Современные промышленные установки перегонки нефти

Введение

Дизельное топливо является одним из важнейших продуктов, выпускаемых нефтеперерабатывающей промышленностью. Оно представляет собой светло-коричневую маслянистую жидкость плотностью от 780 до 860 кг/м3, является продуктом прямой перегонки нефти. Дизельное топливо используется как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания.

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

§ цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

§ фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;

§ вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

§ низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива

§ степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

§ температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ

Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов.  Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава.

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости и температурах помутнения и застывания. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C.

Назначение данной технологии - получение дизельного топлива, в результате переработки нефти и газового конденсата с использованием первичных и вторичных процессов.

 Сущность и теоретические основы технологии

Добыча нефти и газа

Добыча газа и нефти производится через скважины, пробуренные на необходимую глубину. Под действием пластового давления газ, насыщенный конденсатом, выходит на поверхность через дросселирующий штуцер для снижения давления в системе газосборных сетей. От скважин газ по трубопроводам, называемым «шлейфами», поступает на сборный пункт- УКПГ, а при добыче нефти такая установка называется УКПН.

Добычу нефти из пласта ведут несколькими способами. На первой стадии применяют фонтанный способ, когда нефть под пластовым давлением поднимается на поверх­ность, затем ее сепарируют, отделяя попутный газ. После прекращения фонтанной добычи нефть извлекают из пласта погружными электронасосами. На некоторых месторождениях нефть добывают с помощью газлифта. Поднятая на поверхность смесь газа и нефти от скважин по трубопроводам поступает на сборный пункт - участковую сепарацию, где выделяется газ I ступени сепарации. Одновременно с отделением газа происходит обезвоживание и обессоливание нефти в дегидраторах, которые входят в состав установки подготовки нефти. 

Технологические процессы подготовки нефти для всех систем сбора аналогичны: сепарация или разделение фаз, деэмульсация продукции, обессоливание, стабилизация нефти.

 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газовых конденсатов

Перегонка (дистилляция) - это процесс физического разделения нефти газов, газовых кондесатов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.

Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением.

Из процессов сложной перегонки различают перегонку с дефлегмацией и перегонку с ректификацией:А) При перегонке с дефлегмацией образующиеся пары конденсируют и часть конденсата в виде флегмы подают навстречу потоку пара. Б) Перегонка с ректификацией

Каталитический крекинг.

Сырьем для процесса каталитического крекинга обычно является прямогонный тяжелый газойль, а также легкая фракция вакуумной перегонки. Температура кипения сырья для крекинга должна находиться в пределах 340— 590°С. На установках каталитического крекинга получают жирный газ, нестабильный бензин, легкий и тяжелый каталитические газойли.

Гидрокрекинг

Гидрокрекинг — процесс более позднего поколения, чем каталитический крекинг и каталитический риформинг, поэтому он более эффективно осуществляет те же задачи, что и эти два процесса. Гидрокрекинг позволяет увеличить выход компонентов бензина, обычно за счет превращения сырья типа газойля, а также позволяет превращать тяжелый газойль в легкие дистилляты (реактивное и дизельное топливо). Самое важное — то, что при гидрокрекинге не образуется никакого тяжелого неперегоняющегося остатка (кокса, пека или кубового остатка), а только легкокипящие фракции. Гидрокрекинг- это каталитический крекинг в присутствии водорода.

Легкий гидрокрекинг вакуумного газойля

Гидрокрекинг вакуумного дистиллята при 15 МПа

Связь с другими отраслями.

С технологией производства дизельного топлива связаны:

Отрасли металлургической промышленности Энергетическая Машиностроение (в данной отрасли необходимо очень громоздкое и сложное оборудование);

Химическая (добавление деэмульгаторов, а также при очистке дизельного топлива образуется H₂S который может использоваться в химической промышленности, на процесс гидрирования необходим H₂); Нефтехимическая(дизельное топливо является частью отрасли нефтепереработки, в ходе процесса производства образуются побочные продукты, которые являются сырьем для нефтехимии) и др

 

 Воздействие на окружающую среду.

В зависи­мости от осуществляемых процессов, состояния оборудования и режима его эксплуатации окружающая среда может загрязняться углеводородными газами, окисью и двуокисью углерода, сернистым газом и сероводородом, окислами азота, а также жидкими продуктами. Основными источниками загрязнения окружающей среды могут служить: резервуары и эстакады товар­но-сырьевого и транспортного хозяйства; технологические установ­ки; выбросы через предохранительные клапаны; градирни систе­мы оборотного водоснабжения; факельная система; объекты кана­лизации и очистки сточных вод, включая пруды-отстойники и неф­теловушки; дымовые трубы установок, сбрасывающие в атмосферу продукты сгорания и другие газы.

