Процесс Висбрекинга. курсач, прости господи. Введение основными источниками энергии в современном обществе являются нефть и газ
 Скачать 24.19 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Основными источниками энергии в современном обществе являются нефть и газ. Двигатели сухопутных, воздушных и водных транспортов, тепловые электростанции работают на топливах. На сегодняшний насчитывается около 100 различных процессов первичной и вторичной переработки нефти, которые реализованы в нашей промышленности. В будущем будут внедряться новые, более эффективные и перспективные разработки, направленные на увеличение и улучшение качества данной продукции, а также на модернизацию технологии. Количество и виды полученной продукции повышается за счет выработки нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностью. Области этой промышленности масштабно увеличиваются появлением нового оборудования. За счет освоения новых технологических процессов переработки сырья нефти, которые направлены на повышение качества продукции, увеличивается целевые продукты и снижается себестоимость. Наибольшая сложность в нефтепереработке заключается в квалифицировании переработки гудрона (глубоковакуумная перегонка), которое имеет существенное количество асфальто – смолистых веществ, металлов и других гетеросоединений, что требует больших капитальных и эксплуатационных затрат. Поэтому НПЗ в нашей стране и зарубежных странах стремятся ограничивать переработку гудрона с целью получения следующих нефтепродуктов: битум, котельное топливо, нефтяной кокс нефтяной пек и т.д. За счет высокой вязкости полученный гудрон не должен быть использован как котельное топливо. Чтобы получить товарное котельное топливо из этого гудрона без переработки, необходимо больше расходовать дистиллятные разбавители. Но это приводит к ухудшению процесса вакуумной перегонки углубления переработки нефти. Наиболее простым способом неглубокой переработки гудронов является висбрекинг. Этот процесс направлен на снижение вязкости, что приводит к уменьшению расхода самого разбавителя на 20 – 25% масс, а затем – к увеличению общего количества котельного топлива. Преимуществами процесса висбрекинга являются: - гибкость процесса, которая заключается в перерабатывании тяжелых нефтяных остатков; - относительной простоте технологий; - низких капитальных и эксплуатационных затрат. Для висбрекинга характерна невысокая конверсия нефтяных остатков, приводящая к снижению вязкости самого исходного сырья в несколько раз. С этой целью получается стандартное котельное топливо. Это может привести к возможности высвобождения большей части прямогонного вакуумного газойля для продажи. Для технологической схемы НПЗ процесс висбрекинга имеет важную роль, т.к. может очень сильно влиять на глубину переработки нефти и на общие экономические показатели производства нефтепродуктов. Позволяет корректировать структуру выхода продуктов, для более полного соответствия потребностям рынка, и достичь следующих целей: увеличить глубину переработки нефти на 16 – 18% и достичь уровня 70 – 72%; высвободить дополнительный объем вакуумного газойля для продажи; увеличить производство более ценного топочного мазута; повысить выработку автомобильного бензина на 1,4-2% масс на нефть. Целью дипломного проекта является увеличение мощности установки висбрекинга на ОАО «ГазромНефтехимСалават». На нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) России глубина переработки нефти не превышает 68-70% против 80-95% в развитых странах Запада. Повысить глубину переработки возможно за счет более интенсивного развития деструктивных процессов переработки