Первичная переработка нефти

ПЕРЕЧЕНЬ  ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

 

Название	Формат	Кол-во
Принципиальная схема установки получения дизельного топлива	А-1	1
Технологическая схема получения дизельного топлива	А-1	1
Колонна ректификационная К-3. Сборочный чертёж	А-1	1
Деталировка узлов и деталей колонны ректификационной К-3	А-1	1
Таблица технико-экономические показатели	А-1	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ  УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

 

АТ	-	Атмосферная колонна.
БЛ	-	Бензин лёгкий.
БТ	-	Бензин тяжёлый.
ВХК	-	Воздушный конденсатор  холодильник.
ВХ	-	Воздушный холодильник.
ГВС	-	Газовоздушная смесь.
ДТ	-	Дизельное топливо.
Е	-	Ёмкость.
К	-	Колонна.
М	-	Молекулярный  вес.
Н	-	Насос.
ННПО	-	Нижневартовское нефтеперерабатывающее объединение.
НПЗ	-	Нефтеперерабатывающий завод.
поз.	-	Позиция.
СЗФ-ЗУ	-	Система дистанционного зажигания факела.
Т	-	Теплообменник.
ТУ	-	Технологическая установка.
Ф	-	Флегмовое число.
Х	-	Доохладитель.
F	-	Расход.
I	-	Интрапия.
К	-	Характеризующий фактор.
L	-	Уровень.
H	-	верхний.
L	-	нижний.
Р	-	Давление.
Q	-	Количество  тепла.
t	-	Температура.
ХI		Потенциальное содержание.
ρ	-	Плотность.
ϒ	-	Температурная поправка.

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Нефть - это природный жидкий горючий минерал, представляющий собой сложную смесь жидких углеводородов, в которой также растворены твердые углеводороды и смолистые вещества. Кроме того, она содержит сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. 
        Промышленная переработка нефти началась в середине ХIХ века. И если вначале целевыми продуктами были в основном осветительный керосин и масла, то научно-технический прогресс, выдвинувший на передний план двигатель внутреннего сгорания, потребовал большого количества бензина и дизельного топлива. Для увеличения глубины извлечения этих фракций была создана установка под названием «атмосферная трубчатка», сочетающая огневой нагреватель (трубчатую печь) и ректификационную колонну. После разгонки в ректификационной колонне получались следующие фракции: бензиновая, керосиновая, соляровая и мазут. Позже с целью увеличения выхода светлых продуктов атмосферная разгонка мазута была замещена вакуумной, что позволило получать вакуумные газойли (фр. 360-420°С, фр. 420-500°С) и гудрон.

Независимо  от сложности состава переработка  нефти начинается с перегонки.

          Смысл этого процесса довольно прост. Как и все другие соединения, любой жидкий углеводород нефти имеет свою температуру кипения, то есть температуру, выше которой он испаряется.

         Перегонка осуществляется в ректификационной колонне, которая представляет собой высокий цилиндр, перегороженный множеством, ректификационных тарелок. Их конструкция такова, что поднимающиеся вверх пары нефтепродуктов, могут частично конденсироваться, собираться на этих тарелках и по мере накопления на тарелке жидкой фазы сливаться вниз через специальные сливные устройства.

         Температура в ректификационной колонне снижается от куба к самой последней, верхней тарелке. Достаточно сделать отводы на разной высоте, чтобы получать фракции перегонки нефти, каждая из которых кипит в заданных температурных пределах. Фракция имеет свое конкретное назначение и в зависимости от него может быть широкой или узкой, то есть выкипать в интервале двухсот или двадцати градусов. И чем более узкие фракции необходимо получить, тем выше должны быть колонны. Тем больше в них должно быть тарелок, тем больше раз одни и те же молекулы должны, поднимаясь вверх с тарелки на тарелку, перейти из газовой фазы в жидкую и обратно.

 

 

 

 

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  РАЗДЕЛ

 

1.1 Назначение технологического процесса

 

Установка предназначена  для производства:

- бензина стабильного;

- дизельного  топлива летнего;

- дизельного  топлива зимнего для умеренной климатической зоны;

- дизельного  топлива зимнего для холодной  климатической зоны;

- дизельного топлива фирменного ДТ ТНК класс 4 вид 2000 СТО ТНК - ВР 004-2008.

Номинальная мощность действующего атмосферного блока АТ-1 - 300 тыс. т/год нефти.

Кубовый остаток перегонки нефти - (отбензиненная нефть) после охлаждения откачивается в нефтепровод КСПЗ - ЦСПН ОАО «СНГ»

 

Состав установки

 

Установка переработки  нефти состоит из следующих блоков: блока ёмкостей, блока атмосферной  перегонки нефти АТ-1, блока атмосферной перегонки АТ-2, блока сепаратора подготовки топливного газа, блока насосной станции по перекачке нефтепродуктов, блока товарного парка, узла налива нефтепродуктов, блока реагентов, узла учёта нефти и мазута (стабильной нефти) и блока факельного хозяйства.

 

Состав блока атмосферной перегонки

 

Блок АТ-1:

- блок колонн (атмосферная К-3 и отпарная К-4) с технологической насосной;

- блок теплообменников  - Т-1/1, 2, 3, 4;

- печь нагрева  нефти П-3;

- подогреватель  топливного газа Т-4;

- блок реагентов;

- промежуточный парк готовой продукции;

- площадка налива  нефтепродуктов;

          - дренажная ёмкость Е-13 с погружным насосом Н-13.

 

1.2 Описание технологической схемы

 

Атмосферный блок

 

Исходное сырье  – товарная нефть поступает из нефтепровода ОАО «СНГ»  с давлением 3-8 кгс/см² (PI-412) на узел учёта нефти FQI-1,2 и далее в сырьевые ёмкости КР-1, КР-2 и Е-15/1,2,3 общей вместимостью 440м². Уровень нефти в ёмкостях Е-15/1,2,3 автоматически поддерживается регулятором LCAHL-426, клапан которого установлен на линии подачи нефти в ёмкость. Минимальные (30%) и максимальные (80%) уровни в ёмкостях сигнализируются.

Уровень в ёмкостях КР-1,2 автоматически поддерживается одним общим регулятором LCAHL-424, т.к. ёмкости соединены между собой уравнительной линией. Минимальные и максимальные уровни в ёмкости сигнализируются.

Предусмотрена возможность  подачи некондиционного и дизельного топлива в КР-1, 2.

Из сырьевых емкостей нефть  забирается насосами Н-1/1, 2 и через задвижки с электроприводом 3-1, 3-2 подается в блоки атмосферной перегонки  АТ-1 и АТ-2.

Насосы Н-1/1,2 – центробежные, секционные с одинарным торцевым уплотнением.

Насосы защищены блокировками с автоматическим отключением  по следующим параметрам: повышение  температуры подшипников насосов 80°С, TISAH-204, 205 (насос Н-1/1), TISAH-206, 207 (насос Н-1/2).

Максимальная  температура подшипников 70°C сигнализируется. Снижение перепада давления между приемом и выкидом насоса до 20 кгс/см²: PDISL-100, PDISL-101.

После насосов  Н-1/1,2 нефть разделяется на два  потока – на атмосферный блок АТ-1 и на АТ-2.

Поток нефти  на блок АТ-1 с расходом 13,0-16,0 м³/ч, автоматически  поддерживаемый регулятором FICAHL-151,  и давлением 17-25 кгс/см² поступает на подогрев в теплообменники Т-1/1,2,3,4. Минимальный и максимальный расход нефти сигнализируется. Нагрев нефти в теплообменниках Т-1/1,2,3,4 осуществляется отбензиненной нефтью (мазутом). После теплообменников Т-1/1,2,3,4 поток подогретой нефти  с температурой до 200°С направляется через задвижку с электроприводом 3-9 двумя параллельными потоками в конвекционную часть змеевика  печи П-3. На каждом потоке контролируется расход и давление нефти, поступающей в печь: расход (FISAL-352, FISAL-353) в пределах 7-11м³/ч, давление (PISAL-391, PISAL-392) 8-20 кг/см².

Нагретая в  печи П-3 нефть в виде парожидкостной смеси с температурой до 334°С поступает на 4-ю тарелку атмосферной колонны

К-3. Колонна  предназначена для разделения нефти  методом ректификации на целевые  фракции светлых нефтепродуктов и мазут.

Колонна К-3 –  атмосферная ректификационная колонна с одной боковой отпарной колонной (стриппингом) К-4 для отбора фракции

180-300 (360) °С.

Основные параметры  работы колонны К-3:

- температура  верха до 152°С (поз. TIR - 110a);

- температура  низа до 324°С (поз. TIR - 110в);

- давление верха до 1,3 кгс/см² (поз. PR - 204a);

- давление низа  до 1,4 кгс/см² (поз. PR - 204в).

Температура верха  колонны К-3 регулируется подачей на 19-ю тарелку острого (испаряющегося орошения) от насосов Н-4/1, 2. Каскадное регулирование производится контуром ТС-100, клапан которого установлен на подаче орошения и таким образом регулирует расход с коррекцией по температуре верха колонны К-3.

С верха колонны  К-3 пары фракций НК-205 в смеси с  водяным паром и углеводородными  газами поступают по шлемовой трубе  на охлаждение и конденсацию в воздушные конденсаторы - холодильники ВКХ-1/1,2,3, работающие параллельно. Сконденсировавшаяся и охлажденная до температуры 60-90°С (TCA-103) фракция НК-205°С в смеси с растворенным и не сконденсировавшимися углеводородными газами и водой поступает в рефлюксную ёмкость Е-2. Перед рефлюксной ёмкостью установлен доохладитель Х-1/1 для дополнительного охлаждения фракции НК-205 в летний период. Температура фракции

НК-205 (TCA-130) после доохлодителя Х-1/1. Регулируется  клапаном подачи охлаждающей воды в Х-1/1.

Для защиты холодильников-конденсаторов  ВКХ-1/1,2,3 и бензинового тракта от коррозии в коллектор перед холодильниками подается 20% раствор нейтрализатора Геркулес 54505 и 20% раствор ингибитора коррозии Геркулес 30617.

Стабильный бензин из Е-2 насосом Н-4/1,2 подается на орошение верха колонны К-3 и на орошение верха колонны К-5, а балансовое количество по уровню в Е-2 через воздушный холодильник ВХ-1 откачивается с установки. После воздушного холодильника ВХ-1 бензин из двух атмосферных блоков с температурой не более 50°С поступает в ёмкости промпарка цеха: Е-1/2, Е - 11/1, 2; Е - 16, 17, 18.

БГС из ёмкостей Е-16, Е-17, Е-18 перекачивается насосами Н-18/1, 2 в ёмкости Е-1/1, Е-11/1, 2 оттуда поступает на прием автоматизированной системы налива АСН-1 и отгружается потребителям в автоцистерны.

Все ёмкости для бензина оборудованы дыхательными клапанами с огнепреградителями.

Фракция 180-300 (360) °С дизельного топлива выводится  по боковым перетокам с 11 и 13 тарелок  колонны К-3 поступает на верхнюю тарелку стриппинга К-4. Отпарная колонна – вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 426 мм и высотой 4342 мм.

Контактные  устройства – колпачковые тарелки.

Количество  тарелок - 6 шт.

Температура в  колонне 216-231°С контролируется TIR-110з.

Колонна К-4 работает без подачи греющего агента (пара) и  без рибойлера.

Отделение легкокипящих фракций происходит за счет снижения давления, т.к. пары из К-4 направляются в воздушные холодильники

ВХ-4/1,2, где на входе смешиваются с аналогичными парами из стриппинг-колонны К-6, конденсируются и поступают в сепаратор К-2.

Дизельное топливо  с низа колонны К-4 насосом Н-3/1, 2 по уровню в колонне LCAH-401 с расходом до 4 м³/ч (FI-121) подается на вход холодильника ВХ-2, где охлаждается до температуры 35-40°С и поступает в ёмкости Е-10/1, 2; Е-12/1, 2 в резервуары Р-1, Р-2, Р-3. Насос Н-3/1, 2 – центробежный нефтяной с двойным торцевым уплотнением. Насосы защищены блокировками с автоматическим отключением по повышению подшипников насосов до 80°С – TISAH-196,197. Максимальная температура 70°С сигнализируется.

 При объединении  потоков дизельного топлива с  колонн К-3 и К-5 объединенный поток  поступает в верхнюю часть стриппинг - колонны К-6.

Кубовой продукт  колонны К-3 – мазут (отбензиненная  нефть) с температурой до 340°С по уровню в колонне LCAH-400 с расходом 6-8 м³/ч подается в межтрубное пространство теплообменников Т-1/1, Т-1/2,

Т-1/3, Т-1/4 где  охлаждается до температуры  156°С (TIR-110a) за счет теплообмена с поступающей сырой нефтью. Насосы Н-2/1,2- центробежные, нефтяные с двойным торцевым уплотнением.