МҰНАЙ ӨҢДЕУ ЗАУЫТТАРЫНЫҢ ЖАБДЫҚТАРЫН ЖІКТЕУ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
Х.Досмұхамедов атындағы Атырау университеті КеАҚ
Химия және химиялық технология кафедрасы

Қорғауға жіберілді

кафедра меңгерушісі
_________________Галимова Н.Ж.
________________________2021 ж.

ҚУРСТЫҚ ЖҰМЫСЫ
ТАҚЫРЫБЫ:

МӨЗ ЖАБДЫҚТАРЫН ЖІКТЕУ ЖӘНЕ ЕСЕПТЕУ ӘДІСТЕРІ

Орындаған: 7M05301 -Химиялық талдау
және мұнайхимиялық синтез
мамандығының 2 курс магистранты Нұрмұханова Қ.Е

Тексерген: аға оқытушы,
химия ғылымдарының кандидаты Насиров Р.

Атырау, 2021

ЖОСПАР:

I. Кіріспе

II. Негізгі бөлім.

МҰНАЙ ӨҢДЕУ ЗАУЫТТАРЫНЫҢ ЖАБДЫҚТАРЫН ЖІКТЕУ

ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ МҰНАЙ-ХИМИЯ АППАРАТУРАСЫН ЕСЕПТЕУ ӘДІСТЕРІ

ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ МҰНАЙ - ХИМИЯ АППАРАТУРАСЫНА ҚОЙЫЛАТЫН НЕГІЗГІ ТАЛАПТАР.

III. Практикалық бөлім

1.
1 Кіріспе.

Мұнай өңдеу зауыты-негізгі қызметі мұнайды бензинге, авиациялық керосинге, мазутқа, дизель отынына, майлау майларына, майлағыштарға, битумдарға, мұнай коксына, мұнай химиясына арналған шикізатқа қайта өңдеу болып табылатын өнеркәсіптік кәсіпорын[1][2][3]. Мұнай өңдеу зауыттарының өндірістік циклі әдетте шикізатты дайындаудан, мұнайды бастапқы айдаудан және мұнай фракцияларын қайта өңдеуден тұрады: каталитикалық крекинг, каталитикалық риформинг, кокстеу, висбрекинг, гидрокрекинг, гидротазалау және дайын мұнай өнімдерінің компоненттерін араластыру[4].

Әдетте мұнай өңдеу зауытында немесе оның жанында шикі мұнайға түсетін шикізатты, сондай-ақ сұйық өнімдердің үлкен көлемін сақтауға арналған мұнай базасы бар.

МӨЗ келесі көрсеткіштермен сипатталады:

Мұнай өңдеу нұсқасы: отын, отын-май және отын-мұнай химиясы.
Өңдеу көлемі (млн тонна).
Өңдеу тереңдігі (мұнайға есептегендегі мұнай өнімдерінің шығуы, отындық мазут пен газды шегергендегі массасы бойынша % - бен).

