Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

С.А. АХМЕТОВ

ТЕХНОЛОГИЯ

ГЛУБОКОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ

НЕФТИ И ГАЗА

Допущ ено Министерством образования Российской Федерации в ха честве учебного пособиядля студентов высших учебны х заведений, обучающихся по специальности «Химическая

технология природных энергоносителей и

углеродны х материалов»

Издательство «Гилем:

Уфа - 2002

УДК 665.63(675.8) ББК 35.514

All

Ахметов С.А. Технология глубокой перерлбоки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. 672 С.

ISBN 5-7501-0296-3

В книге рассмотрены: современное состояние развития топливно-энер­ гетического комплекса мира и России; современные нредетавления о про­ исхождении горючих ископаемых; основы химии нефти и нефтепродуктов; основы химмотологии топлив и масел; теоретические основы и технология физико-химических процессов, применяемых на современных нефтепере­ рабатывающих заводах; современное состояние и актуальные проблемы нефтепереработки.

Для студентов вузов, инженерно-технических и научных работников нефтеперерабатывающей отрасли топливно-энергетического комплекса.

Рецензенты:

кафедра химии и технологии нефти ТюмГНГУ (зав. кафедрой, д-р техн. наук, профессор Р.З.Магарил),

д-р техн. наук, профессор Э.Г.Теляшев

 

© Ахметов С.А., 2002

ISBN 5-7501-0296-3

© Издательство «Гилем», 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие.................................................................................................

 

11

Глава 1. Современное состояние топливно-энергетического комплекса

мира и России

 

 

1.1. Значение горючих ископаемых в мировой экономике................

.

13

1.2. География месторождений и запасы горючих ископаемых

 

в мире........................................................................................................

 

16

1.2.1. Ресурсы и месторождения нефти.........................

Г..................

18

1.2.2. Ресурсы и месторождения природного газа.............................

 

21

1.2.3. Ресурсы и месторождения углей...............................................

 

22

1.2.4. Ресурсы горючих сланцев, тяжелых нефтей и битумов.........

23

1.3. Динамика и география добычи горючих ископаемых в мире............

23

1.3.1. Добыча нефти.............................................................................

 

23

1.3.2. Добыча природного газа......................................................

 

26

1.3.3. Добыча угля.................................................................................

 

27

1.4. Топливно-энергетический баланс мира, развитых

 

 

капиталистических стран и бывшего СССР.......................................

 

27

1.5. Краткие сведения о геологии, добыче и транспортировании нефти,

газа и других горючих ископаемых......................................................

 

30

1.5.1. Геолого-поисковые работы на нефть, газ и твердые горючие

ископаемые..................................................................................

 

30

1.5.2. Бурение нефтяных скважин......................................................

 

32

1.5.3. Методы разработки месторождений горючих ископаемых ...

34

1.5.4. Транспортирование нефти, газа идругих горючих ископаемых ...

37

1.6. Краткий исторический обзор развития топливной

 

 

промышленности......................................................................................

 

39

1.6.1. Развитие нефтяной и газовой промышленности....................

39

1.6.2. Развитие угольной промышленности.......................................

 

41

1.6.3. Развитие нефтеперерабатывающей промышленности..........

42

Вопросы...........................................................................................................

 

46

Глава 2. Современные представления о происхождении

 

 

горючих ископаемых

 

 

2.1. Основы геохимии..................................................................................

 

48

2.2. Основы биогеохимии..................................................................

 

54

2.3. Основные положения теорий органического происхождения

 

твердых горючих ископаемых................................................................

 

57

2.4. Современные представления о происхождении нефти......................

60

2.5. Основные положения современной органической теории

 

происхождения нефти.....................

,,,,,,................................................. ..... 65

Вопросы..........................................................................................................

 

68

Глава 3. Основы химии нефти...................................

—.............. ...............

69

3.1. Элементный и фракционный состав нефти..................................... .

70

3.2. Химический состав и распределение групповых углеводородных

 

компонентов по фракциям нефти........................................................

71

3.2.1. Парафиновые углеводороды......................................................

72

3.2.2. Нафтеновые углеводороды........................

74

3.2.3. Ароматические углеводороды....................................................

76

3.2.4. Гибридные углеводороды.........................................

78

3.3. Гетероатомные соединения нефти.............................................

78

3.3.1. Серосодержащие соединения............................

79

3.3.2. Азотсодержащие соединения...................

84

3.3.3. Кислородсодержащие соединения..........................

85

3.4. Смолисто-асфальтеновые вещества в нефтях и нефтяных

 

остатках................................................................................................

 

87

3.5. Основные физические свойства нефтей и нефтяных фракций........

91

3.5.1. Плотность....................................................................................

 

91

3.5.2. Средняя температура кипения нефтяной фракции...............

93

3.5.3. Характеризующий фактор............................................

93

3.5.4. Молярная масса.........................................................................

 

93

3.5.5. Давление насыщенных паров..................................................

94

3.5.6. Температура кипения при нестандартных давлениях.........

95

3.5.7. Критические и приведенные параметры...............................

- 96

3.5.8. Фугитивность.............................................................................

 

97

3.5.9. Вязкость и вязкостно-температурные свойства.....................

97

3.5.10. Тепловые свойства..................................................................

 

99

3.5.11. Низкотемпературные свойства..............................................

101

3.5.12. Оптические свойства................................................................

 

102

3.6. Классификация нефтей......................

 

ЮЗ

3.6.1. Химическая классификация .......................................................

Ю4

3.6.2. Технологическая классификация...........................................

105

3.7. Производственно-проектная оценка и основные направления

 

переработки нефтей и газоконденсатов....................................

Ю5

3.8. Классификация процессов переработки нефти,

 

газовых конденсатов и газов....................................

............................

Ю9

Вопросы.........................................................

................................................

И2

4

о

Глава 4. Классификация и товарная характеристика нефтепродуктов

4.1. Классификация товарных нефтепродуктов........................................

 

114

4.2. Основы химмотологии моторных топлив и смазочных масел...........

116

4.2.1. Химмотология - новая отрасль знаний...................................

116

4.2.2. Классификация и принципы работы тепловых двигателей •• 119

4.3. Химмотологические требования и марки моторных топлив............

123

4.3.1. Автомобильные и авиационные бензины.....................

123

4.3.2. Дизельные топлива.....................................................................

 

136

4.3.3. Реактивные топлива........................................................

 

145

4.4. Основные требования к качеству энергетических топлив и их марки ....

150

4.4.1. Газотурбинные топлива........................................................

 

150

4.4.2. Котельные топлива.....................................................................

 

154

4.5. Основные химмотологические требования к нефтяным маслам......

156

4.5.1. Моторные масла..................................................................

 

160

4.5.2. Трансмиссионные и осевые масла............................................

 

160

4.5.3. Индустриальные масла..............................................................

 

163

4.5.4. Энергетические масла (турбинные, компрессорные,

 

трансформаторные и цилиндровые)...........................

 

164

4.5.5. Присадки к маслам..................................................................

 

167

4.6. Основные эксплуатационные требования к некоторым

 

нетопливным нефтепродуктам........................................................

 

169

4.6.1. Битумы..................................................

,4..................................

169

4.6.2. Нефтяной кокс............. .............................................................

 

170

Вопросы.............................................

 

171

Глава 5. Теоретические основы и технология процессов

 

первичной переработки нефти и газов

 

 

5.1. Научные основы и технология процессов подготовки нефти и

 

горючих газов к переработке...............................................

 

174

5.1.1. Сбор и подготовка нефти на промыслах.................................

174

5.1.2. Обессоливание нефтей на Н П З .....................................

-...,.....170

5.1.3. Подготовка горючих газов к переработке................... .

188

5.2. Теоретические основы процессов перегонки нефти и газов......

194

5.2.1. Общие сведения о перегонке и ректификации нефти-и газов 194

5.2.2. Особенности нефти как сырья процессов перегонки..............

199

5.2.3. Способы регулирования температурного режима

 

ректификационных колонн....................................................

 

201

5.2.4. Выбор давления и температурного режима в ректификацион­

ной колонне....................................................

 

204

5.2.5. Особенности перегонки с водяным паром................................

207

5.2.6. Классификация ректификационных колонн И их контактных

устройств..........................................................................

 

208

5

5.3.Современные промышленные установки перегонки нефти я газов. 216

5.3.1. Типы промышленных устпнонок................................

,............216

5.3.2. Блок атмосферной перегонки нефти установки

 

ЭЛОУ-АВТ-6.......................................................................................

218

5.3.3.Блок вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6 222

5.3.4.Блок стабилизации и вторичной перегонки бензина

установки ЭЛОУ-АВТ-6.............................................................

