- •Т.П. Макарова, э.И. Марданова, л.Ф. Корепанова Технология переработки нефти и газа
- •© Альметьевский государственный
- •Общие указания
- •I. Химический состав нефти
- •1. Элементный и фракционный состав нефти
- •2.1. Парафиновые углеводороды
- •2.3. Нафтеновые углеводороды
- •2.4. Ароматические углеводороды
- •2.5. Гибридные углеводороды
- •2.6. Гетероатомные соединения нефти
- •2.6.1. Серусодержащие соединения
- •2.6.2. Азотсодержащие соединения
- •Распределение азотистых соединений
- •2.6.3. Кислородсодержащие соединения
- •3. Классификация нефтей
- •3.1. Химическая классификация
- •3.2. Технологическая классификация
- •1. Классификация процессов переработки нефти, газовых конденсатов и газов
- •2. Основные этапы нефтепереработки
- •3. Подготовка нефти к переработке
- •Сырая нефть; II- деэмульгатор; III- сброс воды; IV- подача щелочной воды; V- обессоленная и обезвоженная нефть
- •3.1. Нефтяные эмульсии
- •4. Первичная переработка нефти
- •4.1. Атмосферная и вакуумная перегонка нефти
- •4.2. Вторичная перегонка бензинов
- •5. Вторичная переработка нефти
- •5.1. Термический крекинг
- •5.2. Коксование
- •5.3. Пиролиз
- •5.4. Каталитический крекинг
- •5.5. Риформинг
- •5.6. Гидрогенизация
- •6. Очистка нефтепродуктов
- •6.1. Очистка светлых нефтепродуктов
- •6.2. Очистка смазочных масел
- •7. Типы нефтеперерабатывающих заводов
- •8. Переработка газов
- •8.1. Исходное сырье и продукты переработки газов
- •8.2. Основные объекты газоперерабатывающих заводов
- •8.3. Отбензинивание газов
- •8.3.1. Компрессионный метод
- •8.3.2. Абсорбционный метод
- •8.3.3. Адсорбционный метод
- •8.3.4. Конденсационный метод
- •8.3.5. Газофракционирующие установки
- •9. Химическая переработка углеводородного сырья
- •9.1. Производство нефтехимического сырья
- •9.2. Производство поверхностно-активных веществ
- •9.3. Производство спиртов
- •9.4. Производство полимеров
- •9.5.2. Синтетические каучуки
- •9.5.3. Пластмассы
- •9.5.4. Синтетические волокна
- •III. Материальные и тепловые расчеты химико-технологических процессов
- •1. Составления материальных балансов
- •И материальные расчеты химико-технологических процессов
- •Материальный баланс на 1т окиси этилена
- •Материальный баланс печи крекинга (на 1000 м3 природного газа)
- •Происходит дальнейшее хлорирование
- •Материальный баланс хлоратора бензола (1т хлорбензола)
- •Образовалось в соответствии с заданным мольным соотношением
- •С воздухом………. 586
- •Материальный баланс реактора для окисления метанола (1ч работы)
- •2. Равновесие химико-технологических процессов
- •3. Составление энергетического (теплового) баланса и тепловые расчеты химико-технологических процессов
- •4. Массообменные процессы
- •Возьмем при 1900°c
- •Бензол ………… 49,063 Дихлорбензол ………… 53,05
- •Суммарный тепловой эффект при хлорировании 1т бензола
- •IV. Расчет ректификационных колонн
- •2. Температурный режим
- •Решение.Парциальное давление паров бензина равно
- •Продолжение таблицы
- •3. Высота
- •4. Материальный и тепловой балансы
- •Общее количество тепла, вводимого в колонну, составит
- •V. Расчет реакционных устройств термических процессов
- •1. Реакционные змеевики и камеры установок термического крекинга под давлением
- •1.1. Определение скорости реакции
- •1.2. Расчет реакционного змеевика печи термического крекинга
- •1.3. Расчет реакционной камеры
- •2. Реакционные аппараты установок коксования нефтяных остатков
- •2.1. Определение выхода продуктов коксования
- •2.2. Расчет реактора и коксонагревателя на установках коксования в подвижном слое гранулированного коксового теплоносителя
- •2.3. Расчет реактора на установках коксования в кипящем слое коксового теплоносителя
- •3.1. Расчет печи трубчатой установки пиролиза
- •Учитывая, что
- •Диаметр труб рассчитывают по формуле
- •3.2. Пиролиз на установках с подвижным слоем твердого теплоносителя
- •3.3. Установки с кипящим слоем твердого теплоносителя
- •Находят объем катализатора в реакторе
- •1. Процесс каталитического алкилирования парафиновых и ароматических углеводородов олефинами
- •Рассчитывают выход алкилата
- •Теплота сгорания нефтепродуктов
- •Среднее число атомов в молекуле сырья (т) определяется по формуле
- •Итого………..-43710
- •Вычисляют приближенно молекулярную массу групп углеводородов
- •Лабораторная работа № 1 Тема: «Определение содержания воды в нефти методом Дина и Старка»
- •1.1. Основные понятия
- •Требования к содержанию воды в нефти, поставляемых с промыслов
- •1.2. Описание методики определения содержания воды в нефти методом Дина и Старка
- •Лабораторная работа № 2 Тема: «Определение механических примесей в нефти
- •2.1. Основные понятия
- •2.2 Описание методики определения механических примесей в нефти
- •Лабораторная работа № 3 Тема: «Определение содержания солей в нефти»
- •3.1. Основные понятия
- •3.2 Описание методики определения содержания солей в нефти
- •Приложение 1
- •Подписано в печать 20.09.2007 г.
