Айдау туралы алғашқы мәліметтер
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1 Әдеби шолу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы. . . 8
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5 Бензинді екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6 Ректификациялау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 14
1.7 Ректификациялау колонналары. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.8 Комбинирленген ЭЛОУ.АВТ . бензинді екіншілік айдау қондырғысының технологиялық схемасының сипаттамасы . . . . . . . . . . . .
18
2. Технологиялық бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1 ЭЛОУ.АВҚ материалдық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2 ЭЛОУ.АВҚ жылулық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Колоннаның размерлерін есептеу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.1 Колоннаның диаметрін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 Колонна биіктігін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Қорытынды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Пайдаланылған әдебиеттер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1 Әдеби шолу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы. . . 8
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5 Бензинді екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6 Ректификациялау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 14
1.7 Ректификациялау колонналары. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.8 Комбинирленген ЭЛОУ.АВТ . бензинді екіншілік айдау қондырғысының технологиялық схемасының сипаттамасы . . . . . . . . . . . .
18
2. Технологиялық бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1 ЭЛОУ.АВҚ материалдық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2 ЭЛОУ.АВҚ жылулық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Колоннаның размерлерін есептеу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.1 Колоннаның диаметрін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 Колонна биіктігін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Қорытынды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Пайдаланылған әдебиеттер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Мұнай және газ – теңдесі жоқ өте құнды пайдалы қазба. Оларды өңдеуден шыққан өнімдерді жай тұрмысқа да және мемлекетті қорғауға да қажет. Олар өндірістің барлық саласында, көліктің барлық түрлерінде, соғыс және азаматтық құрылыста, ауыл шаруашылығында, үй қызметінде, энергетикада және т.б. да қолданады. Соңғы бірер он жылдықта мұнай мен газдан көп мөлшерде әртүрлі мынандай химиялық материалдар ала бастады: пластмассалар, жасанды талшықтар, жасанды каучуктер, лактар, жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және басқа. Мұнайды бекер «қара алтын» деп атамайды.Осы ғасырды мұнай мен газдың дәуірі деп атайды. Бұл кездейсоқтық емес, себебі дүние жүзі мемлекеттерінде елді мұнай мен газ қорымен қамтамасыз етуге баса көңіл аударылуда және солай бола береді. Мұнай мен газ мемлекеттерінің тек қана экономикалық және техникалық потенциалын анықтап қана қоймай, сонымен қатар саясатын да айқындайды.
Қазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90% дейін), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, реактив, дизель, және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары колориялығымен, ыңғайлығымен, «тазалығымен» және жоғары концентрациялы энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі. Жалпы мұнайды дүниежүзілік экономикада пайдалану бағытында оның электр және жылу энергетикада үлесін қазан пеш отыны есебінде қолдануды азайту, ал оның көліктік қозғалтқыш отыны және мұнай химиялық шикізат есебінде көбейту көзделген. Мұнайдың пайдалану құрылымының былай өзгеруі соңғы жылдарда оның ішкі жану қозғалтқыштары бар көлікте қолданылуы, энергетикадағы қолданылуының өсуіне қарағанда, жедел болғандықтан, былайша айтқанда, қозғалтқыштандырудың электрлендіруден көп ілгері болғандығынан деп түсіндіріледі.
Қазіргі кезде мұнай химия үлесіне пайдаланып жатқан мұнайдың аз мөлшері ғана (шамамен 6% мас) келеді.Әтүрлі елдерде бұл үлес 2-8% арасында ( Батыс Еуропа елдерінде 7-8%, бұрынғы КСРО және АҚШ та 4-5%).
Қазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90% дейін), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, реактив, дизель, және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары колориялығымен, ыңғайлығымен, «тазалығымен» және жоғары концентрациялы энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі. Жалпы мұнайды дүниежүзілік экономикада пайдалану бағытында оның электр және жылу энергетикада үлесін қазан пеш отыны есебінде қолдануды азайту, ал оның көліктік қозғалтқыш отыны және мұнай химиялық шикізат есебінде көбейту көзделген. Мұнайдың пайдалану құрылымының былай өзгеруі соңғы жылдарда оның ішкі жану қозғалтқыштары бар көлікте қолданылуы, энергетикадағы қолданылуының өсуіне қарағанда, жедел болғандықтан, былайша айтқанда, қозғалтқыштандырудың электрлендіруден көп ілгері болғандығынан деп түсіндіріледі.
Қазіргі кезде мұнай химия үлесіне пайдаланып жатқан мұнайдың аз мөлшері ғана (шамамен 6% мас) келеді.Әтүрлі елдерде бұл үлес 2-8% арасында ( Батыс Еуропа елдерінде 7-8%, бұрынғы КСРО және АҚШ та 4-5%).
1 Нұрсұлтанов Ғ.М., Абайұлданов Қ.Н. Мұнай және газды өндіріп, өңдеу. Алматы: Өлке, 2000. – 456б.
2 “Органикалық заттардың химиялық технологиясы” мамандығына арналған “ Мұнай шикізатының өңдеу технологиясы ” пәні бойынша оқу-әдістемелік кешен. Алматы: ҚазҰТУ, 2009. – 66б.
3 Омаралиев Т.О. Мұнай және газ өңдеу химиясы және технологиясы. I – бөлім. Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері. Оқу құралы. Алматы: Білім, 2001. – 399б.
4 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ отын өндіру арнайы технологиясы. Алматы: Білім, 2002. – 298б.
5 Бишімбаева Г.Қ., Букетова А.Е. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы. Алматы: Бастау, 2007. – 242б.
6 www.google.ru
7 Леффлер У.Л. Переработка нефти. / Пер. с англ. Москва: ЗАО Олимп-Бизнес, 1999. – 224 с.
8 Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Ч.1. М.:1972.- 360с.
9 Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. / Под ред. Б.И. Бондаренко. – Москва: Химия, 1983. – 128 с.
10 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
11 Практикум по технологии переработки нефти. / под ред. Смидович Е.В. и Лукашевич И.П. Изд. 3-е, пер и доп. Москва: Химия, 1978. – 288 с.
12 Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. Москва: Химия, 1980. – 272 с.
13 Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. Москва: Химия, 1985. – 436 с.
14 Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А., Волошин Н.Д., Золотарев А.А. Технолгические расчеты установок перработки нефти. Москва: Химия, 1987. – 352с.
15 Основные процессы и аппараты химической технологии. / Под ред. Ю. И. Дытнерского. Москва: Химия, 1991. – 496 с.
2 “Органикалық заттардың химиялық технологиясы” мамандығына арналған “ Мұнай шикізатының өңдеу технологиясы ” пәні бойынша оқу-әдістемелік кешен. Алматы: ҚазҰТУ, 2009. – 66б.
3 Омаралиев Т.О. Мұнай және газ өңдеу химиясы және технологиясы. I – бөлім. Құрылымды өзгертпей өңдеу процестері. Оқу құралы. Алматы: Білім, 2001. – 399б.
4 Омаралиев Т.О. Мұнай мен газ отын өндіру арнайы технологиясы. Алматы: Білім, 2002. – 298б.
5 Бишімбаева Г.Қ., Букетова А.Е. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы. Алматы: Бастау, 2007. – 242б.
6 www.google.ru
7 Леффлер У.Л. Переработка нефти. / Пер. с англ. Москва: ЗАО Олимп-Бизнес, 1999. – 224 с.
