Характеристика нефти и ее фракций.

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение……………………………………………………….………………
1.	Характеристика нефти и фракций из нее …………………….……………..
2.	Обоснование ассортимента получаемых фракций…………….……………
3.	Выбор и обоснование схемы ЭЛОУ-АВТ …………………….…………….
4.	Принципиальная технологическая схема установки и ее краткое описание ……………………………………………………………………………..
5.	Основное оборудование установки и условия его эксплуатации …………
6.	Технологический расчет установки ………..………………………………..
7.	Список литературных источников………………………………………..….

ВВЕДЕНИЕ

Нефть является полезным ископаемым, добываемым из недр земли, и представляет собой горючую маслянистую жидкость, цвет которой колеблется от красно - коричневого до почти черного. Нефть является сложной смесью углеводородов с примесью кислород-, сера-, азот- и иных гетероорганических веществ.

Из нефти производится широкий спектр разнообразных нефтепродуктов: топлив, масел и различных химических веществ. Их получению предшествует первичная переработка нефти, реализующаяся на установках ЭЛОУ-АВТ. На этих установках нефть подготавливается к переработке, подвергаясь очистке от нежелательных примесей, и разгоняется на узкие фракции, пригодные к дальнейшей переработке на установках вторичной переработки нефти. Ассортимент фракций, получаемых на АВТ определяется в первую очередь свойствами нефти и ее отдельных фракций, а также содержанием этих фракций.

Возрастающая мощность строящихся и проектируемых НПЗ требует комплектования их минимальным числом технологических установок, что снижает капиталовложения, сокращает сроки строительства заводов. Решение этой задачи достигается повышением производительности технологических установок и комбинированием процессов на одной установке.

Экономически выгодно комбинирование АВТили АТ с ЭЛОУ. В результате комбинирования достигается экономия топлива, электроэнергии, пара и капитальных затрат.

Установка ЭЛОУ-АТ предназначена для переработки сернистой нефти, включая вторичную перегонку широкой бензиновой фракции. При увеличении мощности такой установки снижаются удельные капиталовложения и расход металла, производительность труда увеличивается.

Установка ЭЛОУ-АВТ осуществляет процессы обезвоживания и обессоливания нефти, ее атмосферно-вакуумную перегонку и вторичную перегонку бензина. Данная установка позволяет осуществить более глубокую переработку нефти, чемна ЭЛОУ-АТ, получить большее число нефтепродуктов.

Комбинированные установки подобного типа позволяют сократить число технологических установок, тем самым, уменьшив занимаемую площадь, сократить длину трубопроводов и количество обслуживающей их аппаратуры.

В курсовом проекте произведен выбор и обоснование схемы установки ЭЛОУ-АВТ производительностью 10 млн. тгод, предназначенной для переработки Марковской нефти (Осинского горизонта).

ХАРАКТЕРИСТИКА НЕФТИ И ЕЕ ФРАКЦИЙ.

В таблицах 1.1 - 1.10 приведены данные о физико-химических характеристиках Марковской нефти (Осинского горизонта, скважина №8), служащие исходным материалом для проектирования установки первичной переработки этой нефти.

Таблица 1.1

Физико-химические характеристики нефти

	М	n₂₀, мм²/с	n₅₀, мм²/с	Температура застывания, ^оС	Температура вспышки в закрытом тигле, ^оС	Давление насыщенных паров, мм рт. ст.
с обработкой	без обработки	при 38^оС	при 50^оС
0,8065		4,09	2,44	-42	-36	Ниже -30

Продолжение табл. 1.1

Парафины	Содержание, % мас.	Кислотное число, мг КОН на 1г нефти	Зольность, %мас.	Коксуемость, %мас.	Выход фракций, % мас.
содержание, % мас.	температура плавления, ^оС	серы	азота	смол сернокислотных	смол силикагелевых	асфальтенов	нафтеновых кислот	фенолов	до 200^оС	до 350^оС
1,12		0,89	0,02	9,0	4,46	следы	-	-	0,10	-	0,35	30,9	60,9

Таблица 1.2

Состав газов, растворенных в нефти

Выход на нефть, %мас.	Содержание индивидуальных углеводородов, % масс.
С₂Н₆	С₃Н₈	изо - С₄Н₁₀	Н - С₄Н₁₀
3,42	5,3	32,3	16,6	45,8

Таблица 1.3

Характеристика фракций, выкипающих до 200^оС

Температура отбора, ^оС	Выход на нефть, % мас.		Фракционный состав, ^оС	Содержание серы, % мас.	Октановое число (ММ)	Кислотность, мг КОН на 100 мл фракции	Давление насыщенных паров при 38^оС, мм.рт.ст
н.к	10%	50%	90%
28-85	7,9	0,6440					0,67	62,0	следы
28-100	10,3	0,6540					0,68	59,0	-	-
28-110	12,3	0,6636					0,69	56,0	-	-
28-120	14,0	0,6730					0,69	54,0	0,40
28-130	16,4	0,6850					0,68	52,0	-	-
28-140	18,6	0,6970					0,67	49,8	-	-
28-150	20,6	0,7089					0,69	47,4	0,98
28-160	22,9	0,7145					0,73	45,6	-	-
28-170	25,0	0,7201					0,74	43.8	-	-
28-180	27,0	0,7257					0,75	42,0	-	-
28-190	29,4	0,7313					0,75	41,2	-	-
28-200	30,9	0,7370					0,76	38,5	1,6

Таблица 1.4

Групповой углеводородный состав фракций, выкипающих до 200^оС

Темпе-ратура отбора, ^оС	Выход на нефть, % мас.			Содержание углеводородов, % мас.
ароматических	нафтеновых	Парафиновых
всего	нормального строения	изомерного строения
28-60	5,0	0,6284	1,3621	-	-
60-95	4,6	0,6898	1,3915
95-122	4,9	0,7197	1,4079
122-150	6,1	0,7460	1,4203
150-200	10,3	0,7756	1,4334
28-200	30,9	0,7370	1,4105

Таблица 1.5

Характеристика фракций, служащих сырьем для каталитического риформинга

Температура отбора, ^оС	Выход на нефть, % мас.		Содержание серы, %масс.	Содержание углеводородов, % мас.
ароматических	нафтеновых	парафиновых
всего	нормального строения	изостроения
62-85	2,6	0,6840	0,67	6,5	25,5		-	-
62-105	6,0	0,6960	0,71				-	-
85-105	3,4	0,7050	0,72		23,5	67,5	-	-
85-120	6,1	0,7130	0,73				-	-
85-180	19,1	0,7450	0,70				-	-
105-120	2,7	0,7230	0,72	11,5			-	-
105-140	7,3	0,7350	0,72	13,5	19,5		-	-
120-140	4,6	0,7430	0,70				-	-
140-180	8,4	0,7620	0,87				-	-

Таблица 1.6

Характеристика легких керосиновых дистиллятов

Температура отбора, ^оС	Выход на нефть, % мас.		Фракционный состав, ^оС	n₂₀, мм²/с	n_-40, мм²/с	Температура, ^оС
н.к.	10 %	50 %	90 %	98 %	начала кристаллизации	вспышки в закрытом тигле
120-230	23,1	0,7752					1,32	-	-60

Продолжение табл. 1.6

Теплота сгорания (низшая), кДж/кг	Высота некоптящего пламени, мм	Содержание ароматических углеводородов, % мас.	Содержание серы, %масс.	Кислотность, мг КОН на 100 мл дистиллята	Йодное число, г йода на 100 г дистиллята	Фактические смолы, мг на 100г дистиллята
общей	меркапта-новой
			0,90	0,47	1,70	1,30	-

Таблица 1.7

Характеристика дизельных топлив и их компонентов

Темпе-ратура отбора, ^оС	Выход на нефть, % мас.	Цета-новое число	Дизельный индекс	Фракционный состав, ^оС	n₂₀, мм²/с	n₅₀, мм²/с
10%	50%	90%	96%
150-350	40,3		63,5				0,8143	3,29	1,85
180-350	33,9	58,5	61,0				0,8212	4,5	2,3
200-350	30,0		61,4				0,8250	5,24	2,68
230-320	18,0		64,8				0,8255	5,32	2,78
230-350	23,8		63,5				0,8305	7,00	3,17

Продолжение табл. 1.7.

Темпе-ратура отбора, ^оС	Температура, ^оС	Содержание серы, % мас.	Кислотность, мг КОН на 100 мл топлива	Анилиновая точка, ^оС
застывания	помутнения	вспышки	общей	меркапта-новой
150-350	-37	-35		0,78	0,47	5,8	67,8
180-350	-33	-29		0,80	-	-	68,0
200-350	-28	-22		0,81	0,44	7,8	69,7
230-320	-26	-21		0,80	0,44	9,8	74,4
230-350	-22	-19		0,82	0,45	11,70	75,1

Характеристика сырья для каталитического крекинга в справочной информации не приводится.

Таблица 1.8.

Характеристика остатков

Температура отбора, ^оС	Выход на нефть, %мас.		ВУ₅₀	ВУ₈₀	ВУ₁₀₀	Температура, ^оС	Содержание серы, % мас.	Коксуемость, %мас.
застывания	вспышки
выше 300^оС	45,4	0,8840	3,35	1,70	1,40	-26		0,97	0,94
выше 350^оС	35,7	0,8955	7,25	2,10	1,65	-23		1,02	1,21
выше 400^оС	28,0	0,9043	14,00	3,08	2,00	-21		1,06	1,52
выше 450^оС	19,0	0,9135	47,00	6,15	3,10	-16		1,27	3,16

Таблица 1.9

Потенциальное содержание базовых дистиллятных и остаточных масел

Температура отбора, ^оС	Выход дистиллятной фракции или остатка на нефть, %мас.	Характеристика базовых масел
	n₅₀, мм²/с	n₁₀₀, мм²/с	n₅₀/n₁₀₀
350-400	7,7	0,8670	12,25	2,57	3,4
400-450	9,0	0,8713	30,50	6,57	4,6
450-475	6,3	0,8710	46,05	8,7	5,3
Остаток выше 475	12,7	0,9062	-	42,21	-

Продолжение табл. 1.9

Температура отбора, ^оС	Характеристика базовых масел
ИВ	ВВК	Температура застывания, ^оС	Выход базовых масел, %мас.
на дистиллятную фракцию или остаток	на нефть
350-400		-	-25	89,5	6,9
400-450		-	-19	74,0	6,6
450-475		-	-18	72,0	4,5
Остаток выше 475		0,82	-14	77,5	9,8

Таблица 1.10

Разгонка (ИТК) Марковской нефти в аппарате АРН-2

и характеристика полученных фракций

Температура выкипания фракций при 760 мм рт. ст., ⁰С	Выход на нефть, % мас.	r₄²⁰	M

отдельных фракций	суммарный
1.	до 28 (газ до С₄)	3,42	3,42	-	-
2.	28-42	2,57	5,99	0,6200	-
3.	42-63	2,79	8,78	0,6450	-
4.	63-88	2,92	11,70	0,6725	-
5.	88-103	2,97	14,67	0,7006
6.	103-121	2,97	17,64	0,7230	-
7.	121-134	2,97	20,61	0,7400	-
8.	134-146	3,05	23,66	0,7530	-
9.	146-163	3,32	26,98	0,7615
10.	163-177	3,23	30,21	0,7728	-
11.	177-192	3,18	33,39	0,7822	-
12.	192-205	3,13	36,52	0,7927	-
13.	205-228	3,53	40,05	0,8015
14.	228-243	3,27	43,32	0,8121	-

Продолжение табл. 1.10

Температура выкипания фракций при 760 мм рт. ст., ⁰С	Выход на нефть, % мас.	r₄²⁰	M
отдельных фракций	суммарный
15.	243-255	3,31	46,63	0,8168	-
16.	255-275	3,31	49,94	0,8232	-
17.	275-290	3,32	53,26	0,8290	-
18.	290-305	3,32	56,58	0,8341
19.	305-321	3,32	59,90	0,8430	-
20.	321-342	3,31	63,21	0,8500	-
21.	342-363	3,50	66,71	0,8600	-
22.	363-385	3,45	70,16	0,8678	-
23.	385-405	3,40	73,56	0,8760	-
24.	405-429	3,40	76,96	0,8825	-
25.	429-449	3,53	80,49	0,8910
26.	449-465	3,50	83,99	0,8981	-
27.	465-475	3,31	87,30	0,9026
28.	Остаток	12,70	100,00	0,9190	-

На основании данных о составе и свойствах нефти представленных в табл. 1.1 – 1.11 дадим классификацию нефти по ОСТ 38.1197-80 [3]. Марковская нефть содержит 0,89% серы (табл. 1.1), по содержанию серы в нефтепродуктах она относится ко II классу сернистых нефтей. Выход фракций, выкипающих до 350^оС составляет 60,9%, таким образом нефть является высокопотенциальной, она относится к первому типу. Марковская нефть содержит 27,8% базовых масел на нефть и 35,7% на мазут и следовательно относится ко второй группе, а по качеству масел (индекс вязкости фракций 85-87) - к третьей подгруппе нефтей. Нефть содержит 1,12% парафина, то есть является низкопарафинистой (первый вид). Таким образом, Марковской нефти можно дать следующий шифр: II T₁ М₂И₃ П₁.

По ГОСТ Р 51858-2002 [2] Марковская нефть имеет следующую характеристику: по содержанию серы в нефти она относится ко 2 классу сернистых нефтей; по плотности, выходу фракций и содержанию парафина нефть относится к 0 типу особо легких нефтей. Датьклассификацию нефти по группе и виду не представляется возможным, в связи с отсутствием необходимых для этого данных в справочной литературе.