Мұнай өңдеу зауыттарында бастапқы шикізаттан (мұнай мен газ) мақсатты өнімдерді алуға арналған көптеген процестер жүзеге асырылады: бензин, керосин, дизель отыны, май, парафин, битум, нафтен қышқылдары, сульфоқышқылдар, деэмульгаторлар, Кокс, күйе және т.б., соның ішінде химия өнеркәсібіне арналған шикізат. Мұндай процестер: газдарды, сұйықтықтарды және қатты материалдарды тасымалдау; заттарды жылыту, салқындату, араластыру және кептіру; сұйық және газды гетерогенді қоспаларды бөлу; қатты материалдарды ұнтақтау және жіктеу және басқа физикалық және физика-химиялық процестер. Соңғы жылдары мұнай өңдеу өнеркәсібінде мұнай шикізатын терең өңдеудің негізі ретінде химиялық процестер көбірек орын алуда.
Бір типті физикалық, физика-химиялық және химиялық процестер жалпы заңдылықтармен сипатталады және әртүрлі өндірістерде бір принцип бойынша жұмыс істейтін машиналар мен аппараттарда жүзеге асырылады.
1. Жабдықтарды жіктеу
Мұнай өңдеудің әртүрлі өндірістеріне ортақ процестер оларды анықтайтын негізгі заңдарға байланысты бөлінеді:
1)Гидромеханикалық процестер (Сұйықтықтар мен газдарды араластыру, сұйық және газды біртекті емес жүйелерді бөлу, сұйықтықтарды араластыру);
2)жылу процестері (жылыту, салқындату, булану, конденсация);
3) масса алмасу процестері (олар масса беру заңдарымен біріктірілген және Дистилляция, ректификация, абсорбция, адсорбция, экстракция, кристалдану және кептіру);
4) механикалық процестер (қатты заттарды ұнтақтау, тасымалдау, сұрыптау және араластыру);
5) химиялық процестер (олар химиялық кинетика заңдарымен біріктірілген және әртүрлі химиялық реакцияларды қамтиды).
Барлық аталған процестер тиісті аппараттарда және машиналарда жүзеге асырылады, олардың дизайны осы процесті жүзеге асырудың ең қолайлы әдісімен және нақты шарттарымен анықталады. Технологиялық жабдықты ондағы процестерге сәйкес жіктеу тек оқуға ғана емес, сонымен қатар әр аппаратты немесе машинаны кешенді технологиялық және механикалық есептеуге де ыңғайлы. Бір типті физикалық, физика-химиялық және химиялық процестер негізінен жалпы заңдылықтармен сипатталады және әртүрлі өндірістерде бір принцип бойынша жұмыс істейтін машиналар мен аппараттарда жүзеге асырылады. Гидромеханикалық процестер-бұл жылдамдық гидродинамика заңдарымен анықталады. Гидромеханикалық процестер: сорғылармен (сұйықтықтарды орын ауыстыру үшін), компрессорлық машиналармен( газдарды орын ауыстыру және сығымдау үшін), тұндырғыштармен (сұйық фазада біркелкі бөлінген қатты бөлшектердің немесе су тамшыларының ауырлық күштерінің әсерінен тұндыру үшін), сүзгілермен (кеуекті қалқалармен кешіктірілетін ұсақ тоқтатылған бөлшектері бар суспензияларды бөлу үшін), центрифугалармен (центрифугалық күштер өрісінде эмульсиялар мен суспензияларды бөлу үшін), араластырғыштармен (біртекті ерітінділерді, эмульсияларды, суспензияларды алу үшін),, сондай-ақ диффузиялық және жылу процестерін қарқындату үшін) және басқа да машиналар мен аппараттармен қамтамасыз етіледі.
Жылу процестері-жылдамдығы жылу алмасу заңдарымен анықталатын процестер. Жылу процестерін жүзеге асыру үшін құбырлы пештер қолданылады - от жылытқыштар, онда жағылатын отынның жылуы шикізатпен беріледі - және жылу алмастырғыш құрылғылар, онда мұнай өңдеу қондырғыларының жылуы қалпына келтіріледі немесе бу конденсацияланады және осы қондырғылардан шығатын дистилляттар салқындатылады.
Масса алмасу процестері-жылдамдығы заттың (жүйе компонентінің) фазадан фазаға ауысу қарқындылығымен анықталатын процестер, яғни, жаппай тарату заңдары. Масса алмасу процестері үшін негізінен колонналық аппараттар қолданылады - дистилляциялық бағандар, сіңіргіштер, адсорберлер, десорберлер, экстракторлар және т. б.
Механикалық процестер қатты денелер механикасының заңдарымен сипатталады. Механикалық процестер ұнтақтағыштарда, диірмендерде, жіктеуіштер мен қатты материалдарды таратқыштарда жүзеге асырылады.
Химиялық процестер үшін жылдамдық Химиялық кинетика заңдарымен анықталады, бұл процестер заттардың химиялық түрленуімен сипатталады. Химиялық процестер әртүрлі дизайндағы реакциялық аппараттарда - реакторларда жүреді.
Негізгі технологиялық процесті ұйымдастыру әдісіне сәйкес құрылғылар мерзімді және үздіксіз жұмыс істейтін құрылғыларға бөлінеді.
Мерзімді құрылғылар белгілі бір уақыт аралығында алдымен бастапқы шикізатпен және материалдармен жүктеледі, ал процесс аяқталғаннан кейін олар соңғы өнімнен босатылады. Мұндай цикл технологиялық процесті жүзеге асырудың бүкіл уақыты ішінде қайталанады.
Үздіксіз жұмыс істейтін құрылғылардың ерекшелігі-бастапқы шикізат пен материалдардың үздіксіз түсуі және соңғы өнімдердің үздіксіз жүктемесі. Белгіленген процесс кезінде аппаратты жүктеу және түсіру циклдарсыз бір уақытта жүзеге асырылады.

1. Химиялық және мұнай-химия аппаратурасын есептеу әдістері және оған қойылатын негізгі талаптар
Химияның дамуы аппараттар мен жабдықтардың жаңа, тиімді және жоғары өнімді конструкцияларын құрумен байланысты. Жаңа Жабдықты құру бірқатар жалпы талаптармен анықталады.
Әрбір аппаратты немесе машинаны жасау алдында оны жобалау (құрастыру) болады. Жабдықтың маңыздылығына, оның зерттелуіне, типтік жобалардың немесе сыналған шешімдердің болуына байланысты жобалау ұйымы оны бір немесе екі сатыда жобалайды.
Көптеген жағдайларда жабдық бір сатыға жобаланады, бұл ретте Тапсырыс берушіге осы жабдықты дайындау үшін барлық қажетті құжаттаманы (схемалар, сызбалар, сметалар) қамтитын техно-жұмыс жобасы беріледі.
Прототипі жоқ жабдық аз зерттелген және технологиялық процесте шешуші рөл атқарады, екі сатыда жасалған.
Бірінші кезең техникалық жоба деп аталады .Бұл кезеңде іргелі мәселелер шешіліп, күшейтілген есептеулер жүргізілуде. Техникалық жобада егжей-тегжейлі даму және нақты жобалық шешімдер бар, бұл жобаны мұқият әзірлеуге және талдауға және мүмкін болатын қателіктерден аулақ болуға мүмкіндік береді. Нақтыланған және бекітілген техникалық жоба негізінде жұмыс сызбалары жасалады (жобалаудың екінші кезеңі).
Дизайн үшін негізгі мәліметтер әдетте: өнімділік, жұмыс режимі, шығындар, қалыпты жұмыс жағдайлары, шикізат пен алынған өнімдердің коррозиялық және уытты қасиеттері, сондай-ақ осы процеске тән қауіпсіздік талаптары.
Өнімділік шикізат, мақсатты өнім, жартылай фабрикаттар, реагенттер, жылу және салқындатқыштар және т.б. арқылы берілуі мүмкін. Кейбір деректер, егер олар берілмеген болса, есептеу арқылы анықталады, мысалы, егер олардың сапасы көрсетілсе, мақсатты өнімнің немесе жартылай фабрикаттардың шығуы.
Құрылғылар мен машиналарды жобалау олардың технологиялық және механикалық есептеулерін қамтиды.
Технологиялық есептеу оның жұмысының оңтайлы режимін қамтамасыз ететін жабдықтың негізгі өлшемдерін анықтау үшін қажет. Ол үшін өңделетін материалдардың жаппай ағындары, процесті жүзеге асыру үшін қажетті энергия шығындары есептеледі. Кинетикалық заңдылықтарды талдау арқылы олар жабдықтың өлшемдері минималды болатын оңтайлы технологиялық жағдайларды табады. Мысалы, жылу алмастырғыштарды жобалау кезінде жылу алмасу беттерінің әртүрлі өлшемдерімен жылу алмастырғыш ортаның тиісті қозғалыс жылдамдығына байланысты берілетін жылудың тең мөлшерін қамтамасыз етуге болады. Бұл жылдамдықтар неғұрлым көп болса, жылу алмасудың қажетті беті соғұрлым аз болады, бірақ жылдамдықтың жоғарылауынан туындаған гидравликалық кедергілерді жеңу үшін энергия шығыны соғұрлым жоғары болады. Сондықтан жобалау кезінде ең тиімді жұмыс жағдайларын ең аз шығынмен таңдауға болатын бірнеше нұсқа есептеледі.
Жабдықтың технологиялық есебі белгілі бір ретпен жүзеге асырылады. Алдымен заңдардың негізінде масса және энергия сақтау құрайды, материалдық және энергетикалық баланстар.
Массаның сақталу заңынан материалдық тепе-теңдік теңдеулері алынады:
(1)
Бұнда, Gh - бастапқы (бастапқы) материалдардың массасы,
Gk - соңғы өнімнің массасы,
GH,П - заттың қайтымсыз жоғалуының массасы.
Үздіксіз процестер үшін материалдық тепе - теңдік уақыт бірлігіне, ал мерзімді процестер үшін бір операцияға жасалады.
Тиісінше, энергияның сақталу заңынан энергия (жылу) балансының теңдеуі шығады:
(2)
Бұнда,∑QH - енгізілетін (бастапқы) жылу,
∑ QK - өнімдері бар аппараттан шығатын жылу (соңғы),
∑ QП - қоршаған ортаға жылу шығыны.
Кіретін жылу бастапқы заттармен, сырттан келетін жылу мен физикалық және химиялық айналудың жылу әсерін қамтиды. Егер процесс жылу шығарумен бірге жүрсе, жылу эффектісі оң болады, ал егер процесс барысында жылу сіңірілсе теріс болады.
Ыңғайлылық үшін материалдық және жылу баланстары барлық кіріс және шығыс баптары көрсетілген схемалар немесе кестелер түрінде жасалады. Күрделі аппараттар жағдайында аппараттың жекелеген бөліктері (учаскелері) үшін материалдық және энергетикалық теңгерімдер жасалады.
Материалдық және энергетикалық (жылу) баланстарын жасағаннан кейін, соңғысының негізгі өлшемдерін анықтау үшін аппаратта жүретін процестің қозғаушы күші мен жылдамдығы анықталады.
Әрбір процесс жүйе тепе-теңдік күйіне келгенге дейін жүретіні белгілі. Мысалы, екі дененің әртүрлі температурамен жанасуымен процесс екі дененің температурасы бірдей болған кезде аяқталады, яғни.тепе-теңдік жағдайы пайда болады. Жылу алмасу денелерінің температуралық айырмашылығы жылу алмасу процесінің қозғаушы күші болып табылады.
Бұл айырмашылық неғұрлым үлкен болса, яғни жүйенің күйі тепе-теңдікке сәйкес келетін жағдайлардан неғұрлым өзгеше болса, процесс соғұрлым қарқынды болады. Осылайша, жүйенің тепе-теңдіктен айырмашылығы процестің қозғаушы күші болып табылады.
Әрбір аппаратты есептеу кезінде жұмыс және тепе-теңдік параметрлерін сипаттайтын шамалар негізінде процестің қозғаушы күшін анықтау қажет. Аппараттың өлшемдері, процестің қозғаушы күші мен оның жылдамдығы арасындағы байланысты теңдеу арқылы білдіруге болады:

MFτ=K, (3)

Бұндағы, М - берілетін заттың немесе жылудың мөлшері,
F - олар берілетін бет,
τ - бұл аударым жүзеге асырылатын уақыт,
Δ - процестің қозғаушы күші
К - процесс жылдамдығын сипаттайтын пропорционалдылық коэффициенті (эксперименттік мәліметтер негізінде таңдалады немесе есептеу арқылы анықталады).
Теңдеуден аппараттың жұмыс беті табылады, ол теңдеуге кіретін барлық басқа шамалармен процесті қамтамасыз етеді. Осы теңдеуден F=aV (мұндағы А - құрылғы көлемінің бірлігіне келетін бет) екенін біле отырып, V аппаратының жұмыс көлемін де анықтауға болады.
VCEK уақыт бірлігінде аппаратта орналасқан ортаның белгілі көлеміменжәне w құрылғысындағы ортаның сызықтық жылдамдығымен құрылғыныңкөлденең қимасын табуға болады:

S=VCEKw (4)

S-ны біле отырып, көлденең қиманың пішініне негізделген аппараттың көлденең қимасының сызықтық өлшемдерін анықтаңыз. Цилиндрлік құрылғылар үшін олардың диаметрі табылады:

D=2 SPI (5)

Құрылғының биіктігі немесе ұзындығы арақатынастан анықталады

H=VS, (6)

Бұндағы V - аппараттың жұмыс көлемі ; S - көлденең қима ауданы;
Н - аппараттың биіктігі (ұзындығы).
Аппараттың есептік биіктігін (ұзындығын) онда орналасуы тиіс құрылғылардың мөлшеріне байланысты, сондай-ақ жөндеу жұмыстарын жүргізу қажеттілігін және пайдалану кезінде қызмет көрсету қолайлылығын ескере отырып нақтылайды.
Мерзімді әсер ететін аппараттарды технологиялық есептеу кезінде әрбір цикл алдында процесті дайындау уақытын ескеру қажет, ол аппаратқа арналған процеске тікелей қатысы жоқ тиеу-түсіру, жуу және басқа да қосалқы операцияларға жұмсалатын уақытты ескереді.
Мерзімді жұмыс істейтін аппараттың V жұмыс көлемі мынадай формула бойынша анықталады:

V=VCУTτk24φ (7)
Бұндағы, VCУT - осы процеске арналған аппараттың немесе аппараттар тобының тәуліктік өнімділігі;
τ - процестің өзінен және барлық қосалқы операциялардан тұратын технологиялық циклдің уақыты;
k - өнімділік қорының коэффициенті;
φ - аппаратты толтыру коэффициенті.
Жөндеуге, жөндеуге және т.б. арналған өнімсіз қарапайым аппараттарды ескеретін өнімділік ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.