Разработка принципиальной схемы переработки нефти Самотлорского месторождения с производительностью по установке изомеризации 250 тыс. тонн в год

Введение 7
1 Технико-экономическое обоснование 8
2 Технологические решения 9
2.1 Характеристика исходной нефти 9
2.2 Выбор варианта и технологической схемы переработки нефти 10
2.3 Характеристика установок по переработке нефти 11
2.3.1 Электрообессоливающая установка 11
2.3.2 Установка атмосферно - вакуумной трубчатки 13
2.3.3 Установка каталитического риформинга 15
2.3.4 Установка гидроочистки 17
2.3.5 Установка адсорбционной депарафинизации дизельного топлива 18
2.3.6 Установка производства битумов 19
2.3.8 Установка гидрокрекинга 20
2.3.9 Установка газофракционирования 21
2.3.10 Установка изомеризации 22
2.3.11 Установка производства серы 24
2.3.12 Установка производства водорода 25
3 Материальный баланс предприятия 26
4 Описание технологического процесса изомеризации 31
4.1 Характеристика сырья изомеризации 32
4.2 Химические основы процесса изомеризации 34
4.3 Катализаторы изомеризации 37
4.4 Влияние основных технологических параметров на конечные результаты процесса изомеризации 39
4.5 Реактор изомеризации 41
4.6 Продукты изомеризации 42
4.7 Технологическая схема установки изомеризации 43
5 Расчет реакторного блока установки изомеризации 47
5.2 Основные размеры реактора 56
6 Расчет колонны деизогексанизации 57
6.1 Материальный баланс установки 57
6.2 Свойства сырья и продуктов 58
6.3 Определение диаметра колонны 58
6.4 Определение высоты колонны 60
6.5 Тепловой расчет колонны 61
7 Строительные решения 63
7.1 Выбор района строительства 63
7.2 Объемно-планировочные решения 63
7.3 Конструктивные элементы зданий и сооружений 64
8 Генеральный план и транспорт 66
8.1 Характеристика района и промплощадки предприятия 66
8.2 Размещение установок на генеральном плане 67
8.3 Транспортные коммуникации 68
8.4 Вертикальная планировка и водоотвод с площадками 69
8.5 Транспортные системы 69
8.6 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 70
9 Безопасность и экологичность проекта 71
9.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов проектируемого производства 71
9.2 Индивидуальные средства защиты работающих 77
Заключение 78
Список сокращений 79
Список использованных источников 80

Весь текст будет доступен после покупки

Нефтеперерабатывающие заводы характеризуются производством разнообразной продукции из одного исходного нефтяного сырья. Характерно, что в большинстве технологических процессов производят преимущественно только компоненты или полупродукты. Конечные нефтепродукты на рынке получают путем смешения нескольких компонентов, производимых на данном НПЗ, а также добавок и присадок. Это обуславливает необходимость иметь в составе НПЗ разнообразный набор технологических процессов с исключительно сложной взаимосвязью по сырьевым, продуктовым и энергетическим потока.
Так как глобальное производство автомобильных бензинов становится неотъемлемой частью мира, наблюдается постоянная тенденция к ужесточению не только их эксплуатационных, но и экологических характеристик. При этом международные и отечественные нормативы на автобензины существенно ограничивают содержание бензола, ароматических углеводородов, олефиновых углеводородов и серы.
Процесс изомеризации пентана является одним из самых экономичных способов получения высокооктановых компонентов бензинов с улучшенными экологическими свойствами.
Установки изомеризации позволяют получить топливо с характеристиками, отвечающими жестким стандартам ЕВРО-4 и ЕВРО-5.
Увеличение мощности процесса изомеризации осуществляется путем реконструкции существующих установок и строительства новых. В тоже время проводится модернизация и переоборудование действующих установок изомеризации под процессы с рециркуляцией непревращенных нормальных парафинов.

Весь текст будет доступен после покупки

Технико-экономическое обоснование

Самотлорское нефтегазовое месторождение открыто в 1965 году и введено в разработку в 1969 году. Это месторождение является одним из крупнейших месторождений нефти и газа в мире.
По объему геологических запасов является крупнейшим в России. Начальные балансовые запасы нефти составляют 6,5 млрд. тонн, извлекаемые 3,2 млрд. тонн.
Самотлорское нефтегазовое месторождение площадью 3000 км2 находится в Нижневартовском районе Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области, в 750 километрах к северо-востоку от г. Тюмени и в 30 километрах от г. Нижневартовска.
Географически район месторождения приурочен к водоразделу рек Вах, Ватинского Егана и правых притоков реки Обь.
Растительность представлена смешанными лесами с преобладанием хвойных пород и кустарников, произрастающими преимущественно по берегам рек и озер.
Климат территории континентальный с коротким прохладным летом и продолжительной холодной зимой.
По характеру выпадающих атмосферных осадков описываемая территория относится к районам с избыточным увлажнением. Снеговой покров проявляется в октябре, а сходит в конце апреля. Промерзание почв начинается в конце октября и достигает своего максимума в середине апреля, при этом глубина промерзания достигает на открытых участках до 1,7 м. В середине июля почва полностью оттаивает.
Населенные пункты непосредственно на месторождении отсутствуют. Ближайшие населенные пункты - г. Нижневартовск, г. Мегион, п. Покур, п. Вата и другие - расположены на берегу реки Обь в 35 и более километрах от рассматриваемого месторождения. Коренное население этого района - русские, ханты и манси. Основными отраслями хозяйства района являются нефтегазодобывающая промышленность, строительство объектов нефтяной промышленности, лесозаготовки, автомобильное хозяйство и другие.
Из всего этого следует, что Самотлорскую нефть экономически целесообразно перерабатывать с получением достаточного для потребления регионом количества автобензина, дизельного топлива и керосина. Также в условиях зимы необходимо производство зимнего дизельного топлива. Установка изомеризации позволяет получать высокооктановые компоненты товарного бензина из низкооктановых фракций нефти путем структурного изменения углеродного скелета.


Технологические решения

Характеристика исходной нефти

Показатели, характеризующие Самотлорскую нефть и её фракции, представлены в виде таблиц:
- общая физико-химическая характеристика нефти (таблица 1);
- потенциальное содержание (в вес. %) фракций в Самотлорской нефти (таблица 2).

Таблица 1 – физико-химическая характеристика
Наименование показателей Значение
Плотность при 20? , кг/м3 852,5
Кинематическая вязкость, сСт
- при 20?
- при 50? 9,14
4,48
Температура застывания
- с термообработкой, ?
- без термообработки, ? -7
-9
Содержание, % масс
- общей серы
- силикагелевых смол
- асфальтенов
- азота
0,45
8,53
0,71
0,28
Молярная масса нефти 213
Содержание парафинов, % 3,64
Коксуемость, % масс 3,15

Таблица 2 – потенциальное содержание (в вес. %) фракций Самотлорской нефти
Отгоняется до температуры, ? Содержание фракций, % вес. Отгоняется до температуры, ? Содержание фракций, % вес.
До 28 (Газ до С4) 1,1 260 41,8
60 6,7 270 43,8
62 6,8 280 45,6
70 8,1 290 47,6
80 9,7 300 49,6
85 10,6 310 51,6
90 11,4 320 53,8
95 12,3 330 56,0
100 13,0 340 58,2
105 13,8 350 60,2
110 14,8 360 62,0
120 16,4 370 63,8



Окончание таблицы 2
Отгоняется до температуры, ? Содержание фракций, % вес Отгоняется до температуры, ? Содержание фракций, % вес
122 16,8 380 65,4
130 18,1 390 67,0
140 19,8 400 68,6
145 20,6 410 70,1
150 21,5 420 71,7
160 23,0 430 73,2
170 24,8 440 74,8
180 26,5 450 76,2
190 28,2 460 77,6
200 30,0 470 79,2
210 32,0 480 80,6
220 33,9 490 82,1
230 36,0 500 83,8
240 37,9 Остаток 16,2
250 39,9

Выбор варианта и технологической схемы переработки нефти

Организация нефтеперерабатывающего завода в соответствии с комплексной технологической схемой обеспечивает высокие технико-экономические показатели (относительно низкие удельные капитальные затраты, более высокий уровень производительности труда и меньшую себестоимость нефтепродуктов) по сравнению с аналогичными показателями при неглубокой схеме переработки нефти.
Основными факторами, определяющими специализацию нефтеперерабатывающих заводов, являются схема переработки нефти, структура потребления нефтепродуктов в районе размещения завода и качество перерабатываемых нефтей. Существует несколько вариантов технологических схем переработки нефти.
Выделяют следующие основные типы схем:
топливный с неглубокой переработкой нефти;
топливный с глубокой переработкой нефти;
топливно-нефтехимический с глубокой переработкой нефти и производством нефтехимической продукции;
топливно-масляный;
топливно-нефтехимическая.
Технологическая схема НПЗ определяется потребностью в нефтепродуктах того или иного ассортимента, качеством перерабатываемого сырья, состоянием, разработки тех или иных технологических процессов Среди перечисленных наибольшее распространение имеет топливная схема с глубокой переработкой нефти, поскольку потребность регионов в топливе выше, чем в маслах и продуктах нефтехимии на данный момент, также такие НПЗ достаточно эффективны, поскольку обеспечивают глубокую переработку нефти с небольшим выходом остатка.
Общая потоковая схема глубокой переработки нефти по топливному варианту представлена на рисунке 1.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Ахметов, С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов / С. А. Ахметов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
2 Нефти СССР: справочник / З. В. Дриацкая, Е. Г. Ивченко, И. С. Лазарева, И. П. Олейникова, Г. Г. Ашумов, Е. С. Левченко, А. С. Журба, Г. Х. Ходжаев. – Москва: Химия, 1974. – 787 с.
3 Поляков, Б. В. Разработка поточной технологической схемы и материального баланса НПЗ и НХЗ на базе нефтей Восточной Сибири: учеб. пособие к курсовому дипломному проектированию / Б. В. Поляков, Н. В. Адриевская. - Красноярск: СибГТУ, 2011. - 48 с
4 Мановян, А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: учебное пособие для вузов / А. К. Мановян. – Москва: Химия, 2001. – 568 с.
5 Суханов, В. П. Каталитические процессы в нефтепереработке: учеб. пособие / В. П. Суханов. – Москва: Химия, 1973. – 265 с
6 Кузмина, Р. И. Изомеризация – процесс получения экологически чистых бензинов: методическое пособие / Р. И. Кузьмина, М. П. Фролов. – Саратовский гос. ун-т: Изд-во Саратовского ун-та, 2008. – 85 с.
7 Технологический регламент ОАО «АНПЗ ВНК» установки изомеризации с предварительной гидроочисткой. – Введ. 19.06.2013, Ачинск. – 424 с.
8 Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов / А. Г. Касаткин – Москва: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 753 с.
9 Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб. пособие для вузов / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков; под ред. П. Г. Романкова. – Москва: Альянс, 2005. – 576 с.
10 Процесс Пенекс, общее руководство по эксплуатации, 2002 г.
11 Процесс Пенекс, общее руководство по эксплуатации, блок деизогексанизации, 2002 г.

Весь текст будет доступен после покупки