8 Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Ч.1. М.:1972.- 360с.
9 Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. / Под ред. Б.И. Бондаренко. – Москва: Химия, 1983. – 128 с.
10 Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
11 Практикум по технологии переработки нефти. / под ред. Смидович Е.В. и Лукашевич И.П. Изд. 3-е, пер и доп. Москва: Химия, 1978. – 288 с.
12 Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. Москва: Химия, 1980. – 272 с.
13 Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. Химия и технология нефти и газа. Москва: Химия, 1985. – 436 с.
14 Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А., Волошин Н.Д., Золотарев А.А. Технолгические расчеты установок перработки нефти. Москва: Химия, 1987. – 352с.
15 Основные процессы и аппараты химической технологии. / Под ред. Ю. И. Дытнерского. Москва: Химия, 1991. – 496 с.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1 Әдеби шолу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы. . .
8
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.4 Екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.5 Бензинді екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
1.6 Ректификациялау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
14
1.7 Ректификациялау колонналары. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
1.8 Комбинирленген ЭЛОУ-АВТ - бензинді екіншілік айдау қондырғысының технологиялық схемасының сипаттамасы . . . . . . . . . . . .
18
2. Технологиялық бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.1 ЭЛОУ-АВҚ материалдық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.2 ЭЛОУ-АВҚ жылулық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
2.3 Колоннаның размерлерін есептеу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.3.1 Колоннаның диаметрін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.3.2 Колонна биіктігін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
Қорытынды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
Пайдаланылған әдебиеттер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
КІРІСПЕ
Мұнай және газ - теңдесі жоқ өте құнды пайдалы қазба. Оларды өңдеуден шыққан өнімдерді жай тұрмысқа да және мемлекетті қорғауға да қажет. Олар өндірістің барлық саласында, көліктің барлық түрлерінде, соғыс және азаматтық құрылыста, ауыл шаруашылығында, үй қызметінде, энергетикада және т.б. да қолданады. Соңғы бірер он жылдықта мұнай мен газдан көп мөлшерде әртүрлі мынандай химиялық материалдар ала бастады: пластмассалар, жасанды талшықтар, жасанды каучуктер, лактар, жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және басқа. Мұнайды бекер қара алтын деп атамайды.Осы ғасырды мұнай мен газдың дәуірі деп атайды. Бұл кездейсоқтық емес, себебі дүние жүзі мемлекеттерінде елді мұнай мен газ қорымен қамтамасыз етуге баса көңіл аударылуда және солай бола береді. Мұнай мен газ мемлекеттерінің тек қана экономикалық және техникалық потенциалын анықтап қана қоймай, сонымен қатар саясатын да айқындайды.
Қазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90% дейін), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, реактив, дизель, және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары колориялығымен, ыңғайлығымен, тазалығымен және жоғары концентрациялы энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі. Жалпы мұнайды дүниежүзілік экономикада пайдалану бағытында оның электр және жылу энергетикада үлесін қазан пеш отыны есебінде қолдануды азайту, ал оның көліктік қозғалтқыш отыны және мұнай химиялық шикізат есебінде көбейту көзделген. Мұнайдың пайдалану құрылымының былай өзгеруі соңғы жылдарда оның ішкі жану қозғалтқыштары бар көлікте қолданылуы, энергетикадағы қолданылуының өсуіне қарағанда, жедел болғандықтан, былайша айтқанда, қозғалтқыштандырудың электрлендіруден көп ілгері болғандығынан деп түсіндіріледі.
Қазіргі кезде мұнай химия үлесіне пайдаланып жатқан мұнайдың аз мөлшері ғана (шамамен 6% мас) келеді.Әтүрлі елдерде бұл үлес 2-8% арасында ( Батыс Еуропа елдерінде 7-8%, бұрынғы КСРО және АҚШ та 4-5%).
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер
Ерте заманнан бастап мұнайды отын және жарық алу үшін пайдаланған. Жарық шыраққа шикі мұнай құйылатын болғандықтан оның ең тиімдісі жеңіл мұнай болған. Уақыт өткен сайын жеңіл мұнай жетпей, ауыр мұнайды айдап шырақ отынын ала бастады. Сондай қарапайым мұнайды айдау қондырғылары орта ғасрларда (XVI ғасыр) Закавказда, Батыс Украинада, Ухта өзенінің бойында пайдаланды. 1821-1823 жж. Солтүстік Кавказда Моздок қаласының аймағында аға-інілі Дубининдер бірінші болып мұнайды айдаудың өндірістік қондырғысын іске қосты. Англияда мұнайды айдауды 1848 ж. бастады, ал АҚШ - та Татусвилле қаласында (Пенсильвания штатында) бірінші айдау қондырғысы 1860 ж. іске қосылды.
Бірінші айдау қондырғыларындағы негізгі аппарат, оқтын-оқтын істейтін, куб болып саналады, ал алатын бірден - бір мақсатты өнім жарық керосині болды. Жеңіл бензин фракциясын және ауыр қалдықты- мазутты, басқа пайдалану жолы болмағандықтан, жағып жіберетін. Бірінші мұнай айдау зауытын Бакуде тау кен инженері Восбойников 1837 ж. іске қосты.
Оқтын-оқтын жұмыс істейтіғұн кубтарды XIX ғасырдың 80-жылдары орыс инженерлері А.Ф.Инчик, В.Г..Шухов және Н.Н.Елин ойлап тауып іске асырған үздіксіз жұмыс істейтіғұн куб батарейлері ауыстырды. 1876 ж. сұйық отынды жағу үшін форсунканы ойлап тапты, бұл бу қазандары үшін отын есебінде мазутты пайдалануға мүмкіндік береді.
Мұнай өңдеуді түтікті (АТ) және вакуумды түтікті (ВТ) немесе атмосфералы-вакуумды түтікті (АВТ) қондырғыларда жүзеге асырады. Технологиялық мұнай айдау қондырғылары барлық МӨЗ негізін құрайды. Оларда мұнай химия өндірісі үшін және екіншілік процесер үшін шикізаттар, майлағыш майлар, мотор отынының барлық компоненттері өндіріледі.
Біріншілік мұнай өңдеу қондырғысы үздіксіз жұмыс жасау үшін және МӨЗ өңдеуге түскен мұнайөнімінің сапасын жақсарту үшін мұнайды қосымша тұзсыздандырып, сусыздандырады. Егер мұнайда хлоридтер құрамы 3-5 мгл және су болса жеткілікті деп саналады.
Заманауи өнімділігі жоғары мұнай өңдеу қондырғысы дегеніміз ол: екіншілік айдау мен бензин фракциясы тұрақтанған, тұзсыздану және сусыздану процестері комбинирленген болып табылады: ЭЛОУ-АВТ-екіншілік айдау.
ЭЛОУ-АВТ-екіншілік айдау комбинирленген қондырғысының принципті технологиялық кескінімен танысамыз. Қондырғы келесі бөліктерден тұрады:
- Екісатылы сусыздану және тұзсыздану блогы;
- Мұнайды атмосфералық айдау блогы;
- Мазутты вакуумды айдау блогы;
- Бензин фракциясын екіншілік айдау және тұрақтандыру блогы.
