Курсовая работа: Разработка поточной схемы и расчет товарного баланса нефтеперерабатывающего завода

4.11 Расчет материального баланса газофракционирования непредельных углеводородов

В состав нефтеперерабатывающих заводов включаются установки для получения лёгких углеводородных фракций высокой чистоты из нефтезаводских газов. По типу перерабатываемого сырья газофракционирующие установки подразделяются на ГФУ предельных и ГФУ непредельных газов. Материальный баланс ГФУ непредельных газов представлен в таблице 4.11.

Таблица 4.11 Материальный баланс ГФУ непредельных газов

4.12 Расчет материального баланса установки производства МТБЭ

Особенностью МТБЭ является то, что при смешении его с другими компонентами октановое число смеси получается выше, чем рассчитанное по правилу аддитивности. Синтез МТБЭ осуществляется по реакции этерификации, расчет материального баланса приведен в таблице 4.12.

Таблица 4.12 – Материальный баланс установки производства МТБЭ

4.13 Расчет материального баланса установки алкилирования

Таблица 4.11 – Материальный баланс установки алкилирования

4.14 Расчет материального баланса установки получения серы

Одоптинская нефть содержит 0,4% масс серы, т.е. на проектируемый завод вместе с нефтью поступает 16 тыс. т. серы в год. При переработке этой нефти на данном заводе образуется 291,92 кг/ч или 2,34 тыс. т/год сероводорода. Остальное количество серы остается в битуме. Сжигать образующиеся сероводород на факелах завода нельзя, т. к. это приведет к загрязнению воздушного бассейна, поэтому предусмотрена установка по переработке сероводорода в серу.

Материальный баланс установки производства серы приведен в таблице 4.14.

Таблица 4.14 – Материальный баланс установки производства серы приведен

4.15 Расчёт материального баланса установки компаундирования бензина Аи-95

На установку компаундирования для приготовления бензина Аи-95 поступает:

– н-бутан с ГФУ;

– изогексановая фракция с установки изомеризации;

– изопентановая фракция с установки изомеризации;

– изопентановая фракция с установки ГФУ;

– газовый бензин (фракция С6) с ГФУ;

– бензин АИ-93 с установки процесса «Цеоформинг»

– базовый компонент – катализат с установки каталитического риформинга;

– бензин каталитического крекинга НОС-Р;

– присадка МТБЭ;

– газовый бензин (фракция С6) с ГФУ непредельных УВ;

– лешкий алкилат с установки алкилирования.

Количество и свойство компонентов компаундирования представлены в таблице 4.15.

Таблица 4.15 - Количество и свойства компонентов компаундирования

Октановое число бензина рассчитывается по формуле [4.2]:

Осм = (ОА·А + ОВ·В + ОС·С + …)/ 100 /8, с. 39/ [4.2]

где Осм – октановое число смеси;

ОА, ОВ, ОС – октановые числа компонентов;

А, В, С – содержание компонентов в смеси, % масс.

Октановое число получаемого бензина рассчитывается следующим образом:

Осм=(0,57·93,8+0,56·74+1,40·92,3+0,30·92,3+0,06·82+4,16·93+53,22·100+33,84*93+3,99·93+1,51·118 + 0,42·83)/100=95,9

Таким образом, при компаундировании вышеназванных компонентов в указанных количествах, и вырабатываемых согласно поточной схеме (рис. 3), получается летний вид автобензина Аи-95 без добавления антидетонаторов

4.16 Расчет материального баланса установки компаундирования зимнего дизельного топлива

На установку компаундирования для приготовления летнего дизельного топлива поступают:

– дизельное топливо с установки гидроочистки;

– фракция 180–350;

– тяжелый алкилат установки алкилирования;

– промежуточная фракция с карбомидной депарафинизации.

Количество и свойство компонентов компаундирования летнего

дизельного топлива представлены в таблице 4.16.

Таблица 4.16 – Количество и свойства компонентов компаундирования

Цетановое число дизельного топлива рассчитывается по формуле:

Цсм = (ЦА·А + ЦВ·В + ЦС·С + …)/ 100, /8, с. 42/ (4.3)

где Цсм – цетановое число смеси;

ЦА, ЦВ, ЦС – цетановые числа компонентов;

А, В, С – содержание компонентов в смеси, % масс.

Цетановое число получаемого дизельного топлива рассчитывается следующим образом:

Цсм = (53·29,83+ 49·51,56+52·0,37+59·18,25)/100 = 52,03

Таким образом, при компаундировании вышеназванных компонентов в указанных количествах, и вырабатываемых согласно поточной схеме (рис. 3), получается зимнее дизельное топливо без добавления цетанповышающих добавок.

5. Сводный товарный баланс проектируемого НПЗ

нефтепереработка сырье баланс технологический

Таблица 5.1 – Сводный материальный баланс проектируемого НПЗ

Заключение

На основании изучения физико-химических характеристик Одоптинской нефти и определения потенциального содержания в ней нефтяных фракций, а также в соответствии с заданием был выбран топливный вариант с глубокой переработкой нефти.

На основании литературных данных составлены материальные балансы выбранных процессов.

Приведена краткая характеристика набора процессов включенных в поточную схему завода.

Включение в схему завода современных высокоэффективных процессов таких как «Цеоформинг», каталитический риформинг, каталитический крекинг остаточного сырья, алкилирование позволило получить глубину переработки нефти – 91,85% и обеспечить выход высококачественного бензина соответствующего марке Аи-95 равный 37,37%. Включение процесса коксования позволило получить кокс марки К3–25, который в дальнейшем используется в производстве алюминия и электродов.

Таким образом, предложена технология глубокой переработки нефти с максимальным выходом топлив представляющая почти безотходную технологию.

Библиография

1 Козин В.Г. Современные технологии производства компонентов моторных топлив / В.Г. Козин, Н.Л. Солодова, Н.Ю. Башкирцева. – Казань: Татарское республиканское издательство Хэтер (ТаРИХ), 2003. – 264 с.

2 Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей / А.К. Мановян. – М.: Химия, КолосС, 2004. – 456 с.

3 Каминский Э.Ф. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты / Э.Ф. Каминский, А.В. Хавкин. – М.: Издательство «Техника», 2001. – 384 с.

4 Нефти Восточных районов СССР / под ред. С.Н. Павловой и З.В. Дриацкой. – М.: Химия, 1962. – 504 с.

5 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа / С.А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.

6 Карманный справочник нефтепереработчика / под ред. М.Г. Рудина. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. – 336 с.

7 Разработка поточной схемы и расчет товарного баланса нефтеперерабатывающего завода: методические указания / Казан. гос. технол. ун-т; сост. В.Г. Козин. – Казань, 1993. – 52 с.

8 Основы проектирования нефтеперерабатывающих заводов / В.Г. Козин [и др.]. – Казань: Казан. гос. технол. ун-т, 1998. – 226 с.