Мұнай – сұйық, жанғыш материал

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

КІРІСПЕ

Мұнайдың жер бетіне шығуын Каспий теңізінің жағалауында 500 жыл
бұрын, ал газдың жер бетіне шығуын Орталық Азияда және Кавказда б.з. 6000
жыл бұрын ғалымдар байқаған.
Мұнай – сұйық, жанғыш материал. Мұнай және одан бөлінетін табиғи
өнімдер – асфальттар және битумдар адам баласына ертеден белгілі. Оларды
оталдырғыш қоспа ретінде, құрылыста т.б. көп қолданған. XVIII ғ. соңынан
бастап мұнай өнімі – керосинді үйлерді, көшелерді жарықтандыруда, ал XIX
ғ. бастап ішкі жану двигательдерінде отын есебінде пайдаланған.
Мұнай көмірсутектердің (алкандардың, циклоалкандардың,
арендердің) өте күрделі қоспасы бoлып саналады және оттекті, күкіртті және
азотты көмірсутектердің қоспасы болып саналады. Мұнай – май тәрізді
сұйықтық. Мұнайдың түсі шайыр заттарының мөлшеріне және құрылымына
байланысты қара, бурыл, ашықтау және тіптен түссіздер де кездеседі. Мұнай –
судан жеңіл, онда ерімейді. Мұнай тұтқырлығы оның құрамына байланысты,
судың тығыздығынан аз (судан жеңіл).
Мұнай – жанғыш зат, оның жану жылуы басқа қатты жанғыш қазбаларға
қарағанда жоғары болады, шамамен 42 МДжкг. Мұнайдың басқа қатты жанғыш
қазбалармен салыстырғанда күлі аз. Мұнай сөзі парсы сөзінің нафата деген
сөзінен алынған (ағып жиналушы, ағып шығушы деген мағынаны білдіреді).
Мұнай – бір-бірінде өзара еритін көмірсутектердің күрделі
қоспасы. Мұнайды соңына дейін жеке көмірсутектерге бөлу мүмкін емес. Мұнай
өнеркәсібінде мұнайды қайнау температурасы бойынша айдау қондырғысында
дистилляция және ректификация процестері арқылы көмірсутектерге бөлу
қолданылады. Алынған фракциялар одан әрі өңдеуге шикізат ретінде немесе
тауарлы өнім ретінде қолданылады. Біріншілік айдау – мұнай өңдеудің
біріншілік технологиялық процесі.
Мұнай өте күрделі парафиндер, нафтендер, ароматикалық және
гибридті көмірсутектерінің бір-бірінде еритін, молекулалық массасы және
қайнау температурасы әр түрлі қоспалардан тұрады. Оны бірегей жеке
компоненттерге бөлу мүмкін емес және ондай бөлу мұнай өнімдерін өндірісте
пайдалануда қажет емес те. Іс жүзінде мұнайды көмірсутектерінің
фракцияларына және топтарына бөледі де, олардың химиялық құрамын өзгерту
мақсатында өңдейді. Мұнайды өңдеуді алғашқы (бірінші) және екінші
процестерге бөледі. Алғашқы процестерге мұнайды, қайнау шектерімен бір-
бірінен айырмашылығы болатын, фракцияларға бөлуді, ал екіншіге – термиялық
пен термокаталитикалық өңдеу процестерін, мұнай өнімдерін тазалауды
жатқызады.
Мұнайдың жер бетіне шығуын Каспий теңізінің жағалауында 500 жыл бұрын,
ал газдың жер бетіне шығуын Орталық Азияда және Кавказда б.з. 6000 жыл
бұрын ғалымдар байқаған.
Мұнай – сұйық, жанғыш материал. Мұнай және одан бөлінетін табиғи
өнімдер – асфальттар және битумдар адам баласына ертеден белгілі. Оларды
оталдырғыш қоспа ретінде, құрылыста т.б. көп қолданған. XVIII ғ. соңынан
бастап мұнай өнімі – керосинді үйлерді, көшелерді жарықтандыруда, ал XIX
ғ. бастап ішкі жану двигательдерінде отын есебінде пайдаланған.
Мұнай көмірсутектердің (алкандардың, циклоалкандардың,
арендердің) өте күрделі қоспасы бoлып саналады және оттекті, күкіртті және
азотты көмірсутектердің қоспасы болып саналады. Мұнай – май тәрізді
сұйықтық. Мұнайдың түсі шайыр заттарының мөлшеріне және құрылымына
байланысты қара, бурыл, ашықтау және тіптен түссіздер де кездеседі. Мұнай –
судан жеңіл, онда ерімейді. Мұнай тұтқырлығы оның құрамына байланысты,
судың тығыздығынан аз (судан жеңіл).
Мұнай – жанғыш зат, оның жану жылуы басқа қатты жанғыш қазбаларға
қарағанда жоғары болады, шамамен 42 МДжкг. Мұнайдың басқа қатты жанғыш
қазбалармен салыстырғанда күлі аз. Мұнай сөзі парсы сөзінің нафата деген
сөзінен алынған (ағып жиналушы, ағып шығушы деген мағынаны білдіреді).

1 Технологиялық бөлім
1.1. Процестің теориялық негіздері

Мұнайды атмосфералық өңдеу мен мазутты вакуумды қудалау қондырғысы
1969 жылы қолданысқа берілді.Бас жобалаушысы Баку қаласындағы
Азгинпронефтехим институты. Қондырғы 3,0 млн. тонна Маңғышлақ шикі
мұнайын дайындап және өңдеуге арналған.
Қондырғыға қосымша мынадай қайта құрылымдар жасалды:
1994 жылы ИПНХП АН РБ (бұрынғы БашНИИ НП, Уфа қ.) әзірлеген, коррозиядан
қорғайтын химико-технологиялық технология енгізілді.
Жылу алмасу ағыны жүйесін жетілдіру.
ИПНХП АН РБ (Уфа қ.) әзірлеген ТС-1 маркалы реактивтік қозғалтқыштарға
арналған жанармай өндірісінің технологиясы 1995 жылы іске қосылды.
1997 жылы мұнай айдау технологиясы жетілдірілген негізгі ратификациялық К-2
колоннасын жабдықталған заманауи жоғары тиімді трапеция тәріздес құрылым
клапанды ректификациялы тарелкалар мен ауыстырылды. Техникалық жобаны -
ИПНХП АН РБ-ның (Уфа қ.) бастапқы деректері бойынша ВНИИнефтьмаш (Москва
қ.) әзірледі. Колоннаны Пензхиммаш АҚ әзірледі.
Конденсатты мұздатқыш түйіндер жұмысы модернизацияланды.
2009 жылы ЭТҚ-АВТ-3 қондырғысын технологиялық басқаруды оңтайландыру
мақсатында, микропроцессорлық реттеу жүйесі ендірілді, CENTUM CS-3000
бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы технологиялық жабдықтардың және
түзетулер енгізуге жұмыстағы барлық өзгерістерді жедел қадағалауға
мүмкіндік туғызады.
ЭТҚ-АТ-3 қондырғысының вакуумдық блогын қайта құрылымдау шеңберінде
вакуумдық газойл өнімін ұлғайту мақсатында, 2010 жылы ескірген П-1
технологиялық пешін екі секциялы 100 % газбен жанатын, экологиялық
нормативтерге сәйкес жаңа пешпен алмастырылды.
П-2 вакуумдық пешін ауыстыру, мазутты вакуум арқылы айдау блогын қайта
құрылымдау, оның ішінде, 360°С температурада қайнайтын газойл айналымын
жұмыс агенті ретінде қолданып, вакуумдық блоктан мұнай өнімдері мен
проконденсаттардың өнеркәсіптік ағынды сулардың ластануын болдырмау
мақсатында заманауи вакуум құрастыратын блокты жабдықтау жөніндегі жұмыстар
жалғастырылды
Қондырғы мынадай мұнай өнім түрлерін шығарады:
автоқұрам;
уайт-спирит;
реактивтік жанармай;
дизельді жанармай;
мазут;
вакуумды газойль;
гудрон .

1.2. Шикізат , дайын өнім және қосымша материалға сипаттамасы

Теңіз (Тенгиз)- Қазақстан Атырау облысындағы мұнай-газ кен орны,
Атырау қ. оңтүстік-шығыс жағынан 350 км. Каспий маңындағы мұнай-газ сорғы
аймағына кіреді. 1979 ж. ашылған.
Теңіз кен орнын алғаш ашушылары Жолдаскали Досмухамбетов, Булекбай
Сагингалиев, Булат Еламанов, Асабай Хисметов, Кумар Балжанов, Валентин
Авров, Махаш Балгимбаев, Орынгазы Исказиев, Қазақстан Республикасының
мемлекеттік жүлдегер марапатына ие болып табылады.
Алып Теңіз кен орны және одан сәл кішірек, бірақ қоры мол Королевское кен
орны жобаның лицензиялық бөлігіне кіреді.
1979 жылы ашылған Теңіз әлемдегі ең ірі кен орындарының бірі. Теңіз –
көлемі 19 км х 21 км құрайтын, әлемдегі мұнай кеніштерінің арасында ең
терең орналасқан кен орны, оның жоғарғы мұнайлы қабаты шамамен 4000 метр
тереңдікте орналасқан, мұнайлы қабатының қалыңдығы - 1,6 км.
Королевское кен орны 1984 жылы ашылған және Теңіз кен орнынан солтүстік-
шығысқа қарай 10 км қашықтықта орналасқан.
1993 жылы 2 сәуірде Қазақстан Республикасы мен Шеврон компаниясы арасында
Теңізшевройл ЖШС (ТШО) жобасы бойынша келісімге қол қойылған. ТШО-ға
көмірсутегілерін барлауға және өндіруге арналған лицензия 40 жыл мерзіміне
берілген.
ҚазМұнайГаз ҰК АҚ (20%), Шеврон (50%), ЭксонМобил (25 %), ЛукАрко
(5 %) компаниялары ТШО қатысушылары болып табылады.
ТШО негізгі қызмет түрлері көмірсутегі шикізатын геологиялық барлау, өндіру
және өткізу болып табылады.
ТШО өнімдері . ТШО тауарлық мұнайы өте жеңіл болып табылады және өзінің
жоғары сапасына байланысты әлем нарығында жоғары бағаға ие.
ТШО 2000 жылдан бастап өз қажеттіліктеріне пайдаланатын, сондай-ақ
тұтынушыларға сатылатын жоғары сапалы құрғақ газды өндіре бастады.
ТШО шикі мұнаймен, құрғақ газбен және күкіртпен қатар сұйылтылған
көмірсутегі газын (СКГ) да өндіреді. 2001 жылдан бастап СКГ (пропан және
бутан) сапасын әлемдік стандарттар талаптарына дейін жеткізуге мүмкіндік
берген жаңа объектілер мен қуаттылықтар іске қосылды, бұл оны тек
жергілікті ғана емес, Еуропа елдерінің нарығында да сатуға мүмкіндік берді.
Шикі мұнайды күкіртті сутегінен тазалау барысында ілеспелі өнім – кәдімгі
күкірт өндіріледі. ТШО кен орнын пайдалану барысында бірнеше жылдардан бері
өте көп күкірт өндірді, олар монолитті қатты блок түрінде күкірт
карталарында сақталды. Күкіртті сатудың жоғары қарқындары күкірт
карталарындағы көлемдердің кенет қысқаруына әкеп соқтырды – 2005 жылы
карталарда 9,6 млн. тонна күкірт сақталса, 2015 жылы ТШО күкірт карталарын
кәдеге жарату бағдарламасын сәтті аяқтады, қазіргі уақытта жоғары сапалы
күкіртті өндіру көлемі оны сату көлеміне тең болды, олар енді күкірт
карталарына құйылмайды.
ТШО жоғары сапалы күкірттің мынадай түрлерін өндіріп, сатады:
• сұйық;
• қабыршықты (2002 жылдан бері);
• түйіршектелген (2003 жылдан бері).
ТШО жаңа жобалары .ТШО технологияларды жетілдіру және қоршаған ортаға
тигізетін әсерді азайтып, кәсіпорынның қуаттылықтарын рет-ретімен ұлғайту
бағытында қарқынды жұмыс атқаруда.
2000 жылы ТШО КТЖ (кешенді технологиялық желілер) зауытында Нитки 5
жобасын, ал 2001 жылы Программа 12 жобасын іске асырды. Бұл объектілер
мұнай өндіруді жылына 13 млн. тоннаға дейін ұлғайтуға мүмкіндік берді.
Екінші буындағы өндірісті кеңейту жобасының шеңберінде 2008 жылы Екінші
буындағы зауыттың (ЕБЗ) және газды кері айдау (ГКА) объектілерінің іске
қосылуы ТШО өндіріс әлеуетін елеулі түрде ұлғайтты. Оның іске асырылуы
компанияның стратегиялық перспективаларын маңызды түрде кеңейтіп, ТШО-ны
жылына 26 млн. тонна мұнай өндіру деңгейіне жеткізді.
Қазіргі уақытта ТШО Сағалық қысымды басқару жобасыныңБолашақ кеңейту
жобасының (СҚБЖБКЖ) шеңберінде өндірісті әрі қарай дамыту жұмыстарын
бастауда.
СҚБЖ іске асырылуы жаңа ұңғымалық өнімді жинау жүйесін, инфрақұрылымдық
және қосалқы объектілердің және қысымды арттыру жүйесі объектілерінің
құрылысын көздейді, бұл жұмыс істеп тұрған КТЖ және ЕБЗ зауыттарының
ағымдағы мұнай өңдеу деңгейін ұстап тұруға мүмкіндік береді.
БКЖ шеңберіне жылына 12 млн. тонна көлемінде мұнай өңдейтін жаңа зауытты
және қуаты жылына 9,4 млрд. текше метрді құрайтын газ айдау объектілерін
салу кіреді. СҚБЭБКЖ іске асырылуы ТШО мұнай өндіруді жылына 38 млн.
тоннаға дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді.

1.3. Қондырғының технологиялық сызбасын сипаттау

Қондырғыға түсетін мұнай 1 сораппен алынып екі ағыммен
шикізаттың жылу алмастырғыштарынан өтеді . Мұнайдың бірінші ағымы 16
колоннаның қайта айналып берілуші жоғарғы мен төменгі ағынымен жылу алмасу
нәтижесінде , қыздырылады . Екінші ағым 4 және 5 жылу алмастырғыштардан
өтіп , 30 вакуум колоннасының төменгі мен ортаңғы жерінен шығатын қайта
берілуші ағынымен қыздырылады . Одан кейін мұнайдың екі ағымында қосылып
электродегидраторға түседі . Электр тоғының әсерінен кейін сусызданған және
тұзсызданған мұнай екі ағымға бөлініп, алмастырғыштарға түседі . Мұнайдың
бірінші ағымы 6 және 7 жылу алмастырғыштарда гудронмен, екіншісі 9 жылу
алмастырғышта 30 колоннаның төменгі қайта берілуші ағынымен және 10-да
гудронмен қыздырылады . Одан кейін мұнай 8 бензинсіздендіру колоннасына
түседі . 16 атмосфера колоннасында , ЭТТҚ-АТ-6 айырмашылығы , бүйірден үш
фракция керосин , жеңіл дизел , ауыр дизел алынады. Осындай үш бүйірден
бөлінетін фракциялардың болуы қондырғыны икемді жасайды , алынатын дизел
отынының ассортименті көбейеді. Атмосфералық айдаудан қалған қалдық-мазут
31 сораппен 32 құбырлы пешке беріледі . Пешке 110°С дейін қыздырылған мазут
30 вакуум колоннасына түседі . Колоннадағы қалдық қысым 6,6кПа құрайды.
Колоннаның төменгі бөлігіндегі температураны төмендету және гудроннан жеңіл
компоненттердің буланнын жеңілдету үшін , оның төменгі бөлігіне су буын
береді.
30 колоннаның жоғарғы жағынан су буы , ыдырау газдарды , ауа және аздап
дизел фракциясы шығып 33 конденсаторға түседі. Конденсация 30 колоннада үш
түрлі қайта айналып берілуші ағынды шығару қарастырылған: жоғарғы ағын 15
табақшадан алынып 35 химиялық жағынан тазартылған су , жылу
алмастырғыштарда суытылады да 18 табақшаға қайта беріледі .ланбаған газдар
34 көп сатылы эжекторлармен сорылады.
Баланстық артық 350°С төменгі фракция 16 колоннаға немесе дизел отынының
желісіне жіберіледі . 9-шы табақшадан 350-500°С тауарлы фракция және орта
қайта берілуші ағын алынады.
Ағын қайтадан 11 табақшадан қайта түседі , ал фракция 5 жылу алмастырғыш
арқылы қондырғыдан шығарылады .Төменгі қайта берілуші ағын 5 табақшадан
алынып , 4 және 9 жылу алмастырғыштарда суытылғаннан кейін , 6 табақшаға
қайта беріледі .
Баланстық 400 С жоғары фракциясының артығын 16 колоннаға қайта беру
көзделген.
Вакуумда айдау қалдығы – гудрон 6, 7, 10 жылу алмастырғыштар арқылы
қондырғыдан шығарылады .
ЭТТҚ-АВҚ-6 қондырғысындағы бензинді тұрақтандыру және қайта айдау блоктары
ЭТТҚ-АҚ-6 қондырғысындағы жуйемен істейді.

1.4. Процестің параметрлері

АҚ және АВҚ қондырғыларының жұмыс режимі

Температура, 0С
Мұнайдың электродегидраторға кіре берісінде
130 – 140
Мұнайдың бензинсіздендіру колоннасына кіре берісінде 210 –
230
Бензинсізденген мұнайдың атмосфера колоннасының алдында 340 – 360
Мазутты вакуум пешінен кейін
400 – 420
Бензинсіздендіру колоннасының жоғарғы жағы
130 – 150
Бензинсіздендіру колоннасының төменгі жағы
230 – 240
Атмосфера колоннасының жоғарғы жағы
120 – 140
Атмосфера колоннасының төменгі жағы
330 – 340
– Буландырушы колоннада:
180 – 230С фракциясы
180 - 230
230 – 280 С фракциясы
240 - 250
280 – 350С фракциясының
290 - 300
– Тұрақтандырушыда:
жоғарғы жағы
60 – 80
төменгі жағы
180 – 230
– Вакуум колоннасында:
жоғарғы жағы
90 – 110
төменгі жағы
340 – 360
Пештердің түтіндіктерінің түтін газдарының
770 – 780
қысым артық, МПа
Бензинсіздендіру колоннасында 0,4 –
0,5
Атмосфера колоннасында 0,15
– 0,20
Тұрақтандырушыда
0,8 – 1,4
Вакуум бағанасындағы қалдық, кПа 5,3
– 8
– Су буының шығыны:
Атмосфера колоннасының төменінде 1,5
– 2
% мазутқа есептегенде
Вакуум колоннасының төменіне
5 – 8
% гудронға есептегенде

2 Есептеу бөлімі
2.1. Қондырғының материалдық балансы

Кесте 1
Өнім атауы Шығым,% кгсағ ттәулік тжыл
Кіріс:
Шикі мұнай: 100 52.564 1261.538 410000
Шығыс:
Көмірсутекті газ 1.0 0.525 12.615 4100
Бензин фр. (б.қ. – 1400С)12.2 6.412 153.907 50020
Керосин фр. (140 – 2400С)16.3 8.567 205.630 66830
Дизель фр. (240 – 3500С)
Жеңіл май дистилляты 17.0 8.935 214.461 69700
(350 – 4000С)
Орта май дистилляты 7.0 3.679 88.307 28700
(400 – 4500С)
Ауыр май дистилляты 8.4 4.415 105.969 34440
(450 – 4900С)
Гудрон (4900С жоғары) 6.6 3.469 83.261 27060
30.8 16.189 388.553 126280
Жоғалым: 0.7 0.367 8.830 2870
Барлығы: 100 52.564 1261.538 410000

2.2. Негізгі аппараттың материалдық балансы

Кесте 2
Өнім атауы Шығым,% кгсағ ттәулік тжыл
Түскені:
Шикі мұнай: 100 52.564 1261.538 410000
Шыққаны:
Газ 1.1 0.57 13.87 4510
Бензин 18.5 9.72 233.384 75850
Бензинсізденген мұнай 80.4 42.26 1014.27 329640
Барлығы: 100 52.564 1261.538 410000

2.3. Негізгі аппараттың жылулық балансы

Жылулық баланс кезінде колоннаға берілетін және колоннадан шығарылатын
барлық жылулық ағындар ескеріледі.
Энергияның сақталу заңына байланысты (қоршаған ортаға жоғалған жылуды
ескермегенде) жылулық баланс келесідей жазылады:
(2.3.1)
мұндағы: - колоннаға кіретін соммалық жылу, кДжсағ; -
колоннадан шығатын соммалық жылу, кДжсағ.
Жылулық балансты құру үшін келесі есептеулерді жүргіземіз:
1. Мұнай (
(2.3.2)
мұндағы: а = 0,00356

Мұнайдың 2100С кезіндегі энтальпиясын есептейміз:
;
(2.3.3)
мұндағы: а = 429,43
кДжкг
2. Газ (
(2.3.4)
а = 0,00448

Газдың энтальпиясы келесі формула бойынша есептеледі:
(2.3.5)
мұндағы: а [қосымша 21] = 267,65
кДжкг
3. Бензин ( а = 0,00435

Бензиннің 150С кезіндегі энтальпиясы (2) формула арқылы есептейміз.
кДжкг
4. Жартылай бензинсіздендірілген мұнай 2400С температура кезіндегі
молекулалық массасын Войнов формуласы арқылы есептейміз:
; (2.3.6)

Сонда
; (2.3.7)

Энтальпия (2) формуласы арқылы есептейміз:
кДжкг
Шығыс жылуының артық жылуы ∆Q1 (кДжсағ)
кДжсағ
Салқын суландыру ретінде сұйытылған бензин енгізе отырып шығыс жылуының
артық жылуын төмендету керек. Салқын суландыру массасынесептейміз.
; кгсағ
(2.3.8)
мұндағы:
1. М = 60 + 0,3 ∙ 140 + 0,001 ∙ (140)2 = 121,6

; (2.3.9)
кДжкг
2. М = 60 + 0,3 ∙ 40 + 0,001 (40)2 = 73,6

Сонда
кгсағ
Вакуумдық колоннаның жылулық балансы 2.3.1 кестеде келтірілген

Кесте 3
Аталуы Т, 0С G, кгсағ I, Q, кДжсағ
кДжкг
Шикізат
Мазут 210 34440 466,75 16074870
Барлығы: 16074870
Өнім
Керосин-газойль фракция 110 66830 538,235 35970245,05
Вакуум дистилляты 150 28700 719,118 20638686,6
Гудрон 240 126280 750 94710000
Барлығы: 151318931,65

2.4. Негізгі аппараттың негізгі өлшемдерін анықтау

410000 кгсағ (d 420 = 0.817) мөлшердегі мұнай дизель
дистилятының (d 420 = 0.832) жылуымен қыздырылып, 30°С температурамен
жылуалмастырғышқа келіп түседі. Ағындардың энтальпиясын анықтама кітапшасы
бойынша анықтаймыз.
I30с = = - 5ɑ
(2.4.1)
= 0.817 – 5*0.000752 = 0.813
I30с = * 52.16 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.