7.1  Основные источники выбросов предприятия в атмосферный воздух

Технологические установки. Выброс углеводородов и сероводорода происходит на атмосферно-вакуумных и вакуумных установках НПЗ.

Технологические конденсаты после атмосферных и атмосферно-вакуумных установок и установок каталитического крекинга являются источником загрязнения атмосферного воздуха сероводородом

Пары нефтепродуктов выделяются в атмосферный воздух через неплотности оборудования, арматуры и фланцевых соединений, через сальниковые устройства насосов и компрессоров.

Градирни систем оборотного водоснабжения. Вода, поступаю­щая на узлы оборотного водоснабжения под остаточным давлением 0,1—0,2 МПа (1—2 кгс/см²), содержит углеводороды и другие вредные примеси, попавшие в нее в результате не плотностей в конденсационно-холодильном оборудовании. При снижении давления до атмосферного происходит испарение и выделение в атмосферу этих вредных веществ.

Факельная система. При сжигании сбросных газов из факельных си­стем интенсивно выделяется дым, содержащий окись углерода и загрязняющий атмосферу.

7.2  Основные источники образования сточных вод

Расход воды для производственных целей и объем сточных вод возрастает с глубиной переработки нефти. Содержание же различных загрязняющих веществ в сточных водах определяется качеством перерабатываемой нефти, технологией ее переработки и качеством конечных продуктов производства. Наибольший расход воды отмечается на стадии подготовки нефти, в процессе ее обезвоживания и обессоливания.

Загрязнение почвы

 Загрязнение почвенного покрова происходит в результате адсорбции атмосферных выбросов, складирования и захоронения отходов производств.

Прежде всего, нарушается процесс нитрификации, ацетиленовой азотфиксации и угнетаются актиномицеты.

Введение

Дизельное топливо является одним из важнейших продуктов, выпускаемых нефтеперерабатывающей промышленностью. Оно представляет собой светло-коричневую маслянистую жидкость плотностью от 780 до 860 кг/м3, является продуктом прямой перегонки нефти. Дизельное топливо используется как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания.

Основные потребители дизельного топлива — железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт, водный транспорт, военная техника, сельскохозяйственная техника, а также в последнее время и легковой дизельный автотранспорт.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

§ цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;

§ фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;

§ вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;

§ низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива

§ степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндропоршневой группы двигателя;

§ температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ

Цетановое число — основной показатель воспламеняемости дизельного топлива. Оно определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов.  Цетановое число топлив зависит от их углеводородного состава.

Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости и температурах помутнения и застывания. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при −10 °C.

Назначение данной технологии - получение дизельного топлива, в результате переработки нефти и газового конденсата с использованием первичных и вторичных процессов.

 Сущность и теоретические основы технологии

Добыча нефти и газа

Добыча газа и нефти производится через скважины, пробуренные на необходимую глубину. Под действием пластового давления газ, насыщенный конденсатом, выходит на поверхность через дросселирующий штуцер для снижения давления в системе газосборных сетей. От скважин газ по трубопроводам, называемым «шлейфами», поступает на сборный пункт- УКПГ, а при добыче нефти такая установка называется УКПН.

Добычу нефти из пласта ведут несколькими способами. На первой стадии применяют фонтанный способ, когда нефть под пластовым давлением поднимается на поверх­ность, затем ее сепарируют, отделяя попутный газ. После прекращения фонтанной добычи нефть извлекают из пласта погружными электронасосами. На некоторых месторождениях нефть добывают с помощью газлифта. Поднятая на поверхность смесь газа и нефти от скважин по трубопроводам поступает на сборный пункт - участковую сепарацию, где выделяется газ I ступени сепарации. Одновременно с отделением газа происходит обезвоживание и обессоливание нефти в дегидраторах, которые входят в состав установки подготовки нефти. 

Технологические процессы подготовки нефти для всех систем сбора аналогичны: сепарация или разделение фаз, деэмульсация продукции, обессоливание, стабилизация нефти.

 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газовых конденсатов

Перегонка (дистилляция) - это процесс физического разделения нефти газов, газовых кондесатов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.

Простая перегонка осуществляется постепенным, однократным или многократным испарением.

Из процессов сложной перегонки различают перегонку с дефлегмацией и перегонку с ректификацией:А) При перегонке с дефлегмацией образующиеся пары конденсируют и часть конденсата в виде флегмы подают навстречу потоку пара. Б) Перегонка с ректификацией

Современные промышленные установки перегонки нефти

Процессы перегонки нефти осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.

На установках AT осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракций и мазута. Установки ВТ предназначены для перегонки мазута. Получаемые на них газойлевые, масляные фракции и гудрон используют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) переработки их с получением топлив, смазочных масел, кокса, битумов и др.