Масляное производство. Поточная схема. Расчет установки деасфальтизации

Содержание

1.	Введение
2.	Разработка поточной схемы переработки мазута Колендинской  нефти		2
	2.1.	Характеристика перерабатываемой нефти	2
	2.2.	Выбор продуктов переработки  мазута	5
	2.3.	Поточная схема переработки  мазута	10
	2.4.	Краткая характеристика выбранных технологических процессов	12
3.	Технологический расчет установки деасфальтизации		27
	3.1.	Описание технологической  схемы деасфальтизации гудрона  пропаном	27
	3.2.	Материальный баланс колонны деасфальтизации	29
	3.3	Тепловой баланс колонны деасфальтизации	30
	3.4.	Определение основных размеров колонны деасфальтизации	31
	3.5.	Расчет испарителя высокого давления	32
	Литература		34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Основной  задачей данного курсового проектирования является закрепление полученных знаний и навыков по курсу «Технология производства смазочных материалов».

Её решение  отражается в разработке двух частей: выбор и обоснование поточной схемы переработки мазута и технологический  расчёт соответствующей установки. Исходные данные принимаются в соответствии с заданием. Также имеет место графическая часть.

Необходимо  отметить важность данного курса  в химической технологии, а также  технологии переработки углеводородных материалов. Это в первую очередь  связано с широтой диапазона  использования смазочных материалов в техногенной сфере современного общества.

Немаловажным  является экологический аспект в  процессе использования и утилизации отработанных смазочных материалов. Известно, что только загрязнение  вод отработанными нефтяными  маслами составляет порядка 60% от общего загрязнения нефтепродуктами.[1]

Экологические характеристики смазочных материалов можно улучшить путём ввода в  поточные схемы переработки мазутов  гидрогенизационных процессов. Так, масла  гидрокрекинга имеют повышенную биоразлагаемость, меньшее содержание серы и ароматических углеводородов по сравнению с маслами полученными путём селективной очистки.[1] Это на ряду с определёнными технологическими факторами также повлияло на включение установки гидрокрекинга в поточную схему переработки мазута.

 

2. Разработка поточной схемы переработки мазута Колендинской нефти

1.1. Характеристика  перерабатываемой нефти [1]

Плотность r₄²⁰ = 0,8704

Молекулярная масса М = 284

Вязкость, сСт u₂₀ = 25,13

Вязкость, сСт u₅₀ = 9,76

Температура  застывания, ⁰С  = -16 

Температура вспышки  в закрытом тигле, ⁰С = -30

Содержание серы, % =1,53

Содержание азота, % =0,19

Выход фракций, вес. %

до 200 ⁰С =19,3

до 350 ⁰С =42,8

Таблица 1

Характеристика  мазутов и остатков

Остаток после отбора до	Выход (на нефть), %	r420	ВУ100	Темпера-тура застыва-ния, 0С	Содержание,%		Коксу-емость, %
					серы	ванадия
Остаток выше 3500С	57,2	0,9508	4,00	9	2,42	0,014	9,85
Остаток выше 4500С	42,0	0,9765	19,30	13	2,94	0,020	11,99
Остаток выше 5000С	33,2	0,9864	47,56	16	3,12	0,028	12,98

Таблица 2

Содержание  парафина в 50-градусных масляных фракция

Температура отбора, 0С	Содержание парафина,%	Температура плавления парафина, 0С
400-450	8,90	52
450-500	8,00	57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Характеристика  дистиллятных базовых масел и групп углеводородов, полученных адсорбционным методом

Исходная фракция	Вы-ход на фрак-цию,%	Вы-ход на нефть %	r420	nD20	M	u50, мм2/с	u100, мм 2/с	ИВ	Тем-пера-тура зас-тыва-ния, 0С	Со-дер-жа-ние серы,%
320-4000С	100,0	13,3	0,875	1,489	298	7,56	2,73	-	10	1,21
320-4000С после депараф	90,3	12,0	0,884	1,493	280	7,81	2,81	117	-25	1,30
400-4500С	100,0	7,0	0,900	1,504	352	23,44	5,62	-	27	1,47
400-4500С после депараф	91,2	6,4	0,909	1,509	344	27,52	6,12	86	-20	1,60
450-4900С	100,0	6,3	0,912	1,516	412	-	8,44	-	32	1,62
450-4900С после депараф	92,4	5,8	0,920	1,514	406	51,91	9,07	73	-25	1,91

