Установка первичной переработки нефти

Автор: Пользователь скрыл имя, 16 Марта 2012 в 13:02, курсовая работа

Описание работы

Целью данного курсового является проект блока НПЗ мощностью 12 млн. тонн аянской нефти в год, ознакомление с основными правилами и приемами проектирования нефтехимических производств, расчета основных видов технологического оборудования, выбором типа технологических установок и их блоков, методами работы с технической литературой, стандартами на нефтепродукты и порядком выполнения курсового проекта.

Содержание

Введение…………………………………………………………………...3
1. Характеристика нефти по СТБ ГОСТ 51858-2003 и выбор её переработки…………………………………………………………...5
2. Характеристика фракций нефти и их применение……………...…7
2.1 Характеристика газов………………………………………….....7
2.2 Характеристика бензиновых фракций и их применение……....7
2.3 Характеристика дизельных фракций и их применение………..8
2.4 Характеристика вакуумных (масляных) дистиллятов и их применение……………………………………………..………....8
2.5 Характеристика остатков и их применение……………...…..….9
3. Выбор и обоснование технологической схемы АВТ……………...10
3.1 Блок ЭЛОУ……………………………………………………....10
3.2 Блок колонн……………………………………………………...11
3.3 Блок теплообмена. Выбор и расчет схемы теплообменников для нагрева нефти……………………………………………….14
4. Расчет состава и количества паровой и жидкой фаз в емкости орошения отбензинивающей колонны К-1………………..………23
5. Расчет материального баланса ректификационных колонн и установки в целом…………………………………...……………....26
5.1 Материальный баланс отбензинивающей колонны К-1……...26
5.2 Материальный баланс основной колонны К-2……………..….26
5.3 Материальный баланс вакуумной колонны К-5………...…….27
5.4 Материальный баланс стабилизационной колонны К-4.…......28
5.5 Материальный баланс ректификационной колонны К-6….....29
5.6 Материальный баланс установки АВТ………………………...29
6. Расчет доли отгона сырья на входе в основную атмосферную колонну(К-2) (ЭВМ)……………………………………..………….30
7. Технологический расчет колонны………………………………….33
7.1 Общая характеристика работы колонны………………………33
7.2 Материальный баланс основной колонны (К-2)………….…..33
7.3 Расчет доли отгона сырья на входе в колонну ……………..…33
7.4 Температура верха колонны………………………………...….34
7.5 Температура вывода боковых продуктов……………..……….35
7.5.1 Температура вывода фракции 180-270ºС………………..35
7.5.2 Температура вывода фракции 270-360ºС……………….36
7.6 Температура низа колонны……………………………………..37
7.7 Температура вывода и ввода циркуляционного орошения…...38
7.8 Тепловой баланс колонны……………………………………....38
7.9 Расчет диаметра колонны…………………………………….…43
7.10 Расчет высоты колонны……………………………………....44
8. Расчет полезной тепловой нагрузки атмосферного блока по секции подогрева сырья…………………………………………….46
9. Расчет теплообменника «нефть – ЦО1 К-2»…………………...….48
10. Охрана окружающей среды на установке…………………………52
Заключение………………………………………………………………….54
Список использованной литературы………...…………………………....55
Приложение А. Технологическая схема установки АВТ.
Приложение Б. Основная атмосферная колонна.

Скачать полностью (585.56 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

курсовой ТПНГ.docx

— 632.78 Кб (Скачать)
:justify">2. Двухколонная схема. Данная схема состоит из двух ректификационных колонн. В первой колонне под действием глубокого вакуума более полно отбирается широкая масляная фракция. Во второй колонне широкая масляная фракция разделяется на более узкие. Для увеличения четкости разделения необходимо увеличить число тарелок. Недостатком является усложнение схемы перегонки и эксплуатации и увеличение капитальных вложений на строительство и эксплуатационных затрат на дополнительную аппаратуру. Следовательно, для перегонки мазута Аянской нефти принимаем схему с одной сложной насадочной колонной (используем насадку GEMPAK фирмы “GLITCH”), главное преимущество которой – высокая эффективность разделения при малом гидравлическом сопротивлении, меньшая металлоёмкость. Т.к. насадки имеют меньшее гидравлическое сопротивление, чем тарелки, то это позволяет получать более концентрированный гудрон (н.к. > 550°С).

