
- •Введение
- •Ι. Разработка поточной схемы завода по переработке правдинской нефти.
- •1.1. Характеристика нефти нефтепродуктов
- •Таблица 1.3. Характеристики автомобильных бензинов (ГОСТ 2084-77)
- •Фракционный состав
- •Таблица 1.5.Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200 0С
- •Таблица 1.9. Характеристика дизельных топлив
- •1.2. Обоснование выбора поточной схемы завода
- •1.3. Описание и расчет материальных балансов установок и завода в целом
- •1.3.1. .Установка ЭЛОУ-АВТ
- •1.3.2. Установка каталитического крекинга гудрона
- •1.3.3. Установка каталитического крекинга вакуумного газойля
- •1.3.4. Установка гидрокрекинга
- •1.3.5. Установка гидроочистки керосина
- •1.3.6. Установка гидроочистки дизельного топлива
- •1.3.7. Установка вторичной перегонки бензина.
- •1.3.8. Установки каталитического риформинга
- •1.3.9. Установка депарафинизации.
- •1.3.10. Установка изомеризации
- •1.3.11. Газофракционирующая установка
- •1.3.12. Установка алкилирования
- •1.3.13. Баланс водорода
- •1.3.14. Сводный материальный баланс завода
- •2. Технологический расчёт установки вакуумной перегонки мазута.
- •2.2. Расчет аппаратов вакуумного блока установки АВТ
- •Уточнение температур на тарелках отбора боковых погонов.
- •2.2.2. Расчёт трубчатой печи.
- •2.2.3. Расчёт теплообменных аппаратов.
- •2.2.4. Расчёт аппарата воздушного охлаждения.
- •2.2.5. Подбор технологического насоса.
- •Список литературы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Использование такой схемы вызвано необходимостью получения максимального выхода бензина. Используя оптимальный подбор мощностей отдельных установок возможно достижение благоприятных соотношений выходов автобензина, дизельного и реактивного топлив при обеспечении высокого качества последних.
1.3. Описание и расчет материальных балансов установок и завода в целом
1.3.1. .Установка ЭЛОУ-АВТ
Назначение процесса: разделение нефти на фракции для последующей переработки или использования как товарных нефтепродуктов.
В основе процесса лежит перегонка – физическое разделение нефти на составные части, именуемые фракциями.
Сырая нефть поступает в электодегидраторы установки ЭЛОУ, где проводится обезвоживание и обессоливание с применением деэмульгатора. Затем обессоленная и обезвоженная нефть подается на перегонку в атмосферную колонну. Отметим, что для перегонки легких нефтей, к которым относится правдинская нефть, (высокий выход фракций до 350 0С, повышенное содержание растворенных газов и бензиновых фракций) целесообразно применять установки АТ двухкратного испарения. Предпочтительной является схема с предварительной ректификационной колонной частичного отбензинивания нефти и последующей перегонкой остатка в сложной атмосферной колонне. В первой атмосферной колонне происходит частичное отбензинивание нефти с целью уменьшения нагрузки технологических печей по парам. Уходящие сверху этой колонны углеводородный газ конденсируют и охлаждают. Во второй атмосферной колонне происходит разделение отбензиненной нефти на бензиновую фракцию НК-180 0С, керосиновую фракцию 180-240 0С, дизельную фракцию 240-350°С и остаток, разделяющийся в вакуумной колонне на вакуумный газойль 350-500°С (сырье процесса каталитического крекинга) и гудрон>500°С (сырье процесса каталитического крекинга).
На современных НПЗ установки АВТ являются головными во всей технологической цепи переработки нефти, определяют мощность завода в целом и от работы этих установок зависит качество и выход компонентов топлив, а также сырья для вторичных процессов. Мощности действующих сейчас АВТ колеблются от 0,5 до 10 млн. т/год, наиболее распространены установки единичной мощности 6-8 млн. т/год.
Учитывая то обстоятельство, что по заданию мощность завода по переработке правдинской нефти составляет 6 млн. т/год, для нормальной работы необходимо постоить одну установку первичной перегонки мощностью 6 млн. т/год.
16
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Направление потоков:
у/в газ – на ГФУ предельных газов, фракция НК-180 – на установку вторичной перегонки бензина,
фракция 180-240 – на установку гидроочистки керосина, фракция 240-350 – на установку гидроочистки дизельного топлива, фракция 350-500 – на установку каталитического крекинга FCC остаток >500 – на установку каталитического крекинга R2R,
В таблице 1.12. представлен общий материальный баланс этих установок из расчета, что число рабочих дней в году 340 [8]. Выход отдельных фракций в %масс. взят на основании разгонки ИТК правдинской нефти [ 2].
