Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра технологии нефти и газа
Расчетно-графическая работа
«Атмосферно-вакуумная перегонка нефти и
анализ качества бензиновой фракции»
Выполнил: ст.гр.Б AT-09-01 Г.И.Саитгалиева
Проверил: профессор Н.К. Кондрашева
Уфа 2011
Цель работы
-
Получение навыков проведения атмосферной перегонки нефти на лабораторной ректификационной колонне периодического действия.
-
Освоение методик анализа качества нефтей.
Исходные данные
Установка: АРН-2;
Нефть: Красноярская;
Объем нефти: 1000 мл;
Плотность нефти, : 0,865 г/см3.
Теоретическая часть
Установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти (АВТ) на НПЗ являются головными, обеспечивающими сырьем все остальные установки. Направление переработки нефти обычно выбирают с учетом потребностей района, прилегающего в НПЗ, что позволяет уменьшить затраты на транспортирование полученной продукции.
При атмосферно-вакуумной перегонки нефти получаются следующие фракции:
- бензиновые (н.к. 1800С);
- фракции 120-2400С - реактивного топлива;
- фракции 180-3500С (240-3500С) - дизельного топлива.
Фракции, выкипающие до 3500С, отгоняются при атм. давлении. Остаток атмосферной перегонки - мазут подвергают вакуумной перегонке с отбором при топливном варианте переработки нефти фракций 350-5000С - вакуумного газойля, являющегося сырьем каталитического крекинга или гидрокрекинга. Остаток вакуумной перегонки - гудрон (фр. 5000С+) используется в качестве сырья установок термического крекинга, коксования, получения битума. Может также добавляться в котельные топлива.
При топливно-масляном варианте переработки нефти из мазута при вакуумной перегонке получают узкие масляные фракции (350-400, 400-450, 450-5000С), которые используют для получения дистиллятных масел. Из гудрона получают высоковязкие остаточные масла.
Методика проведения перегонки нефти на лабораторной установке
Образец нефти заливается в перегонный куб 3. Куб присоединяется к ректификационной колонне 14. В холодильник 10 подают воду. Перед началом разгонки заготавливают сухие и чистые приемники для отбора фракций.
Нагрев куба и колонки регулируется латрами. Интенсивность перегонки регулируется секционным обогревом таким образом, чтобы количество конденсата составляло не более 2-3 капель в секунду.
Перегонка при атмосферном давлении производится до температуры 2000С в парах. Затем электрообогрев куба и колонки отключается.
Рисунок 1 - Схема технологического блока аппарата АРН-2
1 - буферная емкость; 2 - печь; 3 - кубик; 4 - термопара кубика; 5, 6, 9 - термопары колонки; 7 - приемник; 8 - манифольд; 10 - обратный холодильник; 11 - термопара головки конденсатора; 12 - головка конденсатора; 13, 20 - накидные гайки; 14 - ректификационная колонка; 15, 22-ловушки, 16 - дифференциальный манометр; 17, 18 - вакуумметры; 19 - решетка; 21 - открытая трубка; 23 - вакуумный насос.
Обработка результатов
До 1400С отгонялся бензин, от 1400С до 2050С отгонялся керосин.
Режим перегонки по ходу записывается в таблицу 1:
Таблица 1 - Режим перегонки
Время |
Температура, оС |
Скорость, мл/мин |
|
В жидкости |
В парах |
||
8:55 |
170 |
36 |
- |
9:15 |
205 |
105 |
2,42 |
9:35 |
230 |
140 |
2,42 |
9:55 |
260 |
160 |
2,7 |
10:15 |
280 |
185 |
2,7 |
10:35 |
295 |
205 |
2,7 |
На основании полученных данных перегонки составляется материальный баланс (табл. 2).
Таблица 2 - Материальный баланс перегонки нефти
Наименование продукта |
Выход, г |
Выход, % на сырье |
|
Взято: Сырая нефть |
865 |
100 |
0,865 |
Получено: 1. Бензин (н.к.-140 оС) |
107,416 |
12,42 |
0,7408 |
2. Керосин (140 оС -205 оС) |
126,64 |
14,64 |
0,789 |
3. Остаток + потери (выше 205оС) |
630,944 |
72,94 |
- |
Плотность продукта при данной температуре определяем с помощью ареометра. Затем по таблице смотрим поправку на разницу температур и по формуле вычисляем плотность продукта при 21 оС.
Определяем объем продукта и вычисляем по формуле его массу и выход на 100% нефти.
Бензин:
T=21 оС
T=1 оС
Плотность с поправкой:
= 0,7408
V = 145 мл
mб = 1450,7408 = 107,416 г
mн = 10000,865 = 865 г
Выход бензина =12,42%
Керосин:
T = 22 оС
T = 2 оС
Плотность с поправкой :
= 0,7914
V = 160 мл
mк = 1600, 7914 = 126,64 г.
mн = 865 г
Выход керосина=14,64