Масляные  погоны (360-420, 420-490, 490-550) отводятся через  отпарные колонны, вниз которых подаётся перегретый водяной пар. Вниз колонны  подаётся водяной пар, а снизу  выводится остаток вакуумной  перегонки – гудрон.

3.3 БЛОК ТЕПЛООБМЕНА. ВЫБОР И РАСЧЕТ СХЕМЫ ТЕПЛООБМЕННИКОВ ДЛЯ НАГРЕВА НЕФТИ

 

 

Схема теплообмена на установке должна обеспечивать подогрев нефти до температуры 220 – 240°С. Основой расчета схемы теплообмена является температура теплоносителей и их расход. В таблице 3.1 представлена характеристика теплоносителей, которые получаются на АВТ при переработке Аянской нефти. Температура теплоносителей принята на основе литературных и практических данных по установкам АВТ и ПО «Нафтан».

При разработке схемы теплообмена в  первую очередь решается вопрос об утилизации теплоты теплоносителей с максимальной температурой (³290°С), т.к. они позволяют подогреть нефть до 240°С и выше.

Количество  потоков нефти, проходящей через  теплообменники, определяется производительностью  установки и площадью проходного сечения для нефти и теплоносителей. Для АВТ производительностью  по Аянской нефти 6 млн т/год выбираем кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой с диаметром кожуха D=1200 мм; числом ходов по нефти – 4; площадью проходного сечения одного хода по трубам – 86∙10-3 м2 [5].

Рассчитаем  скорость нефти по трубному пространству:

,   где V−объемный расход нефти, м3/с;

  F− площадь проходного сечения одного хода по трубам.

, 

где G − массовый расход нефти, кг/с:

− плотность нефти при 20°С (табл.1.1)

Следовательно:  

Скорость  нефти должна составлять 0,9 – 1 м/с. Для  обеспечения необходимой скорости по трубному пространству разделим поток  на три части по 34, 33 и 33%. Данные потоки будут обладать скоростями 0,92, 0,91, 0,91 м/с соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1 – Характеристика теплоносителей

Теплоноситель

Расход, % масс. на нефть

Начальная температура теплоносителя, °С

Теплоносители К-2

1. 1-ЦО в зоне фр. 180-270 0С (кратность 2)

30,5

230

2.   Фракция 180-270 0С

15,25

210

3.   Фракция 270-360 0С

14,52

280

4. 2-ЦО в зоне фр. 270-360 0С (кратность 3,8)

55,176

300

Теплоносители К-5

5. Легкий вакуумный газойль (кратность 20)

53,46

150

6. Фракция  360-4200С(VD-1)

10,78

260

7. Фракция 420-490 0С (VD-2)

9,6

300

8. Фракция 490-550 0С (VD-3)

6,61

350

9. ПЦО-1 в зоне фр. 360-420 0С (кратность 2)

21,56

260

10. ПЦО-2 в зоне фр.420-4900С (кратность 2)

19,2

300

11. ПЦО-3 в зоне фр. 490-550 0С (кратность 2)

13,22

350

12. Гудрон (>560 0С)

23,66

340


 

Принимаем, что некоторое тепло на блоке  ЭЛОУ теряется и нефть поступает  в теплообменники после блока  ЭЛОУ с температурой на 5°С ниже. Расходы  теплоносителей берём из материального  баланса (пункт 5).

Разность  температур нефти на входе  и выходе теплообменника рассчитывается по формулам:

При температуре  до 200ºС;

  

При температуре  выше 200ºС;

 

где Δtн  и Δtт  - разности температур на входе и на выходе для нефти и теплоносителя, соответственно,

GН и GТ – расходы в теплообменнике нефти и теплоносителя, соответственно, кг/ч или %масс. от общего количества нефти.

 Рисунок 3.3.1. Схема подогрева  нефти до блока ЭЛОУ

Рисунок 3.3.2. Схема подогрева нефти после  блока ЭЛОУ

 

 

 

 

До блока  ЭЛОУ:

1-й поток:

Теплообменник Т-101

Начальная температура ЛВГ, входящего в теплообменник, составляет tн=150°С. Охлаждаем поток на 30°С, конечная температура теплоносителя будет tк=120°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 10+23,25=33,25°С.

 

Теплообменник Т-102

Начальная температура 1-ЦО, входящей в теплообменник, составляет tн=230°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=130°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 33,25+44,85=78,1°С.

 

Теплообменник Т-103

Начальная температура ПЦО-1, входящего в теплообменник, составляет tн=260°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=160°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 78,1+31,7+32,45=109,8°С.

 

2-й поток:

Теплообменник Т-201

Начальная температура ЛВГ, входящего в теплообменник, составляет tн=150°С. Охлаждаем поток на 25°С, конечная температура теплоносителя будет tк=125°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 10+20,88=30,88°С.

 

Теплообменник Т-202

Начальная температура 1-ЦО, входящего в теплообменник, составляет tн=230°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=130°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 30,88+46,21=77,09°С.

 

Теплообменник Т-203

Начальная температура ПЦО-1, входящего в теплообменник, составляет tн=260°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=160°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 77,09+32,66=109,75°С.

 

3-й поток:

Теплообменник Т-301

Начальная температура ЛВГ из Т-201, входящего в теплообменник, составляет tн=125°С. Охлаждаем поток на 25°С, конечная температура теплоносителя будет tк=100°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 10+20,83=30,83°С.

 

 

Теплообменник Т-302

Начальная температура фракции 180-270°С, входящей в теплообменник, составляет tн=210°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=110°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 30,83+46,21=77,04°С.

 

Теплообменник Т-303

Начальная температураVD-1, входящего в теплообменник, составляет tн=260°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=160°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 77,04+32,66=109,7°С.

 

 

После блока ЭЛОУ:

1-й поток:

Теплообменник Т-104

Начальная температура гудрона из Т-207, входящего в теплообменник, составляет tн=240°С. Охлаждаем поток на 40°С, конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 105+13,31=118,31°С.

 

Теплообменник Т-105

Начальная температура 2-ЦО, входящего в теплообменник, составляет tн=300°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 118,31+81=199,31°С.

 

Теплообменник Т-106

Начальная температура VD-3, входящего в теплообменник, составляет tн=350°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=250°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 199,31+15,16=214,47°С.

 

Теплообменник Т-107

Начальная температура ПЦО-3, входящего в  теплообменник, составляет tн=350°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=250°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 214,47+30,33=244,8°С.

 

2-й поток:

Теплообменник Т-204

Начальная температура гудрона из Т-307, входящего в теплообменник, составляет tн=240°С. Охлаждаем поток на 45°С, конечная температура теплоносителя будет tк=195°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 105+16,19=121,19°С.

 

Теплообменник Т-205

Начальная температура VD-2, входящего в теплообменник, составляет tн=300°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 121,19+29,09=150,28°С.

 

Теплообменник Т-206

Начальная температура 2-ЦО, входящего в теплообменник, составляет tн=300°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 150,28+65,21=215,49°С.

 

Теплообменник Т-207

Начальная температура гудрона, входящего в теплообменник, составляет tн=340°С. Охлаждаем поток на 100°С, конечная температура теплоносителя будет tк=240°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 215,49+27,96=243,45°С.

 

3-й поток:

Теплообменник Т-304

Начальная температура ПЦО-3 из Т-107, входящего в теплообменник, составляет tн=250°С. Охлаждаем поток на 50°С, конечная температура теплоносителя будет tк=200°С.

Разность  температур нефти на входе и выходе из теплообменника:

,

тогда температура нефти на выходе из теплообменника будет: 105+20,4=125,4°С.

Информация о работе Установка первичной переработки нефти