Мұнайды біріншілік өңдеу әдісі бойынша ғылыми-техникалық әдебиеттердің сараптамасы

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Мұнай майтектес сұйық қоңыр түсті (кейде қара), ағатын, кейде аз жылжитын сұйықтық. Шикі мұнай көптеген органикалық қосындылардан тұрады. Оның құрамында қаныққан көмірсутегінің барлық түрлері (парафинді, нафтенді, ароматты) бар. Табиға мұнайда олефиндер болмайды, өйткені мұнай қабатының орнына тән жағдайда (жоғары қысым, жоғары температура) олефиндер басқа органикалық қосындыларға айналады. Сонымен қатар мұнайдың құрамында оттегі, күкірт және азот атомдары бар молекулалардан тұратын гетероорганикалық қосындылар бар.

Мұнайды біріншілік өңдеу қондырғылары барлық МӨЗ негізін құрайды. Оларда мотор отындарының, майлағыш майлардың, екіншілік үрдіске және мұнайхимия өндірісіне арналған шикізаттың барлық комоненттері өндіріледі. АВҚ жұмысына отындық және майлағыш майлардың сапасы мен мөлшері және мұнай шикізатын өңдеудің келесі үрдістерінің техника-экономикалық көрсеткіштері байланысты болады. АВҚ қондырғыларының қарқындылығы мен жұмысының тиімділігінің проблемаларына үнемі көңіл бөінді және көңіл бөлінеді[26] .

Мұнайдың химиялық құрамының күрделілігіне орай өңдеу үшін мұнай алдымен химиялық құрамы бірыңғай біршама тар фракцияларға бөлінеді. Зауытта мұнайды біріншілік өңдеу мұнайды қайнау шегінің температменті бойынша фракцияларға бөлуден басталады. Содан кейін бұл фракиялар тауарлық мұнай өнімдерін немесе олардың компоненттерін алу мақсатында басқа қондырғыларға жіберіледі. Мұнайды фракцияларға бөлу атмосфералы-вакуумдық трубалық (қысқаша АВҚ) құрама қондырғыларында жүзеге асырылады. Бұл қондырғыларға әдетте ЭЛТҚ блогы жатады, онда мұнайды су мен тұздан ажыратады. АВҚ қондырғылары мен ЭЛТҚ блоктарын құрау отынның, электрэнергиясының, бу мен капитал шығынын едәуір азайтады, яғни экономикалық тиімді болып табылады.

Заманауи мұнай өңдеудің алдында тұрған проблемалардың маңыздысы деп төмендегілерді атауға болады:

- мұнайды терең өңдеу;

• Автобензинде октан санын арттыру;
• жылу-массаалмасу, мұнайды терең қалдықсыз және экологиялық зиянсыз өңдеудің қарқынды және жетілген технологиясын жасау облысында жаңа жетістіктерді енгізіп өндірістің энергиясыйымдылығын төмендету және т. б.

Бұл проблемаларды шешу келесіні қарастырады. АВҚ қондырғыларының негізгі аппараттарын жетілдіру:

• ректификаттық бағаналардың байланыс құралдарын, олардың жұмысының тиімділігіне материалдық, энергетикалық және еңбек шығыны, мұнай өнімдерінің сапасы және мұнайды өңдеу тереңдігі және т. б. байланысты;
• өнеркәсіптік вакуумдық бағаналардың конденсаттық-вакуум жасағыш жүйесі (КВЖ) ;
• құбырлы пештер мен жылу алмастырғыш-тоңазытқыш құралдар.

Сонымен қатар ЭЛТҚ-АВҚ құрама қондырғыларының құрамына атмосфералық айдау блогы (350 ^о С дейін қайнайтын фракцияларды айдауға арналған бір немесе екі бағаналар), бензин фракциясынан онда еріген көмірсутекті газ бен күкіртсутегін бөлуге арналған тұрақтандыру блогы, 350 ^о С жоғары температурада қайнайтын мұнайдың ауыр бөлігі - мазут фракцияға бөлінетін вакуумдық блок және бензин фракцияларының екіншілік ректификация блогы жатады.

