Примеры и задачи по дисциплине
«Основные технологии и технологические комплексы нефтегазового производства»
Учебное пособие
для обучающихся по направлению подготовки: 15.03.02 Технологические машины и оборудование
Профиль: Оборудование нефтегазопереработки
Стерлитамак 2017
Учебное пособие предназначено для обучающихся по направлению подготовки: 15.03.02 «Технологические машины и оборудование»
профиль: «Оборудование нефтегазопереработки». В пособии представлены примеры расчетов основного оборудования технологических процессов переработки нефти, приведены варианты задач для самостоятельного выполнения.
Составитель: Лузина М.С., ст. преподаватель кафедры
«Общая химическая технология»
ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке
Рецензенты: Асфандиярова Л.Р., канд. техн. наук, доцент
кафедры «Общая химическая технология»
ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке
Исламутдинова А.А., канд. техн. наук, доцент
кафедры «Общая химическая технология»
ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке
© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2017
Практическая работа №1
Расчет технологических параметров термических процессов переработки нефти
Типы и назначение термических процессов
Под термическими процессами подразумевают процессы химических превращений нефтяного сырья - совокупности реакций крекинга (распада) и уплотнения, осуществляемые термически, то есть без применения катализаторов. Основные параметры термических процессов, влияющих на ассортимент, материальный баланс и качество получаемых продуктов - качество сырья, давление, температура и продолжительность термолиза (термин, применяемый к термическим процессам по аналогии с катализом в каталитических процессах).
В современной нефтепереработке применяются следующие типы термических процессов:
1. Термический крекинг высококипящего дистиллятного или остаточного сырья при повышенном давлении (2–4 МПа) и температуре 500–5400С с получением газа и жидких продуктов.
С начала возникновения и до середины XX в. Основным назначением этого «знаменитого» в своё время процесса было получение из тяжёлых нефтяных остатков дополнительного количества бензинов, обладающих, по сравнению с прямогонными, повышенной детонационной стойкостью (60–65 пунктов по ОЧММ - октановое число по моторному методу), но низкой химической стабильностью. В связи с внедрением и развитием более эффективных каталитических процессов, таких как каталитический крекинг, каталитический риформинг, алкилирование и др., процесс термического крекинга остаточного сырья как бензинопроизводящий ныне утратил своё промышленное значение. В настоящее время термический крекинг применяется преимущественно как процесс термоподготовки дистиллятных видов сырья для установок коксования и производства термогазойля. Применительно к тяжёлым нефтяным остаткам промышленное значение в современной нефтепереработке имеет лишь разновидность этого процесса, получившая название висбрекинга. Висбрекинг – это процесс лёгкого крекинга с ограниченной глубиной термолиза, проводимый при пониженных давлениях (1,5–3 МПа) и температуре с целевым назначением снижения вязкости котельного топлива.
2. Коксование - длительный процесс термолиза тяжёлых остатков или ароматизированных высококипящих дистиллятов при невысоком давлении и температурах 470–540 0С. Основное целевое назначение коксования - малоценный газ, бензины низкого качества и газойли.
3. Пиролиз - высокотемпературный (750–8000С) термолиз газообразного, лёгкого или среднедистиллятного углеводородного сырья, проводимый при низком давлении и исключительно малой продолжительности. Основным целевым назначением пиролиза является производство олефин - содержащих газов. В качестве побочного продукта при пиролизе получают высокоароматизированные жидкости широкого фракционного состава с большим содержанием непредельных углеводородов.
4. Процесс получения технического углерода (сажи) - высокотемпературный (свыше 1200 0С) термолиз тяжёлого высокоароматизированного дистиллятного сырья, проводимый при низком давлении и малой продолжительности. Этот процесс можно рассматривать как жёсткий пиролиз, направленный не на получение олефинсодержащих газов, а на производство твёрдого высокодисперсного углерода - продукта глубокого термического разложения углеводородного сырья по существу на составляющие элементы.
5. Процесс получения нефтяных пеков (пекование) - новый внедряемый в отечественную нефтепереработку процесс термолиза (карбонизации) тяжёлого дистиллятного или остаточного сырья, проводимый при пониженном давлении, умеренной температуре (360–420 0С) и длительной продолжительности. Помимо целевого продукта - пека - в результате проведения процесса получают газы и керосиногазойлевые фракции.
6. Процесс получения нефтяных битумов - среднетемпературный продолжительный процесс окислительной дегидроконденсации (карбонизации) тяжёлых нефтяных остатков (гудронов, асфальтитов деасфальтизации), проводимый при атмосферном давлении и температуре 250 - 300 0С.