Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробити варіант переробки Красноярської нафти.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
1. Вступ
Нафта і газ — це основні джерела енергії в сучасному світі. На паливах, отриманих з них, працюють двигуни сухопутного, повітряного і водного транспорту, теплові електростанції. Нафту і газ переробляють в хімічну сировину для виробництва пластичних мас, синтетичних каучуків, штучних волокон. В даний час нараховується близько 100 різних процесів первинної і вторинної переробки нафти, реалізованих в промисловості. Намічається впровадження нових, перспективних розробок, направлених на покращення якості продукції і вдосконалення технології.
В останні роки НП промисловість у більшості країн світу розвивалася, поступово збільшувалась глибина переробки сировини та підвищувалась якість продукції під натиском екологічного фактору, а також за рахунок впровадження новітніх технологій.
Значні капітальні витрати на створення та розвиток виробництв високоякісних «екологічно чистих» нафтопродуктів були пов'язані, як правило, з реалізацією природоохоронних проектів.
По асортименту випускаючих продуктів НПЗ поділяються на 4 групи:
1) НПЗ паливного варіанту.
2) НПЗ паливного-оливного варіанту.
3) НПЗ паливно-нафтохімічного варіанту.
4) НПЗ паливно-оливно-нафтохімічного варіанту.
Основні принципи проектування сучасних НПЗ:
1) Оптимальна потужність, достатня для забезпечення потреб споживачів в товарних нафтопродуктах;
2) Забезпечення вимоги ДСТУ випускаючих нафтопродуктів;
3) Здіснення комплексної і глибинної переробки нафтопродуктів;
4) Високоефективність, конкурентноздатність, технічно і екологічно безпечні підприємства.
2. Завдання
1. Розробити варіант переробки Красноярської нафти за паливним варіантом на заводі потужністю 11.5 млн.т/рік з одержанням товарних нафтопродуктів. Скласти матеріальний баланс установок та звідний матеріальний баланс заводу.
Визначити величину відбору світлих нафтопродуктів та глибину переробки нафти.
2. Виконати проект установки гідроочистки дизельного палива (скласти технологічну схему і провести розрахунок реакторного блоку).
Графічна частина проекту (два листи):
1.Поточна схема переробки нафти на заводі.
2.Технологічна схема установки гідроочистки дизельного палива.
3. Характеристика перероблюваної нафти
На даному заводі переробляється Красноярська нафта. В нижче наведених таблицях представлені фізичні і хімічні характеристики даної нафти, а також окремих її фракцій.
3.1. Шифр нафти згідно технічної класифікації (ГОСТ 912 – 66)
3.2. Фізико-хімічна характеристика нафти
3.3. Зміна кінематичної в’язкості ( в сст ) нафти
залежно від температури
3.4. Зміна умовної в’язкості нафти залежно від температури
3.5. Зміна відносної в’язкості нафти залежно від температури
3.6. Потенційний вміст фракцій ( % мас ) в нафті
3.7. Фізико-хімічна характеристика фракції п.к.-…°С
3.8. Характеристика бензинових фракцій
3.9. Характеристика легких керосинових фракцій
3.10. Характеристика керосинових фракцій
3.11. Характеристика дизельних фракцій
3.12. Характеристика сировини для каталітичного крекінгу
3.13. Характеристика мазута і залишку
3.14. Характеристика нафти для одержання
з неї дорожніх бітумів
4. Поточна схема переробки нафти на заводі
та її обгрунтування
На завод поступає сира Красноярська нафта. Вона ділиться на три потоки, кожен з яких направляється на об’єднані установки ЕЛЗУ-АВТ, потужністю 6 млн.т/рік,
3 млн.т/рік і 2.5 млн.т/рік. На цих установках нафта, спочатку, знесолюється і зневоднюється, а потім на атмосферно-вакуумному блоці установки, при заданих умовах, ділиться на різні фракції. Так, на ЕЛЗУ-АВТ-6 і ЕЛЗУ-АВТ-2.5 ми отримуємо такі фракції, як: п.к.-180°С, 180-350°С, 350-440°С і >440°С, а на
ЕЛЗУ-АВТ-3: п.к.-140°С, 140-240°С, 240-350°С, 350-440°С і >440°С.