Таблица 1.12. Материальный баланс установки ЭЛОУ - АВТ
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
|
|
|
|
|
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
нефть сырая |
100,00 |
6000,00 |
17647,06 |
735294,12 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
6000,00 |
17647,06 |
735294,12 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ |
1,56 |
93,60 |
275,29 |
11470,59 |
2 |
фр. НК-180 |
22,42 |
1345,20 |
3956,47 |
164852,94 |
3 |
фр. 180-240 |
10,79 |
647,40 |
1904,12 |
79338,24 |
4 |
фр. 240-350 |
17,26 |
1035,60 |
3045,88 |
126911,76 |
5 |
фр. 350-500 |
21,60 |
1296,00 |
3811,76 |
158823,53 |
6 |
гудрон |
26,27 |
1576,20 |
4635,88 |
193161,76 |
7 |
потери |
0,10 |
6,00 |
17,65 |
735,29 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
6000,00 |
17647,06 |
735294,12 |
1.3.2. Установка каталитического крекинга гудрона
В процессе каталитического крекинга гудрон превращается в бензин, газ, кокс и газойлевые фракции. Целевым продуктом является бензин с октановым числом (в чистом виде) 90-92 по исследовательскому методу. Также образуется значительное количество газа, богатого бутан-бутиленовой фракцией (сырье для производства высокооктанового компонента бензина – алкилата). Значительная часть остальных продуктов крекинга, называемых побочными, используются для получения дополнительных количеств бензина, или для приготовления других товарных продуктов.
При проведении процесса используют микросферический цеолитсодержащий катализатор с редкоземельными элементами (лантан, празеодим, самарий), который обладает высокой активностью. В массе катализатор представляет собой сыпучий материал, легко транспортируемый потоками воздуха или паров.
17
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Преимущество каталитического крекинга перед термическим заключается, прежде всего, в возможности непосредственного получения больших выходов автомобильного бензина с высоким октановым числом, а также в возможности рационального использования значительной части побочных продуктов. К другим преимуществам каталитического крекинга по сравнению с термическим относятся: невысокое давление в реакционной зоне, умеренные количества возвращаемого в реактор рециркулирующего газойля на единицу переработанного сырья. Наибольшее распространение получил в промышленности крекинг с лифт-реактором, который способствует значительному углублению процесса переработки нефти. Мощность установок каталитического крекинга составляет 500-3000 тыс. т/год по сырью.
Промышленный процесс каталитического крекинга нефтяных остатков R2R Residual Cracking (разработан IFP) – «Один реактор плюс два регенератора с раздельной подачей воздуха и отводом дымовых газов», обеспечивает превращение труднокрекируемого сырья с коксуемостью 8-10% (по массе) и концентрацией металлов до 0,005%. Остаток >5000С правдинской нефти имеет коксуемость 9,72% и содержание ванадия 0,0014%, соответственно, он может быть переработан на этой установке. С целью повышения эффективности процесса и продления срока службы катализатора гудрон подвергается предварительной гидроочистке.
Назначение процесса: получение дополнительных количеств светлых нефтепродуктов
– высокооктанового бензина и дизельного топлива – разложением гудрона в присутствии катализатора.
Сырье: гудрон >5000C Условия: температура 510,
давление, близкое к атмосферному,
кaтализатор цеолитный микросферический с редкоземельными элементами
(d=0,1-l,5мм).
время контакта 1с.
Направление потоков:
у/в газ– на ГФУ непредельных газов, бензин – на станцию компаундирования бензина, газойли – на установку гидрокрекинга, отгон – на блок разгонки отгона,
Материальный баланс блока гидроочистки установки каталитического крекинга гудрона представлен в таблице 1.13, а самой установки – в таблице 1.14. Проектная
18
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
мощность установки 1600 тыс. т/год по сырью, число дней работы в году 320. Выходы продуктов взяты в литературе[15] и пересчитаны на массовые проценты.
Таблица 1.13. Материальный баланс блока гидроочистки
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
гудрон |
100,00 |
1576,20 |
4925,63 |
205234,38 |
2 |
водород 100% |
1,00 |
15,76 |
49,26 |
2052,34 |
|
ИТОГО: |
101,00 |
1591,96 |
4974,88 |
207286,72 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
гидроочищенный гудрон |
80,00 |
1260,96 |
3940,50 |
164187,50 |
2 |
отгон |
17,10 |
269,53 |
842,28 |
35095,08 |
3 |
у/в газ |
2,00 |
31,52 |
98,51 |
4104,69 |
4 |
сероводород |
1,50 |
23,64 |
73,88 |
3078,52 |
5 |
потери |
0,40 |
6,30 |
19,70 |
820,94 |
|
ИТОГО: |
101,00 |
1591,96 |
4974,88 |
207286,72 |
Таблица 1.14. Материальный баланс установки каталитического крекинга
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
г/о гудрон |
100,00 |
1260,96 |
3940,50 |
164187,50 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
1260,96 |
3940,50 |
164187,50 |
|
Получено: |
|
|
|
|
1 |
у/в газ + H2S |
25,27 |
318,64 |
995,76 |
41490,18 |
2 |
бензин |
38,99 |
491,65 |
1536,40 |
64016,71 |
3 |
легкий газойль |
21,21 |
267,45 |
835,78 |
34824,17 |
4 |
тяжелый газойль |
5,44 |
68,60 |
214,36 |
8931,80 |
5 |
кокс |
8,09 |
102,01 |
318,79 |
13282,77 |
6 |
потери |
1,00 |
12,61 |
39,41 |
1641,88 |
|
ИТОГО: |
100,00 |
1260,96 |
3940,50 |
164187,50 |
Таблица 1.15. Сводный материальный баланс установки
|
Наименование |
%масс. |
тыс т/год |
т/сут |
кг/час |
|
Взято: |
|
|
|
|
1 |
гудрон |
100,00 |
1576,20 |
4925,63 |
205234,38 |
2 |
водород 100% |
1,00 |
15,76 |
49,26 |
2052,34 |
19