- •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.
Продолжение таблицы
xi*П |
Pi-П |
e (Pi-П) |
e (Pi-П)П |
|
|
уiMi |
31,92 23,28 13,44 14,52 12,00 24,84 |
1053,00 106,00 -67,48 -110,67 -119,14 -120,00 |
368,500 37,300 -23,618 -38,743 -41,701 -42,000 |
488,500 157,300 96,382 81,266 78,299 78,000 |
0,065 0,148 0,139 0,178 0,153 0,318 |
0,640 0,280 0,063 0,014 0,003 0,000 |
88,2 54,3 15,0 4,0 1,0 0,0 |
-
|
-
|
-
|
-
|
1,001
|
1,000
|
Мy=162,5
|
Среднюю молекулярную массу исходной нефти подсчитывают по формуле
Подставив суммарное значение из графы 6 (104 = 37,5), получим
Подсчитывают массовую долю отгона от нефти при 300°С, 120 кПа и мольной доле е = 0,35 по формуле
параметры |
Вариант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
t 0С |
280 |
285 |
290 |
295 |
300 |
305 |
310 |
315 |
320 |
325 |
Р кПа |
110 |
112 |
114 |
116 |
118 |
120 |
122 |
124 |
126 |
128 |
Е |
0,3 |
0,31 |
0,32 |
0,33 |
0,34 |
0,35 |
0,36 |
0,37 |
0,38 |
0,39 |
Пример 4.9.Определить температуру ввода сырья в колонну, если давление в секции питания Р = 668,7 кПа, мольные доли компонентов в сырьеданы ниже в таблице. Средняя температура кипения алкилатов: легкогоt1= 107, тяжелогоt2= 205 °С.
Решение. Считают, что сырье входит в колонну при температуре начала кипения, т. е. массовая доля отгона равна нулю. При расчете пользуются уравнением (4.1). Задаются двумя значениями температуры: 60 и 70°С. Для этих значений определяют давление насыщенных паров для алкилатов по формуле Ашворта (4.4) или по графику Кокса (см. Приложение 1), получая его в МПа: пропан 1,49; изобутан 0,8; н-бутан 0,628; пентаны 0,263; легкий алкилат 0,0293; тяжелый алкилат 0,013. Зная, что ki = Рi /П, подсчитывают для каждого компонента и при 60 и 70 °С. Результаты расчетов сведены в таблицу.
Компонент |
xi |
Температура 600С |
Температура 700С | ||
ki |
ki |
ki |
ki | ||
Пропан Изобутан н-Бутан Пентан Легкий алкилат Тяжелый алкилат |
0,0068 0,6831 0,1261 0,0036 0,1760 0,0044 |
2,25 1,20 0,95 0,40 0,045 0,02 |
0,0153 0,8196 0,1200 0,0011 0,0080 0,0000 |
2,52 1,40 1,20 0,32 0,03 0,025 |
0,017 0,957 0,150 0,001 0,0001 - |
Итого |
1,0000 |
- |
0,9640 |
- |
1,1251 |
По полученным данным (см. таблицу) строят график в координатах t, °C и (рис. 4.8). Точка А имеет координаты t = 70оС и ki= 1,125, точка В – координаты t = 60оС и ki= 0,964. Между этими точками проводят прямую, по которой определяют искомую температуру 62,6°С соответствующую =1.
Рис. 4.8. График для определения температуры
ввода сырья в колонну (к примеру 4.9).
параметры |
Вариант | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
Р кПа |
665 |
666 |
667 |
668 |
669 |
Пропан |
0,0071 |
0,0070 |
0,0069 |
0,0068 |
0,0067 |
Изобутан |
0,6 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
0,64 |
н-бутан |
0,08 |
0,085 |
0,09 |
0,095 |
0,1 |
Пентан |
0,004 |
0,0039 |
0,0038 |
0,0037 |
0,0036 |
Легкий алкилат |
0,14 |
0,145 |
0,15 |
0,155 |
0,16 |
Тяжелый алкилат |
0,1689 |
0,1491 |
0,1293 |
0,1095 |
0,0897 |
t1 0C |
112 |
111 |
110 |
109 |
108 |
t2 0C |
215 |
214 |
213 |
212 |
211 |
параметры |
Вариант | ||||
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Р кПа |
670 |
671 |
672 |
673 |
674 |
Пропан |
0,0066 |
0,0065 |
0,0064 |
0,0063 |
0,0062 |
Изобутан |
0,65 |
0,66 |
0,57 |
0,58 |
0,59 |
н-бутан |
0,105 |
0,111 |
0,115 |
0,12 |
0,125 |
Пентан |
0,0035 |
0,0034 |
0,0033 |
0,0032 |
0,0031 |
Легкий алкилат |
0,165 |
0,17 |
0,175 |
0,18 |
0,185 |
Тяжелый алкилат |
0,0699 |
0,0501 |
0,1303 |
0,1105 |
0,0907 |
t1 0C |
107 |
106 |
105 |
104 |
103 |
t2 0C |
210 |
209 |
208 |
207 |
206 |