Каталитический крекинг нефтепродуктов

      Федеральное  агентство  по образованию ГОУ ВПО

 «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет переработки природных соединений

Кафедра стандартизации метрологии и сертификации 
 
 
 

    Каталитический крекинг нефтепродуктов 
 

                                    Пояснительная записка 

                                    (СМС 000000.113 ПЗ) 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                          Руководитель

                                          __________________________

                                          (подпись)          (оценка, дата) 
 

                                              Выполнил: студент группы 

                                              __________________________

                                              (подпись) 
 
 
 
 
 

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра стандартизации, метрологии, сертификации 

ЗАДАНИЕ

ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ 

Студенту 

Группы 53-6 

Выполнить курсовую работу на тему: «Каталитический крекинг  нефтепродуктов» 
 

Исходные  данные 

1. Производительность: 0000 т/год

 
 
 

Объем задания 

1. Пояснительная  записка – 64 страниц компьютерного текста 

2. Графическая  часть: Технологическая схема  каталитического крекинга нефтепродуктов 
 
 
 
 
 

Задание выдал:  14.02.2011                        Подпись преподавателя: 
 

Дата защиты: 
 
 
 

 

Реферат 

    Курсовая  работа выполнена на тему: «Каталитический  крекинг нефтепродуктов».

    В работе приведены сведения о технологическом  процессе каталитического крекинга нефтепродуктов. Приведен Гост 000000 по стандартизации сырья и конечного товарного продукта .

    Рассмотрена общая характеристика процесса каталитического крекинга нефтепродуктов.

    Представлено  описание технологической схемы. Выполнен материальный расчет .Представлено подробное описание  нефтепродуктов, технические показатели, катализаторы крекинга, а также факторы влияющие на процесс.

    Приведены данные безопасности и экологичности  технологического процесса.

     Курсовая  работа содержит пояснительную записку  из 64 страниц текста, 11     таблицы, 7  рисунков,  8   литературных источников  и графическую часть из одного листа формата А1.    
 

                 
 
 
 

 

 

Содержание 

Введение…………………………………………………………………………..5

1. История открытия …………………………………………………………….6
2. Переработка нефти…………………………..……………………………….15

     2.1 Первичная переработка нефти.............................................................16

     2.2 Вторичная переработка нефти ………………………………..……..17

3 . Каталитический крекинг ………………………………………………….....18

       3.1 Значение и назначение процесса …………………………………...….18

       3.2 Сырье каталитического крекинга ……………………………………..20

       3.3 Облагораживание сырья каталитического крекинг…………………..23  

       3.4  Катализаторы крекинга …………………………...…………….26                       

       3.5 Технологический процесс …………………………………………..…28

            3.5.1 Реактор….…………………………………………………..…..32

                 3.5.2 Катализатор ……………..………………………………...…...33

                 3.5.3 Регенератор …………………………………………………….34

                 3.5.4 Ректификационная колонна крекинга ………………………..35

                 3.5.5 Выходы продуктов крекинга…………………………………. 37

                 3.5.6 Параметры процесса …………………………………………...39 4 Воздействие нефтеперерабатывающих предприятий на окружающую среду

……………………………………………..…………………………………...…41

     4.1 Влияние нефтеперерабатывающих предприятий на атмосферу…..41

     4.2 Установки каталитического крекинга как загрязнители атмосферы……………………………………………………………………..…41

     4.3 Последствия воздействия нефтеперерабатывающих предприятий на атмосферу………………………………………………………………………...45

     4.4 Воздействие сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий на гидросферу……………………………………………………………………….45

     4.5 Загрязнение литосферы нефтеперерабатывающими  предприятиями

     ……………………………………………………………………………...48

5. Материальный баланс………………………………………………………...50

6 Стандартизация………………………………………………………...………54

             Заключение……………………………………………………………....63

             Библиографический список…………………………………………….64

        
 
 

 

         Введение

     Увеличение  объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и улучшение  качества - основные задачи, поставленные перед нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время. Решение этих задач в условиях, когда непрерывно возрастает доля переработки сернистых и высокосернистых, а за последние годы и высокопарафинистых нефтей, потребовало изменения технологии переработки нефти. Большое значение приобрели вторичные и, особенно, каталитические процессы. Производство топлив, отвечающих современным требованиям, невозможно без применения каталитического крекинга

     Каталитический  крекинг представляет собой современный процесс превращения высококипящих нефтяных фракций в базовые компоненты высококачественных авиационных и автомобильных бензинов и в средние дистиллятные фракции - газойли. Промышленные процессы основаны на контактировании сырья с активным катализатором в соответствующих условиях, когда 40-50 вес % исходного сырья без рециркуляции превращается в бензин и другие легкие продукты. В процессе крекинга на катализаторе образуются углистые отложения, резко снижающие его активность, в данном случае крекирующую способность. Для восстановления активности катализатор регенерируют. Наибольшее распространение получили установки с циркулирующим катализатором в движущемся потоке и псевдоожиженном, или кипящем, слое. Нефть использовалась людьми очень давно.