ЭЛТҚ-АВҚ қондырғысының схемасын таңдау онда өңделетін мұнайдың сипаттамасымен, онда алынатын мұнай өнімдерінің түрі мен шикізат бойынша қондырғының қуатымен анықталады.

1. ӘДЕБИ ШОЛУ

1. 1 Мұнай мен оның фракцияларының сипаттамасы

Кесте 1. 1 - Мұнайдың жалпы физика-химиялық сипаттамасы

Кесте 1. 2 - Мұнайда еріген газдардың құрамы

1. 1 -1. 2 кестедегі деректер бойынша тығыздық пен молярлық массаның қисық ШҚТ жасаймызх[9] .

МЕМСТ Р 51858-2002 сәйкес мұнай классификацияланады(Қосымшадағы кестелер 1-9) .

Бұл мұнайдың құрамында 0, 96 % мас. күкірт бар, ол мұнайдың екінші класына жатады (құрамындағы күкірт 0, 61-1, 80 % мас. ), яғни күкіртті болып табылады.

Мұнайдың тығыздығы 0, 8426; құрамындағы парафин- 2, 30 % мас. ; 200 ^о С дейін қайнайды 30, 6 % мас., 350 ^о С - 58, 2 % мас. дейін (1. 1 кестеде) .

Демек, мұнай жеңіл және № 1 типке жатады.

1. 2 Алынған фракциялардың сұрыпталымының негіздемесі

Көмірсутекті газ. Бұл мұнайдың құрамына кіретін газ негізінен бутаннан тұрады (73, 9 % мас. ) газдың мұнайға шығуы 1, 5 % мас. Пропан - бутан фракциясы жеке көмірсутектер, отын және автомобиль бензинінің компонентін өндіру мақсатында газфракциондаушы қондырғылардың шикізаты ретінде пайдаланылады.

Фракция НК-62°С октан санын арттыру мақсатында каталикалық изомеризация үрдісіне арналған шикізат ретінде қолданылады.

Фракция 62-85°С. Бұл фракцияны «бензолды» деп атайды, ол бензл алу үшін және тауар бензинінің компоненті ретінде пайдаланады.

Фракция 85-120°С 120-180°С фракциямен қоспада октан санын арттыру мақсатындакаталикалық риформинг қондырғысына арналған шикізат ретінде қолданылады. Алдын ала гидротазалауға жіберіледі.

Фракция 120-180°С 180-230°С фракциясымен қоспада реактивті отынның компоненті ретінде қолданылады. Реактивті отын жарқыл темперасы бойынша сәйкес келмейді, сондықтан жеңіл компоненттердің бөлігін жою керек.

Кесте 1. 3 - Мұнай фракциялары мен реактивті отындардың сипаттамасы

Фракцияның бөлігі 180-230°С 230-350°С фракциямен қоспада жазғы дизельдік отынның компоненті ретінде пайдаланылажы. Гидротазалау қондырғысына жіберіледі[32] .

Кесте 1. 4 - Мұнай фракциялары мен дизельдік отындардың сипаттамасы

Фракция 350-500 °С вакуумдық газойль құраындағы күкірт 1, 64% мас. және кокстелуі 0, 09% мас. Түссіз мұнай өнімдерінің шығуын арттыру мақсатында гидрокрекинг немесе каталикалық крекингке жібереді.

500 ^о С жоғары температурада қайнайтын фракция (гудрон) . Гудрон термиялық крекинг, висбрекинг, кокстеу және битум өндірісінің қондырғыларының шикізаты ретінде пайдаланылады.

1. 3 ЭЛТҚ-АВҚ схемасының негіздемесі және таңдау

ЭЛТҚ-АВҚ қондырғысы құрама болып табылады және оған ЭЛТҚ блогы, атмосфералық блок, тұрақтандыру блогы, бензинді екіншілік айдау және вакуум жасағыш аппараттан мазутты вакуумдық айдау блогы жатады.

1. 3. 1 ЭЛТҚ блогының схемасының негіздемесі және таңдау

Мұнайды өңдеуге дайындау ЭЛТҚ блогында жүзеге асырылады, мұнайды біріншілік өңдеу қондырғысының жұмысы мен сапалы фракцияларды әрі қарай өңдеуге алуды қамтамасыз ететін маңызды жағдай болып табылады.

