Контакты
Главный девиз нашей строительной компании!
Строительство дома - важнейшее событие в жизни любого человека. Когда мы строим дом, мы вкладываем не только время и деньги, но и частичку души. Поэтому, жилье всегда будет отражением своего владельца. Дом - это место где мы нужны и желанны, дом - наша крепость и убежище, дом - символ достатка и благополучия.

НОУ ІНТУЇТ | лекція | Принципові схеми облаштування нафтогазових об'єктів

  1. Об'єкти переробки нафти і газу Видобувається зі свердловин продукція є сумішшю нафти, розчиненого...
  2. Вторинна переробка нафти
  3. Типи нафтопереробних заводів
  4. Переробка газів и газофракційні установки

Об'єкти переробки нафти і газу

Видобувається зі свердловин продукція є сумішшю нафти, розчиненого в ній газу (до 300 Видобувається зі свердловин продукція є сумішшю нафти, розчиненого в ній газу (до 300   ) ). пластової води (від 4 до 90% мас.) з мінеральними солями (до 10 г / л) у вигляді емульсії і механічних домішок (до 1% мас). Від групи свердловин сира нафта надходить на кілька автоматизованих групових замірних установок (АЦЗУ), на яких вимірюється дебіт кожної свердловини.

Потім сира нафта по збірному колектору надходить на ДНС, де відбувається перший ступінь сепарації, попереднє відділення води і механічних домішок. Після відділення переважної більшості газу суміш вступає у сепаратори другого ступеня С2, де відділяється велика частина води і частина газу. Далі водонефтяная емульсія направляється в електро-дегідратори установки УПН. В УПН при Потім сира нафта по збірному колектору надходить на ДНС, де відбувається перший ступінь сепарації, попереднє відділення води і механічних домішок в присутності деемульгатора вміст води зменшується до 1% і менше, мінеральних солей до 300 мг / л і менше і виділяється газ третього ступеня сепарації.

Стабільна нафта надходить на установку здачі товарної нафти (УТН) і по магістральному нафтопроводу направляється на НПЗ. Вода з УПН і ємностей попереднього скидання води передається на установку підготовки води (УПВ). Очищена вода використовується для заводнення пласта в системі ППД. Гази, що виділилися в сепараторах, надходять по трубопроводу на ГПЗ для поділу.

Первинна переробка нафти

Надходить на нефгеперерабативающій завод (НПЗ) нафту і одержувані з неї продукти проходять наступні стадії:

  • підготовка нафти до переробки (зневоднення до 0,2% води і знесолення до 6 г солей на літр нафти):
  • первинна переробка нафти;
  • вторинна переробка нафти;
  • очищення нафтопродуктів.

Спрощена схема, що відображає взаємозв'язок названих чотирьох стадій, наведена на Мал. 5.8

Переробка нафти починається з її первинної перегонки. Цей процес є винаходом технологів-нафтовиків і заснований на властивості несрті. визначеному графіком розгону. Нафта - це складна суміш великої кількості взаємно розчинних вуглеводнів, що мають різні температури початку кипіння. У спрощеному вигляді: чим довше молекула вуглеводню, тим вище його точка кипіння.

Сировиною для установок первинної перегонки служать нафту і газовий конденсат. Їх поділяють на фракції для подальшої переробки або використання як товарних продуктів. При первинній переробці нафти проводять її атмосферну перегонку і вакуумну перегонку мазуту. Ці процеси здійснюють на атмосферних трубчастих (AT) установках і вакуумних трубчастих (ВТ) установках.

Перегонка нафти на сучасних атмосферних установках здійснюється різними способами. У зв'язку зі збільшенням масштабів переробки загазованих сірчистих нафт найбільш поширена перегонка нафти за схемою дворазового випаровування в двох ректифікаційних колонах ( Мал. 5.9 ). Сира нафта забирається насосом 1 і через теплообмінник 2 подається в електродегідратор 3 для зневоднення. Відстояна нагріта нафту проходить через теплообмінник 4 і надходить в колону 5, де з верху її відбирається легка фракція бензину. Далі полуотбензіненная нафту насосом 6 подається через трубчасту піч 7 в основну колону 8, в якій відбираються всі інші необхідні фракції - світлі нафтопродукти і залишок - мазут. Частина нагрітої в печі нафти повертається в першу колону (гарячий струмінь).


Мал.5.9.

Перегонка нафти за схемою дворазового випаровування

Установки, що працюють за схемою дворазового випаровування, мають потужність до 2 млн т / рік.