Кейбір жағдайларда алғашқы айдаудан алынған фракцияларды майда фракцияларға бөліп, оларды кейін қажетіне қарай пайдаланып. Мұнай бөлуді АВҚ және АҚ қондырғылар құрамына кіретін блоктарда немесе өз алдына тұратын айдау блоктары қондырғылары барлық МӨЗ құрамында бар.
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы
Әртүрлі кәсіпорындардың мұнайлары және олардың фракциялары физико-химиялық қасиеттері мен тауарлық сапасы жағынан бір-бірінен айырмашылығы болады. Кейбір мұнайлардың бензин фракцияларында ароматикалық , нафтен немесе изопарафин көмірсутектерінің мөлшері көп болғандықтан, олардың октан саны жоғары, ал керісінше басқа мұнайлардың бензин фракцияларында нормалды парафин көмірсутектерінің концентрациясы жоғары болғандықтан, олардың октан саны төмен болады. Кейбір мұнайлар құрамында қатты парафин көмірсутектері болмайды, олардан арктикалық және қысқы отындарын, тағы да парафинды мұнайларды өңдеуге қажетті күрделі депарафиндеу процесінсіз-ақ төмен температурада қататын майларды алуға болады. Күкіртті және жоғары күкіртті мұнайлардан дизел отындарын алу мұнай өңдеу зауытының технологиялық жүйесіне күкірсіздендіру процесін, мысалы, гидротазалауды өндірумен байланысты. Күкірті жоқ немесе аз күкіртті мұнайларды өңдеуде бұның қажеті болмайды. Мұнайдан алынатын әртүрлі майлар сорттарына сұраныс, отындар сұранысына қарағанда көп аз, сондықтан май өндіруге тек ерекше майлы деп аталатын мұнайларды жұмсайды. Олардан басқа майсыз мұнайларға қарағанда, аса күрделі емес технологиямен жоғары сапалы және шығымы көп майлар алуға болады. Кейбір мұнайлардың шайырлы компонеттері ерекше қасиеттер көрсетеді, сондықтан олардан өте жоғары сапалы құрылысқа және жолға қажетті битумдар алады.
Осы келтірілген мысалдар, мұнайларды технологиялық тұрғыдан дұрыс сорттау қажеттігін және оларды негізсіз араластыру экономикалық жағынан тиімді еместігін көрсетеді. Сонымен мұнайларды сорттау жөнінде мынадай қорытындылар туындайды:
- Мұнайларды сортқа бөлу алдында шикізаттың және одан алынатын өнімдердің тауарлық өасиеттерін терең және барлық бағытта зерттеу қажет.
- Физика-химиялық қасиеттері жақын мұнайларды ғана араластруға болады.
- Бір компоненттің асыл қасиеттерінің, мұнай қоспасындағы екінші компонеттің сапасының төмендігінен, жоғалтуына алып келіп соғатын мұнайларды араластыруға болмайды.
- Әртүрлі қасиеті бар мұнайларды араластыруға болады, егер ол қосынды шикізатты асылдандыруға және көп шығын шығармай, нормаға сәйкес мұнай өнімдерін алуға, құнды реагенттер мен күрделі технологиялық процестер және тазалау тәсілдерін қолдану арқылы жетуге болады.
Жалпы мұнайды өңдеу кезінде оның технологиялық схемасын дұрыс таңдау артық шығынға ұшырамас үшін өте маңызды роль атқарады.
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері
Мұнай ілгеріде айтылғандай, өте күрделі парафиндер, нафтендер, ароматикалық және гибритті бір - бірінде еритін, молекулалық массасы және қайнау температурасы әртүрлі қоспалардан тұрады. Оны бірегей жеке компоненттерге бөлу мүмкін емес және ондай бөлу мұнай өнімдерін өндірісте пайдалануға қажет емес те. Іс жүзінде мұнайды көмірсутекткрінің фракцияларына және топтарына бөледі де, олардың химиялық құрамын өзгерту мақсатында өңдейді. Мұнайды өңдеуді алғашқы (бірінші) және екінші процестеріне бөледі. Алғашқы процестерге мұнайды, қайнау шектерімен бір бірінен айырмашылығы болатын, фракцияларға бөлуді, ал екіншіге - термиялық пен термокаталитикалық өңдеу процестерін, тағы да мұнай өнімдерін тазалауды жатқызады.
Мұнайды алғашқы өңдеудегі негізгі процесс алғашқы немесе тура айдау болып саналады, оны дистиляция мен ректификацияны пайдаланып жүргізеді.
Дистиляция. Дистиляция немесе айдау деп сұйықтардың өзара еритұғын қоспасын фракцияға, бір бірінен және бастапқы қоспадан да қайнау температурасымен айырмашылығы болатын, бөлу процесін айтады. Айдау процесінде қоспа қайнағанға дейін қыздырылады, осының нәтижесінде ол аздап буланады. Пайда болған бу бөлініп конденсацияланады. Айдау арқылы құрамы жағынан бастапқы қоспадан айырмашылығы бар, дистиллят және қалдық алады. Айдауды бір қабат, көп рет немесе біртіндеп буландырумен жүргізеді.
Үздіксіз жұмыс істейтін қондырғылардағы өндірістік процестердің негізін мұнайды бір қабат және көп рет буландыру құрайды. Бір қабат буландырумен айдауда мұнайды белгілі температураға дейін қыздырады да бу фазасына өткен барлық фракцияны сұйық фазадан бір рет сепараторда бөледі.
Фазаны бөлу процесін көп рет жүргізуде бір қабат буландыруды бірнеше рет қайталайды. Мысалы, мұнайды үш рет буландыруды алғашқысын одан жеңіл бензин фракциясын алатындай температураға дейін қыздырады да, оны сұйық фазфдан бөліп алады. Екінші сатысында, қалған сұйық фазаны жоғарылау температураға, мысалы, 350ºС дейін қыздырып, одан ауыр бензин, реактивті және дизель отындарын бөледі. Бұның қалдығын гудрон дейді. Яғни мұнайды біртіндеп үш рет қыздырып, буландырып әр кезде бу фазасын сұйықтан айырады. Түзілген бу және сұйық фазаларды колонналарда ректификациялайды. Сонымен мұнайды өндірістік процестері бір рет пен көп рет буландырумен айдаудың жалғасуына және бу мен сұйық фазаны одан әрі ректификациялауға негізделген.
Біртіндеп буландыруда қыздырудың нәтижесінде түзілген бу айдау аппаратынан үздіксіз шығарылып тұрады. Біртіндеп буландыруды мұнайды лабораторияда колбадан, кубтан айдау тәжірибесінде қолданады, ал өндірісте мұндай айдауды ертеректе куб қондырғыларында қолданып келсе, қазір оларды пайдаланбайды.
Бір рет буландыру процесінің біртіндеп буландырудан артықшылықтары бар. Бір рет буландыруда төменгі қайнаушы фракциялар буға айналып аппарат ішінде қалады да, жоғары қайнаушы фракциялардың сыбағалы қысымын төмендетеді. Бұл айдауды салыстырмалы төмен температурадажүргізуге мүмкіндік береді.
Біртіндеп буландыруда керісінше жеңіл фракцияларды алдымен бөліп алады, ал ауырларын - соңында бөледі. Сондықтан буға айналған және аппараттан бөлінген жеңіл фракциялар ауыр фракциялардың қайнау температурасына әсер етпейді. Жеңіл фракциялардың әсері арқасында бір рет буландытуды пайдалана отырып, біртіндеп буландыруға қарағанда, айдалатын шикізаттың соңғы температурасын 50-100 ºС төмендетуге болады.
Қазір мұнайды айдау қондырғыларында бір рет буландыруды көп пайдаланады.
Мұнай құрамында атмосфералық қысымда 400-500ºС және одан да жоғары температура аралығында қайнайтұғын көмiрсутектердiң болтындығы, бұл көмiрсутектердiң термиялық тұрақтылығы тек 380-4000С дейiн -ақ сақталатыны белгiлi. Одан жоғары температурада олардың ыдырау процесi көмiрсутектердiң крекингi басталады, тағы да мұнайдың жоғары қайнаушы көмiрсутектерiнiң термиялық жағынан көп төмендiгi белгiлi. Көмiрсутектердiң ыдырауын болдырмау үшiн олардың қайнау температурасын төмендету қажет. Оған мұнайды вакуумда айдау арқылы жетедi. 450-5000С температура аралығында атмосфералық қысымда қайнайтұғын мұнай фракцияларын вакуумда (қалдық қысым 3-5кПа ) 200-2500С айдап бөлуге болады. Мұнай өңдеу тәжiрибесiнде қайнау температураны төмендету үшiн су буын да пайдаланады, мұнда оның әсерiмен көмiрсутектердiң сыбағалы қысымы төмендейдi.
Алғашқы айдау қондырғыларын кластарға бөлу. Құбырлы қондырғылардың ректификациялау колонналарындағы қысымға байланысты, олар атмосфералы (АҚ), вакуумды (ВҚ) және атмосфералы-вакуумды (АВҚ) болып бөлінеді. Булану дәрежесінің санына қарап, құбырлы қондырғыларды бір, екі, үш және төрт рет буланушы дер бөледі. Бір рет буландырумен айдау қондырғыларында мұнайдан бір ректификациялаушы коллонада атмосфералық қысымда барлық дистилляттарды - бензиннен бастап тұтқыр цилиндр майына дейін алады.
Екі рет буландыру қондырғыларында гудронға дейін айдауды екі сатыда жүргізеді: әуелі мұнайды атмосфералы қысымда мазутқа, одан кейін оны вакуумда гудронға дейін айдайды. Бұл процестерді екі ректификациялаушы коллоналарда іске асырады; оның біріншісінде атмосфералық қысым, екіншісінде - вакуум ұсталынады. Мұнайларды мазутқа дейін буландыруда атмосфералық қысымда екі ректификациялаушы коллоналарда жүргізуге болады: біріншісінде ол бензинді ғана алады және бензинсізденген мұнай айдаудың қалдығы болады; екінші коллонада бензинсізденген мұнай жоғарылау температурада мазутқа дейін айдалады. Мұндай екі коллоналы қондырғылар атмосфералық құбырлы (АҚ) тобына жатады.
Үш рет буландыру қондырғыларында мұнайды айдауды үш коллоналарда жүргізеді: екі атмосфералық және бір вакуум коллонасында. Мұнайды үш рет буландыру қондырғысының басқа түрі болып бір атмосфералық және екі вакуумды коллоналардан тұратын АВҚ саналады. Екінші вакуум коллонасы гудронды буландыра түсуге арналған, онда негізгі вакуум коллонасына қарағанда, тереңдеу вакуум ұсынылады.
Төрт рет буландыру қондырғысы, АВҚ - ның бастапқы бөлігінде бензинсіздендіруші атмосфералық коллонасынан және соңғы бөлігінде гудрон үшін буландыра түсетін вакуум коллонасынан тұрады.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда істейтұғын құбырлы қондырғыларда (АҚ) жүргізіп, одан мөлдір өнімдер - бензин, керосин, дизел (газоил) фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-3600 С) мазут дейді. Егер мазутта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикі заты жеткіліксіз жағдайда, мұнай өңдеу бағыты тиімсіз болып саналады.
Мөлдір мұнай өнімдерінің мөлшерін, оның мұнайдың бастапқы құрамындағыдан көп өндіру үшін, мазутты әртүрлі термиялық және каталитикалық процестерді қолданып, те,рең химиялық өңдеуге салады. Мазутты терең өңдеудің көп қолданып жүрген жүйесі бойынша, оны дистиллятты фракцияларға және бастапқы қайнау температурасы 490-5200 С жоғары тұтқырлы қалдыққа - гудронға алдын ала бөлу көзделеді. Мұндай бөлуді вакуумды құбырлы қондырғыларда (ВҚ), 5-8 кПа қалдық қысымда жүргізеді. Алынған дистиллятты фракциялар және гудрон дара ағым күйінде одан арғы өңдеу жіберіледі.
Гудронға дейінгі айдауды, егер мазутта атмосфералық және мазутты вауумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды құбырлы (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.
Көпшілік зауыттарда мұнайды атмосфералық және мазутты вакуумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.
Алғашқы айдау өнімдері. Мұнайды атмосфералық қысымда алғашқы айдау нәтижесінде мынадай өнімдер алынады:
Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сұйытылған көмірсутекті газ (тұрақтандырушы басты фракция). өнім мөлшері мұнайдың кен орнындағы қондырғыларда қаншалықты терең тұрақталғанына байланысты болады. Бұл өнімді күкіртті қосылыстардан тазартылған соң, шаруашылықта отын, газдарды бөлу қондырғыларына, шикі зат есебінде пайдалануға болады.
Бензин фракциясы. 30-1800С аралығында айдалады. Каталитикалық риформинг қондырғыларында шикі зат есебінде қолданады, кейбір кездерде автобензин компоненті есебінде де пайдаланылады.
Керосин фракциясы. 120-3150С аралығында айдалады. Ауареактивті қозғалтқыштарда, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында отын есебінде пайдаланылады. Гидротазалау, сілтімен әрекеттеу немесе меркаптансыздандыру қондырғыларында күкіртті қосылыстардан бөлу және пайдалану сапасын жақсарту мақсатында қосымша әрекеттеуден өтеді.
Дизел фракциясы. 180-3500С аралығында айдалады. Бұрын дизел фракциясын атмосфералық газойл, соляр майы деп атап келді. Бұл фракцияны автомобилдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде орналасқан дизел қозғалтқыштардың отыны есебінде пайдаланылады. Қажет болған жағдайда, оны гидрогенизациялық әдіспен күкірттен тазалайды.
Мазут. Бұл мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы. Қазан отыны есебінде пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикі заты бола алады.
Мазутта вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистиллятты фракциялар алады, оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді; тазаланған өнімдерді әртүрлі қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттардан дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-5000С аралығында қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг процестерінде шикі зат есебінде пайдаланады. Бұл фракцияны кейбір кезде вакуум газойлі деп те атайды.
Гудрон-мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдық; термиялық крекинг, висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
1.4 Екіншілік айдау
Мақсаты - біріншілік айдаудан алынған өнімдерді одан да әрі тар фракцияларға бөлу, сол алынған заттар әр қайсысы өз саласында қолданынуы үшін. МӨЗ - дерде екіншілік айдауға кең бензин фракциясы, дизель фракциясы, май фракциялары, гачтер қолданылады. Процесс АҚ және АВҚ қондырғыларының жеке блоктарында өткізіледі. Біріншілік өңдеу кезінде процесс көбіне тұзсыздандыру және сусыздандыру процестерімен комбинирленсе, екіншілік айдауда бензин фракциясын тұрақтандыру жүреді: ЭЛОУ - АҚ, ЭЛОУ - АВҚ, ЭЛОУ - АВҚ-екіншілік айдау, АВҚ - екіншілік айдау.Буландырушы колоннадан өтетін дистилятты құрамындағы жеңіл компоненттерден арылту үшін ашық қыздырылған су буы беріледі.Кейбір қондырғыларда осы мақсатта кипятильниктер қолданылады.АҚ және АВҚ қондырғыларының ректификациялық секцияларында көбінесе циркуляциялы бүріккіш қолданылады, ол секцияның жоғарғы жағында орналасады. Циркуляциялы флегманы екі табақшамен әкетеді.
Екіншілік өңдеу және басқа да қондырғыларының жұмысының тиімділігін қондырғының қуаты, тоқтаусыз жұмыс істеу мерзімі, мақсатты өнімдерді алу тереңдігі (тұрақтанған бензинді берілген фракциялардың потенциалды мөлшеріне есептегендегі проценті), алынған өнім сапасы, бу, су, электр энергиясы, реагенттер шығынының нормаларының сақталуымен бағалайды.
Жұмыс істеп тұрған қондырғыларды жаңарту және жағңа жабдықтау нәтижесінде олардың техника - экономикалық көрсеткіштерін едәуір жақсартуға болады. Жаңартудың негізгі бағыттары: аппараттардың жылу алмастыру беттерін көбейту, сораптарға қуаты жоғары электр қозғалтқыштарын қою, пештерде қосымша құбыр қою, кейбір ескірген жабдықтарды жаңалау.
Бензинді тұрақтандыру қондырғыларын жетілдірудің негізгі бағыттары: тұрақтанған мөлдір тауарлық бензиннің, олардың бастапқы потенциалына есептегенде, жоғары деңгейде алынуын қамтамассыз ету, дистиляттар сапасын көтеру, шығушы ағымдардың жылуын толық пайдалану есебінен энергия қорларын пайдалану коэффициентін көтеру, электр энергиясын, судың, ауаның, реагенттердің сыбағалы шығынын қысқарту, бақылау мен автоматтандырудың жаңа жабдықтарын өндіру.
1.5 Бензинді екіншілік айдау
Кейбір жағдайларда алғашқы айдаудан алынған фракцияларды майда фракцияларға бөліп, оларды кейін қажетіне қарап пайдаланады. Мұнай бөлуді АВҚ және АҚ қондырғылар құрамына кіретін блоктарда немесе өз алдына тұратын айдау блоктары қондырғылары барлық МӨЗ құрамында бар.
Шикі зат пен өнім. Қондырғының шикі заты бензиннің тұрақтандырудан өткен алшақ шетке қайнайтұғын фракциясы болып саналады. Қондырғының өнімдері мынадай бензиннің фракциялары:
1) б.қ-620С - автомобиль бензинінің компоненті, оның жіберу қасиетін көрсетеді, негізінен пентандармен изогександардан тұрады, құрамында тағы бутан мен гексан болады;
2) 62-850С - каталитикалық риформинг қондырғысында бензол алуға шикі зат болып саналады;
3) 85-1050С - каталитикалық риформинг қондырғысында толуол алуға шикі зат болып саналады;
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1 Әдеби шолу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы. . .
8
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.4 Екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.5 Бензинді екіншілік айдау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
1.6 Ректификациялау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
14
1.7 Ректификациялау колонналары. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
1.8 Комбинирленген ЭЛОУ-АВТ - бензинді екіншілік айдау қондырғысының технологиялық схемасының сипаттамасы . . . . . . . . . . . .
18
2. Технологиялық бөлім. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.1 ЭЛОУ-АВҚ материалдық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.2 ЭЛОУ-АВҚ жылулық баланысы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
2.3 Колоннаның размерлерін есептеу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.3.1 Колоннаның диаметрін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
2.3.2 Колонна биіктігін анықтау. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
Қорытынды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
Пайдаланылған әдебиеттер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
КІРІСПЕ
Мұнай және газ - теңдесі жоқ өте құнды пайдалы қазба. Оларды өңдеуден шыққан өнімдерді жай тұрмысқа да және мемлекетті қорғауға да қажет. Олар өндірістің барлық саласында, көліктің барлық түрлерінде, соғыс және азаматтық құрылыста, ауыл шаруашылығында, үй қызметінде, энергетикада және т.б. да қолданады. Соңғы бірер он жылдықта мұнай мен газдан көп мөлшерде әртүрлі мынандай химиялық материалдар ала бастады: пластмассалар, жасанды талшықтар, жасанды каучуктер, лактар, жуғыш заттар, минералды тыңайтқыштар және басқа. Мұнайды бекер қара алтын деп атамайды.Осы ғасырды мұнай мен газдың дәуірі деп атайды. Бұл кездейсоқтық емес, себебі дүние жүзі мемлекеттерінде елді мұнай мен газ қорымен қамтамасыз етуге баса көңіл аударылуда және солай бола береді. Мұнай мен газ мемлекеттерінің тек қана экономикалық және техникалық потенциалын анықтап қана қоймай, сонымен қатар саясатын да айқындайды.
Қазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт негізгі және басым болып отыр (өндірістің шамамен 90% дейін), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, реактив, дизель, және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығымен, жоғары колориялығымен, ыңғайлығымен, тазалығымен және жоғары концентрациялы энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігімен түсіндіріледі. Жалпы мұнайды дүниежүзілік экономикада пайдалану бағытында оның электр және жылу энергетикада үлесін қазан пеш отыны есебінде қолдануды азайту, ал оның көліктік қозғалтқыш отыны және мұнай химиялық шикізат есебінде көбейту көзделген. Мұнайдың пайдалану құрылымының былай өзгеруі соңғы жылдарда оның ішкі жану қозғалтқыштары бар көлікте қолданылуы, энергетикадағы қолданылуының өсуіне қарағанда, жедел болғандықтан, былайша айтқанда, қозғалтқыштандырудың электрлендіруден көп ілгері болғандығынан деп түсіндіріледі.
Қазіргі кезде мұнай химия үлесіне пайдаланып жатқан мұнайдың аз мөлшері ғана (шамамен 6% мас) келеді.Әтүрлі елдерде бұл үлес 2-8% арасында ( Батыс Еуропа елдерінде 7-8%, бұрынғы КСРО және АҚШ та 4-5%).
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Айдау туралы алғашқы мәліметтер
Ерте заманнан бастап мұнайды отын және жарық алу үшін пайдаланған. Жарық шыраққа шикі мұнай құйылатын болғандықтан оның ең тиімдісі жеңіл мұнай болған. Уақыт өткен сайын жеңіл мұнай жетпей, ауыр мұнайды айдап шырақ отынын ала бастады. Сондай қарапайым мұнайды айдау қондырғылары орта ғасрларда (XVI ғасыр) Закавказда, Батыс Украинада, Ухта өзенінің бойында пайдаланды. 1821-1823 жж. Солтүстік Кавказда Моздок қаласының аймағында аға-інілі Дубининдер бірінші болып мұнайды айдаудың өндірістік қондырғысын іске қосты. Англияда мұнайды айдауды 1848 ж. бастады, ал АҚШ - та Татусвилле қаласында (Пенсильвания штатында) бірінші айдау қондырғысы 1860 ж. іске қосылды.
