Біріншілік айдау - мұнай өңдеудің бірінші технологиялық процесі

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

1. ШИКІЗАТҚА, ДАЙЫН ӨНІМДЕРГЕ ЖӘНЕ ҚОСЫМША МАТЕРИАЛДАРҒА СИПАТТАМА

2. ПРОЦЕСТІҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ СХЕМАСЫ МЕН ЖОБАЛАНАТЫН АППАРАТТЫ СИПАТТАУ

3. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ

3. 1 Процестің материалдық балансы

3. 2 Аппараттың материалдық балансы

3. 3 Аппараттың жылу балансы

3. 4 Аппараттың конструкциялық негізгі өлшемдерін анықтау

4. ТЕХНИКАЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ЖӘНЕ ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ

ҚОРЫТЫНДЫ

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Мұнай - бір-бірінде өзара еритін көмірсутектердің күрделі қоспасы. Оларды аяғына дейін жеке көмірсутектерге бөлу мүмкін емес, бұл өнеркəсіпте мұнай өнімдерін қолдануда талап етілмейді де. Мұнай өнеркəсібінде мұнайды қайнау температурасы бойынша айдау қондырғысында дистилляция жəне ректификация процестері қолданылады. Алынған фракциялар одан ірі өңдеуде шикізат ретінде немесе тауарлы өнім ретінде қолданылады.

Біріншілік айдау - мұнай өңдеудің бірінші технологиялық процесі. Дистилляция деп - бір-бірінде өзара еритін сұйықтардың қайнау температурасы бойынша ерекшеленетін фракцияларға бөлінуін айтады. Қоспаны айдағанда ол қайнатуға дейін қыздырылады жəне біртіндеп буландырылады. Алынған булар конденсацияланады.

Айдау нəтижесінде құрамы бойынша ерекшеленетін дистиллят жəне қалдық алынады. Айдау бір рет, бірнеше рет жəне қайтадан буландыру арқылы өтеді. Бір рет буландыру кезінде өнім қоспаларын соңғы температураға дейін қыздырғанда түзілген булар жүйеден шығарылмайды жəне сұйықтықпен байланыста қалады.

Жылу берілу тоқтағаннан кейін барлық бу-сұйықты қоспа сепараторға шығарылады. Мұнда түзілген булар бір мезгілде сұйықтан бөлінеді. Көп рет буландыруда фазаларды бөлу процесі бір неше сатыда өтеді. Көп рет буландыру бір рет буландыру процесін бірнеше рет қайталаудан тұрады. Бірінші буды сұйықтан бөледі, содан соң екінші сатыда буды бөлгеннен кейін қалған сұйық қайтадан буландырылады. Бір рет буландыруда түзілген бойда аппараттан шығарылады. Біртіндеп буландыру зертханада мұнайды колбада айдағанда қолданылады. Бір рет буландыру біртіндеп буландыруға қарағанда тиімді. Бір рет буландыруды қайнауы төмен фракциялар буға айналғаннан кейін аппаратта қалады. Қайнау жоғары фракциялардың парциалды қысымын төмендетеді, ал бұл айдаудың біршама төмен температурада өтуіне мүмкіндік береді (50-100°С-ге төмендейді) .

Қазіргі қондырғылардағы мұнайды айдау бір рет буландыруды қолданып жүргізіледі. Өте жоғары температурада көмірсутектер крекинг көмірсутектердің ыдырау процесі басталады. Мұны болдырмау үшін олардың қайнау температураларын төмендету керек. Бұл мұнайды вакуум отында айдау арқылы іске асады. Атмосфералық қысымда 450-500°С-де айдалатын фракция вакуум астында 200-250°С-де айдалады. Сол сияқты температураны төмендету үшін қазіргі қондырғыларда төмен қысым жəне су буын енгізу қолданылады.

Бір рет буландыруда өзара еритін сұйықтардан жəне олардың буларының екі фракциясын алады: жеңіл, яғни қайнау төмен фракциялары көп жəне ауыр, сəйкесінше шикізатқа қарағанда қайнауы жоғары фракциялары көп. Айдау арқылы мұнайдың керекті компоненттерін жəне соңғы өнімдерін алу мүмкін емес. Сондықтан бір рет буландырудан кейін мұнай булары ректификацияға жіберіледі.