На АТ-установках здійснюють неглибоку перегонку нафти з отриманням бензинових, гасових, дизельних фракцій і мазуту. ВТ-установки призначені для поглиблення переробки нафти. На цих установках з мазуту отримують газойлеві, масляні фракції і гудрон, які використовують в якості сировини в процесах вторинної переробки нафти.

Процес перегонки відбувається в ректифікаційної колоні, що представляє собою вертикальний циліндричний апарат висотою до 30 м і діаметром до 4 м. Внутрішній простір колони розділене на відсіки великою кількістю горизонтальних дисків (тарілок), в яких є отвори для проходження через них парів нафти ( Мал. 5.10 ).


Мал.5.10.

Тарілки з ковпачками всередині колони ректифікації

Перед закачуванням в колону нафту нагрівають в трубчастої печі до температури Перед закачуванням в колону нафту нагрівають в трубчастої печі до температури . При цьому бензин, нафта (нафта), гас, легкий і важкий газойль переходять в пароподібний стан, а рідка фаза з більш високою температурою кипіння є мазут. Після введення гарячої суміші в колону мазут стікає вниз, а вуглеводні в пароподібному стані піднімаються вгору.

Суміш гарячої рідини і пара, піднімаючись по колоні і остигаючи, поступово конденсується. Спочатку відокремлюються і опускаються на дно спеціальних тарілок важкі тугоплавкі фракції нафти, вище послідовно конденсуються і осідають на дно тарілок пари більш легких фракцій. Особливість процесу ректифікації полягає в тому, що гарячі пари, піднімаючись, по черзі проходять через шари гарячого конденсату. Кількість тарілок в колоні має бути таким, щоб загальна витрата зливаються з них готових продуктів перегонки дорівнював витраті сирої нафти, яка подається всередину колони. Несконденсировавшиеся пари вуглеводнів направляються на газофракціювання, де з них отримують сухий газ, пропан, бутан і бензинову фракцію.

При первинній перегонці нафти отримують широкий асортимент фракцій і нафтопродуктів, що розрізняються по межах температур кипіння, вуглеводневому і хімічним складом, в'язкості, температурам спалаху, застигання і іншим властивостям.

Залежно від технології перегонки нафти пропан-бутановую фракцію отримують в зрідженому або газоподібному стані. Її використовують в якості сировини на газофракційні установках з метою виробництва індивідуальних вуглеводнів, побутового палива, компонента автомобільного бензину.

Фракцію називають нафтопродуктом, якщо її властивості відповідають нормам стандарту або технічним умовам на товарний продукт, що не вимагає додаткового переділу.

Бензинова фракція з межами википання Бензинова фракція з межами википання   переважно піддається вторинній перегонці для отримання вузьких фракцій (   та ін переважно піддається вторинній перегонці для отримання вузьких фракцій ( та ін.). Ці фракції служать сировиною для процесів ізомеризації, каталітичного риформінгу c метою отримання індивідуальних ароматичних вуглеводнів (бензолу, толуолу, ксилолів), високооктанових компонентів автомобільних і авіаційних бензинів, а також в якості сировини для піролізу при отриманні етилену.

Гасова фракція з температурами википання Гасова фракція з температурами википання   використовується як паливо для реактивних двигунів;  фракцію   з малосірчистих нафт використовують як освітлювальні гас: фракцію   - як розчинник для лакофарбової промисловості використовується як паливо для реактивних двигунів; фракцію з малосірчистих нафт використовують як освітлювальні гас: фракцію - як розчинник для лакофарбової промисловості.

Дизельна фракція з температурами википання Дизельна фракція з температурами википання   використовується в якості дизельного палива зимового, фракція   - в якості річного використовується в якості дизельного палива зимового, фракція - в якості річного. фракція з високопарафіністой нафти використовується як сировина для отримання рідких парафінів.

Мазут застосовується як котельне паливо або як сировину установок вакуумної перегонки, а також термічного, каталітичного крекінгу і гідрокрекінгу.

Вузькі масляні фракції з межами википання Вузькі масляні фракції з межами википання   ) Використовують як сировину для виробництва мінеральних масел різного призначення і твердих парафінів ) Використовують як сировину для виробництва мінеральних масел різного призначення і твердих парафінів.

Гудрон - залишок вакуумної перегонки мазуту - піддають деасфальтизації, коксування, використовують у виробництві бітуму.

