- •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.
Требования к содержанию воды в нефти, поставляемых с промыслов
|
I |
II |
III |
Содержание воды, % масс. |
Не более 0,5 |
Не более 1,0 |
Не более 1,0 |
Требования по содержанию воды на НПЗ еще более ужесточаются и не должно превышать 0,1 % масс.
К основным методам количественного определения содержания воды в нефти и нефтепродуктах являются: метод химического определения растворенной воды и метод отгонки воды с растворителями. При химическом методе применяют реакцию взаимодействия растворенной воды с гидридом кальция и по количеству выделившегося водорода
СаН2 + 2 Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2
рассчитывают содержание воды, например, в нефтяных маслах.
Метод, основанный на отгонке содержащейся в нефти и нефтепродуктах воды с помощью растворителей, известен под названием метода Дина и Старка.
1.2. Описание методики определения содержания воды в нефти методом Дина и Старка
Пробу испытываемой нефти перемешивают в течение 5 мин. Затем в чистую сухую колбу 1 наливают 100 г исследуемой нефти 2, 100 мл растворителя, несколько капель деэмульгатора и тщательно перемешивают. Колбу устанавливают в колбонагреватель 3, для предохранения от толчков при кипении в колбу помещают несколько кусочков пемзы и собирают прибор (рис.1). Пускают проточную воду в холодильник 4, таким образом, чтобы подача холодной водопроводной воды в холодильник была умеренной, иначе в холодильнике будет конденсироваться влага из воздуха. Включают колбонагреватель и регулируют нагрев так, чтобы в приемник-ловушку 5 из холодильника стекали в 1 сек примерно 2-4 капли конденсата.
Рис.1 Прибор Дина и Старка
Растворитель 6 и вода 7, вследствие разности плотностей отслаиваются друг от друга в приемнике-ловушке. Перегонку прекращают, когда количество воды в ловушке перестанет увеличиваться и верхний слой конденсата(растворитель) станет прозрачным. По делениям, нанесенным на стенке приемника-ловушки, определяют количество отделенной от нефти воды. Если обводненность исследуемой нефти более 10% и вследствие этого весь отгон воды не умещается в ловушке, то первоначальную навеску исходных образцов уменьшают до 50, 25 или 10 г. Содержание воды в нефти вычисляют по формуле (2.1)
Х= .100% (2.1)
где V – обьем воды в ловушке, мл;
G – навеска нефти, г.
Лабораторная работа № 2 Тема: «Определение механических примесей в нефти
2.1. Основные понятия
Нефть, извлекаемая из скважин, содержит попутный газ, пластовую воду и механические примеси. К механическим примесям относятся суспезированные частицы минерального происхождения, такие как частицы песка, глины, железа, минеральных солей и т.д. В некоторых случаях содержание механических примесей может достигать 20%. Частицы могут находиться в нефти во взвешенном состоянии и при переработке оседают на стенках аппаратуры и трубчатых печей, приводят к коксообразованию и ускоряют износ оборудования. Присутствие в нефти механических примесей затрудняет ее транспортирование по трубопроводам, повышает зольность остатков переработки нефти, а наличие высокодисперсных частиц, которые адсорбируются на поверхности глобул воды, способствует стабилизации нефтяных эмульсий.
Образование отложений в теплообменниках и холодильниках приводит к снижению коэффициента теплопередачи, что соответственно увеличивает энергоемкость и себестоимость нефтепереработки. Поэтому при проведении процессов подготовки нефти к переработке необходимо достичь содержания механических примесей не превышающих 0,05 % масс.