1. История открытия

     Археологи относят начало применения каталитического крекинга к VI тыс. до н. э. В III тыс. до н. э. в Египте и Двуречье использовали как связующее и водонепроницаемое вещество асфальт вместе с песком и известью. Из их смеси делали мастику, применявшуюся для сооружения плотин, стен зданий, дорог. Нефть использовали для освещения, применяли как лекарство. Смешивая ее с серой, селитрой и смолой, получали так называемый «греческий огонь» — легендарное оружие древности. В Средние века нефть стала предметом торговли. В Европу ее привозили из французского Лангедока, турецкой Смирны и сирийского Алеппо. Марко Поло в своих сочинениях описывал добычу нефти в районе Баку. Ее применяли для освещения и лечения кожных болезней. Она применялась в живописи как растворитель при изготовлении красок, а также в военном деле. Еще в начале нашей эры проводились опыты по перегонке нефти с целью уменьшения неприятного запаха при ее медицинском использовании. В XVIII в. в связи с изучением нефти ее перегонке уделялось большое внимание. Во второй половине XIX—начале XX века зародилась и получила широкое развитие нефтеперерабатывающая промышленность. В 1870 г. мировая добыча нефти составляла 0,7 млн тонн, в 1913 г. она достигла 52,3 млн тонн. Вначале из нефти получали керосин, затем — керосин и масла, позже — керосин, масла и бензин. Еще в 1823 г. русским крепостным мастерам братьям Дубининым удалось осуществить перегонку нефти на довольно крупной заводской установке. Она представляла собой железный куб емкостью 40 ведер, вмазанный и кирпичную печь. Куб накрывался медной крышкой. От крышки куба отходила медная труба через деревянный резервуар, наполненный водой. Этот резервуар играл роль холодильника, из которого по трубе выводился продукт перегонки в деревянное ведро.

     Процесс перегонки осуществлялся следующим  образом: куб, наполненный нефтью, нагревался от печи. Образовавшиеся при этом пары нефти устремлялись по медной трубе. При прохождении трубы через  холодильник пары в ней конденсировались, в результате получался новый продукт — осветительное масло, нечто вроде современного керосина. В процессе перегонки использовалось свойство нефти разлагаться под влиянием нагревания на составляющие ее компоненты. При этом из 40 ведер нефти получалось 16 ведер керосина.

     Способ  Дубининых был крайне примитивен, однако в дальнейшем он развился в так называемый термофизический способ разделения нефти. Установка братьев Дубининых была первым нефтеперегонным «заводом», прототипом нефтеперегонных заводов, появившихся в России и в США в 60—70-х годах XIX века. В 1837—1839 годах в пригороде Баку Балаханы Н. И. Воскобойниковым был построен завод для перегонки бакинской нефти. В начале второй половины XIX в. быстро совершенствуется техника добычи нефти, что послужило мощным толчком к развитию техники нефтепереработки. В конце 50-х годов XIX в. в Европе и Америке уже работал ряд предприятий по производству керосина, предназначенного главным образом для освещения. В 1858 г. близ Баку был построен большой завод для получения керосина из нефти. Оборудование его мало чем отличалось от установки Дубининых. При строительстве новых перегонных заводов вводился ряд усовершенствований в перегонную систему, увеличивалась емкость перегонных кубов, однако в основе перегонки оставался тот же куб периодического действия с весьма низкой производительностью и с крайне неблагоприятным тепловым балансом.

     В 1859 г. в Сураханах близ Баку промышленники  В. А. Кокорев, Н. Е. Торнау и П. И Губонин  построили завод для получения  фотогена (керосина) из кира — горной породы, представлявшей собой смесь загустевшей нефти или асфальта с песком или глиной. На заводе проводилась кислотно-щелочная очистка фотогена. Конец XIX в. характеризовался возрастающим спросом на, нефтяные продукты. Необыкновенно быстрый рост парка машин и станков, а также бурное развитие железнодорожного транспорта привели к резкому увеличению спроса на смазочные минеральные масла. Перед нефтеперерабатывающей промышленностью встала проблема более глубокого разделения нефти с целью выделения технически ценных продуктов, в первую очередь масел.

     Проблемой глубокого разделения нефти с  конца 70-х годов XIX в. занимались во многих странах Европы и в США. В этот период были созданы самые разные аппараты, улучшающие работу нефтеперерабатывающих  заводов. Однако первенство здесь принадлежит русским инженерам. Один из первых нефтеперегонных аппаратов создал русский инженер А. Тавризов в 1874 г. В 1882 г. Д. И. Менделеев сконструировал и установил на Кусковском нефтеперегонном заводе под Москвой первый куб непрерывного действия, который отличался несложной конструкцией и поэтому быстро нашел заводское применение. Это был, в сущности, куб, оборудованный устройством для непрерывной подачи. В 1883 г. на заводе Нобеля в Баку вводится в действие первая кубовая батарея, состоявшая из ряда кубов непрерывного действия, работавших по принципу куба Менделеева. Вскоре эта кубовая батарея была значительно усовершенствована инженерами Шуховым, Инчиком, Хохловым, Кушелевским, в результате чего производительность батареи резко возросла. Кубовая батарея под названием Нобелевская получила широкое распространение не только в России, но и во всем мире. К 1900 г. кубы непрерывного действия заняли господствующее положение в нефтепереработке, вытеснив кубы периодического действия. Это был технический переворот, позволивший не только резко повысить производительность нефтеперегонных заводов, но и более глубоко производить разделение нефти, тем самым намного повысив степень ее использования.

       Кубовая батарея давала не только керосин превосходного качества, в ней утилизировались и нефтяные остатки. Мазут в батарее подвергался дальнейшей перегонке с целью выделения смазочных масел различных сортов. Из отходов керосинового производства в результате перегонки мазут превратился в ценное сырье для получения нового продукта — смазочных масел, которые были значительно ценнее керосина и употреблялись исключительно для технических целей: смазывания трущихся частей машин. 
В XX в. перед нефтеперерабатывающей промышленностью встала новая проблема — получение бензина. С изобретением и распространением двигателя внутреннего сгорания, работающего на жидком топливе, бензин, считавшийся до того времени отходом нефтепереработки, стал ценнейшим продуктом. С 1902-го по 1912 г. мировое потребление бензина возросло с 3276 тонн до 376,8 тыс. тонн, т. е. в 115 раз.