Оскільки сировиною для каталітичного риформінга є фр .85-180°С, то
фр. п.к.-180°С з ЕЛЗУ-АВТ-6 і ЕЛЗУ-АВТ-2.5 об’єднують в один потік і направляють на установку ВПБ-1, де ректифікацією отримуються фракції: п.к.-62°С,
62-85°С і 85-180°С. На заводі передбачено виробництво окремих ароматичних вуглеводнів, сировиною для якого є фракції: 62-85°С, 85-105°С, 105-140°С, які ми отримуємо на установці ВПБ-2. Оскільки сировиною для даної установки є
фр. п.к.-140°С з ЕЛЗУ-АВТ-3, то продуктом цієї установки також є фр. п.к.-62°С.
Так, як нафта, а отже і її фракції мають високий вміст гетероатомних сполук, то сировина для каталітичного і ароматичного риформінгів, попередньо проходить блок гідроочистки, який є на даних установках. На установці каталітичного риформінгу
підвищується октанове число бензинової фракції, за рахунок перетворення парафінових і нафтенових вуглеводнів в ароматичні. Цей процес проходить на каталізаторі (MoO2,MoO3/Al2O3, Cr2O3/Al2O3, Pt/Al2O3, Pt-Re/Al2O3). Продуктами
каталітичного риформінгу є: сухий газ - використовується як паливний газ для власних потреб заводу, С3 –С4 - використовується як сировина установки ГФУ насичених вуглеводнів, каталізат - високооктановий компонент бензину, поступає на компаундування бензинів, ВВГ - використовується для гідрогенізаційних процесів заводу, Н2S - використовується як сировина для виробництва сірки. На установці ароматичного риформінгу підтримуються жорсткіші умови порівняно з кат. риформінгом. Це - для одержання максимальної кількості ароматики. Відповідно до сировини продуктами ароматичного риформінгу є: бензол, толуол, ксилоли – товарні продукти, сухий газ - використовується як паливний газ для власних потреб заводу,
С3 – С4 - використовується як сировина для установки ГФУ насичених вуглеводнів, ВВГ - використовується для гідрогенізаційних процесів заводу, риформат - поступає на компаундування бензинів, Н2S - використовується як сировина для виробництва сірки.
Фракцію п.к.-62°С з ВПБ-1 і ВПБ-2 об’єднують в один потік і подають на установку каталітичної ізомеризації, яка призначена для підвищення октанового числа легких бензинових фракцій. Цей процес проходить в результаті цільової реакції ізомеризації алканів і циклоалканів. Також проходять побічні реакції розчеплення (гідрокрекінгу) і ущільнення (коксоутворення на поверхні каталізатора). Для їхнього запобігання процес проводять в атмосфері водню, для цього на установку подають ВВГ. Продуктами ізомеризації є: сухий газ - використовується як паливний газ для власних потреб заводу, ізомеризат- високооктановий компонент бензину, поступає на компаундування бензинів.
Фракцію 180-350°С , з ЕЛЗУ-АВТ-6 і ЕЛЗУ-АВТ-2.5, і фракцію 240-350°С, з ЕЛЗУ-АВТ-3, об’єднують в один потік і подають на установку гідроочистки дизельних палив, оскільки вміст гетероатомних сполук в даних фракціях перевищує допустимий їхній вміст в товарних нафтопродуктах. Цей процес проходить в результаті цільових реакцій гідрування гетероатомних сполук. Паралельно з цими реакціями проходять побічні реакції розчеплення (гідрокрекінгу) і ущільнення (коксоутворення на поверхні каталізатора). Але процес ведуть в умовах високого парціального тиску водню, тому коксоутворення зводиться майже до нуля. Для цього на установку подають ВВГ. Продуктами гідроочистки є: гази - використовується як паливний газ для власних потреб заводу, відгон – поступає на компаундування бензинів, Н2S – використовується як сировина для виробництва сірки, гідрогенізат – розділяється на два потоки. Один потік поступає на компаундування дизельних палив, а другий – на депарафінізацію дизельних палив. Цей процес призначений для зменшення температури застигання зимового дизельного палива шляхом видалення з нього парафінових вуглеводнів. Продуктами
депарафінізації є: депарафінізат – поступає на компаундування дизельних палив, рідкий парафін – товарний продукт.
Фракція 350-440°С, з ЕЛЗУ-АВТ-6, поступає на установку гідроочистки
фр. 350-440°С. Призначення і робота даної установки аналогічна до попередньої гідроочтстки. Продуктами цієї установки є: гази – використовуються як паливний газ для власних потреб заводу, відгон – поступає на установку депарафінізації дизельних палив, Н2S – використовується як сировина для виробництва сірки, гідрогенізат – сировина для каталітичного крекінгу.
Установка каталітичного крекінгу призначена для одержання додаткової кількості бензину і збільшення глибини переробки нафти. Оскільки сировина для даної установки має обмеження по вмісту гетероатомних сполук, то ми і направляли фр.350-440°С на гідроочистку. Процес каталітичного крекінгу базується на реакціях крекінгу алканів, алкенів, циклоалканів і ароматичних вуглеводнів. А ці реакції включають в себе реакції: розщеплення, ізомеризації, деалкілування, трансалкілування, розриву кільця, дегідрування. Всі ці процеси проходять на каталізаторі (Al2O3×nSiO2×xH2O, Me2/nO×mAl2O3×SiO2×xH2O). Продуктами каталітичного крекінгу є: сухий газ – використовується як паливний газ для власних потреб заводу, С3 – С4 – використовується як сировина для установки ГФУ ненасичених вуглеводнів, бензин – поступає на компаундування бензинів, легкий газойль – поступає на компаундування дизельних палив, важкий газойль – товарний продукт (котельне паливо).
Фракцію 350-440°С,з ЕЛЗУ-АВТ-3 і ЕЛЗУ-АВТ-2.5, об’єднують в один потік і направляють на установку гідрокрекінгу, який призначений для збільшення глибини переробки нафти і одержання додаткової кількості світлих нафтопродуктів. В даному процесі в першу чергу протікають реакції розриву C-S, C-N, C-O зв’зків, а також реакції перетворення алканів, циклоалканів, ароматичних вуглеводнів і асфальто-смолистих речовин. Гідрокрекінг проводять на каталізаторі (Mo, Co, Ni нанесені на Al2O3, або Pt, Pd нанесені на Al2O3). Для запобігання коксоутворення на каталізаторі процес проводять в атмосфері водню, для цього на установку подають ВВГ. Також завдяки ВВГ в продуктах гідрокрекінгу відсутні ненасичені вуглеводні. В результаті гідрокрекінгу ми отримуємо такі продукти, як: сухий газ – використовується як паливний газ для власних потреб заводу, С3 – С4 – використовується як сировина для установки ГФУ насичених вуглеводнів, бензин – поступає на компаундування бензинів, легкий газойль – поступає на компаундування дизельних палив, важкий газойль – товарний продукт (котельне паливо), Н2S – використовується як сировина для виробництва сірки.
Для одержання реактивного палива ми використовуємо фракцію 140-240°С, з ЕЛЗУ-АВТ-3, яку направляємо на гідроочистку фр.140-240°С. Дана установка працює аналогічно до вище-описаних гідроочисток. Продуктами цієї установки є: гази – використовуються як паливний газ для власних потреб заводу, відгон – поступає на компаундування бензинів, гідрогенізат – товарний продукт (реактивне паливо ТС-1), Н2S – використовується як сировина для виробництва сірки.
Відповідно до потужностей, фр. >440°С, з ЕЛЗУ-АВТ-6, ЕЛЗУ-АВТ-3 і
ЕЛЗУ-АВТ-2.5, подається на такі установки: вісбрекінг, установка виробництва бітумів і коксова установка.
На бітумній установці ми отримуємо такі продукти, як: бітум БНД 130/200 – товарний продукт, бітум БНД 90/130 – товарний продукт і масляний відгон – який об’єднується в один потік з фр.350-440°С, з ЕЛЗУ-АВТ-6, і подається на гідроочистку фр.350-440°С.
Процес вісбрекінгу призначений для зменшення в’язкості нафтових залишків шляхом термічного розкладу найбільших молекул при м’яких умовах: Т=460-495°С, Р=1.2-2 МПа. При таких умовах проходить розщеплення (крекінг) тільки найбільших молекул і ми отримуємо наступні продукти: гази – використовуються як паливний газ для власних потреб заводу, бензин – як сировина для каталітичного риформінгу, газойль – поступає на установку гідроочистки дизельних фракцій, залишок – як сировина для гідрокрекінгу.