Бұл мұнайдың тығыздығы 842 кг/м ³ құрамындағы күкіртқышқылды шайыр 14% мас. және селикагельді 10%мас., демек, екі сатылы схема таңдалады. Ағыс саны 6 млн. т/жыл өнімділіктен таңдалады

$G = \frac{6 \times 10^{9}}{340 \times 24} = 735294\frac{кг}{ч}$

Шикізат бойынша көлемді өндірімділік мынаған тең:

$W = \frac{G}{\rho} = \frac{735294}{846, 2} = 872, 6\frac{м^{3}}{ч}$

Көлемді өнімділіктен әр сатыдағы электродегидраттағыш саны анықталады.

$n = \frac{W}{W_{эдг}} = \frac{872, 6}{450} = 1, 9\ \sim\ 2$

мұндағы n - электродегидраттағыш саны

W _эдг -электродегидратттағыш қуаты Wэдг=450 м ³ /с

Мұнайды жылыту заманауи ЭЛТҚ қондырғыларында шикізат бойынша қондырғының өндірімділігіне қарай 2-4 ағынмен жүзеге асырылады[28] . Өндірімділігі 6 млн. т/жыл қондырғыларда үш ағынмен жүргізіледі.

температура мен қысым Т=140°С; Р=1, 6 МПа тәжірибелік деректерінен таңдалады.

Блоктың схемасы 1. 1 суретте берілген.

Сурет 1. 1 - ЭЛТҚ блогының сызбасы

1. 3. 2 Атмосфералық айдау блогының схемасын таңдау.

АВҚ атмосфералық блогында мұнайды бөлудің үш схемасы бар:

- атмосфералық блокта бір күрделі ректификаттық бағанасы бар схема (сурет 1. 2) ;

- алдын-ала булау мен ректификаттық бағаналы схема (екі реттік булау мен бір реттік ректификаттау схемасы) ;

- алдын-ала бензинсіздендіру бағанасы мен негізгі ректификаттық бағанасы бар схема (екі рет булау және екі рет ректификаттау схемасы) .

Сурет 1. 2 - бір реттік булау мен бір реттік ректификаттау схемасы

Сызбаны таңдау осы мұнайда газдың, бензин фракциясының, түссіз мұнай өнімдері мен күкірттің болуымен анықталады. Мұнайдың қоспасының құрамы: 1, 5 % газ, 180 ^о С дейін қайнайтын 25, 4 % бензин фракциясы, немесе 200 ^о С дейін қайнайтын 30, 6 % фракция, және 350 ^о С дейін қайнайтын 58, 2 % түссіз мұнай өнімдері (1. 1 кесте) . Мұнайдың құрамындағы күкірт 0, 96 % (1. 1 кесте) . Мұндай жоғары потенциалды мұнайды өңдеу үшін екі реттік булануы мен екі реттік ректификаттау бар екі бағаналы схема қолдану тиімді[2] .

Бұл схеманың келесі артықшылықтары бар:

- К-1 бағанасында бензиннің бөлігі айдалатындықтан, бензинсізденген мұнайды айдау үлесі пеште өңдеу схемаларының асқаларымен салыстырғанда аз болады, осылайша пеш құбырының бетінде тұздың жиналуы кемиді;

- жылу алмастырғыш пен жылан тектес пеште қысым төменірек болады;

- қайнау соңы төмен бензин алу мүмкіндігі бар, алынатын фракциялардың түрі көп;

- мұнайдың тотығу-белсенді компоненттерінің негізгі мөлшері К-2 бағанасынан арзан К-1 бағанаснда бөлінеді.

Схеманың кемшіліктері:

- ең жеңіл бензиндер К-1 бағанасында ажыратылатындықтан, К-2 бағанасы қаттырақ жағдайда жұмыс істейді;

- қондырғының құралдары өте көп, демек капиталдық және пайдалану шығыны көп;

- қондырғыға кететін отынның шығыны жоғары.

1. 2 суретте көрсетілгендей атмосфералық блоктың схемасына К-1 бензинсіздендіретін бағана, екі пеш (П-1 және П-2), үш стриппинг-бағаналы К-2 негізгі атмосфералық колнна жатады, оның көмегімен 80-230, 230-280 және 280-350 ^о С фракциялар алынады.

