Установка первичной переработки нефти (АВТ) мощностью 3,2 млн.т/год Еланской нефти

Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2013 в 22:48, курсовая работа

Описание работы

Установки первичной переработки нефти составляют основу всех НПЗ и их роль очень важна в получении высококачественных нефтепродуктов. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От работы АВТ зависят выход и качество компонентов топлив и смазочных масел и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья. Проблемам повышения эффективности работы и интенсификации установок АВТ необходимо всегда уделять очень серьезное внимание.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………….…3
Характеристика нефти по СТБ ГОСТ Р51858-2003 и выбор варианта ее
переработки………………………………………………………………..………………….5
Характеристика фракций нефти и их возможное применение………..………………….7
2.1 Характеристика газов…………………………………………….……………….…7
2.2 Характеристика бензиновых фракций…………………………….………………..8
2.3 Характеристика керосиновых фракций…………………………………………….8
Характеристика дизельных фракций…………………………………………….....9
2.5 Характеристика вакуумных дистиллятов………………………………….……….9
Характеристика остатков и их применение………………………………………10
Выбор и обоснование технологической схемы АВТ…………………………………….11
Блок ЭЛОУ…………………………………………………………..……………...11
Блок колонн……………………………………………………………………..…..12
Блок теплообменников…………………………………………………………..…16
Расчет состава и количества газа и бензина в емкости орошения
отбензинивающей колонны К-1 (ЭВМ)…………………………………….………………23
Расчет материального баланса ректификационных колонн и
установки …………………………………………………………………………………...28
5.1 Материальный баланс отбензинивающей колонны…………………….………..28
5.2 Материальный баланс основной атмосферной колонны………………….…..…28
5.3 Материальный баланс вакуумной колонны …………………………………...…29
5.4 Материальный баланс блока стабилизации…………………….….………...……29
5.5 Материальный баланс колонны четкой ректификации…….………………...…..30
5.6 Материальный баланс установки АВТ………………………….……………..….31
Расчет доли отгона сырья (ЭВМ) на входе в стабилизационную колонну.…..……..….32
Технологический расчет колонны…………………………………………………...……34
7.1 Технологическая схема колонны…………………………………….…………....34
7.2 Расчет материального баланса колонны…………….…….………………….…...35
7.3 Расчет температуры верха ………………………………………………….…..….35
7.4 Расчет температуры низа …………………………………………………...….….36
7.5 Расчет теплового баланса ректификационной колонны……….………….….…36
7.6 Расчет основных размеров колонны.……………………….……………………..38
Расчет теплообменника «Нефть-ВЦО К-5»…………….…..…………………………… 42
Расчет полезной тепловой нагрузки печи атмосферного блока..……….……………….45
Охрана окружающей среды на установке………………………………………………...48
Заключение …………………………………………………………………………………50
Список литературы

Работа содержит 1 файл

весь курсач.doc

— 1.14 Мб (Скачать)

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 226-8=218°С.

Теплообменник Т-109

Начальная температура  гудрон, входящего в теплообменник, составляет tн=370°С, охлаждают его на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=270°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 240-14=226°С.

До блока ЭЛОУ:

2-й поток:

Теплообменник Т-201

Начальная температура ВД-3, входящей в теплообменник, составляет tн=320°С, охлаждают его на 25°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=295°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 19-4=15°С.

Теплообменник Т-202

Начальная температура  ВЦО К-2, входящей в теплообменник, составляет tн=150°С, охлаждают его на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=50°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 49-30=19°С.

Теплообменник Т-203

Начальная температура  ВЦО К-5, входящей в теплообменник, составляет tн=180°С, охлаждают его на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=80°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 79-30=49°С.

Теплообменник Т-204

Начальная температура НЦО К-2, входящей в теплообменник, составляет tн=300°С, охлаждают его на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность температур нефти на входе  и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 109-30=79°С.

После блока ЭЛОУ:

Теплообменник Т-205

Начальная температура ВД-1, входящей в теплообменник, составляет tн=263°С, охлаждают его на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=163°С.

Разность температур нефти на входе  и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 120-11=109°С.

Теплообменник Т-206

Начальная температура  фракции 240-360ºС на входе в теплообменник составляет tн=310°С, охлаждают её на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=210°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 159-39=120°С.

Теплообменник Т-207

Начальная температура  СЦО К-5 на входе в теплообменник составляет tн=263°С, охлаждают её на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=163°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 189-30=159°С.

Теплообменник Т-208

Начальная температура  НЦО К-5 на входе в теплообменник составляет tн=320°С, охлаждают её на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=220°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на входе в теплообменник будет: 228-39=189°С.

Теплообменник Т-209

Начальная температура  ВД-2 на входе в теплообменник составляет tн=288°С, охлаждают её на 100°С. Конечная температура теплоносителя будет tк=188°С.

Разность температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти  на входе в теплообменник будет: 240-12=228°С.

 

 

 

        Рисунок 3.1 — Схема подогрева нефти до ЭДГ

 

 

 

    

   Рисунок 3.2 — Схема подогрева нефти после ЭДГ

 

 

 

4 Расчёт состава газа и бензина в ёмкости орошения отбензинивающей колонны

Для расчёта состава газа и бензина  в ёмкости орошения зададимся:

  1. Расход фракции  229530,9 кг/ч;
  2. Плотность остатка 899,7 кг/м3;
  3. давление в ёмкости орошения   450 кПа;
  4. температура в ёмкости орошения 40˚С;
  5. кратность орошения  2;
  6. для фракций 85-105°С и 105-140°С взято 40% мас. от потенциала, 60% остаётся в бензине уходящим с нефтью.

 

Расход нефти в отбензинивающую  колонну 392160 кг/ч.

 

Состав смеси и её количество представленные в таблице 4.1 служат исходными данными для определения  состава паровой и жидкой фаз  в ёмкости орошения с применением  программы “Oil”, результаты которой представлены  в таблицах 4.2–4.5.

 

Таблица  4.1 —  Состав смеси на входе в ёмкость орошения

Компонент

(фракция)

Массовая доля компонента в нефти

Количество компонента в нефти, кг/ч

Смесь углеводородов  на входе в ёмкость с учётом орошения (кратность —2)

кг/ч

мас. доля

CH4

0.0016812

659,3

1977,9

0,008617

C2H6

0,0028188

1105,4

3316,2

0,014448

C3H8

0,0079632

3122,8

9368,4

0,040815

∑C4

0,0235368

9230,2

27690,6

0,120640

28-62°С

0,07945

31157,1

93471,3

0,407227

62-85°С

0,03798

14894,2

44682,6

0,194669

85-105°С

0,01785

7000,0

21000

0,091492

105-140°С

0,02382

9341,3

28023,9

0,122092

Итого:

0,1951

76510,3

229530,9

1,000000




 

                    Иcxoдныe дaнныe:

 

Pacxoд нeфти или фpaкции G= 229530.90625 Kг/чac

Плoтнocть ocтaткa  P19= 899.7000122070312 Kг/M^3

Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм иcпapeнии  P= 450 KПa

Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo иcпapeния  T= 40 ^C

 

                  Peзультaты pacчeтa:

 

Maccoвaя дoля oтгoнa пapoв e1= 2.529844641685486E-002

Moльнaя дoля oтгoнa пapoв e= 5.306998267769814E-002

Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 72.19685363769531

Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 74.31419372558594

Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 34.41621780395508

 

                          Cocтaв жидкoй фaзы                    Taблицa 4.2

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │ 0.0175963    │ 0.0037885   │      52.9738   │     847.5812   ║

║ Этaн     │ 0.0262998    │  0.0106170   │      79.1760   │    2375.2791   ║

║ Пpoпaн   │ 0.0630497    │ 0.0364821   │     189.8122   │    8161.9263   ║

║ Бутaн    │ 0.1537785    │ 0.1179502   │     462.9528   │   26388.3086   ║

║ 28-62    │  0.4071064    │  0.4133491   │    1225.6007   │   92476.1641   ║

║ 62-85    │  0.1723986    │  0.1989283   │     519.0089   │   44505.0586   ║

║ 85-105   │  0.0734870    │  0.0936990   │     221.2338   │   20962.7285   ║

║ 105-140  │  0.0862837    │  0.1251858   │     259.7585   │   28007.0820   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.0000      │ 1.0000      │    3010.5168   │ 223724.1250   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝

 

 

 

 

                      Cocтaв пapoвoй фaзы                    Taблицa 4.3

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │ 0.4186939    │ 0.1946496   │      70.6429   │    1130.2865   ║

║ Этaн     │ 0.1859040    │ 0.1620492   │      31.3661   │     940.9834   ║

║ Пpoпaн   │ 0.1662811    │ 0.2077534   │      28.0553   │    1206.3773   ║

║ Бутaн    │ 0.1354142    │ 0.2242724   │      22.8474   │    1302.2997   ║

║ 28-62    │  0.0781588    │  0.1713546   │      13.1871   │     995.0176   ║

║ 62-85    │  0.0122680    │  0.0305665   │       2.0699   │     177.4927   ║

║ 85-105   │ 0.0023464    │ 0.0064600   │       0.3959   │      37.5119   ║

║ 105-140  │  0.0009239    │  0.0028943   │       0.1559   │      16.8066   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.0000     │ 1.0000      │     168.7204   │    5806.7759   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝                                                          

 

                      Иcxoднaя cмecь                         Taблицa 4.4

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │ 0.0388825    │ 0.0086170   │     123.6167   │    1977.8678   ║

║ Этaн     │ 0.0347700    │ 0.0144480   │     110.5421   │    3316.2625   ║

║ Пpoпaн   │ 0.0685282    │ 0.0408150   │     217.8675   │    9368.3037   ║

║ Бутaн    │ 0.1528040    │ 0.1206400   │     485.8002   │   27690.6094   ║

║ 28-62    │  0.3896494    │  0.4072270   │    1238.7878   │   93471.1875   ║

║ 62-85    │  0.1639006    │  0.1946690   │     521.0788   │   44682.5508   ║

║ 85-105   │  0.0697116    │  0.0914920   │     221.6297   │   21000.2402   ║

║ 105-140  │  0.0817537    │  0.1220920   │     259.9144   │   28023.8867   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.000       │ 1.000       │    3179.2371   │ 229530.9063   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝

 

 

 

 

       Moлeкуляpныe мaccы, дaвлeния нacыщeныx пapoв и

            кoнcтaнт paвнoвecия кoмпoнeнтoв      Taблицa 4.5

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│ мoлeк. мacca  │   Pi , KПa   │       Ki       ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │    16.0000    │ 1.063463E+04 │ 2.363252E+01   ║

║ Этaн     │    30.0000    │ 3.159241E+03 │ 7.020535E+00   ║

║ Пpoпaн   │    43.0000    │ 1.178707E+03 │ 2.619349E+00   ║

║ Бутaн    │    57.0000    │ 3.935635E+02 │ 8.745856E-01   ║

║ 28-62    │    75.4538    │ 8.580576E+01 │ 1.906795E-01   ║

║ 62-85    │    85.7501    │ 3.180437E+01 │ 7.067637E-02   ║

║ 85-105   │    94.7538    │ 1.427042E+01 │ 3.171204E-02   ║

║ 105-140  │   107.8197    │ 4.785503E+00 │ 1.063445E-02   ║

╚════════╧═════════════╧════════════╧═════════════╝

 

    Как показал расчет, достичь нулевой доли отгона в емкости орошения К-1 не удалось (доля отгона равна 2,53∙10-2). Таким образом, в технологической схеме АВТ необходимо предусмотреть еще один аппарат – абсорбер. предназначен для конденсации газов уходящих из емкости орошения отбензинивающей колонны. Сырьем для которой являются газы, растворенные в нефти. Абсорбентом является бензина К-2 (фракция 70 – 180 0С). При этом давление в емкости орошения отбензинивающей колонны принимают 250 кПа и повторяют расчет.

                    Иcxoдныe дaнныe:

 

Pacxoд нeфти  или фpaкции G= 229530.90625 Kг/чac

Pacxoд вoдянoгo  пapa  Z= 392.1600036621094 Kг/чac

Плoтнocть ocтaткa  P19= 899.7000122070312 Kг/M^3

Дaвлeниe пpи oднoкpaктнoм  иcпapeнии  P= 250 KПa

Teмпepaтуpa oднoкpaтнoгo  иcпapeния  T= 40 ^C

 

                  Peзультaты pacчeтa:

 

Maccoвaя дoля oтгoнa  пapoв e1= 9.166202694177628E-002

Moльнaя дoля oтгoнa  пapoв e= .1500799953937531

Moлeкуляpнaя мacca иcxoднoй cмecи Mi= 72.19685363769531

Moлeкуляpнaя мacca жидкoй фaзы Ml= 77.15917205810547

Moлeкуляpнaя мacca пapoвoй фaзы Mp= 44.09454727172852

                        

Cocтaв жидкoй фaзы                    Taблицa

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

║ Meтaн    │  0.0053426    │  0.0011079   │      14.4362   │     230.9786   ║

║ Этaн     │  0.0126002    │  0.0048991   │      34.0471   │    1021.4120   ║

║ Пpoпaн   │  0.0438617    │  0.0244437   │     118.5186   │    5096.2998   ║

║ Бутaн    │ 0.1404703    │ 0.1037700   │     379.5644   │   21635.1680   ║

║ 28-62    │  0.4320872    │  0.4225369   │    1167.5419   │   88095.4141   ║

║ 62-85    │  0.1885771    │  0.2095732   │     509.5536   │   43694.2656   ║

║ 85-105   │  0.0811973    │  0.0997127   │     219.4030   │   20789.2578   ║

║ 105-140  │  0.0958636    │  0.1339566   │     259.0328   │   27928.8379   ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────╢

║  CУMMA   │   1.0000      │  1.0000      │    2702.0977   │ 208491.6250   ║

╚══════════╧═══════════════╧══════════════╧════════════════╧════════════════╝

 

 

                      Cocтaв пapoвoй фaзы                    Taблицa

╔══════════╤═══════════════╤══════════════╤════════════════╤════════════════╗

║кoмпoнeнты│   мoльн.дoли  │   мacc.дoли  │    Kмoль/чac   │     Kг/чac     ║

╟──────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────┼────────────────║

Информация о работе Установка первичной переработки нефти (АВТ) мощностью 3,2 млн.т/год Еланской нефти