 

Таблица 4

Характеристика  остаточных базовых масел, полученных адсорбционным методом

Исход-ная фрак-ция	Выход на фрак-цию,%	Выход на нефть %	r420	ВУ100	ВВК	ИВ	Темпе-ратура засты-вания, 0С	Содер-жание серы, %
Оста-ток выше 4900С	100,0	35,7	0,9835	39,30	-	-	-	-

 Таблица 5

Выход гача после  депарафинизации масляных фракций

Температура отбора, 0С	Выход гача на фракцию, %	Выход гача на нефть, %	Температура плавления гача, 0С
320-400	9,7	1,3	39
400-450	8,8	0,6	53
450-490	7,6	0,5	55

 

 

 

 

 

Таблица 6

Выход петролатума  после депарафинизации деасфальтизированных остатков

Остаток выше, 0С	Выход петролатума на остаток, %	Выход петролатума на нефть, %	Температура плавления  петролатума, 0С
490	4,5	1,6	56,5

 

Таблица 7

Потенциальное содержание базовых дистиллятных и  остаточных масел

Температура отбо-ра, 0С	Вы-ход на нефть,%	r420	u50,    мм2/с	u100,        мм2/с	u50, u100	ИВ	ВВК	Тем-пера-тура засты-вания, 0С	Содер-жание базово-го масла,% на дистиллятную фрак-цию или остаток	Содер-жан-ие базово-го масла, % на нефть
320-400	13,3	0,8775	7,68	2,70	-	-	-	-18	85,8	11,4
400-450	7,0	0,9060	26,80	6,00	-	86,5	-	-16	89,7	6,2
450-490	6,3	0,8962	42,88	8,20	-	84	-	-16	78,5	5,0
>490	35,3	0,8976	162,00	22,28	7,28	99	0,822	-16	25,6	9,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Выбор продуктов  переработки мазута

Учитывая то, что данная  нефть  содержит  57,2% мазута, то ее  целесообразно переработать по топливно-масляному варианту.

Мазут (фр.>320 ⁰С)  на установке ВТ разгоним  на фракции 320 – 400 ⁰С, 400 – 450 ⁰С, 450 – 490  и >490 ⁰С. Подбор ассортимента масел осуществляется по вязкости при 50 и 100⁰С.

       n₅₀,мм²/с n₁₀₀,мм²/с

Фр.320-400⁰С          7,53              2,73

Фр.400-450⁰С          23,44            5,62

Фр.450-490⁰С            -                 8,44

Выше 490⁰С              -                54,09 (ВУ)

Согласно литературе [2., стр.150, 158, 270] из фр. 320 – 400 ⁰С можно получить масло  И-Л-А-10 (И-8А), из фракции 400 – 450 ⁰С – И-Г-А-32 (И-20А), из фракции 450 – 490 ⁰С – М-8Г₂,  а для остатка выше 490 ⁰С - М-20Е70. Приведем их характеристики.

 

И-Л-А-10 (ГОСТ20799-88)

Плотность при 20⁰С, кг/м³, не более                               880

Вязкость кинематическая, при 40⁰С, мм²/с                    9 -11

Кислотное число, мг КОН/г, не более                            0,02

Температура, ⁰С:

вспышки в открытом тигле, не ниже                150 (130)

застывания, не выше                                              -15

Цвет, ед. ЦНТ, не более                                                1,5 (2,0)

Стабильность против окисления:

приращение кислотного числа,

мг КОН/г, не более                                              0,2 (0,3)

приращение смол, %, не более                             1,5

 

Масло И-Л-А-10 (И-8А) – дистиллятное, из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки.  Оно рименяется в различных отраслях промышленности для смазывания наиболее широко распространенных легконагруженных, высокоскоростных узлов и механизмов, замасливания волокон и в производстве масел, смазок и резин. Кроме того, это масло применяют для жирования кож, изготовления паст, мастик, оконной замазки и др. Ряд отраслей народного хозяйства использует эти масла в качестве рабочей жидкости для гигидравлических систем различных машин.

 

 

 

 

 

 

И-Г-А-32 (ГОСТ20799-88)

Плотность при 20⁰С, кг/м³, не более                                   890