- •Содержание
- •Введение
- •Характеристика нефти и ее фракций.
- •Обоснование ассортимента получаемых фракций.
- •3. Выбор и обоснование схемы элоу-авт.
- •3.1. Выбор и обоснование схемы блока элоу.
- •4. Принципиальная технологическая схема установки элоу-авт и ее краткое описание
- •3.2. Выбор и обоснование схемы блока атмосферной перегонки.
- •3.3. Стабилизация и вторичная перегонка бензиновой фракции.
- •3.4. Вакуумная перегонка мазута.
- •5. Основное оборудование установки и основные условия его эксплуатации.
- •5.1. Электродегидраторы.
- •5.2. Колонны.
- •5.3. Теплообменные аппараты.
- •5.4. Печи.
- •6.Технологический расчет.
- •6.1.Материальный баланс блоков элоу и авт, колонн к-1 и к-2.
- •6.2. Технологический расчет основной колонны к-2.
- •6.2.1.Материальный баланс колонны к-2.
- •6.2.2.Выбор конструкции основной колонны, числа и типа тарелок.
- •6.2.3. Расчет давления по высоте колонны.
- •6.2.4. Расход водяного пара.
- •6.2.5.Расход флегмы по высоте колонны.
- •6.2.6.Определение температуры нагрева сырья на входе в колонну.
- •6.2.7.Определение температуры в низу колонны.
- •6.2.8. Расчет парциальных давлений фракций.
- •6.2.9. Определение температуры вывода боковых погонов и температуры в верху колонны.
- •Исходные данные для построения кривой итк фракции 105-1800с
- •Исходные данные для построения кривой итк фракции 180-2300с
- •Исходные данные для построения кривой итк фракции 230-290ºС
- •Исходные данные для построения кривой итк фракции 290-3500с
- •6.2.10. Тепловой баланс колонны.
- •6.2.11. Выбор количества и расхода циркуляционных орошений.
- •6.2.12. Расчет нагрузки сечений колонны по парам и жидкости
- •6.2.13. Определение диаметра основной колонны
- •6.2.14.Расчет высоты колонны.
- •Список литературных источников
Характеристика нефти и ее фракций.
В таблицах 1.1 - 1.10 приведены данные о физико-химических характеристиках Марковской нефти (Осинского горизонта, скважина №8), служащие исходным материалом для проектирования установки первичной переработки этой нефти.
Таблица 1.1
Физико-химические характеристики нефти
|
М |
n20, мм2/с |
n50, мм2/с |
Температура застывания, оС |
Температура вспышки в закрытом тигле, оС |
Давление насыщенных паров, мм рт. ст. |
||
с обработкой |
без обработки |
при 38оС |
при 50оС |
|||||
0,8065 |
232 |
4,09 |
2,44 |
-42 |
-36 |
Ниже -30 |
411 |
571 |
Продолжение табл. 1.1
Парафины |
Содержание, % мас. |
Кислотное число, мг КОН на 1г нефти |
Зольность, %мас. |
Коксуемость, %мас. |
Выход фракций, % мас. |
||||||||
содержание, % мас. |
температура плавления, оС |
серы |
азота |
смол сернокислотных |
смол силикагелевых |
асфальтенов |
нафтеновых кислот |
фенолов |
до 200оС |
до 350оС |
|||
1,12 |
55 |
0,89 |
0,02 |
9,0 |
4,46 |
следы |
- |
- |
0,10 |
- |
0,35 |
30,9 |
60,9 |
Таблица 1.2
Состав газов, растворенных в нефти
Выход на нефть, %мас. |
Содержание индивидуальных углеводородов, % масс. |
|||
С2Н6 |
С3Н8 |
изо-С4Н10 |
Н-С4Н10 |
|
3,42 |
5,3 |
32,3 |
16,6 |
45,8 |
Таблица 1.3
Характеристика фракций, выкипающих до 200оС
Температура отбора, оС |
Выход на нефть, % мас. |
|
Фракционный состав, оС |
Содержание серы, % мас. |
Октановое число (ММ) |
Кислотность, мг КОН на 100 мл фракции |
Давление насыщенных паров при 38 оС, мм.рт.ст |
|||
н.к |
10% |
50% |
90% |
|||||||
28-85 |
7,9 |
0,6440 |
33 |
40 |
60 |
72 |
0,67 |
62,0 |
следы |
384 |
28-100 |
10,3 |
0,6540 |
35 |
45 |
68 |
86 |
0,68 |
59,0 |
- |
- |
28-110 |
12,3 |
0,6636 |
36 |
49 |
75 |
98 |
0,69 |
56,0 |
- |
- |
28-120 |
14,0 |
0,6730 |
38 |
54 |
82 |
100 |
0,69 |
54,0 |
0,40 |
296 |
28-130 |
16,4 |
0,6850 |
39 |
55 |
87 |
117 |
0,68 |
52,0 |
- |
- |
28-140 |
18,6 |
0,6970 |
41 |
57 |
93 |
123 |
0,67 |
49,8 |
- |
- |
28-150 |
20,6 |
0,7089 |
43 |
58 |
98 |
136 |
0,69 |
47,4 |
0,98 |
264 |
28-160 |
22,9 |
0,7145 |
45 |
62 |
104 |
145 |
0,73 |
45,6 |
- |
- |
28-170 |
25,0 |
0,7201 |
47 |
66 |
109 |
154 |
0,74 |
43.8 |
- |
- |
28-180 |
27,0 |
0,7257 |
51 |
71 |
115 |
162 |
0,75 |
42,0 |
- |
- |
28-190 |
29,4 |
0,7313 |
53 |
75 |
121 |
171 |
0,75 |
41,2 |
- |
- |
28-200 |
30,9 |
0,7370 |
55 |
80 |
126 |
180 |
0,76 |
38,5 |
1,6 |
104 |
Таблица 1.4
Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200оС
Темпе-ратура отбора, оС |
Выход на нефть, % мас. |
|
|
Содержание углеводородов, % мас. |
||||
ароматических |
нафтеновых |
Парафиновых |
||||||
всего |
нормального строения |
изомерного строения |
||||||
28-60 |
5,0 |
0,6284 |
1,3621 |
- |
- |
100 |
50 |
50 |
60-95 |
4,6 |
0,6898 |
1,3915 |
7 |
25 |
68 |
39 |
29 |
95-122 |
4,9 |
0,7197 |
1,4079 |
11 |
22 |
67 |
28 |
39 |
122-150 |
6,1 |
0,7460 |
1,4203 |
16 |
15 |
69 |
24 |
45 |
150-200 |
10,3 |
0,7756 |
1,4334 |
21 |
16 |
63 |
21 |
42 |
28-200 |
30,9 |
0,7370 |
1,4105 |
13 |
16 |
71 |
33 |
38 |
Таблица 1.5
Характеристика фракций, служащих сырьем для каталитического риформинга
Температура отбора, оС |
Выход на нефть, % мас. |
|
Содержание серы, %масс. |
Содержание углеводородов, % мас. |
||||
ароматических |
нафтеновых |
парафиновых |
||||||
всего |
нормального строения |
изостроения |
||||||
62-85 |
2,6 |
0,6840 |
0,67 |
6,5 |
25,5 |
68 |
- |
- |
62-105 |
6,0 |
0,6960 |
0,71 |
8 |
24 |
68 |
- |
- |
85-105 |
3,4 |
0,7050 |
0,72 |
9 |
23,5 |
67,5 |
- |
- |
85-120 |
6,1 |
0,7130 |
0,73 |
10 |
23 |
67 |
- |
- |
85-180 |
19,1 |
0,7450 |
0,70 |
16 |
17 |
67 |
- |
- |
105-120 |
2,7 |
0,7230 |
0,72 |
11,5 |
22 |
67 |
- |
- |
105-140 |
7,3 |
0,7350 |
0,72 |
13,5 |
19,5 |
67 |
- |
- |
120-140 |
4,6 |
0,7430 |
0,70 |
15 |
18 |
67 |
- |
- |
140-180 |
8,4 |
0,7620 |
0,87 |
20 |
15 |
65 |
- |
- |
Таблица 1.6
Характеристика легких керосиновых дистиллятов
Температура отбора, оС |
Выход на нефть, % мас. |
|
Фракционный состав, оС |
n20, мм2/с |
n-40, мм2/с |
Температура, оС |
|||||
н.к. |
10 % |
50 % |
90 % |
98 % |
начала кристаллизации |
вспышки в закрытом тигле |
|||||
120-230 |
23,1 |
0,7752 |
143 |
155 |
179 |
210 |
228 |
1,32 |
- |
-60 |
28 |
Продолжение табл. 1.6
Теплота сгорания (низшая), кДж/кг |
Высота некоптящего пламени, мм |
Содержание ароматических углеводородов, % мас. |
Содержание серы, %масс. |
Кислотность, мг КОН на 100 мл дистиллята |
Йодное число, г йода на 100 г дистиллята |
Фактические смолы, мг на 100г дистиллята |
|
общей |
меркапта-новой |
||||||
43530 |
32 |
16 |
0,90 |
0,47 |
1,70 |
1,30 |
- |
Таблица 1.7
Характеристика дизельных топлив и их компонентов
Темпе-ратура отбора, оС |
Выход на нефть, % мас. |
Цета-новое число |
Дизельный индекс |
Фракционный состав, оС |
|
n20, мм2/с |
n50, мм2/с |
|||
10% |
50% |
90% |
96% |
|||||||
150-350 |
40,3 |
58 |
63,5 |
192 |
240 |
305 |
315 |
0,8143 |
3,29 |
1,85 |
180-350 |
33,9 |
58,5 |
61,0 |
200 |
260 |
308 |
318 |
0,8212 |
4,5 |
2,3 |
200-350 |
30,0 |
59 |
61,4 |
208 |
270 |
320 |
321 |
0,8250 |
5,24 |
2,68 |
230-320 |
18,0 |
59 |
64,8 |
255 |
270 |
296 |
305 |
0,8255 |
5,32 |
2,78 |
230-350 |
23,8 |
59 |
63,5 |
258 |
280 |
320 |
322 |
0,8305 |
7,00 |
3,17 |
Продолжение табл. 1.7.
Темпе-ратура отбора, оС |
Температура, оС |
Содержание серы, % мас. |
Кислотность, мг КОН на 100 мл топлива |
Анилиновая точка, оС |
|||
застывания |
помутнения |
вспышки |
общей |
меркапта-новой |
|||
150-350 |
-37 |
-35 |
60 |
0,78 |
0,47 |
5,8 |
67,8 |
180-350 |
-33 |
-29 |
73 |
0,80 |
- |
- |
68,0 |
200-350 |
-28 |
-22 |
82 |
0,81 |
0,44 |
7,8 |
69,7 |
230-320 |
-26 |
-21 |
100 |
0,80 |
0,44 |
9,8 |
74,4 |
230-350 |
-22 |
-19 |
106 |
0,82 |
0,45 |
11,70 |
75,1 |
Характеристика сырья для каталитического крекинга в справочной информации не приводится.
Таблица 1.8.
Характеристика остатков
Температура отбора, оС |
Выход на нефть, %мас. |
|
ВУ50
|
ВУ80 |
ВУ100 |
Температура, оС |
Содержание серы, % мас. |
Коксуемость, %мас. |
|
застывания |
вспышки |
||||||||
выше 300оС |
45,4 |
0,8840 |
3,35 |
1,70 |
1,40 |
-26 |
192 |
0,97 |
0,94 |
выше 350оС |
35,7 |
0,8955 |
7,25 |
2,10 |
1,65 |
-23 |
224 |
1,02 |
1,21 |
выше 400оС |
28,0 |
0,9043 |
14,00 |
3,08 |
2,00 |
-21 |
252 |
1,06 |
1,52 |
выше 450оС |
19,0 |
0,9135 |
47,00 |
6,15 |
3,10 |
-16 |
288 |
1,27 |
3,16 |
Таблица 1.9
Потенциальное содержание базовых дистиллятных и остаточных масел
Температура отбора, оС |
Выход дистиллятной фракции или остатка на нефть, %мас. |
Характеристика базовых масел |
|||
|
n50, мм2/с |
n100, мм2/с |
n50/n100 |
||
350-400 |
7,7 |
0,8670 |
12,25 |
2,57 |
3,4 |
400-450 |
9,0 |
0,8713 |
30,50 |
6,57 |
4,6 |
450-475 |
6,3 |
0,8710 |
46,05 |
8,7 |
5,3 |
Остаток выше 475 |
12,7 |
0,9062 |
- |
42,21 |
- |
Продолжение табл. 1.9
Температура отбора, оС |
Характеристика базовых масел |
||||
ИВ |
ВВК |
Температура застывания, оС |
Выход базовых масел, %мас. |
||
на дистиллятную фракцию или остаток |
на нефть |
||||
350-400 |
85 |
- |
-25 |
89,5 |
6,9 |
400-450 |
87 |
- |
-19 |
74,0 |
6,6 |
450-475 |
85 |
- |
-18 |
72,0 |
4,5 |
Остаток выше 475 |
85 |
0,82 |
-14 |
77,5 |
9,8 |
Таблица 1.10
Разгонка (ИТК) Марковской нефти в аппарате АРН-2
и характеристика полученных фракций
Температура выкипания фракций при 760 мм рт. ст., 0С |
Выход на нефть, % мас. |
420 |
|
||
отдельных фракций |
суммарный |
||||
1. |
до 28 (газ до С4) |
3,42 |
3,42 |
- |
- |
2. |
28-42 |
2,57 |
5,99 |
0,6200 |
- |
3. |
42-63 |
2,79 |
8,78 |
0,6450 |
- |
4. |
63-88 |
2,92 |
11,70 |
0,6725 |
- |
5. |
88-103 |
2,97 |
14,67 |
0,7006 |
100 |
6. |
103-121 |
2,97 |
17,64 |
0,7230 |
- |
7. |
121-134 |
2,97 |
20,61 |
0,7400 |
- |
8. |
134-146 |
3,05 |
23,66 |
0,7530 |
- |
9. |
146-163 |
3,32 |
26,98 |
0,7615 |
137 |
10. |
163-177 |
3,23 |
30,21 |
0,7728 |
- |
11. |
177-192 |
3,18 |
33,39 |
0,7822 |
- |
12. |
192-205 |
3,13 |
36,52 |
0,7927 |
- |
13. |
205-228 |
3,53 |
40,05 |
0,8015 |
180 |
14. |
228-243 |
3,27 |
43,32 |
0,8121 |
- |
Продолжение табл. 1.10
Температура выкипания фракций при 760 мм рт. ст., 0С |
Выход на нефть, % мас. |
420 |
|
||
отдельных фракций |
суммарный |
||||
15. |
243-255 |
3,31 |
46,63 |
0,8168 |
- |
16. |
255-275 |
3,31 |
49,94 |
0,8232 |
- |
17. |
275-290 |
3,32 |
53,26 |
0,8290 |
- |
18. |
290-305 |
3,32 |
56,58 |
0,8341 |
240 |
19. |
305-321 |
3,32 |
59,90 |
0,8430 |
- |
20. |
321-342 |
3,31 |
63,21 |
0,8500 |
- |
21. |
342-363 |
3,50 |
66,71 |
0,8600 |
- |
22. |
363-385 |
3,45 |
70,16 |
0,8678 |
- |
23. |
385-405 |
3,40 |
73,56 |
0,8760 |
- |
24. |
405-429 |
3,40 |
76,96 |
0,8825 |
- |
25. |
429-449 |
3,53 |
80,49 |
0,8910 |
386 |
26. |
449-465 |
3,50 |
83,99 |
0,8981 |
- |
27. |
465-475 |
3,31 |
87,30 |
0,9026 |
430 |
28. |
Остаток |
12,70 |
100,00 |
0,9190 |
- |
На основании данных о составе и свойствах нефти представленных в табл. 1.1 – 1.11 дадим классификацию нефти по ОСТ 38.1197-80 [3]. Марковская нефть содержит 0,89% серы (табл. 1.1), по содержанию серы в нефтепродуктах она относится ко II классу сернистых нефтей. Выход фракций, выкипающих до 350оС составляет 60,9%, таким образом нефть является высокопотенциальной, она относится к первому типу. Марковская нефть содержит 27,8% базовых масел на нефть и 35,7% на мазут и следовательно относится ко второй группе, а по качеству масел (индекс вязкости фракций 85-87) - к третьей подгруппе нефтей. Нефть содержит 1,12% парафина, то есть является низкопарафинистой (первый вид). Таким образом, Марковской нефти можно дать следующий шифр: II T1 М2 И3 П1.
По ГОСТ Р 51858-2002 [2] Марковская нефть имеет следующую характеристику: по содержанию серы в нефти она относится ко 2 классу сернистых нефтей; по плотности, выходу фракций и содержанию парафина нефть относится к 0 типу особо легких нефтей. Дать классификацию нефти по группе и виду не представляется возможным, в связи с отсутствием необходимых для этого данных в справочной литературе.
