Материал: Kursovaya

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИИ НЕФТИ И ГАЗА»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Химическая технология топлива и углеродных материалов. Часть 1»

на тему:

«Установка АВТ для переработки высокосернистой нефти мощностью 4,7 млн т в год»

Выполнил: студ. гр. БТПп-16-01 А.Р.Валиева

Проверил: доцент каф. ТНГ Р.Р. Фасхутдинов

Уфа

2019

Задание на проектирование

СОДЕРЖАНИЕ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 1

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 1

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 1

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИИ НЕФТИ И ГАЗА» 1

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ 1

по дисциплине «Химическая технология топлива и углеродных материалов. Часть 1» 1

на тему: 1

«Установка АВТ для переработки высокосернистой нефти мощностью 4,7 млн т в год» 1

Выполнил: студ. гр. БТПп-16-01 А.Р.Валиева 1

Проверил: доцент каф. ТНГ Р.Р. Фасхутдинов 1

Уфа 1

2019 1

Задание на проектирование 2

7

ВВЕДЕНИЕ 7

1 Технологический расчет 9

1.1Характеристика перерабатываемых нефтей 9

1.2 Расчет значений средних температур кипения, молярных масс и плотности узких фракций 11

Продолжение таблицы 1.6 19

1.3 Выбор ассортимента получаемых продуктов 20

Марка ДТ-Л-К5 (ГОСТ 32511-2013) 21

1.4 Выбор и обоснование технологической схемы установки 22

1.5 Описание технологической схемы установки 23

1.6 Материальный баланс установки 28

1.7 Технологический расчет основной атмосферной колонны 29

1.7.1 Материальный баланс колонны 29

Распечатка 30

Бланк 31

1.7.2 Расчет доли отгона сырья (ОИ) на входе в колонну 32

1.7.3 Расчет температуры вывода бокового погона в зоне вывода дизельного топлива 36

1.7.4 Расчет отпарной колонны дизельного топлива 41

1.7.5 Расчет температуры верха колонны 43

Приход тепла 45

Расход тепла 45

1.7.6 Расчет диаметра колонны 47

47

Рисунок 1.6 – К расчету диаметра колонны 47

2 Расчет и подбор основных аппаратов 49

2.1 Расчет конденсатора воздушного охлаждения 49

2.2 Расчет атмосферной печи 51

2.3 Расчет теплообменника «РТ-нефть» 52

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55

6 ГОСТ 10227-86. Топлива для реактивных двигателей. Технические условия. 55

7 ГОСТ 32513-2013. Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия. 55

8 ГОСТ 32511-2013. Топливо дизельное. Технические условия. 55

Введение

Технологические установки перегонки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компонентов товарных нефтепродуктов. Они составляют основу всех НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов, и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья.

Процессы перегонки нефти осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.

В зависимости от направления использования фракций установки перегонки нефти принято именовать топливными, масляными или топлив- но-масляными и соответственно этому – варианты переработки нефти.

Современные процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ-AT, ЭЛОУ-АВТ, ЭЛОУ-АВТ-вторичная перегонка и т.д.

На установках AT осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракций и мазута.

Перегонку стабилизированных нефтей постоянного состава с небольшим количеством растворенных газов, относительно невысоким содержанием бензина и выходом фракций до 350 °С не более 45 % энергетически наиболее выгодно осуществлять на установках (блоках) AT по схеме с однократным испарением, то есть с одной сложной ректификационной колонной с боковыми отпарными секциями.

Для перегонки легких нефтей с высоким содержанием растворимых газов и бензиновых фракций, и фракций до 350 °С целесообразно применять атмосферную перегонку двукратного испарения, то есть установки с предварительной отбензинивающей колонной и сложной ректификационной колонной с боковыми отпарными секциями для разделения частично отбензиненной нефти на топливные фракции и мазут.

Установки ВТ предназначены для перегонки мазута. Получаемые на них газойлевые, масляные фракции и гудрон используют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) их переработки с получением топлив.

