота ізоляторів і корозія устаткування. Концентрація лугу складає 2-5 %, його витрата на 1 т нафти складає приблизно 50 г.
10 Переробка нафти
10.1 Класифікація методів переробки нафти
Нафта складається з чотирьох груп вуглеводнів, які відрізняються за молярними масами і температурами кипіння. Тому для одержання з нафти продуктів, використовують первинні і вторинні методи. Первинні методи основані на розділенні на фракції залежно від їх температури кипіння. До вторинних методів переробки нафти відносяться деструктивні процеси очищення нафтопродуктів. Деструктивні процеси основані на хімічній зміні складу нафтопродуктів під дією температури, тиску і каталізатора. За допомогою цих методів одержують задану якість продуктів і в більшій кількості, ніж при первинній переробці нафти. Вони поділяються на термічні і каталітичні. До термічних відносяться: піроліз, коксування, термічний крекінг. До каталітичних відносяться каталітичний реформінг, каталітичний крекінг, гідрокрекінг.
Процеси очищення служать для вилучення з нафтопро-дуктів небажаних компонентів, а саме асфальтосмолистих речовин, поліциклічних ароматичних вуглеводнів, сірчаних і азотних сполук, твердих парафінових вуглеводнів. До цих процесів відносяться деасфальтизація, селективне очищення, депарафінізація, гідроочищення, доочищення відбілюючими глинами.