Оскільки дана сировина відповідає вимогам по коксивності, то ми направляємо її на коксову установку. Але попередньо вона проходить процес гідродесульфуризації, оскільки сировина не відповідає вимогам по вмісту сірки. За своєю суттю установка гідродесульфуризації подібна до установки гідрокрекінгу і в результаті ми отримуємо такі продукти: гази – використовуються як паливний газ для власних потреб заводу, бензин – поступає на компаундування бензинів, газойль – поступає на компаундування дизельних палив, Н2S – використовується як сировина для виробництва сірки, залишок – поступає на коксову установку. В даному випадку використовується сповільнене коксування, тобто сировина подається на установку безперервно, а кокс вивантажується періодично. Цей процес базується на використанні надлишкового тепла сировини, а також тепла акумульованого коксом. В результаті отримуються наступні продукти: гази – використовуються як паливний газ для власних потреб заводу, С3 – С4 – використовується як сировина для установки ГФУ ненасичених вуглеводнів, бензин – поступає на компаундування бензинів, легкий газойль – поступає на компаундування дизельних палив, важкий газоцль – як сировина для гідрокрекінгу, кокс КЗ-8 – товарний продукт, коксовий пил КЗ-0 – товарний продукт.
Установки ГФУ насичених і ГФУ ненасичених вуглеводнів призначені для розділення суміші газоподібних вуглеводнів. Сировиною для ГФУ насичених є
С3 – С4, з гідрокрекінга, ароматичного і каталітичного риформінгів, які містять в своєму складі тільки насичені гази. А сировиною для ГФУ ненасичених є С3 – С4, з коксової і каталітичного крекінга, які містять в своєму складі, як насичені, так і ненасичені гази. На установці є декілька ректифікаційних колон, де і проходить розділення цих вуглеводнів.
Продуктами установки ГФУ насичених є: сухий газ – використовується як паливний газ для власних потреб заводу, суміш пропану і н-бутану - товарний продукт (СПБ), і-бутан – сировина для установки алкілування, С5+ - поступає на компаундування бензинів.
Продуктами установки ГФУ ненасичених є: сухий газ – використовується як паливний газ для власних потреб заводу, пропілен – товарний продукт, суміш пропану і н-бутану – товарний продукт (СПБ), і-бутан і бутилен – сировина для установки алкілування, С5+ - поступає на компаундування бензинів.
Процес алкілування призначений для одержання високооктанового бензину – алкілату. Тут є одна цільова реакція – алкілування ізобутану бутиленом. За стехіометрією реакції ізобутан і бутилен необхідно давати у співвідношенні 1:1. Тому надлишок і-бутану, який отримуємо на ГФУ, ми долучаємо до товарного продукту СПБ. Процес алкілування проходить на каталізаторі (Н2SO4 (к) і НF(к)). Продуктами цієї установки є: легкий алкілат – поступає на компаундування бензинів, важкий алкілат – поступає на компаундування дизельних палив.
На заводі є багато установок для роботи яких необхідний ВВГ. Того ВВГ, що виділяється на каталітичному і ароматичному риформінгах не вистачає, тому необхідно передбачити виробництво ВВГ. Для цього необхідну кількість сухого газу, який ми використовуємо як паливний газ, подаємо на установку виробництва ВВГ. В результаті отримуємо потрібний нам продукт – водневмісний газ, надлишок якого повертаємо назад до сухого газу.
Весь Н2S, який виділився з різних установок на заводі, збираємо в один потік і направляємо на установку виробництва сірки. Використання даної установки на цьому заводі є доцільне тому, що в нас є велика кількість сірководню, який
невигідно просто-так спалювати. S на цій установці виробляють методом Клауса (його окислюють). В результаті ми отримуємо товарний продукт – сірку.
Паливні компоненти бензину і дизельного палива, одержані в різних технологічних процесах, направляють на установки компаундування, де змішуванням з них дістають задану кількість і асортимент палив. Для покращення їх якості використовують різні присадки: антиокислювальні, антикорозійні, та інші.
На даному заводі продуктами установки компаундування бензинів є: бензин
А-80 – товарний продукт, бензин А-92 – товарний продукт, бензин А-95 – товарний продукт. А з установки компаундування дизельних палив випускають: дизельне паливо Л-0.2-40 – товарний продукт, З-0.2-(-35) – товарний продукт.
5. Матеріальний баланс переробки нафти на заводі
5.1. ЕЛЗУ
5.2. АВТ-6
5.3. АВТ-3
5.4. АВТ-2.5
5.5. ВПБ-1
5.6. ВПБ-2
5.7. Каталітичний риформінг
5.8. Ароматичний риформінг
5.9. Ізомеризація
5.10. Вісбрекінг
5.11. Гідроочистка дизельного палива
5.12. Гідроочистка фр.140-240°С
5.13. Гідроочистка фр.350-440°С
5.14. Гідродесульфуризація
5.15. Коксова установка
5.16. Установка виробництва бітумів
5.17. Каталітичний крекінг
5.18. Гідрокрекінг
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора