Областное государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение
«Томский политехнический техникум»
(ОГБПОУ «ТПТ»)
Пояснительная записка
Технологический процесс получения бензина из товарной нефти на нефтеперерабатывающем заводе
Выполнила студентка:
Зыбцева С.В.______________
Руководитель
Федоренко И.В________________
Томск
2021
Содержание
Введение
1. Общие сведения о районе работ
1.1 Назначение производственного объекта
1.2 Основные марки бензина, получаемые на НПЗ
2. Технико-Технологический раздел
2.1 Состав и характеристика оборудования НПЗ
2.2 Основные Этапы нефтепереработки
2.3 Технологический процесс получения бензина
2.4 Мероприятия по сокращению потерь при нефтепереработке
2.5 Расчет параметров оборудования
3. Охрана труда и окружающей среды
3.1 Промышленная безопасность и противопожарные мероприятия
3.2 Мероприятия по охране окружающей среды
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Актуальность данной темы обосновывается тем, что на сегодняшний день рост экономики и благосостояния граждан привел к росту автопарка страны, что повлекло за собой интенсивное потребление нефтепродуктов, причем нефтепродуктов высокого качества, на уровне мировых стандартов.
Как известно, самый распространённый вид топлива в России и во всем мире в целом это бензин. Реже встречается дизельное топливо. Данное топливо относится к светлым нефтепродуктам. Тем не менее, есть еще и темные нефтепродукты, не используемые в качестве автомобильного топлива, но имеющие широкое применение в народном хозяйстве - мазут, битум.
Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель, как горючий материал, сырье для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС).
С развитием автоиндустрии остро встала проблема производства бензина. Прямая перегонка нефти уже не могла удовлетворить потребность в бензине, не смотря на то, что добыча нефти постоянно наращивалась. Для получения автомобильного топлива возникла потребность в более современных методах переработки нефти. Таким образом рассмотрим в данной работе процесс производства бензина, произведем расчет используемого оборудования и обоснуем актуальность его применения.
Объект исследования : нефть и продукты нефтепереработки;
Предмет исследования: бензин;
Целью данной работы является изучение процесса производства бензина.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить процесс производства бензина и его свойства;
2. Определить виды бензина; арки, получаемые при нефтепереработке.
Методы работы: теоретическое изучение материалов о переработке нефтепродуктов, анализ полученных знаний, расчет параметров используемого оборудования.
Ожидаемый результат: курсовой проект на заданную тему.
1. Общие сведения о районе работ
1.1 Назначение производственного объекта
Технологические установки переработки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компоненты товарных нефтепродуктов. Они являются основой всех НПЗ. Здесь вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырьё для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья.
Установки первичной перегонки нефти получили название трубчатых. Соответственно, если установка рассчитана на перегонку нефти с отбором только светлых дистиллятов (бензин, керосин, дизельное топливо), кипящих до 350 °С, то ее называют атмосферной трубчатой (AT) установкой. Если установка рассчитана на перегонку только мазута под вакуумом, она называется вакуумной трубчатой (ВТ) установкой. В общем же случае, когда установка предназначена для полной, глубокой перегонки нефти, ее называют атмосферно-вакуумной трубчатой (АВТ) установкой. При комбинировании ее с блоком глубокого обессоливания нефти установку называют ЭЛОУ-АВТ .
Современные процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ - AT, ЭЛОУ -АВТ, ЭЛОУ-АВТ-вторичная перегонка и т.д.
В зависимости от направления использования фракций установки перегонки нефти принято именовать топливными, масляными или топливно-масляными и соответственно этому - варианты переработки нефти.
На современном НПЗ установки АВТ являются головными во всей технологической цепи переработки нефти и определяют мощность завода в целом. Общее число дистиллятов, выделяемых из нефти на АВТ, колеблется от 7 до 10, и каждый из них направляется на дальнейшие технологические операции (очистка, облагораживание химического состава, каталитическая переработка).
1.2 Основные марки бензина, получаемые на НПЗ
бензин нефтеперерабатывающий завод
Не секрет, бензиновое горючее производят из нефти. Однако, прежде чем стать полноценным топливом, нефть перерабатывается на специализированных заводах. Также конечный продукт обязательно должен соответствовать экологическим стандартам безопасности и качества. Для того, чтобы получаемый продукт соответствовал всем стандартам и нормам качества его очищают и присаживают специальными добавками. В результате такого очищения, продукт приобретает горючесть, испаряемость, нужную детонационную стойкость, окислительную активность и минимум токсинов в выхлопе.
Известно, что для каждой марки топлива существует свой ГОСТ, отходить от которого производители не имеют права. Все бензины являются неэтилированными (без добавления металлсодержащих присадок).
Ниже предлагаем рассмотреть основные марки бензина на сегодняшний день, производимые на НПЗ, согласно утвержденным ГОСТ Р 51105-97 и ГОСТ Р 51866-2002 (с изменениями):
· АИ 80. Используется в качестве топлива для грузового транспорта;
· АИ 92. Пока еще самый «ходовой» вид горючего для легковых машин;
· АИ 95. Премиальная марка;
· АИ 98. Высокооктановое топливо для автомобилей с изменяемой фазой газораспределения и турбонаддувом;
· АИ 100. Бензин с наивысшими антидетонационными характеристиками. Изначально разрабатывался для гоночных суперкаров. Применяется редко, но присутствует на многих заправках;
· Кроме того, есть брендированные (премиальные) виды топлива
Таковы основные марки бензинов, которые можно найти на современных заправках, и сфера их применения.
Основные пункты различия
Как мы знаем, помимо области применения, бензины различаются по экологическому классу: от К2 до К5 (топливо ниже 5 класса в России запрещено, но мера часто нарушается), химическому составу, детонационной стойкости (октановое число) и физическим свойствам.
Предлагаем изучить таблицу характеристик основных современных марок бензина.
Таблица 1. Характеристика основных марок бензина
Как вы могли заметить , марка бензина АИ 92 по ГОСТ сильнее перекликается с АИ 80, а АИ 95 - с АИ 98. Дело в том, что цифры в маркировке означают октановое число или детонационную стойкость топлива. Об этом более подробно скажем ниже.
Аббревиатура «АИ» означает, что октановое число было установлено исследовательским методом. Он предполагает тестирование смеси при средних нагрузках мотора.
Как вы уже должны были понять, цифры в маркировке бензина сортируют марки бензина не по годам, а по степени сжатия, после которого происходит детонация. Чем выше ОЧ, тем активнее бензиновая смесь сопротивляется детонации (отсрочка по времени между искрой и взрывом).
Соответственно движки, которым нужно высокооктановое горючее, не должны быть заправлены низкооктановым, и наоборот. В противном случае это приведет к повышенному износу агрегатов, образованию нагара, сильному расходу топлива и другим негативным последствиям.
Бензин, который получается после перегонки нефти, имеет ОЧ на уровне 60 единиц. Поднять число помогают спиртовые и эфирные присадки (оксигенаты). Их еще называют антидетонаторами.
2. Технико-технологический раздел
2.1 Состав и характеристика оборудования НПЗ
Как сказано выше, нефтепродукты получают из сырой нефти путем её переработки. Происходит этот процесс на нефтеперерабатывающих заводах с помощью специального оборудования для нефтяного сырья и попутного газа.
Процесс переработки делится на первичный и вторичный. Какое оборудование для нефтепереработки используется на нефтехимических предприятиях, занимающихся производством нефтепродуктов более детально рассмотрим ниже.
Основным технологическим оборудованием установки по первичной переработке нефти является:
1.Ректификационная колонна К-1 (отпарная или эвапарационная). Предназначена для отделения легких фракции бензина из нефти;
2.Ректификационная колонна К-2. Предназначена для разделения отбензиненной нефти на фракции тяжелого бензина, керосина, дизельного топлива, легроина и мазута;
3.Нагревательная печь П-1. Служит для нагревания нефти с температурой 190-200 0 С до температуры 360-370 0 С;
4.Теплообменники. Служат для нагревания нефти до температуры 190-200 0 С за счет тепла отходящих фракции из колонны К-2, в зависимости технологических схем количество теплообмеников бывает от 8 до 24 штук, в зависимости от конструкции применяют теплообменники типа «труба в трубе», кожухотрубчатые или пластинчатые.
5.Насосы подачи сырья на установку. Применяются как правило центробежные консольного типа с двойным торцовым уплотнением или центробежные герметичные насосы.
6.Насосы подачи отбензиненной нефти через нагревательную печь П-1 в колонну К-2.
7.Насосы подачи «острого» орошения бензином в К-1 и откачки «легкого» бензина с установки.
8.Насосы подачи «острого» орошения бензином в К-2 и откачки «тяжелого» бензина с установки.
9.Насосы подачи циркуляционного орошения керосина К-2.
10.Насосы подачи циркуляционного орошения диз. топлива К-2.
11.Насосы вывода фракции керосина с установки.
12.Насосы вывода фракции диз. топлива с установки.
13.Насосы вывода мазута с установки.
14.Аппараты воздушного охлаждения (АВЗ, АВГ, АВО и т.п.), служат для конденсации паров бензина поступающих из колонн К-1 и К-2.
15.Емкостное оборудование, служащее для промежуточного сбора нефтипродуктов.
16.Электродегидраторы. Входят в состав ЭЛОУ, служат для отделения воды и солей от нефти.
Путем точного контроля температуры, давления, а также потоков жидкостей и паров разработаны методы сверхтонкого фракционирования. Эти колонны достигают высоты 60 м и выше и позволяют разделять химические соединения, т. кип. которых отличается менее чем на 6?С. Они изолированы от внешних атмосферных воздействий, а все этапы дистилляции автоматически контролируются. Процессы в некоторых таких колоннах происходят в условиях высоких давлений, в других - при давлениях, близких к атмосферному; аналогично температуры изменяются от экстремально высоких до значений ниже - 18?С.
Ректификационная колонна предназначена для разделения сырья (нефти) на фракции для получения прямогонного бензина, фракций керосина и дизельного топлива, мазута, способом многократного испарения-конденсации (ректификации).
Ректификационная колонна представляет собой аппарат колонного типа. Диаметр, высота, конструктивные размеры аппарата определяются расчетом исходя из объема переработки сырья. Внутри колонны находятся контактные устройства (тарелки), тип и количество, которых определены расчетом. По конструктивному исполнению бывают: клапанные, ситчатые, колпачковые, желобчатые, S-образные.
Рис 1 - Принципиальная технологическая схема ЭЛОУ-АВТ:
1 - резервуар с нефтью;
2 - электродегидраторы;
3, 4 и 5 - отбензинивающая, атмосферная и вакуумная колонны;
6 - стриппинги; 7 и 8 - колонны стабилизации и вторичной перегонки;
9, 10 - атмосферная и вакуумная печи;
Для сбора жидкости колонна оборудуется «карманами». Для ввода циркуляционных орошении, «острого» орошения, подачи пара вниз колонны применяются распределители жидкости, такие как: перфорированная плита, плита с патрубками, плита с наклонными отражателями и напорный маточник-распределитель. Выбор типа распределителя зависит от диаметра колонны, типа насадки, расхода орошения и других факторов. Ниже приведена принципиальная технологическая схема ЭЛОУ- АВТ.