Вторинна переробка нафти

Отримані при перегонці за допомогою фізичних процесів нафтопродукти відправляються на інші переділи, в яких використовуються різні хімічні реакції. Хімічні процеси, що становлять основу вторинної переробки, дозволяють максимально використовувати енергетичний і хімічний потенціал вуглеводнів. Класифікація методів вторинної переробки нафти наведена на Мал. 5.11 .


Мал.5.11.

Класифікація методів вторинної переробки нафти

Термічний крекінг - це високотемпературна переробка вуглеводнів нафти з метою отримання високоякісного палива. Розрізняють декілька видів термічного крекінгу.

Неглибокий термічний крекінг при температурах Неглибокий термічний крекінг при температурах   і тиску 1,5-2,0 МПа для отримання котельного палива з високов'язкого вихідної сировини: мазуту і гудрону і тиску 1,5-2,0 МПа для отримання котельного палива з високов'язкого вихідної сировини: мазуту і гудрону.

Глибокий (рідиннофазної) крекінг при температурах Глибокий (рідиннофазної) крекінг при температурах   і тиску вище 5,0 МПа застосовується для отримання бензину з антидетонаційними характеристиками з лігроїнових і тиску вище 5,0 МПа застосовується для отримання бензину з антидетонаційними характеристиками з лігроїнових. гасових і газойльових фракцій. Крекінг-бензини містять в своєму складі значну кількість ненасичених і ароматичних вуглеводнів.

Побічними продуктами термічного крекінгу є газ, крекінг-залишок, збагачений високомолекулярними вуглеводнями, і важка смола.

Піроліз використовується для розкладання вуглеводнів при Піроліз використовується для розкладання вуглеводнів при   і тиску 1,0-1,2 МПа і тиску 1,0-1,2 МПа. З його допомогою отримують газоподібні ненасичені вуглеводні, в основному етилен і пропілен. Побічними продуктами піролізу є смоли піролізу і граничні гази метан і етан.

Коксування - високотемпературний ( Коксування - високотемпературний (   і 0,2-0,6 МПа) процес отримання електродного або паливного коксу з нафтових залишків і 0,2-0,6 МПа) процес отримання електродного або паливного коксу з нафтових залишків. Це пек, отриманий із смоли піролізу, мазут, і гудрон.

Повністю використовувати потенціал нафти вдається за допомогою каталізаторів. Каталізатори характеризуються активністю, стабільністю і селективність. Активність каталізатора - це його продуктивність. Селективність визначається кількістю цільового продукту, що утворився з вихідної сировини.

Каталізатори термокаталітіческіх процесів складаються з трьох компонентів: носія, основного компонента і добавок. В якості носія використовуються алюмосилікати, основного компонента - цеоліти. Як добавки використовуються платина, реній, металоорганічні комплекси сурми, вісмуту, фосфору, оксиди кальцію і магнію. Серед каталізаторів риформінгу найбільше значення придбали платиновий і платино-ренієвий каталізатор.

Каталітичний крекінг - це процес розкладання високомолекулярних вуглеводнів при Каталітичний крекінг - це процес розкладання високомолекулярних вуглеводнів при   і тиску 0,13-0,15 МПа в присутності каталізаторів і тиску 0,13-0,15 МПа в присутності каталізаторів. Розроблено процес для виробництва високооктанового бензину з октановим числом до 92 і зріджених газів. В якості каталізаторів використовуються в основному алюмосилікати і цеоліти.

Риформинг - це каталітичний процес переробки низькооктанових бензинових фракцій при температурах Риформинг - це каталітичний процес переробки низькооктанових бензинових фракцій при температурах   і тиску 2,0-4 МПа і тиску 2,0-4 МПа. Продуктом є високооктанові компонента товарного автомобільного бензину з октановим числом до 100 і ароматичні вуглеводні (бензол, толуол, ксилоли). Сировиною є бензинові фракції, що містять всі типи вуглеводнів.

Гідрогенізаційного процеси переробки нафтових фракцій проводяться в присутності водню і каталізаторів при Гідрогенізаційного процеси переробки нафтових фракцій проводяться в присутності водню і каталізаторів при   і тиску 2-32 МПа і тиску 2-32 МПа. Ці процеси збільшують вихід світлих нафтопродуктів і забезпечують видалення домішок сірки, кисню та азоту.

Фракції (дистиляти), одержувані в ході первинної та вторинної переробки нафти, містять в своєму складі різні домішки. У світлих нафтопродуктах небажаними домішками є сірчисті з'єднання, нафтенові кислоти, ненасичені сполуки, смоли і тверді парафіни.

Присутність в моторних паливах сірки і нафтенових кислот викликає корозію деталей двигунів. Ненасичені сполуки в паливах утворюють опади, забруднюючі систему паливопроводів. Підвищений вміст смол в паливі призводить до нагарообразованию. Присутність твердих вуглеводнів в нафтопродуктах підвищує температуру їх застигання і погіршує подачу палива в циліндри. Присутність ароматики в освітлювальних гасі утворює закіптюжений полум'я.

Для видалення шкідливих домішок з світлих нафтопродуктів застосовуються різні способи очищення.

Типи нафтопереробних заводів

У 2001 р в світі працювало 742 нафтопереробні заводи загальною потужністю понад 4 млрд т нафти в рік. Середня потужність одного заводу становить 5,5 млн т в рік.

На більшості російських заводів відсутні необхідні вторинні процеси: ізомеризація, алкілування, гідрокрекінг і сучасні різновиди каталітичного крекінгу. До 70% матеріалів, включаючи каталізатори й присадки до палив і олив, вітчизняна нафтопереробна галузь імпортує. Завдання найближчих років полягає в тому, щоб підняти глибину переробки нафти з 55 до 90% і вище, забезпечивши при цьому вміст сірки в бензині 0,001%.

Основні апарати, в яких здійснюється перетворення вихідних реагентів в нафтопродукти, - це хімічні реактори. Основні вимоги до реакторів наступні:

  • створення найкращого контакту між реагентами, а також між реагентами і каталізаторами;
  • забезпечення необхідного температурного режиму;
  • механічна міцність і стійкість до впливу реакційного середовища, зручність обслуговування і ремонту.

Найбільший інтерес представляють реактори для систем газ-тверде тіло. До них відносяться каталітичний крекінг, риформінг, гідроочищення, каталітична полімеризація олефінів, контактна коксування. Для здійснення цих процесів використовуються реактори зі стаціонарним, псевдозрідженим і рухомим шарами.

Найбільш простими є реактори зі стаціонарним шаром каталізатора без теплообміну з зовнішнім середовищем. Це порожнистий або сферичний апарат з каталітичної гратами, на яку насипано шар каталізатора. Реагенти у вигляді газу надходять зверху, а продукти виводяться знизу.

Реактори зі стаціонарним шаром каталізатора з теплообміном з зовнішнім середовищем є многотрубчатие апарати з розміщенням каталізатора в трубках, а теплоносія (хладоагента) в міжтрубному просторі. Залежно від характеру процесу застосовують різноманітні теплоносії: воду, топкові гази, розплави солей, органічні теплоносії.

Хімічний реактор безпосередньо пов'язаний з іншими апаратами: теплообмінниками, конденсаторами, сепараторами, насосами, компресорами і ін. Таку систему називають реакційним вузлом. Завдання розрахунку реакційного вузла зводиться до вибору типу реактора і складання матеріального і теплового балансу.

Жоден завод не може виробляти всю номенклатуру необхідних нафтопродуктів. Сучасні виробництва орієнтуються на максимальну продуктивність, т. К. В цьому випадку вони більш економічні. Одна з класифікацій нафтопереробних заводів (НПЗ) включає п'ять типів:

  • паливний з неглибокою переробкою нафти;
  • паливний з глибокою переробкою нафти;
  • паливно-нафтохімічний з глибокою переробкою нафти і виробництвом нафтохімічної продукції;
  • паливно-масляний;
  • енергонефтехіміческій.

На заводах перших двох типів виробляють різні види палива. При неглибокій переробці з нафти отримують до 35% світлих нафтопродуктів. При глибокій переробці співвідношення зворотне. Це досягається застосуванням вторинних методів переробки: каталітичного крекінгу; гідрокрекінгу; коксування і ін.

На заводах третього типу крім палив виробляються нафтохімічні продукти. В якості сировини використовують або гази, або бензинові і керосино-дизельні фракції первинної переробки нафти.

На заводах паливно-масляного типу поряд з паливами виробляють широкий асортимент масел, парафіни, бітум і ін.

Заводи енергонефтехіміческого типу будують біля ТЕЦ великої потужності. На таких заводах отримують фракції світлих нафтопродуктів для нафтохімічного виробництва, а що утворюється мазут направляють на ТЕЦ в якості палива.

У словнику нафтопереробників існують також інші терміни: проста, складна і дуже складна нереработка. В основу цієї класифікації покладено обсяг капіталовкладень, необхідний для будівництва великих одиниць обладнання.

