Обоснование ассортимента получаемых фракций.

 

 

В соответствии с заданием при первичной перегонке Марковской нефти планируется получать следующие продукты:

- Газ. Газы, растворенные в нефти в количестве 3,42 % мас. на нефть и полученные при первичной перегонке нефти, состоят в основном из метановой и бутановой фракций (см. табл. 1.2). Они являются сырьем газофракционирующих установок и могут служить в качестве топлива (бытовой сжиженный газ).

- Фракция НК - 70^оС используется как сырье процесса каталитической изомеризации или как компонент товарного бензина. Непосредственно об этой фракции данных нет. Фракция НК - 60^оС на 100% состоит из парафиновых углеводородов. Фракция 60 - 95^оС содержит 7% ароматических углеводородов, 25% нафтеновых и 68% парафиновых углеводородов (табл. 1.4), её можно использовать в качестве растворителя или компонента низкооктановых бензинов. Октановое число фракции может быть повышено на установке изомеризации и селективного гидрокрекинга.

- Фракции 70-120 и 120-180^оС служат в качестве сырья каталитического риформинга для получения компонентов высокооктанового бензина. Фракция 120-180^оС может использоваться также для получения компонента реактивного топлива. Во фракции 85-180^оС обнаружена сера 0,70% мас. (табл. 1.5).

- Фракция 180-230^оС. Эта фракция может использоваться как компонент реактивного или дизельного топлив. Во фракции 120-230^оС обнаружена сера 0,90% мас. (табл. 1.6).

- Фракции 230-290 и 290-350^оС являются фракциями дизельного топлива. Цетановое число объединенной фракции 230-350^оС равно 59. Во фракции 230-350^оС обнаружена сера 0,82% мас. (табл. 1.7).

- Фракция 350-475^оС - вакуумный газойль. Фракция может использоваться как сырье процессов гидрокрекинга или каталитического крекинга. Фракция содержит базовые масла. Индекс вязкости фракций масел 85 пунктов (табл. 1.9), но их выход небольшой, потому их переработка нецелесообразна.

- Фракция, выкипающая при температурах выше 475^оС - гудрон. Фракция используется как сырье установок коксования с целью углубления переработки нефти, висбрекинга для производства котельных топлив и производства битума.

В табл. 2.1 -2.3 проведено сравнение физико-химических свойств различных фракций со свойствами некоторых товарных топлив.

 

Таблица 2.1

Характеристика автомобильного бензина класса «Евро 4»

и фракции нефти 28-180°С

№	Показатели	Бензин класса «Евро 4»	Фракция 28-180 оС
	Массовая доля серы, мг/кг	Не более 0,005	0,75
	Объемная доля бензола, %об.	Не более 1	-
	Концентрация железа, мг/дм3	Отсутствие	-

Продолжение табл. 2.1

№	Показатели	Бензин класса «Евро 4»	Фракция 28-180 оС
	Концентрация марганца, мг/дм3	Отсутствие	-
	Концентрация свинца, мг/дм3	Отсутствие	-
	Массовая доля кислорода, %масс.	Не более 2,7	-
	Объемная доля углеводородов, %об.:
	- ароматических	Не более 35	-
	- олефиновых	Не более 18	-
	Октановое число:
	- по исследовательскому методу	Не менее 95
	- по моторному методу	Не менее 85
	Давление паров, кПа:
	- в летний период	Не более 45-80	-
	- в зимний период	Не более 50-100	-
	Объемная доля оксигенатов, %об.:
	- метанола	отсутствие	-
	- этанола	Не более 5	-
	- изопропанола	Не более 10	-
	- третбутанола	Не более 7	-
	- изобутанола	Не более 10	-
	- эфиров, содержащих 5 или болееатомов углерода в молекуле	Не более15	-
	- других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210ºС)	Не более 10	-

 

Из табл. 2.1 видно, что для прямогонной фракции нефти 28-180 ºС представлена только часть параметров, характеризующих экологически чистые автомобильные бензины. Октановое число фракции может быть повышено на установке каталитического риформинга. Необходима гидроочистка