1. 3. 3 Бензин фракциясын екіншілік айдау және тұрақтандыру

Тұрақтандыру бензин фракцияларынан көмірсутекті газдарды, сонымен қатар рефлюксты (пропан-бутанды фрация) және күкіртсутегін жоюға арналған[1] . Тұрақтандыру 32 клапанды табақшалармен жабдықталған бағанада жоғары қысыммен жүргізіледі. Тұрақты бензин екіншілік айдау блогына жіберіледі. Екіншілік айдау блогында кең бензин фракциясын (28-180 ^о С) біз тапсырмаға сәйкес 28-62, 62-85, 85-120 және 120-180 ^о С фракцияларға бөлеміз. Бөлу әрқайсысында 30 клапанды табақшалары бар үш ректификаттық бағаналарда жүргізіледі. Бензинді екіншілік айдау мен тұрақтандыру блогының схемасы 1. 3 суретте берілген.

Сурет 1. 3- Бензинді екіншілік айдау мен тұрақтандыру блогының схемасы

1. 3. 4. Мазутты вакуумдық айдау

Мазут - К-2 бағанасының төменгі жағынан шығарылып әрі қарай айдауға жіберілетін атмосфералық айдаудың қалдығы (350 ^о С жоғары қайнатын фракция) . Мазутты айдау вкуумның астында жүзеге асырылады, бұл шикізаттың крекингін бодырмау үшін төмен температураны сақтауға мүмкіндік береді (айдудың берілген үлесінде бағанаға кіреберісте 400-420 ^о С) . Мазутты айдау үшін К-7 вакуумдық бағана қолданылады, оған 16 клапанды табақша орналастыру ұсынылады. Бағананың жоғарғы жағынан бу вакуум жасағыш аппаратураға жіберіледі. Жоғарғы табақшадан ауырлатылғн дизельдік отын алынады, оның бөлігі бағанаға сулау ретінде қайтарылады. Шеткі айдаумен К-7 бағанадан вакуумдық газойль шығарылады (350-500 ^о С) . Оны алу 10 табақшадан тұрады. Бағананың төменгі жағынан гудрон шығарылады (500 ^о С жоғары температурада қайнайтын қалдық) . Бағананың төменгі жағына көмірсутегінің парциплды қысымын төмендету үшін су буын береміз. Бағанадағы жылудың артығын циркуляциялық сулаумен шығарамыз. К-7 бағананың алдында мазут П-3 құбырлы пеште жылытылады.

Блоктың схемасы 1. 4 суретте берілген.

Сурет 1. 4 - Вакуум астындағы айдау сызбасы

1. 4 Қондырғының принциптік технологиялық схемасы және оның қысқаша сипаты

1. 4. 1 ЭЛТҚ блогы

Қондырғының техникалық схемасы 1. 5 суретте берілген.

Мұнай мен сұйықтан мұнайды ажыратқыш шикізат сорғысымен Т-1/1, Т-1/2, Т-2/1 және Т-2/2 шикізаттық жылуалмастырғыш арқылы айдалады. Оларда мұнайды жылыту келесі ағындармен жүзеге асырылады:

- Т-1/1жылу алмастырғышта -АВҚ-дан шығатын 180-230 ^о С фракциямен;

- Т-2/1 жылу алмастырғышта -К-2 бағананың бірінші циркуляциялық сулаумен;

- Т-1/2 жылу алмастырғышта -АВҚдан шығатын 230-280 ^о С фракциямен;

- Т-2/2 жылу алмастырғышта - К-2 бағананың екінші циркуляциялық сулаумен;

Жылытылған мұнай екі сатысынан өтеді, әр сатыда - екі электдегидраттағыш. Бірінші сатыда тұзды қосымша алу үшін мұнайға екінші сатыдағы тссыздандырудан су қосылады, екінші сатыда - химиялық тазаланған су қосылады.

кейін мұнай Т-1/3 - Т-1/5 және Т-2/3 - Т-2/5 шикізаттық жылуалмастырғыштан өтеді. Оларда мұнайды жылыту келесі ағындармен жүзеге асырылады:

- Т-1/3 жылуалмастырғышта -АВҚдан шығатын 280-350 ^о С фракциямен;

- Т-2/3 жылуалмастырғышта - К-2 бағананың үшінші циркуляциялық сулаумен;

- Т-1/4 жылуалмастырғышта - АВҚ дан шығатын 350-470 ^о С фракциямен;

- Т-2/3 жылуалмастырғышта - К-6 вакуумдық бағананың циркуляциялық сулаумен;

- Т-1/5 және Т-2/5 жылуалмастырғышта - гудронмен.

Сурет 1. 5 - ЭЛТҚ қондырғының техникалық схемасы

1. 4. 2 Атмосфералық блок

Жылытылған мұнай К-1 бензинсіздендіретін бағананың 14 табақшасына түседі.

К-1 бағанасының жоғарғы жағынан 28-120 ^о С жеңіл бензин фракциясының буы шығарылады. Бензин булары АВО-1 ауамен суыту аппаратында және КХ-1 конденсатор-тоңазытқышта конденсатталады. Е-1 сыйымдылығында бензин мен газ ажыратылады. Жеңіл бензин фракциясы Н-3 сорғысымен бағананың жоғарғы жағына сулауға жіберіледі, онығ баланстық мөлшері К-3 тұрақтандыру бағанасына жіберіледі.

К-1 бағанасының төменгі жағынан жарым-жартылай бензинсізденген мұнай Н-2 сорғысымен П-1 және П-2 пештеріне жіберіледі. Мұнайдың бір бөлігі П-1 пешке К-1 бағанасының төменгі жағына берілетін ыстық ағыс жасауға беріледі, қалған мұнай П-2 пеште жылытылады және К-2 негізгі бағанасына құбыр арқылы жіберіледі.

К-2 бағананың жоғарғы жағынан 120-180 ^о С бензин фракциясының буы шығарылады. Олар АВО-2 ауамен суыту аппаратында және КХ-2 конденсатор-тоңазытқышта конденсатталады. Е-2 сыйымдылығында бензин газ бен судан ажыратылады. Содан кейін бензин Н-11 сорғысымен бағананың жоғарғы жағына сулауға беріледі, қалғаны К-1 бағанасының жеңіл бензин фракциясымен біріктірілуге жіберіледі және К-3 тұрақтандыру бағанасына беріледі.

К-2 бағанадан шеткі айдау мен циркуляциялық сулау шығарылады.

Шеткі айдау:

- 180-230 ^о С фракциясы 32 табақшадан шығарылады және К-2/1 стриппинг-бағанасының жоғарғы табақшасына келеді. Бу К-2/1ден К-2 бағанасының 33 табақшасынығ астына қайтып келеді, 180-230 ^о С фракциясы Н-10 сорғысымен алынады, прокачивается через сырьевой теплообменник Т-1/1 шикізаттық жылуалмастырғыш арқылы айдалады, және АВО-13 ауамен суыту аппараты арқылы қондырғыдан шығарылады.

- 230-280 ^о С фракциясы 22 табақшадан шығарылады және К-2/2 стриппинг-бағанасының жоғарғы табақшасына түседі. Бу К-2/1ден К-2 бағанасының 23 табақшасына қайтып келеді, 230-280 ^о С фракциясы Н-9 сорғысымен алынады, Т-1/2 шикізаттық жылуалмастырғыш арқылы айдалады және АВО-12 ауамен суыту аппараты арқылы қондырғыдан шығарылады.

... жалғасы

Қазақстан мұнай өңдеу саласы

Мұнай өндіру туралы түсінік

Бензин және олардың маркаларының сараптамасы

КПО өндірістік жарақаттанудың статистикалық талдауы

Мұнайды атмосфералық және атмосфера-вакуумды айдау қондырғысының технологиялық сызба нұсқасы

Өндірістік кәсіпорындардың Каспий маңы өлкесіне антпропогенді әсері

Мұнай құрамы

Мұнайды өңдеу технологиялары

Мұнайды біріншілік өңдеу технологиясы

Шаим кен орны мұнайына сипаттама

• 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