В процессах вакуумной перегонки мазута по топливному варианту преимущественно используют схему однократного испарения, применяя одну сложную ректификационную колонну с выводом дистиллятных фракций через отпарные колонны или без них.

Существенные экономические преимущества достигаются комбинированием AT и АВТ (или ЭЛОУ-AT и ЭЛОУ-АВТ) с другими технологическими процессами, такими как газофракционирование, гидроочистка топливных и газойлевых фракций, каталитический риформинг, каталитический крекинг, очистка масляных фракций и т.д.

1 Технологический расчет

1. Характеристика перерабатываемых нефтей

Нефтегазоносность Оренбургской области связана с каменноугольными, девонскими и пермскими отложениями. Основные запасы нефти приурочены к каменноугольным отложениям. Запасы девонских отложений составляют около 20, а пермских - около 5 % от общин промышленных запасов нефти всей области. 

До 1969 г. было открыто свыше 40 нефтяным и нефтегазоносных место-рождений, а также 15 чисто газовых. 

Все нефти являются в основном сернистыми и высокосернистыми. Содержание серы в большинстве из них составляет от 1,3 % и выше и доходит в некоторых нефтях до 5,0 % (красноярская и родинская нефти); при этом содержание смол силикагелевых колеблется от 8 до 25 %. Отличаются в этом отношении нефти таких вновь открытых месторождений как, Никольское, Бобровское окского надгоризонта и Пономаревское. В них содержание серы лежит в пределах от 0,8 до 1,1 %, а смол силикагелевых не превышает 5,0 %. Содержание парафина во всех нефтях колеблется в пределах от 2 до 6 %. 

Для всех исследованных нефтей выход светлых нефтепродуктов колеблется в больших пределах и составляет от 12 до 38 %, (фракции до 200 °С) и от 27 до 65 % (фракции до 350 °С). 

Бензиновые дистилляты нефтей Оренбургской области отличаются невысокими октановыми числами. Фракция 28-200 °С характеризуется октановым числом 34-48 в чистом виде и содержанием серы лежащим в пределах от 0,006 до 0,3 %. Таким образом, бензиновые фракции являются лишь компонентами автомобильных бензинов.

Легкие керосиновые дистилляты при температуре начала кристаллизации -60 °С из большинства нефтей Оренбургской области обладают завышенным со-держанием общей или меркаптановой серы. Керосиновые дистилляты, полученные из тархановской нефти по высоте некоптящего пламени (20-23 мм) отвечают требованиям ГОСТ на осветительные керосины. Аналогичные керосиновые фракции, выделенные из остальных нефтей, имеют высоту некоптящего пламени ниже 20 мм. 

Содержание серы в рассматриваемых фракциях всех нефтей выше требований, предъявляемых техническими нормами.

Дизельные топлива и их компоненты разного фракционного состава имеют цетановые числа порядка 50-61 и температуру застывания, отвечающую требованиям ГОСТ на летние сорта топлив. Содержание серы в некоторых дизельных дистиллятах ряда нефтей очень высокое и достигает 1,7-2,3 %. Для получения топлив кондиционных качеств необходима специальная очистка. После карбамидной депарафинизации фракции 240-350 °С из пономаревской нефти могут быть получены компоненты зимних и арктических дизельных топлив с температурой застывания 58-60 °С. 

Из большинства нефтей области можно получить топочные мазуты марок 40, 100 и 200. Из родинской, пономаревской и султангуловской нефтей могут быть получены также флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12. 

Суммарное потенциальное содержание базовых дистиллятных и остаточных масел с индексом вязкости 85 и выше составляет 12-27 %. Самое большое содержание базовых масел (27 %) в пономаревской нефти.

Таблица 1.1 – Основные физико-химические свойства пономаревской нефти

Таблица 1.2 – Основные физико-химические свойства тархановской нефти

1.2 Расчет значений средних температур кипения, молярных масс и плотности узких фракций

Таблица 1.3 – Содержание узких фракций в пономаревской нефти

Таблица 1.4 – Содержание узких фракций в тархановской нефти