Бірінші айдау қондырғыларындағы негізгі аппарат, оқтын-оқтын істейтін, куб болып саналады, ал алатын бірден - бір мақсатты өнім жарық керосині болды. Жеңіл бензин фракциясын және ауыр қалдықты- мазутты, басқа пайдалану жолы болмағандықтан, жағып жіберетін. Бірінші мұнай айдау зауытын Бакуде тау кен инженері Восбойников 1837 ж. іске қосты.
Оқтын-оқтын жұмыс істейтіғұн кубтарды XIX ғасырдың 80-жылдары орыс инженерлері А.Ф.Инчик, В.Г..Шухов және Н.Н.Елин ойлап тауып іске асырған үздіксіз жұмыс істейтіғұн куб батарейлері ауыстырды. 1876 ж. сұйық отынды жағу үшін форсунканы ойлап тапты, бұл бу қазандары үшін отын есебінде мазутты пайдалануға мүмкіндік береді.
Мұнай өңдеуді түтікті (АТ) және вакуумды түтікті (ВТ) немесе атмосфералы-вакуумды түтікті (АВТ) қондырғыларда жүзеге асырады. Технологиялық мұнай айдау қондырғылары барлық МӨЗ негізін құрайды. Оларда мұнай химия өндірісі үшін және екіншілік процесер үшін шикізаттар, майлағыш майлар, мотор отынының барлық компоненттері өндіріледі.
Біріншілік мұнай өңдеу қондырғысы үздіксіз жұмыс жасау үшін және МӨЗ өңдеуге түскен мұнайөнімінің сапасын жақсарту үшін мұнайды қосымша тұзсыздандырып, сусыздандырады. Егер мұнайда хлоридтер құрамы 3-5 мгл және су болса жеткілікті деп саналады.
Заманауи өнімділігі жоғары мұнай өңдеу қондырғысы дегеніміз ол: екіншілік айдау мен бензин фракциясы тұрақтанған, тұзсыздану және сусыздану процестері комбинирленген болып табылады: ЭЛОУ-АВТ-екіншілік айдау.
ЭЛОУ-АВТ-екіншілік айдау комбинирленген қондырғысының принципті технологиялық кескінімен танысамыз. Қондырғы келесі бөліктерден тұрады:
- Екісатылы сусыздану және тұзсыздану блогы;
- Мұнайды атмосфералық айдау блогы;
- Мазутты вакуумды айдау блогы;
- Бензин фракциясын екіншілік айдау және тұрақтандыру блогы.
Кейбір жағдайларда алғашқы айдаудан алынған фракцияларды майда фракцияларға бөліп, оларды кейін қажетіне қарай пайдаланып. Мұнай бөлуді АВҚ және АҚ қондырғылар құрамына кіретін блоктарда немесе өз алдына тұратын айдау блоктары қондырғылары барлық МӨЗ құрамында бар.
1.2 Технологиялық схема таңдауда мұнай қасиеттерін білудің маңызы
Әртүрлі кәсіпорындардың мұнайлары және олардың фракциялары физико-химиялық қасиеттері мен тауарлық сапасы жағынан бір-бірінен айырмашылығы болады. Кейбір мұнайлардың бензин фракцияларында ароматикалық , нафтен немесе изопарафин көмірсутектерінің мөлшері көп болғандықтан, олардың октан саны жоғары, ал керісінше басқа мұнайлардың бензин фракцияларында нормалды парафин көмірсутектерінің концентрациясы жоғары болғандықтан, олардың октан саны төмен болады. Кейбір мұнайлар құрамында қатты парафин көмірсутектері болмайды, олардан арктикалық және қысқы отындарын, тағы да парафинды мұнайларды өңдеуге қажетті күрделі депарафиндеу процесінсіз-ақ төмен температурада қататын майларды алуға болады. Күкіртті және жоғары күкіртті мұнайлардан дизел отындарын алу мұнай өңдеу зауытының технологиялық жүйесіне күкірсіздендіру процесін, мысалы, гидротазалауды өндірумен байланысты. Күкірті жоқ немесе аз күкіртті мұнайларды өңдеуде бұның қажеті болмайды. Мұнайдан алынатын әртүрлі майлар сорттарына сұраныс, отындар сұранысына қарағанда көп аз, сондықтан май өндіруге тек ерекше майлы деп аталатын мұнайларды жұмсайды. Олардан басқа майсыз мұнайларға қарағанда, аса күрделі емес технологиямен жоғары сапалы және шығымы көп майлар алуға болады. Кейбір мұнайлардың шайырлы компонеттері ерекше қасиеттер көрсетеді, сондықтан олардан өте жоғары сапалы құрылысқа және жолға қажетті битумдар алады.
Осы келтірілген мысалдар, мұнайларды технологиялық тұрғыдан дұрыс сорттау қажеттігін және оларды негізсіз араластыру экономикалық жағынан тиімді еместігін көрсетеді. Сонымен мұнайларды сорттау жөнінде мынадай қорытындылар туындайды:
- Мұнайларды сортқа бөлу алдында шикізаттың және одан алынатын өнімдердің тауарлық өасиеттерін терең және барлық бағытта зерттеу қажет.
- Физика-химиялық қасиеттері жақын мұнайларды ғана араластруға болады.
- Бір компоненттің асыл қасиеттерінің, мұнай қоспасындағы екінші компонеттің сапасының төмендігінен, жоғалтуына алып келіп соғатын мұнайларды араластыруға болмайды.
- Әртүрлі қасиеті бар мұнайларды араластыруға болады, егер ол қосынды шикізатты асылдандыруға және көп шығын шығармай, нормаға сәйкес мұнай өнімдерін алуға, құнды реагенттер мен күрделі технологиялық процестер және тазалау тәсілдерін қолдану арқылы жетуге болады.
Жалпы мұнайды өңдеу кезінде оның технологиялық схемасын дұрыс таңдау артық шығынға ұшырамас үшін өте маңызды роль атқарады.
1.3 Алғашқы өңдеу мақсаты және әдістері
Мұнай ілгеріде айтылғандай, өте күрделі парафиндер, нафтендер, ароматикалық және гибритті бір - бірінде еритін, молекулалық массасы және қайнау температурасы әртүрлі қоспалардан тұрады. Оны бірегей жеке компоненттерге бөлу мүмкін емес және ондай бөлу мұнай өнімдерін өндірісте пайдалануға қажет емес те. Іс жүзінде мұнайды көмірсутекткрінің фракцияларына және топтарына бөледі де, олардың химиялық құрамын өзгерту мақсатында өңдейді. Мұнайды өңдеуді алғашқы (бірінші) және екінші процестеріне бөледі. Алғашқы процестерге мұнайды, қайнау шектерімен бір бірінен айырмашылығы болатын, фракцияларға бөлуді, ал екіншіге - термиялық пен термокаталитикалық өңдеу процестерін, тағы да мұнай өнімдерін тазалауды жатқызады.
Мұнайды алғашқы өңдеудегі негізгі процесс алғашқы немесе тура айдау болып саналады, оны дистиляция мен ректификацияны пайдаланып жүргізеді.
Дистиляция. Дистиляция немесе айдау деп сұйықтардың өзара еритұғын қоспасын фракцияға, бір бірінен және бастапқы қоспадан да қайнау температурасымен айырмашылығы болатын, бөлу процесін айтады. Айдау процесінде қоспа қайнағанға дейін қыздырылады, осының нәтижесінде ол аздап буланады. Пайда болған бу бөлініп конденсацияланады. Айдау арқылы құрамы жағынан бастапқы қоспадан айырмашылығы бар, дистиллят және қалдық алады. Айдауды бір қабат, көп рет немесе біртіндеп буландырумен жүргізеді.
Үздіксіз жұмыс істейтін қондырғылардағы өндірістік процестердің негізін мұнайды бір қабат және көп рет буландыру құрайды. Бір қабат буландырумен айдауда мұнайды белгілі температураға дейін қыздырады да бу фазасына өткен барлық фракцияны сұйық фазадан бір рет сепараторда бөледі.
Фазаны бөлу процесін көп рет жүргізуде бір қабат буландыруды бірнеше рет қайталайды. Мысалы, мұнайды үш рет буландыруды алғашқысын одан жеңіл бензин фракциясын алатындай температураға дейін қыздырады да, оны сұйық фазфдан бөліп алады. Екінші сатысында, қалған сұйық фазаны жоғарылау температураға, мысалы, 350ºС дейін қыздырып, одан ауыр бензин, реактивті және дизель отындарын бөледі. Бұның қалдығын гудрон дейді. Яғни мұнайды біртіндеп үш рет қыздырып, буландырып әр кезде бу фазасын сұйықтан айырады. Түзілген бу және сұйық фазаларды колонналарда ректификациялайды. Сонымен мұнайды өндірістік процестері бір рет пен көп рет буландырумен айдаудың жалғасуына және бу мен сұйық фазаны одан әрі ректификациялауға негізделген.
Біртіндеп буландыруда қыздырудың нәтижесінде түзілген бу айдау аппаратынан үздіксіз шығарылып тұрады. Біртіндеп буландыруды мұнайды лабораторияда колбадан, кубтан айдау тәжірибесінде қолданады, ал өндірісте мұндай айдауды ертеректе куб қондырғыларында қолданып келсе, қазір оларды пайдаланбайды.
Бір рет буландыру процесінің біртіндеп буландырудан артықшылықтары бар. Бір рет буландыруда төменгі қайнаушы фракциялар буға айналып аппарат ішінде қалады да, жоғары қайнаушы фракциялардың сыбағалы қысымын төмендетеді. Бұл айдауды салыстырмалы төмен температурадажүргізуге мүмкіндік береді.
Біртіндеп буландыруда керісінше жеңіл фракцияларды алдымен бөліп алады, ал ауырларын - соңында бөледі. Сондықтан буға айналған және аппараттан бөлінген жеңіл фракциялар ауыр фракциялардың қайнау температурасына әсер етпейді. Жеңіл фракциялардың әсері арқасында бір рет буландытуды пайдалана отырып, біртіндеп буландыруға қарағанда, айдалатын шикізаттың соңғы температурасын 50-100 ºС төмендетуге болады.
Қазір мұнайды айдау қондырғыларында бір рет буландыруды көп пайдаланады.
Мұнай құрамында атмосфералық қысымда 400-500ºС және одан да жоғары температура аралығында қайнайтұғын көмiрсутектердiң болтындығы, бұл көмiрсутектердiң термиялық тұрақтылығы тек 380-4000С дейiн -ақ сақталатыны белгiлi. Одан жоғары температурада олардың ыдырау процесi көмiрсутектердiң крекингi басталады, тағы да мұнайдың жоғары қайнаушы көмiрсутектерiнiң термиялық жағынан көп төмендiгi белгiлi. Көмiрсутектердiң ыдырауын болдырмау үшiн олардың қайнау температурасын төмендету қажет. Оған мұнайды вакуумда айдау арқылы жетедi. 450-5000С температура аралығында атмосфералық қысымда қайнайтұғын мұнай фракцияларын вакуумда (қалдық қысым 3-5кПа ) 200-2500С айдап бөлуге болады. Мұнай өңдеу тәжiрибесiнде қайнау температураны төмендету үшiн су буын да пайдаланады, мұнда оның әсерiмен көмiрсутектердiң сыбағалы қысымы төмендейдi.
Алғашқы айдау қондырғыларын кластарға бөлу. Құбырлы қондырғылардың ректификациялау колонналарындағы қысымға байланысты, олар атмосфералы (АҚ), вакуумды (ВҚ) және атмосфералы-вакуумды (АВҚ) болып бөлінеді. Булану дәрежесінің санына қарап, құбырлы қондырғыларды бір, екі, үш және төрт рет буланушы дер бөледі. Бір рет буландырумен айдау қондырғыларында мұнайдан бір ректификациялаушы коллонада атмосфералық қысымда барлық дистилляттарды - бензиннен бастап тұтқыр цилиндр майына дейін алады.
Екі рет буландыру қондырғыларында гудронға дейін айдауды екі сатыда жүргізеді: әуелі мұнайды атмосфералы қысымда мазутқа, одан кейін оны вакуумда гудронға дейін айдайды. Бұл процестерді екі ректификациялаушы коллоналарда іске асырады; оның біріншісінде атмосфералық қысым, екіншісінде - вакуум ұсталынады. Мұнайларды мазутқа дейін буландыруда атмосфералық қысымда екі ректификациялаушы коллоналарда жүргізуге болады: біріншісінде ол бензинді ғана алады және бензинсізденген мұнай айдаудың қалдығы болады; екінші коллонада бензинсізденген мұнай жоғарылау температурада мазутқа дейін айдалады. Мұндай екі коллоналы қондырғылар атмосфералық құбырлы (АҚ) тобына жатады.
Үш рет буландыру қондырғыларында мұнайды айдауды үш коллоналарда жүргізеді: екі атмосфералық және бір вакуум коллонасында. Мұнайды үш рет буландыру қондырғысының басқа түрі болып бір атмосфералық және екі вакуумды коллоналардан тұратын АВҚ саналады. Екінші вакуум коллонасы гудронды буландыра түсуге арналған, онда негізгі вакуум коллонасына қарағанда, тереңдеу вакуум ұсынылады.
Төрт рет буландыру қондырғысы, АВҚ - ның бастапқы бөлігінде бензинсіздендіруші атмосфералық коллонасынан және соңғы бөлігінде гудрон үшін буландыра түсетін вакуум коллонасынан тұрады.
Қазіргі кезде мұнайды алғашқы айдауды атмосфералық қысымда істейтұғын құбырлы қондырғыларда (АҚ) жүргізіп, одан мөлдір өнімдер - бензин, керосин, дизел (газоил) фракцияларын алады. Мұнай айдаудың қалдығын (өнімнің бастапқы қайнау температурасы 300-3600 С) мазут дейді. Егер мазутта қазан отынын көп алу қажет болған жағдайда, онда айдаушы атмосфералық қысымда жүргізумен шектейді. Мұнай шикі заты жеткіліксіз жағдайда, мұнай өңдеу бағыты тиімсіз болып саналады.
Мөлдір мұнай өнімдерінің мөлшерін, оның мұнайдың бастапқы құрамындағыдан көп өндіру үшін, мазутты әртүрлі термиялық және каталитикалық процестерді қолданып, те,рең химиялық өңдеуге салады. Мазутты терең өңдеудің көп қолданып жүрген жүйесі бойынша, оны дистиллятты фракцияларға және бастапқы қайнау температурасы 490-5200 С жоғары тұтқырлы қалдыққа - гудронға алдын ала бөлу көзделеді. Мұндай бөлуді вакуумды құбырлы қондырғыларда (ВҚ), 5-8 кПа қалдық қысымда жүргізеді. Алынған дистиллятты фракциялар және гудрон дара ағым күйінде одан арғы өңдеу жіберіледі.
Гудронға дейінгі айдауды, егер мазутта атмосфералық және мазутты вауумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды құбырлы (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.
Көпшілік зауыттарда мұнайды атмосфералық және мазутты вакуумдық айдауды бір құрастырма қондырғыда атмосфера-вакуумды (АВҚ) қондырғыларда жүргізеді.
Алғашқы айдау өнімдері. Мұнайды атмосфералық қысымда алғашқы айдау нәтижесінде мынадай өнімдер алынады:
Негізінен пропан мен бутаннан тұратын сұйытылған көмірсутекті газ (тұрақтандырушы басты фракция). өнім мөлшері мұнайдың кен орнындағы қондырғыларда қаншалықты терең тұрақталғанына байланысты болады. Бұл өнімді күкіртті қосылыстардан тазартылған соң, шаруашылықта отын, газдарды бөлу қондырғыларына, шикі зат есебінде пайдалануға болады.
Бензин фракциясы. 30-1800С аралығында айдалады. Каталитикалық риформинг қондырғыларында шикі зат есебінде қолданады, кейбір кездерде автобензин компоненті есебінде де пайдаланылады.
Керосин фракциясы. 120-3150С аралығында айдалады. Ауареактивті қозғалтқыштарда, жарық алуда, тракторлардың карбюратор қозғалтқыштарында отын есебінде пайдаланылады. Гидротазалау, сілтімен әрекеттеу немесе меркаптансыздандыру қондырғыларында күкіртті қосылыстардан бөлу және пайдалану сапасын жақсарту мақсатында қосымша әрекеттеуден өтеді.
Дизел фракциясы. 180-3500С аралығында айдалады. Бұрын дизел фракциясын атмосфералық газойл, соляр майы деп атап келді. Бұл фракцияны автомобилдерде, тракторларда, тепловоздарда, теңіз және өзен кемелерінде орналасқан дизел қозғалтқыштардың отыны есебінде пайдаланылады. Қажет болған жағдайда, оны гидрогенизациялық әдіспен күкірттен тазалайды.
Мазут. Бұл мұнайды атмосфералық айдаудың қалдығы. Қазан отыны есебінде пайдаланады, кейбір кездерде термиялық крекинг қондырғысының шикі заты бола алады.
Мазутта вакуумда айдаудан алынатын өнімдер ассортименті, мұнайды өңдеу вариантына байланысты. Мазутты өңдеудің екі жүйесі бар: май және отын алу.
Май алу жүйесінде мазутты өңдеуден 2-3 дистиллятты фракциялар алады, оның әрқайсысын одан әрі тазалаудан өткізеді; тазаланған өнімдерді әртүрлі қатынастарда араластырып, базалық майлардың қажетті сорттардан дайындайды.
Отын алу жүйесі бойынша, әдетте бір фракцияны, 350-5000С аралығында қайнайтұғын бөледі, оны каталитикалық крекинг немесе гидрокрекинг процестерінде шикі зат есебінде пайдаланады. Бұл фракцияны кейбір кезде вакуум газойлі деп те атайды.
Гудрон-мазутты вакуумда айдаудан қалған қалдық; термиялық крекинг, висбрекинг, кокстеу, битум және майлар өндіру қондырғыларында пайдаланады.
1.4 Екіншілік айдау
Мақсаты - біріншілік айдаудан алынған өнімдерді одан да әрі тар фракцияларға бөлу, сол алынған заттар әр қайсысы өз саласында қолданынуы үшін. МӨЗ - дерде екіншілік айдауға кең бензин фракциясы, дизель фракциясы, май фракциялары, гачтер қолданылады. Процесс АҚ және АВҚ қондырғыларының жеке блоктарында өткізіледі. Біріншілік өңдеу кезінде процесс көбіне тұзсыздандыру және сусыздандыру процестерімен комбинирленсе, екіншілік айдауда бензин фракциясын тұрақтандыру жүреді: ЭЛОУ - АҚ, ЭЛОУ - АВҚ, ЭЛОУ - АВҚ-екіншілік айдау, АВҚ - екіншілік айдау.Буландырушы колоннадан өтетін дистилятты құрамындағы жеңіл компоненттерден арылту үшін ашық қыздырылған су буы беріледі.Кейбір қондырғыларда осы мақсатта кипятильниктер қолданылады.АҚ және АВҚ қондырғыларының ректификациялық секцияларында көбінесе циркуляциялы бүріккіш қолданылады, ол секцияның жоғарғы жағында орналасады. Циркуляциялы флегманы екі табақшамен әкетеді.
Екіншілік өңдеу және басқа да қондырғыларының жұмысының тиімділігін қондырғының қуаты, тоқтаусыз жұмыс істеу мерзімі, мақсатты өнімдерді алу тереңдігі (тұрақтанған бензинді берілген фракциялардың потенциалды мөлшеріне есептегендегі проценті), алынған өнім сапасы, бу, су, электр энергиясы, реагенттер шығынының нормаларының сақталуымен бағалайды.
Жұмыс істеп тұрған қондырғыларды жаңарту және жағңа жабдықтау нәтижесінде олардың техника - экономикалық көрсеткіштерін едәуір жақсартуға болады. Жаңартудың негізгі бағыттары: аппараттардың жылу алмастыру беттерін көбейту, сораптарға қуаты жоғары электр қозғалтқыштарын қою, пештерде қосымша құбыр қою, кейбір ескірген жабдықтарды жаңалау.
Бензинді тұрақтандыру қондырғыларын жетілдірудің негізгі бағыттары: тұрақтанған мөлдір тауарлық бензиннің, олардың бастапқы потенциалына есептегенде, жоғары деңгейде алынуын қамтамассыз ету, дистиляттар сапасын көтеру, шығушы ағымдардың жылуын толық пайдалану есебінен энергия қорларын пайдалану коэффициентін көтеру, электр энергиясын, судың, ауаның, реагенттердің сыбағалы шығынын қысқарту, бақылау мен автоматтандырудың жаңа жабдықтарын өндіру.
1.5 Бензинді екіншілік айдау
Кейбір жағдайларда алғашқы айдаудан алынған фракцияларды майда фракцияларға бөліп, оларды кейін қажетіне қарап пайдаланады. Мұнай бөлуді АВҚ және АҚ қондырғылар құрамына кіретін блоктарда немесе өз алдына тұратын айдау блоктары қондырғылары барлық МӨЗ құрамында бар.
Шикі зат пен өнім. Қондырғының шикі заты бензиннің тұрақтандырудан өткен алшақ шетке қайнайтұғын фракциясы болып саналады. Қондырғының өнімдері мынадай бензиннің фракциялары:
1) б.қ-620С - автомобиль бензинінің компоненті, оның жіберу қасиетін көрсетеді, негізінен пентандармен изогександардан тұрады, құрамында тағы бутан мен гексан болады;
2) 62-850С - каталитикалық риформинг қондырғысында бензол алуға шикі зат болып саналады;
3) 85-1050С - каталитикалық риформинг қондырғысында толуол алуға шикі зат болып саналады;
... 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