Материальный баланс печи крекинга (на 1000 м3 природного газа)
Приход |
|
Расход | |||||
исходное вещество |
м3 |
кг |
% (об.) |
продукт |
м3 |
кг |
% (об.) |
СН4…………. N2 ………….. |
980 20 |
695 25 |
98 2 |
С2Н2 ………. СН4 ……….. Н2………….. N2 …………. |
215 550 645 20 |
248 388 58 25 |
15,0 38,5 45,0 1,5 |
Итого: |
1000 |
720 |
100 |
Итого: |
1430 |
719 |
100 |
параметры |
Вариант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
1 % |
95 |
95,5 |
96 |
96,5 |
97 |
97,5 |
98 |
95 |
95,5 |
96 |
2 % |
5 |
4,5 |
4 |
3,5 |
3 |
2,5 |
2 |
5 |
4,5 |
4 |
3 % |
13 |
13,5 |
14 |
14,5 |
15 |
15,5 |
15 |
14,5 |
14 |
13,5 |
V м3103 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Пример 3.5. Составить материальный баланс хлоратора в производстве хлорбензола (G = 1т хлорбензола), если состав жидких продуктов в % (масс.) следующий: бензола – б = 65,0; хлорбензола – х = 32,0; дихлорбензола – д = 2,5; трихлорбензола – т = 0,5. Технический бензол содержит 1 = 97,5% (масс.) С6Н6. Технический хлор – 2 = 98% (масс.) Cl2.
Решение. Хлорбензол является полупродуктом для получения различных производных бензола таких как фенол, анилин и др. Получают его, пропуская хлор в жидкий бензол в присутствии хлорида железа (III). По мере образования хлорбензола кроме основной реакции
С6Н6 + Сl2 → С6Н5Сl + НСl (1)
Происходит дальнейшее хлорирование
С6Н5Сl + Сl2 → С6Н4Сl2 + НСl
или
С6Н6 + 2Сl2 → С6Н4Сl2 + 2НСl (2)
С6Н4Сl2 + Сl2 → С6Н3Сl3 + НСl или С6Н6 + 3Сl2 → С6Н3Сl3 + 3НСl (3)
Чтобы предотвратить образование больших количеств полихлоридов хлорирование следует прекращать при содержании в реакционной смеси несколько больше половины непрореагировавшего бензола (60 – 65%). Мол. масса: С6Н6 – 78; С6Н5Сl – 112,5; С6Н4Сl2 – 147; С6Н3Сl3 – 181,5; Сl2 – 71; НСl - 36,5.
Согласно заданному составу жидких продуктов реакции, в продукционной (жидкой) смеси находится С6Н5Сl – 1000 кг; С6Н4Сl2 – = 78 кг; С6Н3Сl3 – = 15,6 кг
В составе продукционной смеси кроме того находится хлористый водород, полученный:
по реакции (1)
= 324 кг
по реакции (2)
= 39 кг
по реакции (3)
= 9,4 кг
Всего хлористого водорода в продукционной смеси 372,4 кг.
Для получения 1т С6Н5Сl требуется чистого бензола:
на образование С6Н5Сl
= 693 кг
на образование С6Н4Сl2
= 41 кг
на образование С6Н3Сl3
= 6,7 кг
непрореагировавшего бензола
= 2031,0 кг
Всего бензола 2771,7 кг.
Технического бензола расходуется
= 2842,8 кг
Расход хлора.
На образование С6Н5Сl
= 631 кг
на образование С6Н4Сl2
= 75 кг
на образование С6Н3Сl3
= 18,3 кг
Всего расходуется хлора 724,3 кг.
Технического хлора расходуется
= 739 кг
Результаты расчетов сведены в таблицу: