Мұнай және газ өңдеу
Мазмұны
Аннотация
Шартты сілтеме
Қысқартулар мен белгіленулер
Кіріспе
1 Әдеби шолу 8
2 Мұнай сипаттамасы 17
3 Ағымдық схеманың сипаттамасы 28
4 Зауыттың материалдық балансы 32
5 Қондырғының материалдық тепе . теңдігі 36
6 Негізгі аппаратты технологиялық есептеу 36
7 Механикалық есептеу 42
7 Технологиялық схеманың сипаттамасы 46
Қорытынды 47
Қолданылынған әдеби көздер тізімі 48
Аннотация
Шартты сілтеме
Қысқартулар мен белгіленулер
Кіріспе
1 Әдеби шолу 8
2 Мұнай сипаттамасы 17
3 Ағымдық схеманың сипаттамасы 28
4 Зауыттың материалдық балансы 32
5 Қондырғының материалдық тепе . теңдігі 36
6 Негізгі аппаратты технологиялық есептеу 36
7 Механикалық есептеу 42
7 Технологиялық схеманың сипаттамасы 46
Қорытынды 47
Қолданылынған әдеби көздер тізімі 48
Кіріспе
Әртүрлі мақсаттағы мұнай мниралды майлары атмосфералық айдаудың қалдығы мазуттан алынады.
Кез – келген майды өндіру процесі үш этаптан тұрады:
а) шикізатты дайындау көмегімен алғашқы май фракцияларын алу;
б) алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін алу;
в) компоненттерд араластыру, тауарлы май алу үшін қоспалар қосу;
Шикізатты дайындаудың негізі шикізатты вакуумде қуу болып табылады. Май өндірісінде қолданылатын фракциялар алыну әдісі бойынша екі топқа бөлінеді, дистиллятты – мазутты вакуумде қууда пайда болатын айдау түрінде (300-400,350-420,420-450 0С) және қалдық гудрон. Дистиллятты май фракцияларын өңдегенде алынған майлар сәйкесінше дистиллятты майлар деп аталады. Ол гудроннан алынған майлар – қалдық майлар деп аталады.
Алғашқы май фракцияларынан компоненттерді дайындау, күрделі көп сатылы процесс. Әрбір сатының негізгі мақсаты тікелей майды қолдану қасиеттеріне кері, әсерін тигізетін қосылыстардан аластату болып табылады. Мұнай фракцияларының құрамынан барлық қышқылдық қосылыстарды, қанықпаған көмірсутектерді, тікелей күкіртті және шайырлы қосылыстарды, қатты алкандарды, қысқа бүйірдегі тізбегі бар арендерді алмастыру қажет.
Май фракцияларының шайырлы заттардан тазалау нәтижесінде олардың түсі мөлдірленеді. Шайырлы заттар мен бүйірінде қысқа тізбегі бар заттарды аластату майлардың тұтқырлық индексінің жоғарлауы мен кокстелуінің төмендеуіне ықпалын тигізеді. Шайырлы заттар мен қанықпаған көмірсутектерді аластату термототығу тұрақтылығын едәуір улғайтады. Қышқылды қсылыстардан тазалау коррозиялық активтілігін төмендетеді. Ол май құрамынан қатты көмірсутектерді бөлуге, қату температурасының төмендеуіне әкеп соғады. Май өндірісі технологиясының тиімділігі мацлардың сапалық көрсеткіштеріне қол жеткізумен және мақсатты өнімнің шығымымен сипатталады. Алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін өндірудің негізі болып, жоғарыда айтылғанжағымсыз қоспаларды тағамды түрде бөлу әдістері болып табылады. Бұл әдісер физикалық еріткішітермен пенетрациялау, температураны төмендету көмегімен майды негізгі ерітіндіден тұндырып алу; физика – химиялық, адсорбциялық химиялық, күкірт қышқылымен әсерлестіру, гидротазалау болуы мүмкін [3].
Әртүрлі мақсаттағы мұнай мниралды майлары атмосфералық айдаудың қалдығы мазуттан алынады.
Кез – келген майды өндіру процесі үш этаптан тұрады:
а) шикізатты дайындау көмегімен алғашқы май фракцияларын алу;
б) алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін алу;
в) компоненттерд араластыру, тауарлы май алу үшін қоспалар қосу;
Шикізатты дайындаудың негізі шикізатты вакуумде қуу болып табылады. Май өндірісінде қолданылатын фракциялар алыну әдісі бойынша екі топқа бөлінеді, дистиллятты – мазутты вакуумде қууда пайда болатын айдау түрінде (300-400,350-420,420-450 0С) және қалдық гудрон. Дистиллятты май фракцияларын өңдегенде алынған майлар сәйкесінше дистиллятты майлар деп аталады. Ол гудроннан алынған майлар – қалдық майлар деп аталады.
Алғашқы май фракцияларынан компоненттерді дайындау, күрделі көп сатылы процесс. Әрбір сатының негізгі мақсаты тікелей майды қолдану қасиеттеріне кері, әсерін тигізетін қосылыстардан аластату болып табылады. Мұнай фракцияларының құрамынан барлық қышқылдық қосылыстарды, қанықпаған көмірсутектерді, тікелей күкіртті және шайырлы қосылыстарды, қатты алкандарды, қысқа бүйірдегі тізбегі бар арендерді алмастыру қажет.
Май фракцияларының шайырлы заттардан тазалау нәтижесінде олардың түсі мөлдірленеді. Шайырлы заттар мен бүйірінде қысқа тізбегі бар заттарды аластату майлардың тұтқырлық индексінің жоғарлауы мен кокстелуінің төмендеуіне ықпалын тигізеді. Шайырлы заттар мен қанықпаған көмірсутектерді аластату термототығу тұрақтылығын едәуір улғайтады. Қышқылды қсылыстардан тазалау коррозиялық активтілігін төмендетеді. Ол май құрамынан қатты көмірсутектерді бөлуге, қату температурасының төмендеуіне әкеп соғады. Май өндірісі технологиясының тиімділігі мацлардың сапалық көрсеткіштеріне қол жеткізумен және мақсатты өнімнің шығымымен сипатталады. Алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін өндірудің негізі болып, жоғарыда айтылғанжағымсыз қоспаларды тағамды түрде бөлу әдістері болып табылады. Бұл әдісер физикалық еріткішітермен пенетрациялау, температураны төмендету көмегімен майды негізгі ерітіндіден тұндырып алу; физика – химиялық, адсорбциялық химиялық, күкірт қышқылымен әсерлестіру, гидротазалау болуы мүмкін [3].
Қолданылынған әдеби көздер тізімі
1 Егеменді Қазақстан "Ел басының стратегиялары" 2000 ж. 6 шілде
2 Омаралиев Т.О. Мұнай және газды өңдеу химиясы және технологиясы 1 бөлім, Құрылымын өзгертпей өңдеу процестері. - Алматы: Білім, 2001 ж. – 400 б.
3 Нефти СССР. Т – 4. Справочник. - М.: Химия, 1984 – 787 б.
4 Рудин Г.С., Смирнов Д.А. Проектирование нефти и газа перерабатывающих заводов. - М.: Химия, 1984 – 256 с.
5 Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч – 1. – М.: Химия, 1978 – 428 б.
1 Егеменді Қазақстан "Ел басының стратегиялары" 2000 ж. 6 шілде
2 Омаралиев Т.О. Мұнай және газды өңдеу химиясы және технологиясы 1 бөлім, Құрылымын өзгертпей өңдеу процестері. - Алматы: Білім, 2001 ж. – 400 б.
3 Нефти СССР. Т – 4. Справочник. - М.: Химия, 1984 – 787 б.
4 Рудин Г.С., Смирнов Д.А. Проектирование нефти и газа перерабатывающих заводов. - М.: Химия, 1984 – 256 с.
5 Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Ч – 1. – М.: Химия, 1978 – 428 б.
Мұнай, газ және полимерлер технологиясы кафедрасы
Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
____ 20 ж
Мұнай және газ өңдеу технологиясы пәнінен курстық жобаға тапсырма №_____
Студент_______________________топ__ ______________
Жоба тақырыбы Өнімділігі 2,6 млн тж құрайтын Шайым мұнай гудроны құрамын
асфальтті-шайырлы заттарды бөлуге арналған сұйық пропанмен тазалау
қондырғысын жобалау
№ Түсіндірме жазбаның мазмұны Орындалу мерзімі Көлемі (парақ саны)
1 Кіріспе
2 Әдеби шолу
3 Шикізаттың физико – химиялық
қасиеттері
4 Қондырғының материалдық
тепе-теңдігі
5 Негізгі аппараттың
технологиялық есептеулері
6 Механикалық есептеу
6 Технологиялық жүйенің
сипаттамасы
7 Қорытынды
8 Пайдаланған әдебиеттер тізімі
9 Қосымшалар
№ Графикалық бөлімнің мазмұны Орындау мерзімі Парақ саныФормат
1 Жобаның ағымдық жүйесі 1 А1
2 Жобаның технологиялық жүйесінің 1 А1
сызбасы
3 Негізгі аппараттардың сызбасы 1 А1
Әдебиеттер:
1. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа ч.1 М-химия 1978-
428с.
2. Нефти СССР.Т-4 справочник М-химия 1984 -787с.
3. Рудин В.М. Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефте
химических заводов М-химия 1984-256с.
4. Сарданашвили А.Г. и.др.Примеры и задачи по ТПН и Г.М-химия 1980-254с.
5. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы. Алматы
білім.2002.-303бет.
Тапсырманың берілген уақыты_____________________________ __________
Жобаны қорғау мерзімі____________________________ __________________
Жоба жетекшісі__________________________ __________________________
(лауазымы,аты-жөні,қолы)
Тапсырманы орындауға қабылдауым_________________________ __________
(студенттің қолы)
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Институт ______________________________
Кафедра __________________________________ ___________
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі
_________________________
______________________20
Курстық жобаны(жұмысты) қорғау туралы
Хаттама №
пән________________________________ _____________________
студент_______________________топ__ ______________
Курстық жобаның(жұмыстың) тақырыбы___________________________ ___________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
Жобаны қорғау кезінде төменгі сұрақтарға жауаптар алынды:
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
Курстық жобаны(жұмысты) орындау кезінде (мүмкін болған 60
балдан)________,қорғау кезіндегі(мүмкін болған 40 балдан)_____.Жалпы
балы_________
Жоба(жұмыс) бағасы_________________
Жоба(жұмыс) жетекшісі_________________________
Комиссия мүшесі____________________________
Комиссия мүшесі_____________________________ ____
Қорғаған күні______________20
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Мұнай,газ және полимерлер технологиясы кафедрасы
түсіндірме жазба
(курстық жобаға)
Пән: Кәсіпорын құрал – жабдықтары және жобалау негіздері
Мамандық:
Курстық жұмысты қорғаған бағасы Орындаған
Студент
бағасы, күні
қолы, аты-жөні, топ
Комиссия: Жетекші
______________________
қолы, аты-жөні
қолы, аты-жөні
______________________
Нормабақылушы
қолы, аты-жөні
АННОТАЦИЯ
Мұнай қалдықтарын асфалтьсіздендіру қондырғысын жобалау бойынша
берілген курстық жоба келесі тараулардан тұрады.
Республикадағы халық шаруашылығындағы мұнай өндірісінің мәні
кіріспеде берілген.
Әдеби шолуда мұнайды тазалау процесі бойынша отандық және шет елдік
әдебиеттер бойынша талда жасалынған. Талдау нәтижесінде өндіріс әдісі
таңдалып, қондырғының құрылысы жайында мәлімет келтірілген.
Асфалтьсіздендіру қондырғысының технологиялық кестесі жазбасымен
келтірілген .
Курстық жоба 27 кестеден тұрады. Курстық жобаның графикалық
бөлімінің сызбалары және сызбалардың спецификациялары сызылған. Курстық
жобаның графикалық бөлімі 3 беттен тұрады.
ШАРТТЫ СІЛТЕМЕЛЕР
Осы курстық жобада келесі нормативті құжаттарға сілтемелер
қолданылған:
МЕСТ 22387.2-77. Көмірсутекті газдар. Құрамындағы күкірт сутек мөлшерін
анықтау әдісі.
МЕСТ 3900-85. Мұнай және мұнай өнімдері. Тығыздықты және салыстырмалы
тығыздықты пикнометрмен анықтау.
МЕСТ 19134-74. Мұнай және мұнай өнімдері. Кокстенуді анықтау әдісі. МЕСТ
2177-82. Мұнай және мұнай өнімдері. Фракциялық құрамды анықтау әдісі.
МЕСТ 6321- 69. Мұнай және мұнай өнімдері. Мыс пластинкасындағы зеттеу МЕСТ
20287-74. Мұнай және мұнай өнімдері. Қату температурасын анықтау әдісі.
МЕСТ 33-82. Мұнай және мұнай өнімдері. Кинематикалық тұтқырлықты анықтау
әдісі.
МЕСТ 6258-85. Мұнай және мұнай өнімдері. Шартты тұтқырлықты анықтау әдісі.
МЕСТ 2477-65. Мұнай және мұнай өнімдері. Құрамындағы суды анықтау әдісі
МЕСТ 5985-79. Мұнай және мұнай өнімдері. Қышқылдықты және қышқыл санын
анықтау әдісі.
МЕСТ 6365-75. Мұнай және мұнай өнімдері. Лап ету температурасын анықтау
әдісі.
СН-245-71. Өнеркәсіп орындарын жобалаудың санитарлық нормалары.
СНиП ІІ-90-90-81. Өнеркәсіп орындарының өндірістік ғимараттары. Жобалау
нормалары.
СНиП ІІ-92-76. Өнеркәсіп орындарының қосалқы ғимараттары мен бөлмелері.
ҚЫСҚАРТУЛАР ЖӘНЕ БЕЛГІЛЕНУЛЕР
ГОСТ – мемлекеттік стандарт
АВТ – атмосфералық – вакуумды құбырлы қондырғы
ТЭС – тетраэтилсвинец
МТБЭ – метилтретбутилді эфир
СНиТ – санитарлы нормалар және талаптар
ББФ – бутан-бутиленді фракция
К-201 – ректификациялық колонна
Е-204-1 – 4 – шығару циклондары
202-1, К-202-2 – булату колонналары
Т-201 – жылуалмастырғыш
Н-201 – сорап
ХВ-203 – ауалы салқындататын тоңазтқыштар
ЦК-201-1 – 3 – ортадан тепкіш қыздырғыш
Э-201 – эжектор
О-201 – газбөлуші
Мазмұны
Аннотация
Шартты сілтеме
Қысқартулар мен белгіленулер
Кіріспе
1 Әдеби шолу
8
2 Мұнай сипаттамасы
17
3 Ағымдық схеманың сипаттамасы
28
4 Зауыттың материалдық балансы
32
5 Қондырғының материалдық тепе – теңдігі
36
6 Негізгі аппаратты технологиялық есептеу
36
7 Механикалық есептеу
42
7 Технологиялық схеманың сипаттамасы
46
Қорытынды
47
Қолданылынған әдеби көздер тізімі
48
Кіріспе
Әртүрлі мақсаттағы мұнай мниралды майлары атмосфералық айдаудың қалдығы
мазуттан алынады.
Кез – келген майды өндіру процесі үш этаптан тұрады:
а) шикізатты дайындау көмегімен алғашқы май фракцияларын алу;
б) алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін алу;
в) компоненттерд араластыру, тауарлы май алу үшін қоспалар қосу;
Шикізатты дайындаудың негізі шикізатты вакуумде қуу болып табылады. Май
өндірісінде қолданылатын фракциялар алыну әдісі бойынша екі топқа бөлінеді,
дистиллятты – мазутты вакуумде қууда пайда болатын айдау түрінде (300-
400,350-420,420-450 0С) және қалдық гудрон. Дистиллятты май фракцияларын
өңдегенде алынған майлар сәйкесінше дистиллятты майлар деп аталады. Ол
гудроннан алынған майлар – қалдық майлар деп аталады.
Алғашқы май фракцияларынан компоненттерді дайындау, күрделі көп сатылы
процесс. Әрбір сатының негізгі мақсаты тікелей майды қолдану қасиеттеріне
кері, әсерін тигізетін қосылыстардан аластату болып табылады. Мұнай
фракцияларының құрамынан барлық қышқылдық қосылыстарды, қанықпаған
көмірсутектерді, тікелей күкіртті және шайырлы қосылыстарды, қатты
алкандарды, қысқа бүйірдегі тізбегі бар арендерді алмастыру қажет.
Май фракцияларының шайырлы заттардан тазалау нәтижесінде олардың түсі
мөлдірленеді. Шайырлы заттар мен бүйірінде қысқа тізбегі бар заттарды
аластату майлардың тұтқырлық индексінің жоғарлауы мен кокстелуінің
төмендеуіне ықпалын тигізеді. Шайырлы заттар мен қанықпаған көмірсутектерді
аластату термототығу тұрақтылығын едәуір улғайтады. Қышқылды қсылыстардан
тазалау коррозиялық активтілігін төмендетеді. Ол май құрамынан қатты
көмірсутектерді бөлуге, қату температурасының төмендеуіне әкеп соғады. Май
өндірісі технологиясының тиімділігі мацлардың сапалық көрсеткіштеріне қол
жеткізумен және мақсатты өнімнің шығымымен сипатталады. Алғашқы май
фракцияларынан май компоненттерін өндірудің негізі болып, жоғарыда
айтылғанжағымсыз қоспаларды тағамды түрде бөлу әдістері болып табылады. Бұл
әдісер физикалық еріткішітермен пенетрациялау, температураны төмендету
көмегімен майды негізгі ерітіндіден тұндырып алу; физика – химиялық,
адсорбциялық химиялық, күкірт қышқылымен әсерлестіру, гидротазалау болуы
мүмкін [3].
1 Әдеби шолу
Дистиллятты майларға қарағанда қалдық майларды өндіру өндірісі
күрделірек, себебі вакууды айдау нәтижесінде алынған гудронды
асфальсіздендіруге түсіріп құрамындағы асфальтті – шайырлы заттардан
аластайды. Деасфальтизатты таңдамалы еріткітермен тазалауға жібереді.
Еріткіш ретінде фенол немесе фурфурол қолданылады. Селективті тазалаудың
мақсаты – қалдық асфальтті – шайырлы заттарды және бүйірінде қысқа тізбегі
бар полициклді ароматты көмірсутектерді бөліп алу (деасфальтизация және
селективті тазалауда аталған қос еріткіштерді пайдалануға болады).
Селективті тазалаудың рафинатынан ацетон, дихлорэтан және т.б.
еріткіштердің көмегімен қатты алкандарды тұндырып алады. Парафинсіздендіру
процесінің өнімінің адсорбциялау және гидротазалу жолымен тыңғылықты
тазалаудан өткізеді.
Дистилятты майлар іс жүзінде асфальтсіздендіруді қажет етпейді. Ал
дистиллятты және қалдық шайырларды өңдеудің басқа жүйелері бір – біріне
сәйкес келеді.
Мұнай майлары әртүрлі әдістермен анықталады:
1) алыну әдісі бойынша немесе мұнай шикізатының түріне байланысты оларды
жоғарыда айтылғандай дистиллятты және қалдық майлар деп атайды;
Дистиллятты барлық майларды бір – бірімен араластырып компонирленген
майлар жасалады. Барлық майларға полиерқоспалларды қосу арқылы дайындалған
қою майлар өз алдына бір топты құрайды.
2) Тазалау әдістері бойынша қалдық майлардан реагенттер көмегімен майларды
қышқылды – негізді, селективті, адсорбциялық тазалау және де
гидрогенизациялық процестердің майлары болып табылады.
3) Талғамдылығы бойынша шайрлар келесі топқа бөлінеді: майлау,
конверсиялық, электроизоциялық, гидравликалық, техникалық, вакуумдық
майлар.
Көбнесе майлаушы майлар өндіріс көлемі жағынан және ассортимент жағынан
көрнекті болып келеді.
Майларды таңдамалылығы бойынша анықтау олардың функциялды әсерлесуіне
едәуір сәйкес келеді. Ол өте ауқымды келтірілген бірнеше топтары тағы да
қолданылады. Әр майлардың кемшіліктеріне қарай бірнеше топтарға бөлуге
болады. Негізгі мақсаты металл беттерінің бөлінуі мен үлесті төмендету
болып табылатын майлаушы майлардың арасында бағалы болып моторлы майлар
саналады. Ол өз кезегінде карбюраторлық, дизельдік, және парафинді
авационды двигаьель майлары болып бөлінеді. Электроизоляциялық майларды
трансформаторлық, кабельдік, конденсаторлық болып бөлінеді. Конденсациялық
қасиеті мен физика – химиялық қасиеттерін зерттей отырыпәртүрлі мақсаттағы
майлардың сапасын анықтап бағалауға болады. Физика- химиялық қасиеттеріне
қарай төмендегінше бөлінеді:
- тұтқырлығы, тығыздығы, кокстенуі, қату температурасы, булану,
диэлектрикалық, оптикалық және де бірқатар басқа қасиеттері.
Қалдық майларды немесе жартылай гудроннан алу көмегімен. Ондан қажетті
майларды өніреді. Бұл фракцияларда, әсіресе шайырлы мұнайлардан алынған
гудрондар құоамында 50 % астам шайыр мен асфалтендер болады. Шайырлы –
асфальтенді қосылыстардың құрамынның күрделілігі таңдамалы еріткіштерді
қолдануды қиындатады. Сондықтан көбнесе тиімді болып, майлардың бағалы
көмірсутектерін ерітетін еріткіштер таңдау жатады. Шайырлы – асфальтенді
заттар бұл еріткіштерде ерімеді деуге болады. Сондықтан олар бұл
еріткіштерде тұнба түбіне түсіп шөгеді.
Гудрон мен концентраттар ағындылығы төменгі молекулалы алкандармен
асфальтсіздендіру процесі өндірісте тек жоғары тұтқырлы қалдық майларды
ғана емес, сонымен қоса гидрокрекинг және каталиткалық крекинг шикізаты
компоненттерін тазалауда қолданады.
Шайырлар әсіресе асфальтендер өте нашар еритін шикізат компоненттері
болып табылады. Құрамы компоненттердің әртүрлі еріткіштігіне байланысты
пропанды асфальтсіздендіруші еріткіш ретінде қолдану қаралған. Пропанның
критикалық температурасына (96,8 0С) жақын температурада май шикізатының
құрамы бөлшектерінң ерігіштігі кемиді. Процесс температурасы 75 – тен 96 0С
дейін асфальтсіздендіру сапасы жақсарады, бірақ шығымы төмендейді, себебі
ерітіндіден біршама көп мөлшерде тығыздығы, сыну көрсеткіші және
молекулылық массасы бар компоненттер бөлінеді. Оларға жататындар жоғары
молеклалық полициклді көмірсутектер.
Қалдық шикізатты пропанмен асфальтсіздендіру процесі сұйық фазалы
процесс (4 Мпа қысымда) еріткіштердің буланбауы үшін 4 Мпа қысымда жүзеге
асырылады.
Сапалы шикізаттың шығымы едәір шамада шикізат сапаасымен анықталады және
кең диапаознда 26 – дан 90 % (май) ауытқып отырады. Деасфальтизат
сапасына деген талап қатаңдаған сайын және кокстеудің өсуімен
деасфальтизаттың шығымы азаяды.
Мұнай шикізатын пропанмен араластырғанда оның алғашқы порциялары
концентратта толығымен ериді. Бөлінетін шикізатты қанықтыру үшін қажетті
еріткіш мөлшері шикізаттың құрылымы мен температруасына тәуелді болады.
Шикізат құрамында неғұрлым шайырлы – асфальтті заттар мен жоғары молекулалы
көмірсутектер көп болса, онда соғұрлым қанықтыруғы қажетті еріткіш мөлешері
көп болады. Температура неғұрлым төмен болса, соншалықты көп еріткіш
қолданып қоспа алу үшін қажет етіледі.
Пропан біраз уақыт араластырылған соң (қоспа температурасы тұрақты)
пропан мен онда ерітілген көмірсутектерден құралған екінші фаза пайда
болады. Пропан көмірсутектердің пропандағы қаныққан ерітіндісі пайда
болады. Ол қаныққан битумды ерітіндімен (төмен қабат) тепе – теңдікте
болады. Шикізаттың екі фазаға (май - битум) бөлінуі үшін икізатқа шаққанда
пропанның еселігі жоғары болу керек. (3:1 – ден төмен болмауы керек)
Шикізат құрамынан бағалы көмірсутектер таза бөлінуі үшін және сұйық
пропандағы жоғары молекулалы көмірсутектердің шектелуі ерігіштігігнен
еріткіштің аз болуы қажет.
Шайырлы – асфальтенді заттарды тұндыруға қажтті пропанның еселігі
шикізаттағы пайдалы көмірсутектердің концентрациясына тәуелді. Құрамында
парафин майлы компоненттері көп аз шайырлы шикізатқа немесе шайырлы –
асфальтенді заттарға бай шикізаттарға пропанның еселігі көп болу қажет.
Ең бір қажетті жағдайлардың бірі болвп асфальтсіздендіру процесінің
температурасы болып табылады. Оны мақсатты түрде шамамен 50 – 85 0С
(температуралар аралығында) салыстармалы қысқа температуралар аралығында
жүргізу қажет, себебі 45 -50 0С градусқа дейін бейтарап шайырлар пропанда
ериді, бірақ өте нашар, ол 90 0С температурада пропанның критикалық
температурасында жақын температурасында (96,8 0С) коптеген бағалы
көмірсутектер ерімей, парафин бірге түбіне шөгеді.
Асфальтсіздендіруде ең маңызды факторлардың бірі болып, еріткіш түрі мен
оның тазалығы табылады.Пропанға әсіресе этанға және кетонға қарағанда бутан
аз селективті. Метан және этан конденсатор – салқындатқышта пропан будың
салқындауын қиындатады. Пропилен және бутилендердің қатты шайырлар мен
полициклді ароматикалық көмірсутектердің еріткіштігін көтереді. Техникалық
пропанда күкіртқұрамды қасиеттердің болмауы себебі олар аппараттар мен
құбырлардың коррозияға ұшырауына алып келеді.
Процестің тиімділігі гудрондағы фракциялардың мөлшері – мазутты вакууде
айдаудағы май фракцияларын қуу тереңдігіне де байланысты. Негізі жеңіл
фракциялар аластатылған шикізатпен салыстырғанда кең фракцияның құрамында
шикізат қаттырақ асфальсізденеді және төмен қайнаушы фракциялар бар
деасфальтизаттар жоғары температурада жүзеге асырылады.
Зауыт колонналарындағы шикізатты асфальтіздендіру дәрежесін алдымен
деасфальтизаттың кокстеу дәрежесіне қарай бағалайды, себебі шайырлар мен
полициклді қосылыстар жоғары кокстенуге ие асфальтсіздендіру нәтижесінде
кокстенуі, тұтқырлығы, тығыздығы, сыну көрсеткіші төмендейді. Металдар
жанама өнім асфальтсізжендірудің битумында жиналады. Күкірт мөлшері
шикізатпен салыстырғанда деасфальтизатта төмен, бірақ терең күкіртсіздену
байқалмайды.
Шайырларға, әсіресе асфальтсіздендіруге жоғары баяулылық қасиеті тән.
Жоғары тығыздықтағы гудронның түсі қара, ал олардан алынатын
деасфальтизаттың түсі ашық сарыдан қошқыл қоңыр түске дейін өзгереді.
Тазалау деңгейі тереңдеген сайын деасфальтизаттың боялу интенсивтілігі
төмендейді.
Асфальтсіздендіру процесін бір, екі немесе одан да көп паральелді жұмыс
істейтін колоннада жүргізеді. Гудронды сұйық пропанмен асфальтсіздендіру
бір сатылы қондырғының мақсатты өнімі болып, құрамында шикізатпен
салыстырғанда парафин – нафтенді көмірсутектердің концентрациясы едәуір көп
деасфальтизат өнімі табылады. Пропан негізінде парафинді – нафтенді және
жеңіл ароматикалық көмірсутектерді ерітеді. Шайырлар мен асфальтендер,
полициклді көмірсутектер, асфальтсіздендіру колоннасының түбінен
(шығарылатын) пропан мен қоспа түрінде шығарылатын жанама өнімдерде –
асфальтизат битумның құрамында жиналады. Қондырғы келесі негізгі
секцияларды өзіне қосады; деасфальтизаттау процессі пропанды жоғары циклда
(2,5 пен 1,8 Мпа дейін) регенерациялау болмағандықтан, пропанды төменгі
қысымда (атмосфералықтан сәл жоғары) регенерациялайды.
Екі сатылы асфальтсіздендіру қондырғысы қалдық шикізат пен әртүрлі
тұтқырлықтағы қос деасфальтизат алуға арналған. Бірінші және екінші сатыда
алынатын бір жіне екі сатылы деасфальтизаттар одан әрі қалдық майлармен
бірге немесе бөлек өзгереді.
Бір сатылы асфальтсіздендіруден екі сатылы асфальтсіздендіруге өту
нәтижесінде гудронды өңдеудегі деасфальтизаттың шығымы 13 – 30 % өседі.
Шығымның өсімі негізінен шикізат сапасы мен өнімдерге қойылатын талаптарға
тәуелді.
Екі сатылы қондырғыда битум ерітіндісі бірінш асфальтсіздендіру
колоннасынан қыздырығыш арқылы екінші колоннаға келіп түседі, ол колоннаға
қосымша суық пропан беріледі. Деасфальтизат екінші және битумнің екінші
ерітінділері сәйкесінше екінші колоннаның түбі мен жоғарыдан шығарылады.
Бірінші саты деасфальтизаторы қалдық майларды өңдеу шикізаты, екінші
саты деасфальтизаторы едәуір тұтқыр 30 – 45 мм2с.(100 0С) майлар шикізаты
болып табылады. Битум деасфальтизаторының екі сатылы процесінің жанама
өнімі жоғары жұмсару температурасына ие [2].
Деасфальтизат шығымы шикізат сапасына процестің жағдайына байлансты 26 –
90 % дейінгі аралықта өзгереді. Шикізаттың кокстенуінің өсіуімен
деасфальтизат шығымы кемиді. Шикізатты пропанмен асфальтсіздендіруде
деасфальтизат шығымының тәжірибелік мәліметтері болжағанда ерсілі – қарсылы
ағымды жұмыс істейтін өндірістік колонналар.
Сұйық фазалы гудронды және концентраттарды асфальтсіздендіру процесін
өндірістік қондырғыларда ерсілі – қарсылы принципте жұмыс істейтін цилиндр
тәрізді (биіктігі 18-22 м, диаметрі 2,4 – 3,6 м) колонналарда іске
асырылады. Колоннаға пропанды төменгі бөлігінен береді, ал жоғарыдан
берілген төмен қарай түсуші ауыр шикізат ағымымен қарсы жанасуға түседі.
Колоннаның жоғарғы жағында температура 75 – 85 0С, төменгі жағында 50 – 60
0С ұстайды. Мұндай колоннаның жоғарғы жағы мен төсенгі бөлігі жағындағы
температура айырмашылығы асфальтсіздендіру градинеті деп аталады, әдетте ол
15 – 20 0С тең.
Пропаны сұйық күйінде ұстау үшін асфальтсіздендіру процесін 4,0 – 4,5
Мпа үлкен қысымда жүргізеді.
Колоннаның жоғарғы жағындағы температура алынатын деасфальтизат сапасын,
төменгі жағында температура оның шығымын анықтайды. Колоннаның жоғарғы
жағында ерітінді температруасының тіптен 2 0С көтерілуі немесе төмендеуі
деасфальтизат сапасын және оның шығымын едәуір өзгертеді. Егер колоннаның
жоғарғы жағындағы температураны жоғары сапалы деасфальтизат алу үшін
көтерсе және сонымен бірге оның шығымын көтеру үшін төменгі жағының
температурасын шеттен тыс төмендетсе, онда колонна ішкі ағымының
көптігінен, төменгі мен жоғарғы бөлігіндегі айналушы ертіндінің тіптен
көптігінен тұншығып қалуы мүмкін. Температураны көтергенде жоғарғы
ерітіндіден бөлінентін қажетсіз компоненттер қажетсіз компоненттер
колоннаның төменгі бөлігіне түсуі және пропанның қарама – қарсы ағымымен
әрекеттеседі. Колоннаның төменгі бөлігі құрамында 35 % пропаны бар битум
ерітіндісі шығады, ал жоғары жағынан құрамында шамамен 65 % пропаны бар
деасфальтизат ерітіндісі бөлінеді. Фазаны бөлу деңгейі колоннаға пропанды
беру жерінен төмен болады.
Колонна бойында температураның өзгеруі бір келкі емес, ал ол оның
конценрациясына байланысты. Компоненттердің сұйық пропанда ерігіштігі оның
критикалық температура аймағына жақындаған сайын кемиді; онда шайырлар мен
жоғары ароматикалық көмірсутектері жақсы ериді. Мұнай қалдықтарын тазалау
осы принципке негізделген.
Шикізатты асфальтсіздендірудің өндірістік қондырғылары бір және екі
сатылы болады. Гудронды екі баспалдақты жүйемен өңдеумен әртүрлі тұтқырлы
екі деасфальтизат шығымынан көп. Олардың қосынды шығыны осы шикізаттан бір
баспалдақты әдіспен алынған деасфальтизат шығымынан көп. Бірінші
баспалдақтан алынған асфалть ертіндісін екінші сатыда асфальтсіздендіріп,
одан майдың қалдық құнды паарфин нафтен көмірсутектерін бөледі. Екі
баспалдақты жүйе көмегімен гудроннан алынатын май шығымы 10 % өседі. Бір
және екі баспалдақты деасфальтизаттар сапасы жағынан айырмашылығы
айтарлықтай. Екі сатылы деасфальтизаттан өте тұтқырлы майлар алынып,
пайдаланылуда. Екі баспалдақты асфальтсіздендіру колоннасындағы температура
мен қысымды бірінші сатылы колоннада төмендетіп ұстайды, ал пропаның
шикізатқа еселігі екі сатыда едәуір көп.
Май құрамындағы көмірсутектердің пропан ертіндісіне шайырлардың бөліну
температурасының аумағы 50 – 85 0С аралығында жатыр. Температураның
жоғарғы шегі пропанның сұйылу критикалық температурасынмен (96,8 0С)
шектелген. Процестің температурасы критикалық мәнге ие болған сайын, сұйық
пропанның еріткіштік қабілеті кемиді де, май көмірсутектері оларда нашар
ериді, сөйтіп шайырмен бірге тұнбаға түсе бастайды. Осының нәтижесінде май
шығымы азаяды. Керсінше, температураны төмендеткенде сұйық пропанның
еріткіштік қабілеті өседі де, 40 0С шайыр пропанда ери бастайды. Сондықтан
тазаланған майдың сапасы төмендейді.
Май шикізаты көмірсутектердің пропанда ерігіштігі жоғары температурада
(75 – 90 0С) оларлың тығызыдығы мен молекулалық массасының өсумен кемиді.
Шайыр, әсіресе асфальтендер шикізаттың сұйық пропанда ең төмен ерігіштік
көрсететін заттар қатарына жатады. Пропандағы асфальтсіздендіруші еріткіш
есебінде пайдалануы осыған байланысты. Температураны одан әрі көтергенде
құрылымы жоғары молекулалы көмірсутектер бөлінеді, ерітіндіде аз сақиналы
ұзын алкил тізбегі көмірсутектері қалады. Көп сақиналы көмірсутектер мен
шайырлардың ерігіштігі төмендей береді. Пропанның ерігіштік қабілетінің
температураға осындай байланысы (оның критикалық температкура аймағында)
осы температурадағы пропанныңқаныққан бу қысымына сәйкес бу қысымында орын
алады. Прпанның қаныққан бу қысымынан жоғары қысым түзуі оның тығыздығымен
ерігіштік қабілетін түзеді. Асфальтсіздендіру процесінің әдетте сұйытылған
техникалық пропанның қаныққан бу қысымынан жоғарылау қысымда (0,4 Мпа – дан
жоғары) 4 – 5 Мпа жүреді. Мұнай концентратын пропанмен (немесе бутанмен)
араластырғанда оның алғашқы порциясы концентратта толық ериді. Бөлінуші
шикізатты қанықтыру үшін қажетті еріткіш мөлшері қоспаның құрамына және
температурасына байланысты болады. Шикізатта шайырлы – асфальтендер және
жоғары молекулалы көмірсутектері көп болған сайын қаныққан қоспа алуға
қажетті еріткіш шығыны көбейе түседі.
Қоспа температурасы тұрақты жағдайда пропанды одан әрі қоса түсуде,
пропаннан және онда еріген көмірсутектерден тұратын екінші фаза түзіледі.
Шикізатты дәл май және битум фазасына бөлу үшін пропанның шикізатқа еселігі
жоғары шикізатқа 1 көл. бірлігіне пропанның үш көлемі бөлігінен аз емес
болуы қажет. Жоғары молекулалы көмірсутектердің сұйытылған пропандағы
ерігіштігінің шектелуінен, шикізаттан май құрамына қажетті компоненттерді
бөлу үшін еріткіштің көп артық мөлшерін пайдалануға тура келеді. Еріткіштің
көп мөлшерде жұмысалуы шикізаттың бағалы көмірсутектерін бөлуге ғана емес,
сонымен қоса процесті жоғары температурада жүргізуге де қажет етеді, себебі
мұндай жағдайда көмірсутегінің пропандағы ерігіштігі төмендейді. Бұл
пропанның басқа еріткіштермен (фенолмен, фурфуролмен және басқа)
салыстырғандағы ерекшедіктері болып саналады.
Асфальтсіздендіру температура төмен (40 – 70 0С) жағдайда пропан
еселегінің өсуімен деасфальтизат сапасы жақсарады, бірақ оның шығымы
төмендейді. Сұйытылудың оптималды мөлшеріне жеткенде деасфальтизат шығымы
өседі, бірақ оның сапасы Богданов Н.Ф. мәліметі бойынша төмендейді.
Прпанның критикалық температурасының аймағында пропанның шикізатқа деген
оптималды еселігі байқалмайды; пропан шығыны өскен сайын жоғары тығыздығы
және сақина көмірсутектердің концентрациясы өседі.
Пропанның қажетті еселігі шайыр – асфальтен заттарын тұндырғанда
шикізаттағы қажетті көмірсутектерінің концентрациясына байлансты. Шайыры аз
парафин-май компонентері көп шикізаттар үшін шайыр – асфальтендері көп
шикізатпен салыстырғанда, пропанның жоғары еселігі қажет болады. Мысалы
шайыры аз Ембі мұнайының концентратын асфальтсіздендіру пропанның шикізатқа
оптималды қатынасы шамамен 8:1 көл., ал шайыры көп Бавли мұнайының гудронын
асфальтсіздендіру процесінің температурасы да үлкен роль атқарады. Оны
шағын – 50 – 85 0С аралығында ұстаған жөн, себебі 40 – 50 0С дейін бейтарап
шайырлар нашар болса да пропанда ериді, ал 90 0С пропанның критикалық
температурасына (96,8 0С) жақын температурада оның көп құнды көмірсутектері
ерімей шайырлармен бірге тұнбаға түседі.
Асфальтсіздендіру процесінің негізгі факторлары тек температура, қысым
және пропанның шикізатқа қатынасы ған емес, сонымен бірге ертікіш түрі және
оның тазалығы үлкен роль атқарады. Бутанның пропанға және этанға
қарағандағы талғамдылығы төмен. Метан, этан, пропан буының сұйытылуына
кедергі жасайды, ал пропилен мен бутиленнің де болуы қажетсіз. Себебі олар
шайырлар мен көп сақиналы ароматикалық көмірсутектерінің кокстенуі жоғары
болады.
Зауыт колонналарындағы асфальтсіздендіру дәрежесін деасфальтизаттың
кокстенуімен айқындайды, себебі шайырлар мен көп сақиналы көмірсутектердің
кокстенуі жоғары болады.
Асфальсіздендіру нәтижесінде кокстенушілік, тұтқырлық, тығыздық, сауле
сындыру көрсеткіші және метал мөлшері (никель, ванадий) едәір төмендейді.
Металдардың негізгі бөлігі асфальтсіздендіру битумдарының құрамына ауысады.
Күкірт мөлшері де азаяды, бірақ шикізаттың терең күкіртсізденуі орын
алмайды.
Пропанды сұйық күйде ұстау үшін асфальтсіздендіру процесін 4,0 – 4,5 Мпа
қысымда жүргізеді.
Колоннаның жоғарғы жағында температруа алынатын деасфальтизат сапасын,
төменгі жағындағы температруа – оның шығымын анықтайды. Колоннасың жоғарғы
жағында ерітінді температурасының тіптен 2 0С көтерілуі немесе төмендеуі
деасфальтизат сапасын (кокстенуін, сауле сындыру көрсеткішін және т.б.)
және оның шығымын едәуір өзгертеді. Егер колоннаның жоғарғы жағындағы
температруаны жоғары сапалы деасфальтизат алу үшін көтерсе және сонымкен
бірге оның шығымын көтеру үшін төменгі жағының температурасын шектен тыс
төмендетсе, онда колонна іші ағымыының көптігінен төменгі және жоғары
бөлігіндегіайналушы ерітіндінің тіптен көптігінен "тұншығып" қалуы мүмкін.
Режимді дұрыс ұстамау колоннаның тұрақсыз жұмыс істемеуіне алып келуі
мүмкін. Температураны көтергенде жоғары ерітіндіден бөлінетін қажетсіз
компоненттер колоннаның төменгі бөлігіне түседі және пропанның қарама –
қарсы ағынымен әрекеттеседі. Колоннаның төменгі бөлігінен құрамында 35 %
(масс.) пропаны бар битум ерітіндісі шығады, ал жоғарғы жағынан – құрамында
шамамен 85 % (масс.) пропаны бар деасфальтизат ерітіндісі бөлінеді. Фазаны
бөлу деңгейі колоннаға пропанды беру жерінен төмен болады.
Колонна бойында температураның өзгеруі біркелкі емес, ол оның құрылымына
байланысты. Компоненттердің сұйық пропанда ерігіштігі оның критикалық
температрура аймағына жақындаған сайын кемиді, онда шайырлар мен жоғары
молекулалы ароматикалық көмірсутектері өте жақсы ериді. Мұнай қалдықтарын
тазалау осы принципке негізделген.
Шикізатты асфальтсіздендірудің өндірістік қондырғылары бір және екі
сатылы болады. Гудронды екі сатылы жүйе бойынша өңдеумен әптүрлі
тұтқырлықтағы екі деасфальтизат алады. Олардың қосынды шығымы осы
шикізаттан бір сатылы әдіспен алынған деасфальтизат шығымынан көп [1].
Қондырығының жұмыс істеу кезінде негізгі қауіпті зат пропан болвп
табылады. Ол қопарылу жағынан қауіпті, оның буы улы. Пропан өне бойы қызу
жағдайында болады, сондықтан барлық құрал – жабдықтар, аппараттар, құбырлар
желісінің бүтін, ақаусыз болуы үлкен мән атқарады. Сорап пен компрессорлар
бөлмелеріне астоматтандырылған газды сараптайтын жабдықтар қойылған; барлық
бөлмелер кіргізіп – шығарушы желдеткіштермен жабдықталған. Қондырғы көбік
сөндіргіш жадығымен жабдықталған. Колонналарға пропанның берілу
жылдамдығының күрт өсуі пропанды буландыру жүйесіндегі қысымның өсуіне алып
келіп соғады. Сондықтан пропан шығынын біртіндеп өсіру керек.
Ең қауіпті жағдайда қондырғыға су беруді тоқтатуды және құбыр желісімен
аппараттағы тесік жерлердің барлығымен жақсы жабылуын жатқызуға болады [2].
2 Шайым мұнайының физика-химиялық қасиеттері
Кесте 1 - Мұнайдың физика-химиялық қасиеті
Перфорация Сква жина М
терңдігі м № мм гс
- 14,29 10,92 8,57 6,32
Кесте 3- Температураға байланысты мұнайдың шартты тұтқырлығының өзгеруі
ВУ10 ВУ20 ВУзо ВУ40 ВУ50
- 2,29 1,95 1,73 1,51
Кесте 4 - Температураға байланысты мұнайдың салыстырмалы тығыздығының
өзгеруі
10 0С 20°С ЗО0С 400С 500С
- 0,8504 0,8422 0,8352 0,8282
Кесте 5 - Мұнайдың әлементтік құрамы
Қ ұ ра м ы , %
С Н 0 S N
84,83 12,82 0,14 2,10 0,11
Кесте 6 - Мұнайдың ванадий құрамы
Мұнай Ванадий, %
Жирнов 0,0420
Кесте 7 - Мұнайдағы газдардың ( С4-ке дейін) және төмен қайнайтын
көмірсутектердің
( С5-ке дейін ) құрамы
ФракцияШығымы Жеке көмірсутектердің құрамы, %
(мұнайға)
%
С3Н6
с2н6
айдалады, % % айдалады, °С %
1 2 3 4
28(С4-ке дейін) 1,5 200 30,6
60 6,9 210 32,3
62 7,1 220 3402
70 8,3 230 36,0
80 9,7 240 37,8
85 10,4 250 39,6
90 11,3 260 41,2
95 12,0 270 42,9
100 12,9 280 44,8
105 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
____ 20 ж
Мұнай және газ өңдеу технологиясы пәнінен курстық жобаға тапсырма №_____
Студент_______________________топ__ ______________
Жоба тақырыбы Өнімділігі 2,6 млн тж құрайтын Шайым мұнай гудроны құрамын
асфальтті-шайырлы заттарды бөлуге арналған сұйық пропанмен тазалау
қондырғысын жобалау
№ Түсіндірме жазбаның мазмұны Орындалу мерзімі Көлемі (парақ саны)
1 Кіріспе
2 Әдеби шолу
3 Шикізаттың физико – химиялық
қасиеттері
4 Қондырғының материалдық
тепе-теңдігі
5 Негізгі аппараттың
технологиялық есептеулері
6 Механикалық есептеу
6 Технологиялық жүйенің
сипаттамасы
7 Қорытынды
8 Пайдаланған әдебиеттер тізімі
9 Қосымшалар
№ Графикалық бөлімнің мазмұны Орындау мерзімі Парақ саныФормат
1 Жобаның ағымдық жүйесі 1 А1
2 Жобаның технологиялық жүйесінің 1 А1
сызбасы
3 Негізгі аппараттардың сызбасы 1 А1
Әдебиеттер:
1. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа ч.1 М-химия 1978-
428с.
2. Нефти СССР.Т-4 справочник М-химия 1984 -787с.
3. Рудин В.М. Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефте
химических заводов М-химия 1984-256с.
4. Сарданашвили А.Г. и.др.Примеры и задачи по ТПН и Г.М-химия 1980-254с.
5. Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ өңдеу химиясы және технологиясы. Алматы
білім.2002.-303бет.
Тапсырманың берілген уақыты_____________________________ __________
Жобаны қорғау мерзімі____________________________ __________________
Жоба жетекшісі__________________________ __________________________
(лауазымы,аты-жөні,қолы)
Тапсырманы орындауға қабылдауым_________________________ __________
(студенттің қолы)
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Институт ______________________________
Кафедра __________________________________ ___________
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі
_________________________
______________________20
Курстық жобаны(жұмысты) қорғау туралы
Хаттама №
пән________________________________ _____________________
студент_______________________топ__ ______________
Курстық жобаның(жұмыстың) тақырыбы___________________________ ___________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
Жобаны қорғау кезінде төменгі сұрақтарға жауаптар алынды:
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
Курстық жобаны(жұмысты) орындау кезінде (мүмкін болған 60
балдан)________,қорғау кезіндегі(мүмкін болған 40 балдан)_____.Жалпы
балы_________
Жоба(жұмыс) бағасы_________________
Жоба(жұмыс) жетекшісі_________________________
Комиссия мүшесі____________________________
Комиссия мүшесі_____________________________ ____
Қорғаған күні______________20
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Мұнай,газ және полимерлер технологиясы кафедрасы
түсіндірме жазба
(курстық жобаға)
Пән: Кәсіпорын құрал – жабдықтары және жобалау негіздері
Мамандық:
Курстық жұмысты қорғаған бағасы Орындаған
Студент
бағасы, күні
қолы, аты-жөні, топ
Комиссия: Жетекші
______________________
қолы, аты-жөні
қолы, аты-жөні
______________________
Нормабақылушы
қолы, аты-жөні
АННОТАЦИЯ
Мұнай қалдықтарын асфалтьсіздендіру қондырғысын жобалау бойынша
берілген курстық жоба келесі тараулардан тұрады.
Республикадағы халық шаруашылығындағы мұнай өндірісінің мәні
кіріспеде берілген.
Әдеби шолуда мұнайды тазалау процесі бойынша отандық және шет елдік
әдебиеттер бойынша талда жасалынған. Талдау нәтижесінде өндіріс әдісі
таңдалып, қондырғының құрылысы жайында мәлімет келтірілген.
Асфалтьсіздендіру қондырғысының технологиялық кестесі жазбасымен
келтірілген .
Курстық жоба 27 кестеден тұрады. Курстық жобаның графикалық
бөлімінің сызбалары және сызбалардың спецификациялары сызылған. Курстық
жобаның графикалық бөлімі 3 беттен тұрады.
ШАРТТЫ СІЛТЕМЕЛЕР
Осы курстық жобада келесі нормативті құжаттарға сілтемелер
қолданылған:
МЕСТ 22387.2-77. Көмірсутекті газдар. Құрамындағы күкірт сутек мөлшерін
анықтау әдісі.
МЕСТ 3900-85. Мұнай және мұнай өнімдері. Тығыздықты және салыстырмалы
тығыздықты пикнометрмен анықтау.
МЕСТ 19134-74. Мұнай және мұнай өнімдері. Кокстенуді анықтау әдісі. МЕСТ
2177-82. Мұнай және мұнай өнімдері. Фракциялық құрамды анықтау әдісі.
МЕСТ 6321- 69. Мұнай және мұнай өнімдері. Мыс пластинкасындағы зеттеу МЕСТ
20287-74. Мұнай және мұнай өнімдері. Қату температурасын анықтау әдісі.
МЕСТ 33-82. Мұнай және мұнай өнімдері. Кинематикалық тұтқырлықты анықтау
әдісі.
МЕСТ 6258-85. Мұнай және мұнай өнімдері. Шартты тұтқырлықты анықтау әдісі.
МЕСТ 2477-65. Мұнай және мұнай өнімдері. Құрамындағы суды анықтау әдісі
МЕСТ 5985-79. Мұнай және мұнай өнімдері. Қышқылдықты және қышқыл санын
анықтау әдісі.
МЕСТ 6365-75. Мұнай және мұнай өнімдері. Лап ету температурасын анықтау
әдісі.
СН-245-71. Өнеркәсіп орындарын жобалаудың санитарлық нормалары.
СНиП ІІ-90-90-81. Өнеркәсіп орындарының өндірістік ғимараттары. Жобалау
нормалары.
СНиП ІІ-92-76. Өнеркәсіп орындарының қосалқы ғимараттары мен бөлмелері.
ҚЫСҚАРТУЛАР ЖӘНЕ БЕЛГІЛЕНУЛЕР
ГОСТ – мемлекеттік стандарт
АВТ – атмосфералық – вакуумды құбырлы қондырғы
ТЭС – тетраэтилсвинец
МТБЭ – метилтретбутилді эфир
СНиТ – санитарлы нормалар және талаптар
ББФ – бутан-бутиленді фракция
К-201 – ректификациялық колонна
Е-204-1 – 4 – шығару циклондары
202-1, К-202-2 – булату колонналары
Т-201 – жылуалмастырғыш
Н-201 – сорап
ХВ-203 – ауалы салқындататын тоңазтқыштар
ЦК-201-1 – 3 – ортадан тепкіш қыздырғыш
Э-201 – эжектор
О-201 – газбөлуші
Мазмұны
Аннотация
Шартты сілтеме
Қысқартулар мен белгіленулер
Кіріспе
1 Әдеби шолу
8
2 Мұнай сипаттамасы
17
3 Ағымдық схеманың сипаттамасы
28
4 Зауыттың материалдық балансы
32
5 Қондырғының материалдық тепе – теңдігі
36
6 Негізгі аппаратты технологиялық есептеу
36
7 Механикалық есептеу
42
7 Технологиялық схеманың сипаттамасы
46
Қорытынды
47
Қолданылынған әдеби көздер тізімі
48
Кіріспе
Әртүрлі мақсаттағы мұнай мниралды майлары атмосфералық айдаудың қалдығы
мазуттан алынады.
Кез – келген майды өндіру процесі үш этаптан тұрады:
а) шикізатты дайындау көмегімен алғашқы май фракцияларын алу;
б) алғашқы май фракцияларынан май компоненттерін алу;
в) компоненттерд араластыру, тауарлы май алу үшін қоспалар қосу;
Шикізатты дайындаудың негізі шикізатты вакуумде қуу болып табылады. Май
өндірісінде қолданылатын фракциялар алыну әдісі бойынша екі топқа бөлінеді,
дистиллятты – мазутты вакуумде қууда пайда болатын айдау түрінде (300-
400,350-420,420-450 0С) және қалдық гудрон. Дистиллятты май фракцияларын
өңдегенде алынған майлар сәйкесінше дистиллятты майлар деп аталады. Ол
гудроннан алынған майлар – қалдық майлар деп аталады.
Алғашқы май фракцияларынан компоненттерді дайындау, күрделі көп сатылы
процесс. Әрбір сатының негізгі мақсаты тікелей майды қолдану қасиеттеріне
кері, әсерін тигізетін қосылыстардан аластату болып табылады. Мұнай
фракцияларының құрамынан барлық қышқылдық қосылыстарды, қанықпаған
көмірсутектерді, тікелей күкіртті және шайырлы қосылыстарды, қатты
алкандарды, қысқа бүйірдегі тізбегі бар арендерді алмастыру қажет.
Май фракцияларының шайырлы заттардан тазалау нәтижесінде олардың түсі
мөлдірленеді. Шайырлы заттар мен бүйірінде қысқа тізбегі бар заттарды
аластату майлардың тұтқырлық индексінің жоғарлауы мен кокстелуінің
төмендеуіне ықпалын тигізеді. Шайырлы заттар мен қанықпаған көмірсутектерді
аластату термототығу тұрақтылығын едәуір улғайтады. Қышқылды қсылыстардан
тазалау коррозиялық активтілігін төмендетеді. Ол май құрамынан қатты
көмірсутектерді бөлуге, қату температурасының төмендеуіне әкеп соғады. Май
өндірісі технологиясының тиімділігі мацлардың сапалық көрсеткіштеріне қол
жеткізумен және мақсатты өнімнің шығымымен сипатталады. Алғашқы май
фракцияларынан май компоненттерін өндірудің негізі болып, жоғарыда
айтылғанжағымсыз қоспаларды тағамды түрде бөлу әдістері болып табылады. Бұл
әдісер физикалық еріткішітермен пенетрациялау, температураны төмендету
көмегімен майды негізгі ерітіндіден тұндырып алу; физика – химиялық,
адсорбциялық химиялық, күкірт қышқылымен әсерлестіру, гидротазалау болуы
мүмкін [3].
1 Әдеби шолу
Дистиллятты майларға қарағанда қалдық майларды өндіру өндірісі
күрделірек, себебі вакууды айдау нәтижесінде алынған гудронды
асфальсіздендіруге түсіріп құрамындағы асфальтті – шайырлы заттардан
аластайды. Деасфальтизатты таңдамалы еріткітермен тазалауға жібереді.
Еріткіш ретінде фенол немесе фурфурол қолданылады. Селективті тазалаудың
мақсаты – қалдық асфальтті – шайырлы заттарды және бүйірінде қысқа тізбегі
бар полициклді ароматты көмірсутектерді бөліп алу (деасфальтизация және
селективті тазалауда аталған қос еріткіштерді пайдалануға болады).
Селективті тазалаудың рафинатынан ацетон, дихлорэтан және т.б.
еріткіштердің көмегімен қатты алкандарды тұндырып алады. Парафинсіздендіру
процесінің өнімінің адсорбциялау және гидротазалу жолымен тыңғылықты
тазалаудан өткізеді.
Дистилятты майлар іс жүзінде асфальтсіздендіруді қажет етпейді. Ал
дистиллятты және қалдық шайырларды өңдеудің басқа жүйелері бір – біріне
сәйкес келеді.
Мұнай майлары әртүрлі әдістермен анықталады:
1) алыну әдісі бойынша немесе мұнай шикізатының түріне байланысты оларды
жоғарыда айтылғандай дистиллятты және қалдық майлар деп атайды;
Дистиллятты барлық майларды бір – бірімен араластырып компонирленген
майлар жасалады. Барлық майларға полиерқоспалларды қосу арқылы дайындалған
қою майлар өз алдына бір топты құрайды.
2) Тазалау әдістері бойынша қалдық майлардан реагенттер көмегімен майларды
қышқылды – негізді, селективті, адсорбциялық тазалау және де
гидрогенизациялық процестердің майлары болып табылады.
3) Талғамдылығы бойынша шайрлар келесі топқа бөлінеді: майлау,
конверсиялық, электроизоциялық, гидравликалық, техникалық, вакуумдық
майлар.
Көбнесе майлаушы майлар өндіріс көлемі жағынан және ассортимент жағынан
көрнекті болып келеді.
Майларды таңдамалылығы бойынша анықтау олардың функциялды әсерлесуіне
едәуір сәйкес келеді. Ол өте ауқымды келтірілген бірнеше топтары тағы да
қолданылады. Әр майлардың кемшіліктеріне қарай бірнеше топтарға бөлуге
болады. Негізгі мақсаты металл беттерінің бөлінуі мен үлесті төмендету
болып табылатын майлаушы майлардың арасында бағалы болып моторлы майлар
саналады. Ол өз кезегінде карбюраторлық, дизельдік, және парафинді
авационды двигаьель майлары болып бөлінеді. Электроизоляциялық майларды
трансформаторлық, кабельдік, конденсаторлық болып бөлінеді. Конденсациялық
қасиеті мен физика – химиялық қасиеттерін зерттей отырыпәртүрлі мақсаттағы
майлардың сапасын анықтап бағалауға болады. Физика- химиялық қасиеттеріне
қарай төмендегінше бөлінеді:
- тұтқырлығы, тығыздығы, кокстенуі, қату температурасы, булану,
диэлектрикалық, оптикалық және де бірқатар басқа қасиеттері.
Қалдық майларды немесе жартылай гудроннан алу көмегімен. Ондан қажетті
майларды өніреді. Бұл фракцияларда, әсіресе шайырлы мұнайлардан алынған
гудрондар құоамында 50 % астам шайыр мен асфалтендер болады. Шайырлы –
асфальтенді қосылыстардың құрамынның күрделілігі таңдамалы еріткіштерді
қолдануды қиындатады. Сондықтан көбнесе тиімді болып, майлардың бағалы
көмірсутектерін ерітетін еріткіштер таңдау жатады. Шайырлы – асфальтенді
заттар бұл еріткіштерде ерімеді деуге болады. Сондықтан олар бұл
еріткіштерде тұнба түбіне түсіп шөгеді.
Гудрон мен концентраттар ағындылығы төменгі молекулалы алкандармен
асфальтсіздендіру процесі өндірісте тек жоғары тұтқырлы қалдық майларды
ғана емес, сонымен қоса гидрокрекинг және каталиткалық крекинг шикізаты
компоненттерін тазалауда қолданады.
Шайырлар әсіресе асфальтендер өте нашар еритін шикізат компоненттері
болып табылады. Құрамы компоненттердің әртүрлі еріткіштігіне байланысты
пропанды асфальтсіздендіруші еріткіш ретінде қолдану қаралған. Пропанның
критикалық температурасына (96,8 0С) жақын температурада май шикізатының
құрамы бөлшектерінң ерігіштігі кемиді. Процесс температурасы 75 – тен 96 0С
дейін асфальтсіздендіру сапасы жақсарады, бірақ шығымы төмендейді, себебі
ерітіндіден біршама көп мөлшерде тығыздығы, сыну көрсеткіші және
молекулылық массасы бар компоненттер бөлінеді. Оларға жататындар жоғары
молеклалық полициклді көмірсутектер.
Қалдық шикізатты пропанмен асфальтсіздендіру процесі сұйық фазалы
процесс (4 Мпа қысымда) еріткіштердің буланбауы үшін 4 Мпа қысымда жүзеге
асырылады.
Сапалы шикізаттың шығымы едәір шамада шикізат сапаасымен анықталады және
кең диапаознда 26 – дан 90 % (май) ауытқып отырады. Деасфальтизат
сапасына деген талап қатаңдаған сайын және кокстеудің өсуімен
деасфальтизаттың шығымы азаяды.
Мұнай шикізатын пропанмен араластырғанда оның алғашқы порциялары
концентратта толығымен ериді. Бөлінетін шикізатты қанықтыру үшін қажетті
еріткіш мөлшері шикізаттың құрылымы мен температруасына тәуелді болады.
Шикізат құрамында неғұрлым шайырлы – асфальтті заттар мен жоғары молекулалы
көмірсутектер көп болса, онда соғұрлым қанықтыруғы қажетті еріткіш мөлешері
көп болады. Температура неғұрлым төмен болса, соншалықты көп еріткіш
қолданып қоспа алу үшін қажет етіледі.
Пропан біраз уақыт араластырылған соң (қоспа температурасы тұрақты)
пропан мен онда ерітілген көмірсутектерден құралған екінші фаза пайда
болады. Пропан көмірсутектердің пропандағы қаныққан ерітіндісі пайда
болады. Ол қаныққан битумды ерітіндімен (төмен қабат) тепе – теңдікте
болады. Шикізаттың екі фазаға (май - битум) бөлінуі үшін икізатқа шаққанда
пропанның еселігі жоғары болу керек. (3:1 – ден төмен болмауы керек)
Шикізат құрамынан бағалы көмірсутектер таза бөлінуі үшін және сұйық
пропандағы жоғары молекулалы көмірсутектердің шектелуі ерігіштігігнен
еріткіштің аз болуы қажет.
Шайырлы – асфальтенді заттарды тұндыруға қажтті пропанның еселігі
шикізаттағы пайдалы көмірсутектердің концентрациясына тәуелді. Құрамында
парафин майлы компоненттері көп аз шайырлы шикізатқа немесе шайырлы –
асфальтенді заттарға бай шикізаттарға пропанның еселігі көп болу қажет.
Ең бір қажетті жағдайлардың бірі болвп асфальтсіздендіру процесінің
температурасы болып табылады. Оны мақсатты түрде шамамен 50 – 85 0С
(температуралар аралығында) салыстармалы қысқа температуралар аралығында
жүргізу қажет, себебі 45 -50 0С градусқа дейін бейтарап шайырлар пропанда
ериді, бірақ өте нашар, ол 90 0С температурада пропанның критикалық
температурасында жақын температурасында (96,8 0С) коптеген бағалы
көмірсутектер ерімей, парафин бірге түбіне шөгеді.
Асфальтсіздендіруде ең маңызды факторлардың бірі болып, еріткіш түрі мен
оның тазалығы табылады.Пропанға әсіресе этанға және кетонға қарағанда бутан
аз селективті. Метан және этан конденсатор – салқындатқышта пропан будың
салқындауын қиындатады. Пропилен және бутилендердің қатты шайырлар мен
полициклді ароматикалық көмірсутектердің еріткіштігін көтереді. Техникалық
пропанда күкіртқұрамды қасиеттердің болмауы себебі олар аппараттар мен
құбырлардың коррозияға ұшырауына алып келеді.
Процестің тиімділігі гудрондағы фракциялардың мөлшері – мазутты вакууде
айдаудағы май фракцияларын қуу тереңдігіне де байланысты. Негізі жеңіл
фракциялар аластатылған шикізатпен салыстырғанда кең фракцияның құрамында
шикізат қаттырақ асфальсізденеді және төмен қайнаушы фракциялар бар
деасфальтизаттар жоғары температурада жүзеге асырылады.
Зауыт колонналарындағы шикізатты асфальтіздендіру дәрежесін алдымен
деасфальтизаттың кокстеу дәрежесіне қарай бағалайды, себебі шайырлар мен
полициклді қосылыстар жоғары кокстенуге ие асфальтсіздендіру нәтижесінде
кокстенуі, тұтқырлығы, тығыздығы, сыну көрсеткіші төмендейді. Металдар
жанама өнім асфальтсізжендірудің битумында жиналады. Күкірт мөлшері
шикізатпен салыстырғанда деасфальтизатта төмен, бірақ терең күкіртсіздену
байқалмайды.
Шайырларға, әсіресе асфальтсіздендіруге жоғары баяулылық қасиеті тән.
Жоғары тығыздықтағы гудронның түсі қара, ал олардан алынатын
деасфальтизаттың түсі ашық сарыдан қошқыл қоңыр түске дейін өзгереді.
Тазалау деңгейі тереңдеген сайын деасфальтизаттың боялу интенсивтілігі
төмендейді.
Асфальтсіздендіру процесін бір, екі немесе одан да көп паральелді жұмыс
істейтін колоннада жүргізеді. Гудронды сұйық пропанмен асфальтсіздендіру
бір сатылы қондырғының мақсатты өнімі болып, құрамында шикізатпен
салыстырғанда парафин – нафтенді көмірсутектердің концентрациясы едәуір көп
деасфальтизат өнімі табылады. Пропан негізінде парафинді – нафтенді және
жеңіл ароматикалық көмірсутектерді ерітеді. Шайырлар мен асфальтендер,
полициклді көмірсутектер, асфальтсіздендіру колоннасының түбінен
(шығарылатын) пропан мен қоспа түрінде шығарылатын жанама өнімдерде –
асфальтизат битумның құрамында жиналады. Қондырғы келесі негізгі
секцияларды өзіне қосады; деасфальтизаттау процессі пропанды жоғары циклда
(2,5 пен 1,8 Мпа дейін) регенерациялау болмағандықтан, пропанды төменгі
қысымда (атмосфералықтан сәл жоғары) регенерациялайды.
Екі сатылы асфальтсіздендіру қондырғысы қалдық шикізат пен әртүрлі
тұтқырлықтағы қос деасфальтизат алуға арналған. Бірінші және екінші сатыда
алынатын бір жіне екі сатылы деасфальтизаттар одан әрі қалдық майлармен
бірге немесе бөлек өзгереді.
Бір сатылы асфальтсіздендіруден екі сатылы асфальтсіздендіруге өту
нәтижесінде гудронды өңдеудегі деасфальтизаттың шығымы 13 – 30 % өседі.
Шығымның өсімі негізінен шикізат сапасы мен өнімдерге қойылатын талаптарға
тәуелді.
Екі сатылы қондырғыда битум ерітіндісі бірінш асфальтсіздендіру
колоннасынан қыздырығыш арқылы екінші колоннаға келіп түседі, ол колоннаға
қосымша суық пропан беріледі. Деасфальтизат екінші және битумнің екінші
ерітінділері сәйкесінше екінші колоннаның түбі мен жоғарыдан шығарылады.
Бірінші саты деасфальтизаторы қалдық майларды өңдеу шикізаты, екінші
саты деасфальтизаторы едәуір тұтқыр 30 – 45 мм2с.(100 0С) майлар шикізаты
болып табылады. Битум деасфальтизаторының екі сатылы процесінің жанама
өнімі жоғары жұмсару температурасына ие [2].
Деасфальтизат шығымы шикізат сапасына процестің жағдайына байлансты 26 –
90 % дейінгі аралықта өзгереді. Шикізаттың кокстенуінің өсіуімен
деасфальтизат шығымы кемиді. Шикізатты пропанмен асфальтсіздендіруде
деасфальтизат шығымының тәжірибелік мәліметтері болжағанда ерсілі – қарсылы
ағымды жұмыс істейтін өндірістік колонналар.
Сұйық фазалы гудронды және концентраттарды асфальтсіздендіру процесін
өндірістік қондырғыларда ерсілі – қарсылы принципте жұмыс істейтін цилиндр
тәрізді (биіктігі 18-22 м, диаметрі 2,4 – 3,6 м) колонналарда іске
асырылады. Колоннаға пропанды төменгі бөлігінен береді, ал жоғарыдан
берілген төмен қарай түсуші ауыр шикізат ағымымен қарсы жанасуға түседі.
Колоннаның жоғарғы жағында температура 75 – 85 0С, төменгі жағында 50 – 60
0С ұстайды. Мұндай колоннаның жоғарғы жағы мен төсенгі бөлігі жағындағы
температура айырмашылығы асфальтсіздендіру градинеті деп аталады, әдетте ол
15 – 20 0С тең.
Пропаны сұйық күйінде ұстау үшін асфальтсіздендіру процесін 4,0 – 4,5
Мпа үлкен қысымда жүргізеді.
Колоннаның жоғарғы жағындағы температура алынатын деасфальтизат сапасын,
төменгі жағында температура оның шығымын анықтайды. Колоннаның жоғарғы
жағында ерітінді температруасының тіптен 2 0С көтерілуі немесе төмендеуі
деасфальтизат сапасын және оның шығымын едәуір өзгертеді. Егер колоннаның
жоғарғы жағындағы температураны жоғары сапалы деасфальтизат алу үшін
көтерсе және сонымен бірге оның шығымын көтеру үшін төменгі жағының
температурасын шеттен тыс төмендетсе, онда колонна ішкі ағымының
көптігінен, төменгі мен жоғарғы бөлігіндегі айналушы ертіндінің тіптен
көптігінен тұншығып қалуы мүмкін. Температураны көтергенде жоғарғы
ерітіндіден бөлінентін қажетсіз компоненттер қажетсіз компоненттер
колоннаның төменгі бөлігіне түсуі және пропанның қарама – қарсы ағымымен
әрекеттеседі. Колоннаның төменгі бөлігі құрамында 35 % пропаны бар битум
ерітіндісі шығады, ал жоғары жағынан құрамында шамамен 65 % пропаны бар
деасфальтизат ерітіндісі бөлінеді. Фазаны бөлу деңгейі колоннаға пропанды
беру жерінен төмен болады.
Колонна бойында температураның өзгеруі бір келкі емес, ал ол оның
конценрациясына байланысты. Компоненттердің сұйық пропанда ерігіштігі оның
критикалық температура аймағына жақындаған сайын кемиді; онда шайырлар мен
жоғары ароматикалық көмірсутектері жақсы ериді. Мұнай қалдықтарын тазалау
осы принципке негізделген.
Шикізатты асфальтсіздендірудің өндірістік қондырғылары бір және екі
сатылы болады. Гудронды екі баспалдақты жүйемен өңдеумен әртүрлі тұтқырлы
екі деасфальтизат шығымынан көп. Олардың қосынды шығыны осы шикізаттан бір
баспалдақты әдіспен алынған деасфальтизат шығымынан көп. Бірінші
баспалдақтан алынған асфалть ертіндісін екінші сатыда асфальтсіздендіріп,
одан майдың қалдық құнды паарфин нафтен көмірсутектерін бөледі. Екі
баспалдақты жүйе көмегімен гудроннан алынатын май шығымы 10 % өседі. Бір
және екі баспалдақты деасфальтизаттар сапасы жағынан айырмашылығы
айтарлықтай. Екі сатылы деасфальтизаттан өте тұтқырлы майлар алынып,
пайдаланылуда. Екі баспалдақты асфальтсіздендіру колоннасындағы температура
мен қысымды бірінші сатылы колоннада төмендетіп ұстайды, ал пропаның
шикізатқа еселігі екі сатыда едәуір көп.
Май құрамындағы көмірсутектердің пропан ертіндісіне шайырлардың бөліну
температурасының аумағы 50 – 85 0С аралығында жатыр. Температураның
жоғарғы шегі пропанның сұйылу критикалық температурасынмен (96,8 0С)
шектелген. Процестің температурасы критикалық мәнге ие болған сайын, сұйық
пропанның еріткіштік қабілеті кемиді де, май көмірсутектері оларда нашар
ериді, сөйтіп шайырмен бірге тұнбаға түсе бастайды. Осының нәтижесінде май
шығымы азаяды. Керсінше, температураны төмендеткенде сұйық пропанның
еріткіштік қабілеті өседі де, 40 0С шайыр пропанда ери бастайды. Сондықтан
тазаланған майдың сапасы төмендейді.
Май шикізаты көмірсутектердің пропанда ерігіштігі жоғары температурада
(75 – 90 0С) оларлың тығызыдығы мен молекулалық массасының өсумен кемиді.
Шайыр, әсіресе асфальтендер шикізаттың сұйық пропанда ең төмен ерігіштік
көрсететін заттар қатарына жатады. Пропандағы асфальтсіздендіруші еріткіш
есебінде пайдалануы осыған байланысты. Температураны одан әрі көтергенде
құрылымы жоғары молекулалы көмірсутектер бөлінеді, ерітіндіде аз сақиналы
ұзын алкил тізбегі көмірсутектері қалады. Көп сақиналы көмірсутектер мен
шайырлардың ерігіштігі төмендей береді. Пропанның ерігіштік қабілетінің
температураға осындай байланысы (оның критикалық температкура аймағында)
осы температурадағы пропанныңқаныққан бу қысымына сәйкес бу қысымында орын
алады. Прпанның қаныққан бу қысымынан жоғары қысым түзуі оның тығыздығымен
ерігіштік қабілетін түзеді. Асфальтсіздендіру процесінің әдетте сұйытылған
техникалық пропанның қаныққан бу қысымынан жоғарылау қысымда (0,4 Мпа – дан
жоғары) 4 – 5 Мпа жүреді. Мұнай концентратын пропанмен (немесе бутанмен)
араластырғанда оның алғашқы порциясы концентратта толық ериді. Бөлінуші
шикізатты қанықтыру үшін қажетті еріткіш мөлшері қоспаның құрамына және
температурасына байланысты болады. Шикізатта шайырлы – асфальтендер және
жоғары молекулалы көмірсутектері көп болған сайын қаныққан қоспа алуға
қажетті еріткіш шығыны көбейе түседі.
Қоспа температурасы тұрақты жағдайда пропанды одан әрі қоса түсуде,
пропаннан және онда еріген көмірсутектерден тұратын екінші фаза түзіледі.
Шикізатты дәл май және битум фазасына бөлу үшін пропанның шикізатқа еселігі
жоғары шикізатқа 1 көл. бірлігіне пропанның үш көлемі бөлігінен аз емес
болуы қажет. Жоғары молекулалы көмірсутектердің сұйытылған пропандағы
ерігіштігінің шектелуінен, шикізаттан май құрамына қажетті компоненттерді
бөлу үшін еріткіштің көп артық мөлшерін пайдалануға тура келеді. Еріткіштің
көп мөлшерде жұмысалуы шикізаттың бағалы көмірсутектерін бөлуге ғана емес,
сонымен қоса процесті жоғары температурада жүргізуге де қажет етеді, себебі
мұндай жағдайда көмірсутегінің пропандағы ерігіштігі төмендейді. Бұл
пропанның басқа еріткіштермен (фенолмен, фурфуролмен және басқа)
салыстырғандағы ерекшедіктері болып саналады.
Асфальтсіздендіру температура төмен (40 – 70 0С) жағдайда пропан
еселегінің өсуімен деасфальтизат сапасы жақсарады, бірақ оның шығымы
төмендейді. Сұйытылудың оптималды мөлшеріне жеткенде деасфальтизат шығымы
өседі, бірақ оның сапасы Богданов Н.Ф. мәліметі бойынша төмендейді.
Прпанның критикалық температурасының аймағында пропанның шикізатқа деген
оптималды еселігі байқалмайды; пропан шығыны өскен сайын жоғары тығыздығы
және сақина көмірсутектердің концентрациясы өседі.
Пропанның қажетті еселігі шайыр – асфальтен заттарын тұндырғанда
шикізаттағы қажетті көмірсутектерінің концентрациясына байлансты. Шайыры аз
парафин-май компонентері көп шикізаттар үшін шайыр – асфальтендері көп
шикізатпен салыстырғанда, пропанның жоғары еселігі қажет болады. Мысалы
шайыры аз Ембі мұнайының концентратын асфальтсіздендіру пропанның шикізатқа
оптималды қатынасы шамамен 8:1 көл., ал шайыры көп Бавли мұнайының гудронын
асфальтсіздендіру процесінің температурасы да үлкен роль атқарады. Оны
шағын – 50 – 85 0С аралығында ұстаған жөн, себебі 40 – 50 0С дейін бейтарап
шайырлар нашар болса да пропанда ериді, ал 90 0С пропанның критикалық
температурасына (96,8 0С) жақын температурада оның көп құнды көмірсутектері
ерімей шайырлармен бірге тұнбаға түседі.
Асфальтсіздендіру процесінің негізгі факторлары тек температура, қысым
және пропанның шикізатқа қатынасы ған емес, сонымен бірге ертікіш түрі және
оның тазалығы үлкен роль атқарады. Бутанның пропанға және этанға
қарағандағы талғамдылығы төмен. Метан, этан, пропан буының сұйытылуына
кедергі жасайды, ал пропилен мен бутиленнің де болуы қажетсіз. Себебі олар
шайырлар мен көп сақиналы ароматикалық көмірсутектерінің кокстенуі жоғары
болады.
Зауыт колонналарындағы асфальтсіздендіру дәрежесін деасфальтизаттың
кокстенуімен айқындайды, себебі шайырлар мен көп сақиналы көмірсутектердің
кокстенуі жоғары болады.
Асфальсіздендіру нәтижесінде кокстенушілік, тұтқырлық, тығыздық, сауле
сындыру көрсеткіші және метал мөлшері (никель, ванадий) едәір төмендейді.
Металдардың негізгі бөлігі асфальтсіздендіру битумдарының құрамына ауысады.
Күкірт мөлшері де азаяды, бірақ шикізаттың терең күкіртсізденуі орын
алмайды.
Пропанды сұйық күйде ұстау үшін асфальтсіздендіру процесін 4,0 – 4,5 Мпа
қысымда жүргізеді.
Колоннаның жоғарғы жағында температруа алынатын деасфальтизат сапасын,
төменгі жағындағы температруа – оның шығымын анықтайды. Колоннасың жоғарғы
жағында ерітінді температурасының тіптен 2 0С көтерілуі немесе төмендеуі
деасфальтизат сапасын (кокстенуін, сауле сындыру көрсеткішін және т.б.)
және оның шығымын едәуір өзгертеді. Егер колоннаның жоғарғы жағындағы
температруаны жоғары сапалы деасфальтизат алу үшін көтерсе және сонымкен
бірге оның шығымын көтеру үшін төменгі жағының температурасын шектен тыс
төмендетсе, онда колонна іші ағымыының көптігінен төменгі және жоғары
бөлігіндегіайналушы ерітіндінің тіптен көптігінен "тұншығып" қалуы мүмкін.
Режимді дұрыс ұстамау колоннаның тұрақсыз жұмыс істемеуіне алып келуі
мүмкін. Температураны көтергенде жоғары ерітіндіден бөлінетін қажетсіз
компоненттер колоннаның төменгі бөлігіне түседі және пропанның қарама –
қарсы ағынымен әрекеттеседі. Колоннаның төменгі бөлігінен құрамында 35 %
(масс.) пропаны бар битум ерітіндісі шығады, ал жоғарғы жағынан – құрамында
шамамен 85 % (масс.) пропаны бар деасфальтизат ерітіндісі бөлінеді. Фазаны
бөлу деңгейі колоннаға пропанды беру жерінен төмен болады.
Колонна бойында температураның өзгеруі біркелкі емес, ол оның құрылымына
байланысты. Компоненттердің сұйық пропанда ерігіштігі оның критикалық
температрура аймағына жақындаған сайын кемиді, онда шайырлар мен жоғары
молекулалы ароматикалық көмірсутектері өте жақсы ериді. Мұнай қалдықтарын
тазалау осы принципке негізделген.
Шикізатты асфальтсіздендірудің өндірістік қондырғылары бір және екі
сатылы болады. Гудронды екі сатылы жүйе бойынша өңдеумен әптүрлі
тұтқырлықтағы екі деасфальтизат алады. Олардың қосынды шығымы осы
шикізаттан бір сатылы әдіспен алынған деасфальтизат шығымынан көп [1].
Қондырығының жұмыс істеу кезінде негізгі қауіпті зат пропан болвп
табылады. Ол қопарылу жағынан қауіпті, оның буы улы. Пропан өне бойы қызу
жағдайында болады, сондықтан барлық құрал – жабдықтар, аппараттар, құбырлар
желісінің бүтін, ақаусыз болуы үлкен мән атқарады. Сорап пен компрессорлар
бөлмелеріне астоматтандырылған газды сараптайтын жабдықтар қойылған; барлық
бөлмелер кіргізіп – шығарушы желдеткіштермен жабдықталған. Қондырғы көбік
сөндіргіш жадығымен жабдықталған. Колонналарға пропанның берілу
жылдамдығының күрт өсуі пропанды буландыру жүйесіндегі қысымның өсуіне алып
келіп соғады. Сондықтан пропан шығынын біртіндеп өсіру керек.
Ең қауіпті жағдайда қондырғыға су беруді тоқтатуды және құбыр желісімен
аппараттағы тесік жерлердің барлығымен жақсы жабылуын жатқызуға болады [2].
2 Шайым мұнайының физика-химиялық қасиеттері
Кесте 1 - Мұнайдың физика-химиялық қасиеті
Перфорация Сква жина М
терңдігі м № мм гс
- 14,29 10,92 8,57 6,32
Кесте 3- Температураға байланысты мұнайдың шартты тұтқырлығының өзгеруі
ВУ10 ВУ20 ВУзо ВУ40 ВУ50
- 2,29 1,95 1,73 1,51
Кесте 4 - Температураға байланысты мұнайдың салыстырмалы тығыздығының
өзгеруі
10 0С 20°С ЗО0С 400С 500С
- 0,8504 0,8422 0,8352 0,8282
Кесте 5 - Мұнайдың әлементтік құрамы
Қ ұ ра м ы , %
С Н 0 S N
84,83 12,82 0,14 2,10 0,11
Кесте 6 - Мұнайдың ванадий құрамы
Мұнай Ванадий, %
Жирнов 0,0420
Кесте 7 - Мұнайдағы газдардың ( С4-ке дейін) және төмен қайнайтын
көмірсутектердің
( С5-ке дейін ) құрамы
ФракцияШығымы Жеке көмірсутектердің құрамы, %
(мұнайға)
%
С3Н6
с2н6
айдалады, % % айдалады, °С %
1 2 3 4
28(С4-ке дейін) 1,5 200 30,6
60 6,9 210 32,3
62 7,1 220 3402
70 8,3 230 36,0
80 9,7 240 37,8
85 10,4 250 39,6
90 11,3 260 41,2
95 12,0 270 42,9
100 12,9 280 44,8
105 ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- 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
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz