Технология прямой перегонки нефти

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Белорусский государственный экономический

университет»

 

 

Кафедра технологии важнейших

отраслей промышленности

 

 

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: технология прямой перегонки нефти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент

ФМ, 1 курс, ДКП-2   (подпись)    А.В.Булавко 

   (дата) 

 

Руководитель

канд. техн. наук             (подпись)       В.А.Тарасевич 

 (дата)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МИНСК, 2014

 

РЕФЕРАТ

 

Индивидуальная работа: 15 страниц,4 рисунка

 

НЕФТЬ,КЕРОСИН,ГАЗОЙЛЬ,ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ,УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

Изучена и описана технология прямой перегонки нефти. Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

Для выявления путей и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы (переход, ход). Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………4

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА……………………………………………………...4

1.1.ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУЧАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ – КЕРОСИН, ГАЗОЙЛЬ……………………………………………………………………………….4

1.2.ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ – НЕФТИ…………………………......................................................................................6

1.3.ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ………………………………………………………………………………….6

2.ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ ПРОЦЕССА ПРЯМОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ……………………………………….9

3.УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРЯМОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ………………………………………11

 

4.СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА И ЕЕ АНАЛИЗ…………………………12

 

5.АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССА……………………………………….....................................14

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………..14

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………15

 

 

 

1.ОПИСАНИЕ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА

 

Основной частью любой системы производственного процесса является технология производства, при реализации которой достигается цель производства – выпуск продукции. Продукция, ее вид и качество служат основной причиной создания любого производства, реализации любой технологии, поэтому изучение технологии необходимо начинать с характеристики выпускаемой продукции.

 

 

1. Характеристика получаемой продукции

 

Продукты получаемые при прямой перегонке нефти:

 

1)Кероси́н —горючая смесь жидких углеводородов (от C8 доC15) с температурой кипения в интервале 150—250 °C, прозрачная, бесцветная (или слегка желтоватая), слегка маслянистая на ощупь, получаемая путём прямой перегонки или ректификации нефти.

 

Основные области применения:

 

1. Авиационный керосин, или авиакеросин, служит в турбовинтовых и турбореактивных двигателях летательных аппаратов не только топливом, но также хладагентом и применяется для смазывания деталей топливных систем. Поэтому он должен обладать хорошими противоизносными (характеризуют уменьшение изнашивания трущихся поверхностей в присутствии топлива) и низкотемпературными свойствами, высокой термоокислительной стабильностью и большой удельной теплотой сгорания.

 

2. Ракетное топливо. Керосин применяется в ракетной технике в качестве углеводородного горючего и одновременно рабочего тела гидромашин. Использование керосина в ракетных двигателях было предложено Циолковским в 1914 году. В паре с жидким кислородом используется на нижних ступенях многих РН: советских — «Союз», «Молния», «Зенит», «Энергия»; американских — серий «Дельта» и «Атлас». Для повышения плотности, и, тем самым, эффективности ракетной системы, топливо часто переохлаждают. В СССР в ряде случаев использовался синтетический заменитель керосина, синтин, позволявший поднять эффективность работы двигателя, разработанного под керосин, без существенных изменений в конструкции.

 

 

3. Технический керосин используют как сырьё для пиролитического получения этилена, пропилена и ароматических углеводородов, в качестве топлива в основном при обжиге стеклянных и фарфоровых изделий, как растворитель при промывке механизмов и деталей. Деароматизированный путём глубокого гидрирования керосин (содержит не более 7 % ароматических углеводородов) — растворитель в производстве ПВХ полимеризацией в растворе. В керосин, используемый в моечных машинах, для предупреждения накопления зарядов статического электричества добавляют присадки, содержащие соли магния и хрома.
4. Осветительный керосин. Керосин такого типа в основном применяют в керосиновых или в калильных лампах, а также в качестве топлива (керогаз, керосинка, примус) и растворителя. Качество такого керосина в лампах определяется в основном высотой некоптящего пламени. Существенное влияние на высоту некоптящего пламени оказывает само качество и состав керосина. Улучшению качеств керосина может содействовать гидроочистка. Нормы характеристик осветительных керосинов задаются стандартами ГОСТ 11128-65 «Керосин осветительный из сернистых нефтей» и ГОСТ 4753-68 «Керосин осветительный», по последнему стандарту показатели следующие:

Показатель	КО-30	КО-25	КО-22	КО-20
Плотн., (при 20 °C), г/см3, не более	0,790	0,805	0,805	0,830
Фракционный состав, °C	выкипает, % по объему, не менее
20	200	—	—	—
25	200	—	200	—
80	—	—	—	270
Конец кипения, не выше	280	300	280	310
Т. вспышки, °C, не ниже	48	40	40	40
Т. помутнения, °C, не выше	−15	−15	−15	−12
Содержание S, % по массе, не более	0,003	0,003	0,003	0,003
Кислотное число, не более	1,3	1,3	1,3	1,3

 

Рис.1 Нормы показателей осветительного керосина

 

5. Автотракторный керосин. Трактор СХТЗ 15/30, большой топливный бак — для керосина, малый — для бензина. На двигателе видны свечи зажигания. На заре развития двигателей внутреннего сгорания керосин широко применялся как топливо для дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Однако октановое число керосина низкое (ниже 50), поэтому двигатели были с низкой степенью сжатия (4,0-4,5, не более). Так как испаряемость керосина хуже, чем у бензина, запустить холодный двигатель было сложнее. Поэтому тракторы первой половины XX века, работавшие на керосине имели дополнительный (малый) бензиновый топливный бак. Холодный двигатель запускался на бензине, после его прогрева до рабочей температуры тракторист переключал карбюратор на керосин.

 

2)Газо́йль — продукт переработки нефти, смесь жидких углеводородов, преимущественно с количеством атомов углерода от 10 до 40 (додекана, декана и других), и примесей (главным образом серо-, азот- и кислородсодержащих) с пределами выкипания 200—500 °C и молекулярной массой 50—500 г/моль.

 

Применение:

 

1. Атмосферный газойль (облагороженный) — один из компонентов дизельного топлива (до 15 % в составе ДТ).

 

2. Вакуумный газойль — сырьё для каталитического крекинга и гидрокрекинга.

 

3. Крекинговый газойль — газойль, полученный при гидрокрекинге и каталитическом крекинге вакуумного газойля, а также при термическом крекинге и коксовании нефтяных остатков. Он делится на легкий газойль с пределами выкипания 200—360 °C и тяжелый газойль с пределами выкипания 360—500 °C. Первый после облагораживания (что снижает количество гетероатомных соединений) используется в качестве добавки в дизельное топливо, второй как разжижающий компонент в топочный мазут для отопительных котлов.

 

2. Характеристика используемого сырья

 

Сырьем для прямой перегонки является нефть. Нефть является жидким горючим ископаемым. Она залегает обычно на глубине 1,2—2 км и более в пористых или трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках). Нефть представляет собой маслянистую жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета со специфическим запахом, плотностью 0,65—1,05 г/см3. По составу нефть представляет собой сложную смесь углеводородов, главным образом парафиновых и нафтеновых, в меньшей степени — ароматических. Ее элементный состав (массовая доля, %): углерод (С) — 82—87, водород (Н) — 11—14, сера (S) — 0,1—5,5.

 

3. Характеристика технологии производства продукции

 

Процесс прямой перегонки основан на явлениях испарения и конденсации смеси веществ с различными температурами кипения.

Кипение смеси начинается при температуре, равной средней температуре кипения составных частей. При этом в парообразную фазу переходят преимущественно легкие низкокипящие компоненты (имеющие меньшую плотность и кипящие при более низких температурах), а в жидкой фазе остаются высококипящие (имеющие большую плотность и кипящие при более высоких температурах). Если образовавшуюся парообразную фазу отвести и охладить, из нее конденсируется жидкая. В нее перейдут главным образом высококипящие (тяжелые) компоненты, а в парообразной фазе останутся легкие.

Таким образом, из исходной смеси получают три фракции. Одна из них, оставшаяся жидкой при кипении, содержит преимущественно высококипящие компоненты; вторая, сконденсировавшаяся, имеет состав, близкий к составу исходной смеси; третья, парообразная, содержит в основном низкокипящие компоненты.

За счет однократных (перегонка) либо многократных (ректификация) процессов кипения и конденсации полученных фракций можно добиться достаточно полного разделения низко- и высококипящих компонентов.

Технологический процесс прямой перегонки нефти (рис.1) состоит из четырех основных операций: нагрева смеси, испарения, конденсации и охлаждения полученных фракций.

Рис.2 Схема одноступенчатой перегонки нефти

 

В зависимости от глубины переработки нефти установки перегонки подразделяются на два вида:

• одноступенчатые, работающие при атмосферном давле нии (AT);

• двухступенчатые (атмосферно-вакуумные) (АВТ), в которых первая ступень, как правило, работает при атмосферном давлении, а другая — при давлении ниже атмосферного (5—8 кПа).

При двухступенчатой перегонке нефть предварительно обессоливают и обезвоживают, затем нагревают в трубчатой печи первой ступени до температуры 300—350 ° С (на 25—30 °С выше температуры кипения). Разделение нефти на фракции производят в ректификационной колонне, которая представляет собой цилиндрический аппарат высотой 25—55 м и диаметром 5—7 м. Предварительно нагретую нефть подают в нижнюю часть колонны. Здесь нефть закипает и разделяется на две фазы: парообразную и жидкую. Жидкие продукты стекают вниз, а пары поднимаются вверх по колонне. В верхнюю часть колонны подается орошающая жидкость (флегма). Поднимающиеся снизу пары многократно контактируют по высоте колонны со стекающей жидкой фазой. Встречаясь с поднимающимися горячими парами, орошающая колонну жидкость нагревается и частично испаряется. Пары, отдавая ей теплоту, конденсируются, и конденсат стекает в нижнюю часть колонны. По мере подъема паров их температура уменьшается, при этом стекающая вниз флегма все более обогащается тяжелыми фракциями, поднимающиеся пары — легкими. Внизу колонны собирается жидкость, содержащая наиболее тяжелые фракции (мазут). Мазут сливается из нижней части колонны и охлаждается в теплообменниках, нагревая при этом подаваемую в колонну нефть.

Для поддержания процесса кипения в ректификационную колонну подается перегретый пар, который уносит с собой остатки легких фракций, не испарившихся ранее. Самая легкая бензиновая фракция при температуре 180—200 ° С отводится из колонны в виде паров в конденсатор и отделяется от воды в сепараторе. Часть бензиновой фракции возвращается в колонну для орошения.