Деструктивные процессы глубокой переработки нефти. Определение экономически наиболее выгодного диаметра трубопровода

Государственный университет управления

Институт  управления в энергетике

Кафедра управления в нефтегазовом комплексе

 
 
 
 
КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

по дисциплине «Технологические основы нефтегазового комплекса»

на тему 

«Деструктивные процессы глубокой переработки нефти» (научный реферат)

«Определение  экономически наиболее выгодного диаметра трубопровода»  (вторая часть) 
 
 

Выполнил студент

очной формы

обучения

специальности менеджмент организации

специализации менеджмент в отраслях НГК

3 курса 1 группы                                                                Филимонов Д.Е. 
 

Руководитель  проекта                                                        Коревский В.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва 2006

Оглавление 

Введение………………………………………………………………2

«Деструктивные процессы глубокой переработки нефти»

(научный  реферат, 1 часть курсового проекта)…………………4

Глава 1         Классификация деструктивных процессов                           переработки нефтяных остатков…………………………………………….4

Глава 2         История развития деструктивных процессов………………6

Глава 3         Характеристики деструктивных процессов………………...12

§1 Каталитические процессы………………………………………………....12

§2 Термические процессы……………………………………………………..14

§3 Гидрогенизационные  процессы…………………………………………..18

§4 Комбинированные  процессы……………………………………………...19

§5 Сольвентные и  адсорбционные процессы………………………………..20

Глава 4          Становление деструктивных процессов в СССР         и                                            основные  направления их развития на НПЗ России……………………….22

«Определение экономически наиболее выгодного диаметра трубопровода»

(расчетно-аналитическая часть, 2 часть курсового проекта)……25

Список  использованной литературы………………………………..38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

   Нефтегазовый комплекс является одной из важнейшей отраслью каждой страны. В свою очередь НГК строится на:

• добычи;
• транспортировки;
• переработки;
• нефтехимии.

 

  Взглянем  на переработку нефти на наших  НПЗ.

   В то  время, когда были построены  все нынешние НПЗ, структура  спроса на нефтепродукты была  совершенно иной, нежели сейчас танки, тепловозы и тракторы прекрасно работали и на тяжелом топливе. Отсюда главная нынешняя проблема отрасли: низкая глубина переработки нефти. Она составляет  сейчас лишь 71% против 85% в странах Западной Европы и 95% в США:

 

Еще нагляднее абсолютные цифры: в среднем российские НПЗ из тонны сырой нефти получают примерно 140 литров бензина, а заводы в США – свыше 450 литров.

  Другое наследство  СССР – смешивание нефти разных  сортов в общей трубопроводной  системе. К «легкому» сырью  из Западной Сибири на Урале добавляются татарская и башкирская нефть с высоким содержанием серы, поэтому заводы, находящиеся на европейской территории России, вынуждены иметь дело с тяжелым сырьем.

   В итоге  российские НПЗ получают продукт  с очень низкой добавочной стоимостью. Например, из 207,4 млн т переработанной в 2005 году нефти вышло 56,7 т мазута. Причем мазута такого низкого качества, что он продается в Европу по цене сырой нефти. В Европе, где глубина переработки выше, из этого мазута выделяют дизельное топливо и бензин.  Такие процедуры проделывают и в России. Но всего на 12 из 27 крупных российских НПЗ, и их совокупных мощностей явно не хватает. А безвозвратные потери в среднем составляют 1% , и это непростительная роскошь для нашей страны:

   

 Исходя из всего вышесказанного, я хотел бы рассказать в своем реферате о методах повышения продуктивности и понижения безвозвратных потерь нефти, а именно о деструктивных процессах переработки нефти. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

«Деструктивные процессы глубокой переработки нефти»

(научный  реферат, 1 часть курсового проекта) 

Глава 1

Классификация деструктивных процессов  переработки нефтяных остатков 

  Деструктивные  процессы переработки нефти за  счет разложения высококипящих  фракций позволяют существенно  увеличить выход светлых нефтепродуктов. С точки зрения максимального повышения выхода высококачественных компонентов моторных топлив наиболее эффективна каталитическая и гидрогенизационная переработка вакуумных дистиллятов, то есть освоение процессов каталитического крекинга и гидрокрекинга.

  Однако  использование этих процессов  в перспективных схемах глубокой  переработки нефти в значительной  степени зависит и от развития  промышленной технологии переработки  нефтяных остатков, а именно, мазутов  и гудронов, а также от производства водорода.

  Процессы  деструктивной переработки нефтяного  сырья можно условно подразделить  на каталитические, термические  и гидрогенизационные, которые в  ряде случаев сочетаются со  стадией предварительной подготовки  сырья методами деасфальтизации,  адсорбционной очистки и гидроочистки, а также комбинированные (гидровисбрекинг, термический гидрокрекинг и др.).(смотр. таблица 1)

  К  процессам, направленным на облагораживания  нефтяных остатков, следует отнести  также сольвентные и адсорбционные  технологии.

  Под каталитическими процессами понимается совокупность различных вариантов каталитического крекинга нефтяного сырья в присутствии расщепляющего катализатора, приводящая к образованию значительного количества бензиновых и дизельных фракций, а также углеводородного газа с высоким содержанием олефиновых углеводородов. В качестве сырья в основном используются вакуумные дистилляты, а в последнее время – также и мазуты (непосредственно или после их облагораживания).

Под термическими процессами понимается совокупность технологий деструктивной переработки различного нефтяного сырья в условиях высокой температуры без применения катализаторов и водорода. В эту группу процессов включаются такие процессы, как висбрекинг, коксование, термический крекинг, термоконтактный крекинг.

   Под гидрогенизационными процессами понимается многообразие различных технологий переработки нефтяного сырья в присутствии катализаторов под повышенным давлением водорода, сопровождаемое глубоким разложением углеводородных компонентов с одновременным протеканием реакций гидрогенолиза гетеросоединений, насыщения водородом ароматических , нафтено-ароматических и олефиновых углеводородов. В качестве сырья могут использоваться вакуумные дистилляты, мазуты и гудроны, а также газойлевые фракции различных термических и каталитических процессов.

  Контакт  сырья и катализатора осуществляется  в стационарном или «кипящем»  слое. Эти процессы могут быть  ориентированы либо преимущественно  на облагораживание сырья без  значительной деструкции (гидроочистка), либо на глубокую деструкцию сырья с получением моторных топлив (гидрокрекинг).

Гидрогенизационные  процессы облагораживания вакуумных  дистиллятов – сырья для последующего каталитического крекинга – проводятся при давлении 4-5 МПа; при облагораживании  мазутов и гудронов применяют давление 15-20 МПа.

 

  Процесс  гидрокрекинга вакуумных дистиллятов  осуществляют в широком диапазоне давлений водорода, как правило, от 5 до 17 МПа.

   К комбинированным  процессам относятся процессы, при  которых термические реакции  деструкции сырья осуществляются в присутствии водорода (или воды), но без значительного протекания реакций гидрогенизации. Указанные процессы могут проводиться как с участием, так и без участия катализатора.

  Сольвентные  и адсорбционные процессы, основанные  на извлечении из сырья тяжелых  асфальто-смолистых компонентов,  служат в основном для подготовки  сырья к последующей каталитической или гидрогенизационной переработке.

  Наибольшее  развитие среди деструктивных  процессов получил каталитический  крекинг (всего в мире 361 промышленная  установка суммарной мощностью  670 млн т/год )

  Мощности  термических процессов достигают величины порядка 300 млн т /год (висбкрекинг, термический крекинг, различные виды коксования).

  Мощности  установок гидрокрекинга дистиллятного  сырья составляют свыше 150 млн  т/год, гидрогенизационной переработке  мазутов и гудронов – около  60 млн т/год. 

Глава 2

История развития деструктивных  процессов 

  Научные основы деструктивных процессов переработки нефти разработаны усилиями большого числа отечественных и зарубежных специалистов. Так, в России уже к началу ХХ века Ипатьевым В.Н. и Зелинским Н.Д. были созданы научные школы в области переработки углеводородов, заложены теоретические и технологические основы различных каталитических процессов.

  Не случайно  в США общепринятым является  мнение, что Россия породила трех  великих ученых-химиков: Ломоносова М.Н., Менделеева Д.И. и Ипатьева В.Н.

  Первая фундаментальная  монография, обобщающая достигнутый  в начале ХХ века уровень  знаний по переработке нефти,  вышла в России – Гурвич  Л.Г. «Научные основы переработки  нефти», 1913 года.

  Первый патент, в котором были заложены основные технические решения процесса термического крекинга под давлением, был получен русскими инженерами Шуховым В.Г. и Гавриловым С. Еще в 1891 г. Установка Шухова-Гаврилова могла служить для прямой перегонки нефти и для крекинга, в зависимости от длительности пребывания сырья в трубах. Однако промышленного применения патент Шухова-Гаврилова не получил.