Проект реконструкции цеха первичной переработки нефти и получения битума на ОАО «Сургутнефтегаз»

Содержание

стр.

 

Реферат

Проект реконструкции цеха первичной  переработки нефти и получения  битума на ОАО «Сургутнефтегаз».

 

Стр. 139, Рис. 46, Табл. 35, Черт. 4

 

Реконструкция, нефть, бензин, соляр, керосин, биткм, технлоогическая схема, трубчатая печь, теплообмен, ректификация, автоматизация, экономический эффект.

 

Обоснована реконструкция цеха, в связи с необходимостью замены трубчатых печей П-1 и П-3 на одну более производительную.

Выполнены расчеты:

• материальных потоков;
• тепловых и материальных балансов;
• расчет трубчатой печи;
• потбор измерительных приборов и схем автоматизации;
• эколго-экономического эффекта.

Приведены рекомендации, для дальнейшей стабильной работы установки.

Введение

Один чудак из партии геологов

Сказал мне, вылив грязь из сапога:

"Послал  же бог на голову нам олухов!

Откуда нефть  – когда кругом тайга?

И деньга вам  отпущены - на тыщи те

Построить детский сад на берегу:

Вы ничего в  Тюмени не отыщите –

В болото вы вгоняете деньгу"

В. Высоцкий

 

Значение нефти и газа для  энергетики, транспорта, обороны страны, для разнообразных отраслей промышленности и для удовлетворения бытовых нужд населения в наш век исключительно велико. Нефть и газ играют решающую роль в развитии экономики любой страны. Природный газ—очень удобное для транспортировки по трубопроводам и сжигания, дешевое энергетическое и бытовое топливо. Из нефти вырабатываются все виды жидкого топлива: бензины, керосины, реактивные и дизельные сорта горючего— для двигателей внутреннего сгорания, мазуты — для газовых турбин и котельных установок. Из более высококипящих фракций нефти вырабатывается огромный ассортимент смазочных и специальных масел и консистентных смазок. Из нефти вырабатываются также парафин, сажа для резиновой промышленности, нефтяной кокс, многочисленные марки битумов для дорожного строительства и многие другие товарные продукты.

Вторичная переработка нефтяного  и газового сырья получила ныне название нефтехимического синтеза. Уже в настоящее время 25% мировой химической продукции выпускается на основе нефти и углеводородных газов. Ближайшие перспективы развития нефтехимической промышленности исключительно благоприятны как по масштабам производства, так и по безграничному разнообразию промежуточных и конечных продуктов синтеза.

К нефтехимической продукции относятся: пластические массы, синтетические каучуки и смолы, синтетические волокна, синтетические моющие средства и поверхностно-активные вещества, некоторые химические удобрения, присадки к топливам и маслам, синтетические смазочные масла, белково-витаминные концентраты, многочисленные индивидуальные органические вещества: спирты, кислоты, альдегиды, кетоны, хлорпроизводные эфиры, гликоли, полигликоли, глицерин и другие, применяющиеся в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и в быту.

Все вышесказанное в полной мере относится к проблемам переработки  нефти в северных районах России. Одним из нефтеперерабатывающих  районов является сургутский нефтеносный район, представляющий из себя крупное подземное поднятие со сводами и впадинами, окружающих его. Около 30 000 квадратных километров приходится на Сургутский свод. На сегодняшний день там разрабатывается более десятка месторождений: Карьунское , Быстринское, Лянторское, Федеровское, Камарьинское, Солкинское, Западно-Солкинское, Вачемское и другие.

Цех (установка) первичной переработки  нефти и получения битума (ЦППНиПБ) [1] был заложен в 1981 году в 40 километрах северо-западнее от г. Сургута и предназначался для получения дорожного битума. В 1987 году установка претерпела реконструкцию, так как по выполненному проекту (ВНИПИНефтепромхим г. Казань) на установке были установлены ректификационные колонны: для атмосферной перегонки с 19-ю тарелками (диаметр 1,0 м) и вакуумной перегонки – с 15-ю тарелками (диаметр 1,0 м), что не обеспечивало получения продуктов заданного качества.

В 1991 г. БашНИИ НП была произведена  реконструкция цеха по увеличению производительности до 118,8 тыс.т/год нефти (на 18,2% выше проектной), производства битума – 38,0 тыс.т/год (на 12,7% выше проектной), отбора суммы светлых нефтепродуктов – 34% на нефть (33% по проекту) и улучшению их качества.

В 1988 г. НИИГипровостокнефть была произведена  реконструкция цеха по режиму работы, что позволило получать на установке дизельное топливо (зимнее и летнее), бензиновую фракцию (для промывки нефтяных скважин), а также повысить качество всех получаемых продуктов.

Сегодня комплексная установка  первичной переработки нефти  и производства битумов (ЦППНиПБ) предназначена для выработки дорожных битумов из нефти Лянторского месторождения и в небольших количествах битумов строительных марок. Также попутно получают летнее и зимнее дизельное топливо, бензиновую фракцию, которую используют для промывки нефтяных скважин.

В состав установки входят:

1. Блок подготовки нефти к переработке для глубокого обессоливания и обезвоживания нефти.
2. Блок атмосферно-вакуумной перегонки нефти.
3. Блоки получения окисленных битумов в реакторах  непрерывного действия колонного типа и периодического действия в реакторах бескомпрессорного окисления.
4. Емкости для приема и хранения битумов, дизельного топлива, бензиновой фракции, газойлей.
5. Наливная эстакада для отгрузки готовой продукции в автоцистерны.
6. Технологическая воздушная компрессорная.
7. Компрессорная воздуха КИП.
8. Система оборотного водоснабжения включающая в себя градирню и насосы для циркуляции охлаждающей воды.

 

Целью данного проекта является реконструкция цеха первичной переработки  нефти и получения битума.

1. Основы первичной переработки сибирских нефтей. Аналитический обзор

1. Характеристика сырья

Нефти различных месторождений  и даже в пределах одного месторождения могут значительно отличаться друг от друга по химическому и фракционному составу, а также по содержанию серы, парафина и смол. В разное время предлагались различные химические, генетические, промышленные и товарные классификации нефтей. В настоящее время действует технологическая классификация нефтей СССР (ГОСТ 912—66). Согласно этой классификации все нефти оцениваются по следующим показателям:

• содержание серы в нефтях и нефтепродуктах;
• потенциальное содержание фракций, перегоняющихся до 350 °С;
• потенциальное содержание и качество базовых масел;
• содержание парафина и возможность получения реактивных, дизельных зимних или летних топлив и дистиллятных базовых масел с депарафинизацией или без нее.

 

Сырьем установки является сырая  нефть которая должна соответствовать  требованиям ГОСТ 9965-76 и иметь  следующие физико-химические показатели (табл. 1)

Физико-химические показатели нефти. Таблица 1

№ п/п	Наименование  показателя	Норма для групп			Сырье
		I	II	III	приход	обработанное
1.	Концентрация хлористых  солей, мг/дм3 не более	100	300	900	39.3	5.3
2.	Массовая доля воды, % не более	0.5	1.0	1.0	0.12	отс.
3.	Массовая доля механических примесей, % не более	0.05	0.05	0.05	0.048
4.	Давление насыщенных паров, кПа (мм.рт.ст.) не более	66.7 (500)	66.7 (500)	66.7 (500)

 

Классификация нефтей на классы и  типы. Таблица 2

№ п/п	Показатели	Норма	Сырье
1.	Массовая доля общей  серы, %
	1 – малосернистые	до 0.60
	2 – сернистые	0.61 – 1.80	0.99
	3 – высокосернистые	более 1.80
2.	Плотность при 20°С, кг/см3
	1 – легкие	до 850
	2 – средние	851 – 885	880
	3 – тяжелые	более 885

 

В зависимости  от массовой доли серы-нефти, от плотности при 20°С подразделяют на классы и типы, которые приведены в таб.2.

По содержанию фракций до 350 °С нефти  делятся на три типа (Лянторской –  44,7%):

• Т₁—не менее 45%;
• Т₂—30—44,9%;
• Т₃— менее 30%.

По потенциальному содержанию базовых  масел все нефти делятся на четыре группы (Лянторской – 21%):

• М₁—не менее 25% в расчете на нефть;
• М₂— 15—25% в расчете на нефть и не менее 45% в расчете на мазут;
• М₃—15—25% в расчете на нефть и 30—45% в расчете на мазут;
• М₄—менее 15% в расчете на нефть.

Кроме того, все нефти делятся  по качеству базовых масел, оцениваемому индексом вязкости, еще на две подгруппы (Лянторской – 79):

• И₁ — индекс вязкости выше 85;
• И₂ — индекс вязкости 40—85.

По содержанию парафина нефти делятся  на три вида (Лянторской – 2,4%):

• П₁—мало парафиновые (не выше 1,5%);
• П₂—парафиновые (1,51—6,0%);
• П₃—высоко парафиновые (более 6%).

Кроме того, указывается для каждого  вида, какие продукты можно получать без депарафинизации или с применением депарафинизации. Так, из нефти, отнесенной к виду П₁ можно получать реактивное топливо, дизельное зимнее топливо и дистиллятные базовые масла без депарафинизации.

Краткая характеристика некоторых  нефтей СССР. Таблица 3

Месторождение	Содержание, вес. %				Коксуемость1 вес. %	Выход фракций бъемн., %
	серы	смол	асфальтенов	парафинов		до 200 °С	до 300 °С	ДО 350 °С
Биби-Эйбатское (Баку)	0,18	18	—	0,5	1,7	21,4	47,7
Ново-грозненское	0,20	4,5	0,9	9,0	—	21,9	38,9	—
Яринское (Пермская область)	0,54	6,17	Отсутствие	5,5	1,28	30,8	49,0	—
Западно-Тэбукское (Коми АССР)	0,7	13.7	1,54	3,75	3,71	25,5	49.5	—
Арланское (Башкирская АССР)	2,84	20,3	5,2	4,7	7,7	18,0	39,7	—
Ромашкинское (Татарская АССР)	1,62	11,60	4,16	4,97	5,85	22,4	46,0	—
Усть-Балыкское (Западная Сибирь)	1,77	15,44	2,56	1,24	4,43	18,5	—	42,3
Самотлорское (Западная Сибирь)	0,92	10,2	1,67	2,4	—	30,0	—	60,2
Лянторская	0,99	13,2	2,8	2,4	—	17,22	32,04	40,34
Охинское (Сахалин)	0,3	17,2	1,33	0,92	3,65	7,2	—	40,5
Долинское (УССР)	0,45	13,0	0,4	4,0	—	31,1	50,2	—
Речицкое (Белорусская ССР)	0,32	7,04	0.11	9,51	2,6	26,4	—	52,2
Котур-Тэпе (Туркменская ССР)	0,27	6,4	0,73	6,45	2.76	17,9	—	46,7
Жетыбайское (Мангышлак)	0,2	11,0	0,3	20,1	1,79	19,5	—	40,5

 

Используя эту классификацию, для любой промышленной нефти можно составить шифр. Так например, Лянторская нефть получает шифр IIТ₂М₃И₂П₂.

Физико-химическая характеристика Лянторской нефти. Таблица 4

№ п/п	Наименование  показателей	Значение
1.	Плотность при 20°С, г/см3	0.8943
2.	Содержание серы, % масс.	1.11
3.	Вязкость при 20°С см2/сек	35.84
4.	Молекулярная масса	281
5.	Вязкость при 50°С см2/сек	11.75
6.	Температура застывания, °С:
	с обработкой	-40
	без обработки	-39
7.	Содержание соединений, % масс.
	парафинов	2.4
	асфальтенов	2.8
	селикагелевых смол	13.2

 

Фракционный состав и физический свойства сырья. Таблица 5

Температура кипения фракции при 760 мм.рт.ст.	Выход на нефть, % вес.		Плотность г/см3	Молекулярная масса
	отдельных фракций	суммарный
C3H8	0,02	0,02		44
i-C4H10	0,06	0,08	0,5572	58
n-C4H10	0,04	0,12	0,5788	58
i-C5H12	0,33	0,45	0,6196	72
n-C5H12	0,10	0,55	0,6262	72
36-62	0,32	0,87	0,6670
62-70	0,83	1,70	0,6921
70-80	0,70	2,40	0,7164
80-90	1,23	3,63	0,7263
90-100	1,25	4,88	0,7391
100-110	1,25	6,13	0,7506	108
110-120	1,06	7,19	0,7528	111
120-130	1,37	8,50	0,7639	115
130-140	1,41	9,97	0,7742	118
140-150	1,09	11,06	0,7825	125
150-160	1,28	12,34	0,7901	129
160-170	1,27	13,61	0,7966	135
170-180	1,17	14,78	0,8046	142
180-190	1,12	15,90	0,8126	148
190-200	1,32	17,22	0,8188	155
200-210	1,40	18,62	0,8341	158
210-220	1,11	19,73	0,8407	170
220-230	1,27	21,00	0,8457	180
230-240	1,38	22,38	0,8497	185
240-250	1,51	23,89	0,8541	194
250-260	1,53	25,42	0,8591	202
260-270	1,78	27,20	0,8593	210
270-280	1,51	28,71	0,8672	221
280-290	1,46	30,17	0,8676	230
290-300	1,87	32,04	0,8684	237
300-310	1,60	33,64	0,8688	244
310-320	1,73	35,73	0,8757	259
330-340	1,87	38,81	0,8957	280
340-350	1,53	40,34	0,8963	291
350-360	1,54	41,88	0,8990	295
360-370	1,61	43,49	0,9006	305
370-380	1,74	45,23	0,9038	314
380-390	1,49	46,72	0,9054	322
390-400	1,70	48,42	0,9055	334
400-425	5,90	54,32	0,9168	370
425-450	5,30	59,62	0,9231	401
450-475	4,70	64,32	0,9304	425
475-500	3,35	67,67	0,9376	450
500-выше	32,33	100,0	0,9936	768