Ректификация дегеніміз - бу жəне сұйықтың қайта-қайта қарсы топты байланысуы нəтижесінде сұйықтардың бір-бірінен қайнау температурлары бойынша бөліну процесі. Бу жəне сұйықтардың байланысуы тік цилиндрлі аппарат ректификациялық бағанада өтеді. Ол жоғары қарай көтеріліп жатқан бумен, төмен ағып жатқан сұйықтың арасында тығыз байланыс туғызатын тəрелкелермен жəне қондырғылармен жабдықталған бағананың ортаңғы бөлігінде бу, сұйықтың немесе бу-сұйықты қоспа ретінде шикізат беріледі. Ол қайнауы жоғары жəне қайнауы төмен екі бөлікке бөлінеді, бірақ көбіне шикізат көп компонентті қоспа болып келеді. Шикізат берілетін зона эвопарационды деп аталады, себебі онда эвопарация - пеште немесе жылу алмастырғышта қыздырылған сұйық немесе булы фазаның бір рет буландыруы жүреді. Ректификациялы бағанада əр тарелкадан кейін төрт ағын өтеді: 1) сұйықтық - флегма, жоғары жатқан тəрелкеден ағады;

2) булар, төмен жатқан тəрелкеден көтеріледі;

3) сұйықтық - флегме, төмен тəрелкеге түседі;

4) булар, жоғары тарелкаға түседі.

Шикізат енгізуден жоғары орналасқан ректификациялық бағана бөлігі концентрациялы, ал төменгі айдау деп аталады. Концентрациялы бөліктің жоғарысынан бу фазасына керекті өнім ректификат шығарылады. Айдау төменгі əлі де қайнауы төмен компоненттермен байытылған сұйықтық шығарылады. Айдау бөлігінде қайнау төмен компоненттер аяғына дейін буландырылады. Бұл бөліктің төменінен екінші компонент - қалдық шығарылады.

1 ШИКІЗАТҚА, ДАЙЫН ӨНІМДЕРГЕ ЖӘНЕ ҚОСЫМША МАТЕРИАЛДАРҒА СИПАТТАМА

Теңіз Кен Орны. Кен орны Атырау қаласынан оңтүстікке қарай 150 км жерде, коспа теңізінің солтүстік-шығыс жағалауында орналасқан.

Өнімді қабаттар 3867 - 4111 м тереңдікте күрделі жоғары қабаттық қысымдармен байланысты тау-кен-геологиялық жағдайлар. Барланған өнімді аймақ шегіндегі қабаттық қысым 81 - ден 91 мПа - ға дейін, қабаттық температура 107-ден 125 °C дейін, газ мөлшері 350-ден 600 м3/т дейін өзгереді.

Мұнай қоры көлемі бойынша кен орын бірегей болып табылады. Мұнай мен газ агрессивті компоненттердің: күкіртсутегінің, көмірқышқылының, меркаптан күкіртінің аномалды санымен сипатталады.

Ілеспе газдағы күкірт сутегінің құрамы 20-30 мас. % жетеді, көміртегінің қос тотығы 3, 7-7, 5 мас. %. Мұнай құрамының ерекшелігі және онымен байланысты жабдықтың коррозиясы оны өндіру, сондай-ақ қайта өңдеу технологиясын өзгерту қажеттілігін анықтайды.

1 - кесте. Физика - химиялық мұнай көрсеткіштері

2 - кесте Физика-химиялық сипаттамалары керосинді фракциялар

Керосинді фракциялар (2-кесте. ) жоғары қышқылдылықпен, күкірт құрамымен сипатталады. Оларды арнайы тазалаудан кейін ғана жарық беретін керосин ретінде пайдалануға болады. Қалған көрсеткіштер бойынша олар КО-20 керосинге 4757-68 ГОСТ-қа сәйкес келеді (қабыну температурасы бойынша стандартқа жауап бермейтін 150 280 және 150-320 °c фракцияларын қоспағанда) .

Дизель отынының фракциясы (3-кесте. ) барлық көрсеткіштер бойынша Л-0, 5-61 дизель отынына МЕМСТ 305-82 талаптарына сәйкес келеді (күкірттің құрамы мен қышқылдығы бойынша стандартқа сәйкес келмейтін 230-350 және 240-350 °c фракцияларын қоспағанда), ал 10% - ы ұсақтау, қату, тұтану және кокстану температуралары бойынша қалдықтардың үлкен сапа қоры болады.

3 - кесте. Дизель отыны фракцияларының физика-химиляық сипаттмасы

Теңіз мұнайының өзіндік ерекшелігі-онда меркаптандардың айтарлықтай құрамы. Фракциялар бойынша жалпы және меркаптан күкіртінің таралу заңдылықтарын зерттеу Теңіз мұнайы үшін Батыс Сібір мұнайына қарағанда, негізінен меркаптандар есебінен жалпы күкірттің құрамы анағұрлым жоғары екенін көрсетті. Төмен қайнайтын фракцияларда күкіртті қосылыстардың таралу сипаты бойынша Теңіз мұнайы Орынбор, Қарашығанақ, Астрахань меркаптан тұратын газ конденсаттарына жақын.

4 - кесте. Дистиллят және қалдық негізгі майлардың сипаттамасы

1 - парафин-нафтендік және 1 - IV топтардың арендері.

2 - Парафин - нафтендік және арен-1 топтары.

3 - шартты (ВУ)

4 - КШ сәйкес температура.

Тұтқырлық индексі 95 және 90 базалық майлардың 350-450 °C фракциясынан шығуы тиісінше 8, 8 және 9, 8% - ды, 450-490 °C фракциясынан 1, 5 және 1, 6% - ды құрайды. Петролеумның осы фракцияларынан шығу 17, 7 % (tпл=43 °C) және 1, 5 % (tпл=58 °C) тең. Тұтқырлығы 90 және 85 - 3, 1 және 3, 4 индексімен қалған базалық майлардың шығуы.

5 - кесте. Қалдықтардың физикалық-химиялық сипаттамалары.

Алғашқы айдау шикізаты мен өнімдері

Мұнайдың құрамына, оны өңдеу нұсқасына және отынды мен майлы фракцияларға қойылатын ерекшелі талаптарға сай мұнайды біріншілік айдау қондырғыларының өнім құрамдары әр түрлі келеді.

Мұнайды бірінілік өңдеу кезінде түзілетін негізгі өнімдер:

• Бензинді қ. б. - 140 (180) °С;
• керосинді 140 (180) -240 °С;
• дизельді 240-350 °С;
• вакуум дистилляты (газойль) 350-490 °С (500 °С) ;
• немесе тар вакуумдық майлы фракциялар 350-400, 400-450 және

450-500 °С;

• ауыр қалдық > 500 °С - гудрон.

Отынды және майлы фракциялардың шығымы бірінші кезеңде мұнай құрамынан, яғни мұнайдағы мақсатты фракциялардың потенциалды мөлшерінен тәуелді.

Көмірсутекті газ негізінен пропан мен бутаннан тұрады. Пропан-бутанды фракция жекеленген көмірсутектерді бөліп алу үшін газ фракциялаушы қондырғыларда шикізат ретінде және тұрмыстық отын алу үшін қолданады. Технологиялық режимге және аппаратураға байланысты пропан-бутанды фракция сұытылған немесе газ күйінде алынады.

Бензин фракциясы 30-180°С аралығында айдалады. Автобензин компоненті болады, көбіне каталитикалық риформинг қондырғыларына шикізат болады.

Керосин фракциясы 120-315°С аралығында айдалады. Ауа реактивті қозғалтқыштарында, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында отын ретінде қолданылады.

Дизель фракциясы 180-350°С аралығында айдалады. Бұрын дизель фракциясын атмосфералық газойль, соляр майы деп атап кел ген болатын. Бұл фракцияны автомобильдерде, тракторларда, теп ло воздарда, теңіз жəне өзен кемелерінде орналасқан дизель қозғалтқыштарына отын есебінде пайдаланады, гидротазалаудан өткізеді.

Парафинді мұнайлардың 200-220 °С фракциясы - синтетикалық жуғыш заттарды алу негізін құрайтын - сұйық парафиндер өндірісінде қолданылады.

Атмосфералық газойль 330-360 °С - отынды нұсқа бойынша жұмыс істейтін АВҚ қондырғыларында алынатын қарайған өнім; вакуум газойлімен бірге каталитикалық крекинг қондырғысының шикізаты ретінде қолданылады.

Мазут. Бұл - мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы; жеңілденген мазут (> 330 °С) қазандық отын ретінде қолданылуы мүмкін, ауырлаған мазут (> 360 °С) - майлы фракцияларға дейін әрі қарай өңдеу процесінің шикізаты. Қазіргі кезде мазут каталитикалық крекинг пен гидрокрекинг процесінің шикізаты ретінде қолданады. Кейбір кезде термиялық крекинг қондырғысының шикізаты болады.

Кең майлы фракция (вакуумды газойль) 350-500° немесе 350- 550 °С каталитикалық крекинг пен гидрокрекинг процесінің шикізаты ретінде қолданады.

Тар майлы фракциялар 350-400, 400-450 және 450-500 °С күкіртті қосылыстардан, полициклды ароматты және нормальды парафинді көмірсутектерден тазартылғаннан кейін жағар майлар өнідірісінде қолданылады.

Гудрон - мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдықтар: термиялық крекинг, висбрекинг, кокстеу, битум жəне майлар өндіру қондырғыларында тұтқырлығын азайту жолымен қазандық отындарды алу мақсатында әрі қарай өңдеуге ұшыратылады.

Мұнайды тұзсыздандыру, сусыздандыру

Мұнайға ең күшті теріс əсер ететіндер - тұздар, оның ішінде хлоридтер. Олар жылу алмастырғыш пен пештің қабырғаларына отырады, нəтижесінде құбырларды жиі тазалап тұруға тура келеді, жылу алмастыру коэффиценттерін

төмендетеді.

Хлорлы натрий іс жүзінде гидролизденбейді, хлорлы кальций тиесілі жағдайда HCl түзіп, 10 %-на дейін гидролизге түсуі мүмкін. Хлорлы магний 90% гидролизденеді, яғни бұл процесс төмен температурада жүреді.

Сондықтан тұздар мұнай өңдеу аппаратының коррозияға ұшырауының негізгі себебі болуы мүмкін. Хлорлы магний гидролизі:

$${MgCl}_{2} + H_{2}O \leftrightarrow Mg\ (OH) Cl\ + \ HCl$$

Мұнайдағы бар судың əсерімен жəне хлорлы магнийдің өзінің кристалды суының əсерімен жүреді.

Аппараттардың гидролиз өнімдерімен бұзылуы жоғары температура аймақтарында (пеш құбырларында, буландырғаштарда, ректификациялық бағаналарда) жəне төмен температурада істейтін аппараттарда да (конденсаторлар жəне тоңазытқыштар) орын алады. Қалдық өнімдердегі (мазутта жəне гудронда) кейбір тұздар олардың сапасын төмендетеді.

Мұнайды айдау кезінде күкіртті қосылыстары ыдырап, күкіртсутегі түзіледі, ол аппараттарды коррозияға түсіреді. Күкіртсутегі жоғары температурада металдармен əрекеттесіп, күкіртті темір түзеді.

$$H_{2}S + Fe \rightarrow FeS\ + H_{2} \uparrow$$

FeS тұратын қорғау металл бетін аздап болса да, одан арғы коррозиядан қорғайды, бірақ хлоридтің гидролизінен түзілген хлорлы сутегі болған жағдайда, FeS тұратын қорғау қабаты онымен реакцияға түсіп, бұзылады:

FeS + 2HCl FeC $l_{2}$ + $H_{2}S$

Хлорлы темір су ерітіндісіне өтеді де, бөлінген күкіртті сутегі темірмен қайтадан реакцияға түседі.

Мұнай өңдеу зауытында жіберілетін мұнайдағы тұздар мөлшері 50 мг/л көп емес, ал айдауға берілетін мұнайда 5 мг/л көп емес болуы қажет.

Сондықтан мұнайды өңдеуге жіберу алдында оны судан жəне тұздардан айыру қажет. Нəтижесінде су мөлшері 0, 05-0, 1% дейін, ал тұздар 3-5 мг/л-ге жəне одан да төмендейді.

Термохимиялық судан айыруда мұнайдағы судың мөлшері 0, 5-1%-ға дейін төмендейді, сонымен бірге тұздардың едəуір бөлігі бөлінеді. Бірақ мұнайлардың кемшілігі - судан жəне тұздардан қосымша тазалауды қажет етеді. Мұнайды тазалауды қажет етеді. Мұнайды тазалауды электротермиялық əдіспен, термохимиялық тұндыру мен эмульсияны электр өрісінде əрекеттеу арқылы жүргізеді. Мұнайдан су мен тұзды бөлудің электрохимиялық қондырғысын электртұзсыздандырушы (ЭТТҚ) деп атайды. Қазіргі кезде ЭТТҚ іс жүзінде барлық МӨЗ құрамында бар.

Тұздардан айыру процесінің температурасы мен қысымы тазаланатын мұнай қасиетіне байланысты. Тұтқырлығы төмен тұрақты эмульсия түзбейтін жеңіл мұнайларды тұздардан айыру 80-100°С температурада, Маңғыстау мұнайына 130-140°С температурада жүргізіледі.

Тұзсыздандыру температурасын көтеру электр ток өткізгіштікті жəне ток күшін көтереді, изолятор жұмысын күрделендіреді. Деэмульгаторды мұнайға біркелкі берілу үшін үлкен рөл атқарады.

Деэмульгаторлардың шығыны 10-30 г/т-ға дейін жəне ол су мен мұнайдың түзілген эмульсия тұтқырлығына байланысты. Өндірісте деэмульгаторларды органикалық еріткіштерде концентрациялық ерітінді күйінде шығарады, олардан қолдану алдында 1-5% судағы ерітіндісін даярлайды. Сілтіні мұнайға бос күкіртті сутегімен жүретін коррозиядан басу үшін береді. Жуу суы есебінде өзен суын, бу конденсатын жəне айналма су жүйесінің суын қолданады.

ЭТТҚ тəжірибесі көрсеткендей, терең тұзсыздандыру үшін мұнайға 10-15%-ға дейін ағын суды қосу қажет. Əр тұзсыздандыру сатысында суды қайта пайдалану желісі нəтижесінде, таза суды пайдалану шығынын қондырғы бойынша 2, 5%-ға дейін азайтады.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс