Первичная переработка нефти.
Существуют первичная и вторичная переработки нефти. Первичными являются процессы разделения нефти на фракции перегонкой, вторичные процессы – это деструктивная (химическая) переработка нефти и очистка нефтепродуктов.
Перегонка нефти – первый технологический процесс переработки нефти. Это процесс разделения взаиморастворимых жидкостей на фракции, которые отличаются по температурам кипения.
При однократном испарении и последующей конденсации паров получают две фракции: легкую, в которой содержатся больше низкокипящих компонентов, и тяжелую, в которой содержится меньше низкокипящих компонентов, чем в исходном сырье. При этом достичь требуемого разделения компонентов нефти и получить конечные продукты, кипящие в заданных температурных интервалах с помощью перегонки нельзя. В связи с этим после однократного испарения нефтяные пары подвергают ректификации.
Ректификация – массообменный процесс разделения жидкостей, различающихся по температурам кипения, за счет противоточного многократного конденсирования паров и жидкости. Теплоту, необходимую для проведения процесса получают в трубчатых печах, оборудованных горелками. В зависимости от свойств перерабатываемой нефти ректификацию осуществляют либо на атмосферных трубчатых (АТ) установках, либо на установках сочетающих атмосферную и вакуумную перегонку – атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.
Нефть, как показано на рисунке 1 подается на перегонку через теплообменник, где она нагревается до 170-175С теплотой продуктов перегонки и поступает в трубчатую печь (1). Нагревая до 350С нефть подается в испарительную часть колонны (2), работающей под атмосферным давлением. Здесь происходит так называемое однократное испарение нефти. При впуске в испаритель нефть, нагретая в трубчатой печи, мгновенно испаряется вследствие резкого снижения давления; при этом расходуется часть тепла. Пары низкомолекулярных фракций устремляются вверх навстречу стекающей вниз жидкости – флегме, при соприкосновении с которой они охлаждаются и частично конденсируются. Жидкость при этом нагревается, и из нее испаряются более летучие фракции, т.е.
жидкость обогащается высококипящими углеводородами, а пары – легколетучими. По высоте колонны отбираются дистилляты различного состава в строго определенных интервалах температур. Так, при 300-350С конденсируется и отбирается соляровое масло, при 200-300С керосин, при 160-200С – лигроиновая фракция. Из верхней части колонны выводятся пары бензина, которые охлаждаются и конденсируются в теплообменниках (3) и (4). Часть жидкого бензина подают на орошение колонны (2). В ее нижней части собирается мазут, который подвергают дальнейшей перегонке для получения из него смазочных масел во второй ректификационной колонке (6), работающей по вакуумом. При перегонке мазута вакуум используется с целью предотвращения расщепления углеводородов под воздействием высоких температур. Предварительно мазут направляют во вторую трубчатую печь (5), где он нагревается до 400-420С. Образующиеся пары поступают в ректификационную колонну (6), в которой поддерживается остаточное давление 5,3-8,0 кПа. Стекающая вниз по колонне жидкость продувается острым водяным паром для облегчения условий испарения легких компонентов и снижения температуры в нижней части колонны. Ассортимент продуктов вакуумной перегонки мазута зависит от варианта переработки – масляной или топливной. По масляной схеме получают несколько фракций – легкий, средний и тяжелый масляные дистилляты; по топливной схеме получают одну фракцию, называемую вакуумным газойлем, используемым как сырье каталитического крекинга или гидрокрекинга. Дистилляты, получаемые по первой схеме, подвергают специальной очистке и затем смешивают в различных соотношениях для получения тех или иных сортов масел. Из нижней части колонны выводят остаток перегонки нефти. Гудрон используется как сырье для термического крекинга, коксования, производства битума и высоковязких масел.
- Содержание
- 1. Введение.
- 1.1 Общие закономерности химических процессов. Классификация процессов общей химико-технологических процессов
- Требования к химическим производствам
- Компоненты химического производства
- Разделение на две твердые фазы:
- Разделение жидкости и твердого вещества:
- 1.2 Промышленный катализ
- Основные положения теории катализа.
- 1.3. Сырьевая база химической промышленности.
- Классификация сырья
- Характеристика минерального сырья
- Химическое сырье
- Растительное и животное сырье
- Характеристика разработок минерального сырья
- Качество сырья и методы его обработки
- Способы сортировки:
- Способы обогащения:
- Сырьевая база химических производств
- 1.4 Энергетическая база химических производств
- 1.5 Критерии оценки эффективности производства
- 1.5.1. Интегральные уравнения баланса материальных потоков в технологических процессах. Понятие о расходных коэффициентах. Относительный выход продукта
- 1.5.2. Балансы производства
- 1. Материальный баланс
- 2. Энергетический (тепловой) баланс
- 3. Экономический баланс
- 1.5.3. Технологические параметры химико-технологических процессов.
- 1.6.Принципы создания ресурсосберегающих технологий
- 2. Теоретические основы химической технологии
- 2.1. Энергия в химическом производстве. Тепловой эффект реакции в технологических расчетах. Направленность реакции в технологических расчетах
- 2.2 Массообменные процессы. Основные принципы массообменных процессов. Моделирование процессов теплообмена.
- Молекулярная диффузия. Первый закон Фика
- Турбулентная диффузия
- Уравнение массоотдачи
- Уравнение массопередачи
- Связь коэффициента массопередачи и коэффициентов массоотдачи (или уравнение аддитивности фазовых сопротивлений)
- Подобие массобменных процессов
- 3. Химическое производство как сложная система. Иерархическая организация процессов в химическом производстве
- 3.1. Химико-технологические системы (хтс). Элементы хтс. Структура и описание хтс. Методология исследования хтс, синтез и анализ хтс.
- Методология исследование химико-технологических систем.
- 3.2. Сырьевая и энергетическая подсистема хтс
- 1. Классификация химических реакторов по гидродинамической обстановке.
- 2. Классификация химических реакторов по условиям теплообмена.
- 3. Классификация химических реакторов по фазовому составу реакционной массы.
- 4. Классификация по способу организации процесса.
- 5. Классификация по характеру изменения параметров процесса во времени.
- 6. Классификация по конструктивным характеристикам.
- 3.4. Промышленные химические реакторы. Реакторы для гомогенных процессов, гетерогенных процессов с твердой фазой, гетерогенно-каталитических процессов, гетерофазных процессов.
- Реакторы для гетерогенных процессов с твердой фазой.
- Реакторы для гетерогенно-каталитических процессов.
- 4. Основные математические модели процессов в химических реакторах
- 4.1. Идеальные химические реакторы. Непрерывный реактор идеального вытеснения. Непрерывный реактор идеального смешения
- 4.2. Сравнение эффективности проточных реакторов идеального смешения и идеального вытеснения. Обоснование использования каскада реакторов.
- Каскад реакторов смешения.
- Влияние степени конверсии.
- Влияние температуры.
- 5. Применение кинетических моделей для выбора и оптимизации условий проведения процессов
- 5.1. Экономические критерии оптимизации и их применение для оптимизации реакционных узлов.
- Оптимальные концентрации инициатора и температуры в радикально-цепных реакциях
- Оптимизация степени конверсии.
- 7. Важнейшие промышленные химические производства
- 7.1 Проблема фиксации атмосферного азота. Синтез аммиака, Физико-химические основы производства и обоснование выбора параметров и типа реакционного узла. Технологическая схема процесса.
- Синтез аммиака
- Сырье для синтеза аммиака.
- Технология процесса.
- Основные направления в развитии производства аммиака.
- 7.2. Получение азотной кислоты. Физико-химические основы химических стадий процесса, обоснование выбора параметров и типа реакторов. Технологическая схема процесса.
- Физико-химические основы процесса.
- Контактное окисление аммиака.
- Обоснование роли параметров и их выбор.
- Окисление оксида азота (II) до диоксида.
- Абсорбция диоксида азота.
- Технология процесса.
- 7.3. Производство минеральных удобрений. Классификация минеральных удобрений
- Классификация минеральных удобрений.
- 7.3.1. Азотные удобрения. Физико-химические основы производства нитрата аммония. Устройство реакционного узла. Теоретические основы процесса и его технологическое оформление
- Производство нитрата аммония.
- 7.3.2. Производство фосфорной кислоты. Физико-химические основы процесса. Технологическая схема
- Функциональная схема производства эфк.
- Сернокислотное разложение апатита.
- 7.3.3. Фосфорные удобрения. Физико-химические основы процессов их производства. Типы реакционных узлов.
- Производство простого суперфосфата.
- Производство двойного суперфосфата
- Азотнокислое разложение фосфатов. Получение сложных удобрений
- Обжиг серосодержащего сырья.
- Обоснование роли параметров и их выбор.
- Сжигание серы.
- Окисление диоксида серы.
- Обоснование роли параметров и их выбор.
- Технология контактного окисления so2.
- Абсорбция триоксида серы.
- Перспективы развития сернокислотных производств.
- 7.5. Электрохимические производства. Теоретические основы электролиза водных растворов и расплавленных сред. Технология электролиза раствора хлорида натрия.
- Основные направления применения электрохимических производств
- Электролиз раствора хлорида натрия
- Электролиз раствора NaCl с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой
- Электролиз раствора хлорида натрия с ртутным катодом
- 7.6. Промышленный органический синтез
- Первичная переработка нефти.
- Каталитический риформинг углеводородов.
- 7.6.2. Производство этилбензола и диэтилбензола. Теоретические основы процесса и обоснование выбора условий процесса. Технология процесса
- 7.6.3. Синтезы на основе оксида углерода. Производство метанола. Теоретические основы процесса.
- Окисление изопропилбензола (кумола)
- Технологическая схема получения фенола и ацетона кумольным способом.
- 7.6.5. Биохимические производства. Особенности процессов биотехнологии.
- 7.6.5.1. Производство уксусной кислоты микробиологическим синтезом
- 7.6.5.2. Производство пищевых белков
- 8. Химико-технологические методы защиты окружающей среды
- 8.1. Утилизация и обезвреживание твердых отходов
- 8.2. Утилизация и обезвреживание жидких отходов
- 8.3. Обезвреживание газообразных отходов