 

Таблица 2.2

Характеристика экологически чистого дизельного топлива

и фракции нефти 180-350°С

№	Показатели	Евро-2	Евро-3	Евро-4	Фракция 180-350 оС
1.	Цетановое число, не менее	Не менее 51	Не менее 55	Не менее 55	58,5
2.	Фракционный состав перегоняется при температуре, °С:
	50 %	Не выше 280	Не выше 280	Не выше 255
	95 %	Не выше 360	Не выше 340	Не выше 340
3.	Кинематическая вязкость, мм2/с, при 20 °С	3-6	1,8-5,0	1,5-4,0	4,5
4.	Температура застывания, °С	-10	-10	-10	-33
5.	Температура помутнения, °С	-5	-5	-5	-29
6.	Температура вспышки в закрытом тигле, °С	Не менее 40	Не менее 35	Не менее 30
7.	Содержание серы, ppm	Не более 350	Не более 50	Не более 50
8.	Содержание полиароматических углеводородов, %мас.	Не более 11	Не более	Не более	-
9.	Плотность при 15 °С, кг/м3	820-845			821,2

 

В табл. 2.2 проведено сравнение физико-химических свойств фракции нефти 180-350 ^оС со свойствами некоторых товарных дизельных топлив. Из таблицы видно, что данная фракция не соответствует требованиям ГОСТа по таким показателям, как содержание серы. Данные о содержании серы во фракции свидетельствуют о необходимости подвергнуть ее гидроочистке. По температурам застывания и помутнения фракция удовлетворяет требованиям, предъявляемым ко всем видам дизельных топлив.

 

Таблица 2.3

Характеристики реактивных топлив (ГОСТ 10227)

и фракций нефти 120-230°С

№	Показатели	Реактивные топлива	Фракция 120-230 °С
ТС-1	Jet A
1.	Плотность при 20оС, кг/м3, не менее		-	775,2
	Плотность при 15оС, кг/м3, в пределах	-	775-840
2.	Фракционный состав, оС,:
	- температура начала перегонки	Не выше 150	-
	-10% отгоняется при температуре	Не выше 165
	-50% отгоняется при температуре	Не выше 195	определяется, не нормируется
	-90% отгоняется при температуре	Не выше 230
	-98% отгоняется при температуре	Не выше 250	-
	конец кипения	-		-
3.	Кинематическая вязкость, мм2/с:
	- при 20оС	Не менее 1,30	-	1,32
	- при минус 20 оС	-	Не более 8	-
	- при минус 40 оС	Не более 8	-	-
4.	Низшая теплота сгорания, кДж/кг	Не менее 43120	Не менее 42800
5.	Высота некоптящего пламени, мм	Не менее 25	Не менее 20
6.	Кислотность, мг КОН/100 см3 топлива	Не более 0,7	Не более 0,1	1,7
7.	Йодное число, г I2/100г топлива	Не более 2,5	-	1,3
8.	Температура вспышки, оС	Не ниже 28	Не ниже 38
9.	Температура начала кристаллизации, оС	Не выше -60	-	-60
10.	Температура застывания, оС	-	Не выше -40	-
11.	Содержание ароматических углеводородов, %масс.	Не более 22	Не более (20)	16,0
12.	Содержание общей серы, %масс.	Не более 0,2	Не более 0,3	0,90
13.	Содержание меркаптановой серы, %мас.	Не более 0,003	Не более 0,003	0,47
14.	Зольность, %мас.	Не более 0,003	-	-

 

 

Из табл. 2.3 видно, что для фракции нефти 120-230 ^оС, часть параметров прямогонной фракции не соответствуют параметрам, характеризующим реактивное топливо. По низшей теплоте сгорания, температуре начала кристаллизации, ароматических углеводородов фракция удовлетворяет требованиям, предъявляемым ко всем топливам. Необходима гидроочистка.