225

5.3.5. Особенности технологии вакуумной перегонки мазута

 

по масляному варианту...............................................

229

5.3.6. Вакуумная (глубоковакуумная) перегонка мазута в

 

насадочных колоннах................................................................

230

5.3.7. Перекрестноточные насадочные колонны для четкого

 

фракционирования мазута с получением

 

масляных дистиллятов........................................................ ......

236

5.3.8. Фракционирование углеводородных газов

 

нефтепереработки..............................

242

5.3.9. Вопросы................................................................................

249

Глава б. Теоретические основы и технология производства

 

смазочных масел

 

Введение...................................................................................................

252

6.1. Основные понятия и определения экстракционных процессов.........

253

6.2. Теоретические основы экстракционных процессов очистки масел.. 259

6.2.1. Основы молекулярной теории растворов.................................

260

6.2.2. Классификация растворителей.................................................

263

6.2.3. Растворяющие и избирательные свойства растворителей ....

265

6.3. Технология процесса пропановой деасфальтизации гудрона............

273

6.3.1. Влияние оперативных параметров на эффективность процес­

сов пропановой деасфальтизации......................................................

276

6.3.2. Принципиальные технологические схемы установок

 

деасфальтизации пропаном........................................................

280

6.3.3. Процесс пропановой деасфальтизации с регенерацией

 

растворителя в сверхкритических условиях.....................................

282

6.4. Технология процессов селективной очистки масляных фракций

 

и деасфальтизатов...................................................................................

284

6.4.1. Влияние оперативных параметров на эффективность процес­

сов очистки масел селективными растворителями..........................

285

6.4.2. Принципиальные технологические схемы селективной

 

очистки масел...............................................................................

293

6.4.3. Отличительные особенности установки селективной очистки

масел N-метилпирролидоном....................................................

297

6.5. Технология процессов депарафинизации рафинатов

 

кристаллизацией.....................................................................................

298

6

6.5.1. Основные закономерности застывания и кристаллизации

 

углеводородных компонентов сырья депарафинизации.......

299

6.5.2. Влияние оперативных параметров на эффективность..........

306

процессов депарафинизации

 

6.5.3. Принципиальная технологическая схема установки двухсту

пенчатой депарпфипизации в растворе кетон-толуол..........

 

311

6.5.4. Другие разновидности процессов депарафинизации

 

 

экстрактной кристаллизацией...........................................................

 

319

6.6. Краткие сведения о прочих процессах депарафинизации.................

 

320

6.6.1. Процесс цеолитной депарафинизации «Парекс»...................

 

321

6.6.2. Карбамидная депарафинизация................................................

 

322

6.6.3. Процессы микробиологической депарафинизации...........

 

324

6.7. Краткие сведения о прочих физико-химических процессах

 

 

очистки масел.......................................................................................

....

325

6.7.1. Процессы адсорбционной очистки масел.....................

 

325

6.7.2. Кислотная очистка масел..........................................................

 

328

Вопросы...........................................................................................................

 

330

Глава 7. Теоретические основы и технология термических

 

 

процессов переработки нефтяного сырья

 

 

7.1. Типы и назначение термических процессов........................................

 

322

7.2. Теоретические основы термических процессов переработки

 

 

нефтяного сырья.....................................................................................

 

334

7.2.1. Основы химической термодинамики термических реакций

 

углеводородов..........................................................................

 

334

7.2.2. Основные понятия и терминология кинетики сложных

 

 

химических реакций...................................................................

 

342

7.2.3. Основные положения механизма термических реакций

 

 

нефтяного сырья..............................................................

 

349

7.2.4. Неформальная кинетика цепных реакций термолиза

 

 

(пиролиза) этана..................................................................

 

335

7.2.5. Химизм газофазного термолиза нефтяного сырья................

 

358

7.2.6. Краткая характеристика сырья термодеструктивных

 

 

процессов................................

 

363

7.2.7. Основные закономерности жидкофазного термолиза

 

 

нефтяных остатков...............................................................

 

366

7.2.8. Влияние качества сырья и технологических параметров

 

 

на процесс термолиза нефтяных остатков...............................

 

369

7.3. Технология современных термических процессов

 

 

переработки нефтяного сырья..........................

 

373

/,.3.1. Термический крекинг дистиллятного сырья.................................

 

373

1 3.2. Установки висбрекинга тяжелого сырья....................................

1....

378

7

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/73885