Нафтопереробний завод, який працює за простою схемою, включає перегонку сирої нафти, гідроочищення дистилятів і каталітичний риформінг Нафти. НПЗ, який працює за складною схемою, крім перерахованого вище, включає каталітичну крекінг-установку і установки алкілування. НПЗ, який працює за дуже складною схемою, включає те ж саме, що при складній схемі, плюс установки по виробництву олефінів.

Таблиця 5.1. Потужність вторинних процесів у світовій нафтопереробці в 2001 р, (% до переробки нафти) Процеси Світ в цілому Росія США Первинна переробка нафти, млн т 4060 273 831 Процеси, що поглиблюють переробку,% 40,7 20,1 71,7 Процеси, що підвищують якість,% 45,0 36,4 75,0

Середні виходи продуктів переробки нафти наступні (%):

  • бензин - 46;
  • нафтове паливо - 27;
  • реактивне паливо - 10;
  • нафтовий кокс - 5;
  • зріджені гази - 4:
  • сировина для нафтохімії - 3:
  • бітум - 3;
  • мастильні матеріали - 1;
  • гас - 1.

При переробці будь нафти за складною схемою виходить більший обсяг світлих нафтопродуктів, ніж при переробці за простою схемою. Порядок цифр такий: при простою схемою переробки об'ємний вихід світлих нафтопродуктів (бензин плюс реактивне паливо) становить близько 40%: при складній схемі - близько 70%; при дуже складною - до 90%.

Переробка газів и газофракційні установки

Природні Горючі гази переробляють на газопереробніх заводах (ГПЗ), Які будують около великих нафтових и газових родовище. Ці гази складаються з суміші граничних парафінових вуглеводнів, в які можуть входити азот, вуглекислий газ, сірководень, гелій і пари води. Сировиною для ГПЗ також є гази, одержувані при первинній і вторинній переробці нафти, які на відміну від природних газів містять ще й ненасичені вуглеводні - олефіни.

На ГПЗ з повним (закінченим) технологічним циклом здійснюють п'ять основних процесів:

  • прийом, завмер, очищення та осушення газу;
  • компримування газу до тиску, необхідного для переробки;
  • отбензініванія газу - витяг нестабільного газового бензину;
  • поділ нестабільного бензину на газовий бензин і індивідуальні технічно чисті вуглеводні (пропан, бутан, пентан, н-гексан);
  • зберігання і відвантаження рідкого продукції заводу.

У разі, коли кількість вихідної сировини невелика, газопереробне виробництво може бути організовано як газоотбензінівающая установка в складі нафтогазовидобувного управління (НГВУ) або в складі НПЗ. Принципова технологічна схема ГПЗ приведена на Мал. 5.12 .


Мал.5.12.

Принципова технологічне схема ГПЗ

Газ надходить в пункт прийому під тиском 0,15-0,35 МПа. Тут виробляють завмер його кількості і направляють в прийомні сепаратори, де відокремлюють від газу механічні домішки і капелигую вологу. Тут же газ проходить через установку його очищення 2 від сірководню і вуглекислого газу.

Компресорна станція першого ступеня 3 призначена для перекачування сировинного газу. Стиснення здійснюється в одну, дві або три ступені Газомоторні компресорами типу 10 ГКН або відцентровими нагнітачами типу К-980.

На про тбензінівающіх установках 4 сировинної газ розділяють на нестабільний газовий бензин, відбензинений газ і скидний газ. Відбензинений газ компресорною станцією другого ступеня 5 закачується в магістральний газопровід. Нестабільний бензин направляється на газофракційні установки 6.

Газофракційні установки призначені для поділу нестабільного бензину на стабільний бензин і індивідуальні технічно чисті вуглеводні: етан, пропан, бутан, пентан і н-гексан. Продукти поділу газів відкачують в товарний парк 7, звідки здійснюється їх відвантаження споживачам.

Отбензініванія газів здійснюється різними методами: компресійним; абсорбційним; адсорбційним; конденсаційним.

ДФУ експлуатуються в складі нафто- і газопереробних заводів, на нафтохімічних підприємствах і самостійно як сировинні блоки для отримання мономерів в промисловості синтетичного каучуку.

Процес поділу нестабільного бензину на стабільний газовий бензин і технічно чисті індивідуальні вуглеводні називається фракционированием. В основі фракціонування лежить метод ректифікації. Газофракційні установки бувають одноколонного і багатоколонного. На одноколонного установках виділяють стабільний бензин і зріджений газ. на багатоколонних - стабільний бензин і фракції індивідуальних вуглеводнів.


Copyright ©
Карта сайта
Все права защищены