- •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.
1.3. Расчет реакционной камеры
Обычно применяют необогреваемые реакционные камеры. В них происходит углубление реакции крекинга на 20-25% от общей глубины. Скорость движения паров в реакционной камере принимается равной 0,1-0,3 м/с. Для определения диаметра реакционной камеры необходимо подсчитать снижение температуры и объем паровой фазы в камере. Высоту камеры определяют по продолжительности пребывания в ней паров.
Пример 5.4. Определить высоту и диаметр реакционной камеры установки термического крекинга мазута, если известно: температура продуктов крекинга на входе в камеру t1 = 490°С; давление в камере Р = 1,96 МПа; в реакционную камеру поступает газа GГ = 3300 кг/ч, бензина Gб =13200 кг/ч, легкого газойля GЛ.Г. = 32300 кг/ч, тяжелого газойля GТ.Г. = 66600 кг/ч и остатка Gо = 50600 кг/ч, всего GС = 166000 кг/ч; реакция крекинга углубляется на 20% от общей глубины процесса, т. е. = 20%.
Критические параметры и молекулярная масса продуктов крекинга:
|
Tкр, К |
ркр, МПа |
М |
Газа………………………………………... Бензина……………………………………. Легкого газойля…………………………... |
370 558 721 |
4,21 2,98 1,94 |
44 110,4 218 |
Решение. Бензина и газаобразуется
или
Определяют температуру внизу камеры. Принимают удельную теплоемкость продуктов крекинга С = 2,51 кДж/(кг К) и составляют тепловой баланс реакционной камеры
где t2 - температура внизу камеры; qр - теплота реакции крекинга, равная 1255 кДж/кг бензина.
Отсюда
Для определения объема паров продуктов на входе в камеру высчитывают приведенные параметры и коэффициент сжимаемости паров
для газа
для бензина
для легкого газойли
Объем паров продуктов по формулена входе в камеру составляет
Аналогично определяют объем паров продуктов крекинга на выходе из камеры
для газа Z = 1,
для бензина
Для легкого газойля
Средний объем паров составляет
Принимают скорость движения паров u = 0,l м/с. Сечение F и диаметр D реакционной камеры составляют
Принимают D = 2,0 м.
Определяют скорость крекинга (х2) при средней температуре камере по формуле (5.1), если известно, что скорость (х1) крекинга газойля при 450°С составляет 0,25% бензина в 1 мин
Продолжительность пребывания паровой фазы в камере равна
Высота камеры
параметры |
Вариант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
t 0C |
485 |
486 |
487 |
488 |
489 |
490 |
491 |
492 |
493 |
494 |
Р МПа |
1,9 |
1,91 |
1,92 |
1,93 |
1,94 |
1,95 |
1,96 |
1,97 |
1,98 |
1,99 |
Gг кг/ч103 |
3,2 |
3,6 |
3,2 |
3,4 |
3,8 |
3,5 |
3,6 |
3,7 |
3,8 |
3,8 |
Gб кг/ч103 |
12,8 |
12,9 |
13,0 |
13,1 |
13,2 |
13,3 |
13,4 |
13,8 |
13,6 |
13,7 |
Gл.г. кг/ч103 |
30,0 |
30,5 |
31,8 |
31,5 |
32 |
32,5 |
33 |
33,5 |
34,6 |
34,5 |
Gт.г. кг/ч103 |
60 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65,7 |
66 |
67 |
68 |
69 |
Gо кг/ч103 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
Gс кг/ч103 |
151 |
154 |
157 |
159 |
162 |
165 |
167 |
170 |
173 |
175 |
х % |
18 |
18,5 |
19 |
19,5 |
20 |
20,5 |
21 |
21,5 |
22 |
22,5 |