тяжелого углеводородного сырья с получением ценных топливных и нефтехимических продуктов. К таким процессам относятся термические, каталитические и гидрогенизационные процессы переработки тяжелого углеводородного сырья, в частности мазута, гудрона и др. Под термическими процессами подразумевают процессы химических превращений нефтяного сырья - совокупности реакций крекинга и уплотнения, осуществляемые термически, то есть без применения катализаторов. В современной нефтепереработке применяются следующие типы термических процессов: 1. Термический крекинг высококипящего дистиллятного или остаточного сырья при повышенном давлении (2-4 МПа) и температуре 500-540 °С с получением газа и жидких продуктов, а также его более мягкая форма - висбрекинг. 2. Коксование - длительный процесс термолиза тяжелых остатков или ароматизированных высококипящих дистиллятов при невысоком давлении и температурах 470-540 °С. Основное целевое назначения процесса - производство нефтяных коксов различных марок в зависимости от качества перерабатываемого сырья. 3. Пиролиз - высокотемпературный (750-800 °С) термолиз газообразного, легкого или среднедистиллятного углеводородного сырья, проводимый при низком давлении и исключительно малой продолжительности. Основным целевым назначением пиролиза является производство олефинсодержащих газов. В качестве побочных продуктов получают высокоароматизированную жидкость широкого фракционного состава с большим содержанием непредельных углеводородов. 4. Процесс получения технического углерода (сажи) - исключительно высокотемпературный (свыше 1200 °С) термолиз тяжелого высокоароматизированного дистиллятного сырья, проводимый при низком давлении и малой продолжительности. 5. Процесс получения нефтяных пеков (пекование) - новый внедряемый в отечественную нефтепереработку процесс термолиза (карбонизации) тяжелого дистиллятного или остаточного сырья, проводимый при пониженном давлении, умеренной температуре (360-420 °С) и длительной продолжительности. Помимо целевого продукта - пека - в процессе получают газы и керосино-газойлевые фракции. 6. Процесс получения нефтяных битумов - среднетемпературный продолжительный процесс окислительной дегидроконденсации (карбонизации) тяжелых нефтяных остатков, проводимый при атмосферном давлении и температуре 250-300 °С. Одним их эффективных и гибких вторичных процессов переработки мазутов и гудронов является висбрекинг, отличительной особенностью которого, по сравнению с другими процессами переработки нефти и нефтепродуктов, являются низкие капитальные и энергетические затраты. Висбрекинг при относительной простоте технологического и аппаратурного оформления позволяет вырабатывать из нефтяных остатков котельные топлива требуемого качества без разбавления легкими топливными фракциями, ёперерабатывать остаточные фракции в дистиллятные, получать дополнительно некоторое количество средних и легких фракций [1-2]. Включение процесса висбрекинга в схему заводов особенно актуально в связи с вовлечением в переработку тяжелых нефтей, а также повышением спроса на дистиллятные продукты. Решение о включении висбрекинга в схему НПЗ принимается обычно исходя из следующих задач: - уменьшения вязкости остаточных потоков с целью сокращения расхода высококачественных дистиллятов, добавляемых в котельное топливо для доведения его вязкости до требования спецификаций на готовый продукт; - необходимости переработки части остатков в дистилляты, в частности в вакуумный газойль — сырье крекинга; 1. Доминичи В. Процесс висбрекинга / В. Доминичи, Г.Сиели // Химия и технология топлив и масел. -1999. -№1.- С.39-44. 2 Митаралиев С.С. Опыт промышленной эксплуатации установки висбрекинга на АО «Уралнефтехим» / С.С. Митаралиев, Ф.М.Валиахметов, А.М. Таянов. Сб. Перспективы развития АО «Уралнефтехим». Материалы научно-технической конференции. Уфа, 1996. - С.55-64. 3 Сюняев З.И. Нефтяной углерод / З.И. Сюнев. -М.:Химия, 1980 г. - 270 с. 4 Унгер Ф.Г. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфальтенов / Ф.Г.Унгер, Л.Н. Андреева / Институт химии нефти Сиб. отд. РАН. - Новосибирск: Наука, Сиб.изд.фирма РАН, 1995. - 192 с. 5 Сюняев З.И. Физико-химическая механика нефтей и основы интенсификации процессов их переработки / З.И. Сюняев.- М.: МИНХ и ГП им. И.М.Губкина, 1979. - 93 с. 6 Сюняев З.И. Физико-химическая механика нефтяных дисперсных систем. - М.: МИНХ и ГП им. И.М.Губкина, 1981 г. - 92 с. 7 Сюняев З.И. Прикладная физико-химическая механика нефтяных дисперсных систем / З.И. Сюняев. - М.: МИНХ и ГП им. И.М.Губкина, 1982 г. - 100 с. 8 Сюняев З.И. Общие закономерности физико-химической технологии нефти / З.И.Сюняев, Р.З. Сафиева // Химия и технология топлив и масел. - 1988. - №7. -С.5-8. 9 Сюняев З.И. Нефтяные дисперсные системы / З.И.Сюняев, Р.З.Сюняев, Р.З. Сафиева. - М.:Химия, 1990. - 226 с. 10 Сафиева Р.З. Физикохимия нефти / Р.З.Сафиева. - М.:Химия, 1998 - 448 с. 11 Туманян Б.П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем / Б.П. Туманян. - М.:Техника, ООО «ТУМА ГРУПП», 2000. - 336 с. 12 Глаголева О.Ф. Регулирование фазовых переходов в нефтяных системах с целью углубления переработки нефти (на примере перегонки и коксования): автореф. дис. д-ра техн.наук / О.Ф.Глаголева. - М., 1993. - 47 с. ГАНГ им. И.М. Губкина 13 Фукс Г.И. Исследования в области поверхностных сил / Г.И.Фукс. - М.:Наука, 1964. - 176 с. 14 Сандлер Л.М. Фрактальный рост / Л.М.Сандлер // В мире науки. - 1987. - №3. - С.60-64. 15 Кузеев И.Р. Изменение парамагнетизма при ассоциации асфальтенов / И.Р.Кузеев, Ю.М. Абызгильдин, И.З. Музаметзянов, И.Г. Ибрагимов // Всесоюз.конф. по химии нефти. - Томск, 1988. - с 236. 16. Яминский В.В. Коагуляционные контакты в дисперсных системах / В.В. Яминский, В.А. Пчелкин, Е.А. Амелина, Е.Д. Щукин. - М.: Химия, 1982. - 184 с. 17 Глаголева О.Ф. Устойчивость дисперсных систем: исследование и регулирование / О.Ф. Глаголева, Т.П. Клокова // Наука и технология углеводородных дисперсных систем: сб.науч.тр. первого междунар. симпозиума. - М., 1997. - С. 41. 18 Радченко Е.Д. Направления и схемы глубокой переработки нефти / Е.Д. Радченко, Э.Ф. Каминский, Д.Ф. Касаткин и д.р. // Химия и технология топлив и масел. - 1978. - №12. - С.3-7. 19 НосальТ.П. Разработка методики определения агрегативной устойчивости нефтяных дисперсных систем / Т.П. Носаль, Р.М. Мурзаков, З.И. Сюняев, Л.А. Морозова // Нефтепереработка и нефтехимия. - 1978. - №7. - С.8-11. 20 Марушкин А.Б. Метод оценки кинетической устойчивости нефтяных дисперсных систем / А.Б Марушкин, А.К.Курочкин, Р.Н. Гимаев // Химия и технология топлив и масел. - 1978. - №6. - С.11-12. 21 Рогачев. О.В. Особенности формирования надмолекулярных структур и фазовые превращения асфальтенов и карбенов в нефтяных дисперсных системах / О.В. Рогачев, Т.Д. Данильян, Р.Н. Гимаев // Тез. докл. междунар. конф. по химии нефти, 1-4 окт. 1991. - Томск. 1991. - С.313-314. 22 Сабаненков С.А. Исследование влияния коллоидной устойчивости нефтяных остатков на эффективность работы трубчатых печей и качества нефтяного углерода: автореф. дис. канд. техн. наук / С.А.Сабаненко. - М., 1980. -24 с. МИНХ и ГП им. И.М.Губкина. 23 Клокова Т.П. Регулирование свойств нефтяных дисперсных систем с целью повышения выхода и улучшения качества кокса: автореф. дис. канд. |