Отчет по производственной практике в нефтепереработки

Смолистые и некоторые другие поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на поверхности кристаллов, способны задерживать процесс кристаллизации парафинов. Поэтому температура застывания масляных дистиллятов после очистки от смол повышается. Существуют также вещества, которые при добавлении к минеральным маслам понижают их температуру застывания. Такие вещества называются депрессорными присадками, или депрессаторами.

 

 

3.6.4 Температура плавления

 

Температура плавления  характеризует способность твердых кристаллических нефтепродуктов - парафинов, церезинов и восков переходить из твердого состояния в жидкое, т. е. температуру фазового перехода.

Температуру плавления  определяют по ГОСТ 4255-75 по методу Жукова. Образец испытуемого нефтепродукта расплавляют, тщательно перемешивают и при температуре на 8—10 "С выше предполагаемой температуры плавления заливают в прозрачный сосуд Дьюара прибора Жукова, закрывают пробкой с термометром и выдерживают до тех пор, пока температура не станет выше предполагаемой температуры плавления на 3 - 4 °С. После этого прибор встряхивают, тщательно перемешивая содержимое, затем через каждую минуту отсчитывают температуру с погрешностью не более 0,1 °С. Скорость падения температуры вначале большая, затем она замедляется и даже прекращается, а после этого снова возрастает. За температуру плавления нефтепродукта принимают ту температуру, которая остается постоянной не менее трех отсчетов.

4 Классификация, оценка качества и основные направления переработки нефти

 

4.1 Классификация нефтей

 

 

Нефти различных месторождений отличаются друг от друга по химическому, фракционному составу и физико-химическим свойствам. Так, например, в ярегской нефти (республика Коми) содержится 18,9 % светлых фракций, а в самотлорской (Западная Сибирь) - 58,8 %. Очень разнообразен и углеводородный состав нефти. В нефтях обнаружены углеводороды почти всех гомологических рядов, за исключением алкенов, которые, как правило, в нефтях не содержатся. Известны нефти с повышенным содержанием аренов, алканов и нафтенов.

В связи с тем, что именно свойства нефти определяют направление и условия ее переработки, влияют на качество получаемых нефтепродуктов, целесообразно объединить нефти различного происхождения по определенным признакам, т. е. разработать такую классификацию нефтей, которая отражала бы их химическую природу и определяла возможные направления их переработки. Существуют различные классификации нефтей: по геохимическому происхождению, по физико-химическим свойствам, по фракционному и химическому составу, что определяет направления их переработки и возможности получения тех или иных нефтепродуктов. Рассмотрим технологическую классификации нефтей.

 

 

 

4.2 Технологическая классификация

 

 

В основу технологической  классификации положены признаки, имеющие  значения для транспорта, переработки нефтей или получения заданного ассортимента продуктов. Классификация нефтей по технологическим признакам  позволяет, с  учётом физико-химических свойств нефти и её фракций, определить вариант технологической схемы переработки конкретной нефти.  

За рубежом существует большое число разнообразных  технологических классификаций. В  России для нефти, поступающих на переработку, пользуются технологической  классификацией нефтей в соответствии с ГОСТ 912-66(1967-1980 гг.) или ГОСТ 38.1197-80 (действует с 1980 г.) и технологическими  требованиями к нефтям  в соответствии  с ГОСТ 9965-76.

Технологическая классификация  распространяется  на нефти России, используемые для производства моторных топлив для двигателей и масел. При  классификации как индивидуальных нефтей, так и их смесей учитывают содержание серы в нефтях и нефтепродуктах; потециальное содержание фракций, выкипающих до 350 ⁰С;  потенциальное содержание и качество базовых масел; содержание твердого парафина в нефти и возможность получения реактивных, дизельных зимних или летних топлив и дистиллятных базовых масел с депарафинизацией или  без неё.

Наибольшие затруднения  вызывают деление нефтей на классы в зависимости от содержания сернистых  соединений в нефти и её фракциях и на виды - по содержанию парафиновых углеводородов в этих нефтях.

По содержанию серы  нефти делятся на три класса. Нефти  содержащие от 0,51 до 2,0% серы, относятся  к классу 2.Однако и в этом случае учитывается содержание серы в продуктах: если во всех дистиллятных топливах из данной нефти количество серы не превышает норм, установленных для топлив  из малосернистой нефти, то  эта нефть должна быть отнесена к классу 1 ,т.е.к малосернистой. В случае если при таком же количестве серы в нефти (0,51- 2,0%) одно или все топлива содержат серы больше, чем указано в нормах для сернистой нефти, эта нефть должна быть отнесена к классу 2, т.е. к высокосернистым нефтям. По аналогии определяются и высокосернистые нефти, содержащие более 2,0 серы.

В зависимости от содержания парафина в нефтях и возможности получения из них топлива для реактивных двигателей, зимних или летних дизельных топлив и дистиллятных базовых масел без депарафинизации или её применением нефти делятся на три вида: П₁, П₂, П₃.

П₁ - Нефти малопарафинистые, содержащие не более 1,5% парафина (с температурой плавления 50 ⁰С), и  при условии, что из нефтей без депарафинизации могут быть получены: топливо для реактивных двигателей с температурой начала кристаллизации не выше минус 60 ⁰С; зимние дизельные топлива (240-350 ⁰С) с температурой застывания не выше минус 45⁰С  и дистиллятные базовые масла определённого уровня кинематической вязкости  при 50⁰С с температурой застывания   для масел от 8 до 14 мм/с-минус 30⁰С, с вязкостью от 14 до 23 мм/с - минус 15⁰С, с вязкостью от 23 до 52 мм/с - минус 10⁰С.

П₂ – нефти парафинистые, содержащие от 1,51 до 6,0 % (мас.) парафина, и при условии, что из нефтей без депаракинитизации могут быть получены: топливо для реактивных двигателей с температурой начало кристаллизации не выше минус 60⁰С и дизельное летнего топлива (фракция 240-350⁰С) с температурой застывания не высшего минус 10⁰С, а дистиллятные базовые масла – с депарафинизацией.

П₃ – нефти высокопарафинистые, содержащие более 6,0 % парафина, и при условии, что из нефтей не может быть получено без депарафинизации дизельного топлива.

Если из нефти, предварительно отнесенной к виду П₁ , не может получен хотя бы один из указанных нефтепродуктов без депарафинизации, то это нефть должна быть отнесена к нефтям вида П₂ в том случае, если из нефти предварительно отнесенной к виду П₂ может быть получено дизельное топливо без депарафинизации то это нефть должна быть отнесена к нефтям вида П₁.

Сочетание обозначение  класса, группы, типа подгруппы и  вида составляет шифр технологический  шифр нефтей. Шифр нефти является как бы его технологическим паспортом определяющим направлении ее переработки (на топлива или масла, для получения парафинов), набор технологических процессов (необходимость в включения гидро-генизационных процессов или установок депарафинизации) и качество конечных нефтепродуктов.

 

Таблица1.1 Технологическая классификация

 

Класс нефти	Содержание серы,% (масс)
	нефть	бензин (н.к.-180оC		авиационный керосин (120-240оС )		Дизельная топливо (240-350оС)
1(малосернистая)	≤0,5	≤0,1		≤0,1		≤0,2
2(сернистая)	0,5-2,0	≤0,1		≤0,25		≤1,0
3(высокосернистая)	2,0	>0,1		>0,25		>1,0
Тип нефть	Содержаний фракций  до оС, % (масс)
1(легкая)	≥55,0
2(средняя)	45-54,9
3(утяжеленная)	<45
Группа нефти	Потенциальное содержание базовых  масел. % (масс)
1	>25			>45
2	15-24,9			45
3	15-24,9			30-44,9
4	<15			<30
Подгруппа нефти	Индекс вязкости
1	>95
2	90-95
3	85-90
4	<85
Вид нефти	Содержание парафина,%(масс)		Требования по депарафинизации
			не требуется		требуется
1(малопарафинистая)	≤1,5		Для получения реактивного и  диз топлив и дис-ых базовых масел		-
2(Парафинистая)	1,51-6.0		-		Для по-ия зимнего диз топлива дис-ых базовых масел
3(высокопарафинистая)	> 6,0		-		Для получения ре-го топлив  и дис-ых базовых масел

4.2 Основные направления переработки нефти

 

 

На выбор основного  направления переработки нефти влияет несколько факторов. В первую очередь во внимание принимается характеристика перерабатываемой нефти, необходимый ассортимент продуктов, а также уровень развития и освоенности технологических процессов.

При разработке поточной схемы конкретного НПЗ, т. е. набора технологических установок, определяющего структуру завода, учитывается следующее:

качество поступающей  нефти, которое определяет возможность получения максимального количества топлив или масел, а также битума, кокса и других продуктов (содержание серы в нефти и ее фракциях определяет долю гидрогенизационных процессов в схеме завода);

потребность в тех  или иных нефтепродуктах в данном регионе;

соотношение объемов получаемых топлив - бензина, реактивного, дизельного и котельного;

потребность нефтехимической  промышленности в отдельных видах  сырья для нефтехимического синтеза (НХС).

Существуют три основных варианта переработки нефти: топливный; топливно-масляный и комплексный, включающий получение сырья для НХС.

Заводы топливного профиля  работают по двум вариантам: глубокая (с максимальным получением светлых  нефтепродуктов) и неглубокая переработка. При неглубокой переработке наряду со светлыми нефтепродуктами получают и значительный выход остатка - котельного топлива. Подобные схемы со сравнительно небольшим набором установок применяются в тех странах или регионах, в которых высок спрос на котельное топливо.

Для современных и  перспективных НПЗ характерна глубокая переработка нефти, при которой необходимо включение в схему процессов переработки тяжелого сырья - фракций и остатков вакуумной перегонки - каталитического, термического крекинга, гидрокрекинга, т.е. деструктивной переработки. Это позволяет значительно углубить переработку нефти, в первую очередь повысить выработку моторных топлив. Так, наличие на одном из НПЗ установок гидрокрекинга и каталитического крекинга позволяет повысить глубину переработки нефти более чем на 20 % (до 70 % и выше).

В связи с возрастающими потребностями в моторных топливах, нефтяных маслах, а также в сырье для нефтехимии схемы НПЗ по глубокому топливному, топливно-масляному или комплексному вариантам приобретают все большее значение.

 

5 Классификация и характеристика  товарных нефтепродуктов

5.1 Нефтяные топлива

Нефтяные топлива (авиационные  и автомобильные бензины, топливо  для реактивных двигателей, дизельное, котельное) применяют в двигателях различного типа, преобразующих тепловую энергию, которая получается при  сгорании топлива, в механическую, а также в агрегатах и устройствах, предназначенных для получения тепла.

К числу показателей, общих для  всех видов топлива, относятся: фракционный  состав, плотность, температура застывания, температура кристаллизации, давление насыщенных паров, а также присутствие соединений и элементов, количество которых необходимо ограничивать (вода, сера, смолы, кислоты, механические примеси и т. д.)

Фракционный состав (температура выкипания  фракций) характеризует испаряемость топлива, от которой зависит легкость запуска, приемистость работы и экономичность двигателя, полнота сгорания, интенсивность изнашивания.

Плотность является не только физико-химической характеристикой, зависящей от состава  топлива, но и показателем, косвенно отражающим количество энергии, содержащейся в единице объема топлива.

Давление насыщенных паров характеризует  наличие в топливе легких углеводородов  и определяет его склонность к  образованию паровых пробок, интенсивность  потерь от испарения при транспортировании  и хранении.

Температура кристаллизации, по которой  судят о низкотемпературных свойствах  топлива, соответствует началу выпадения  кристаллов парафиновых углеводородов, вследствие чего топливо может терять способность к прокачиванию через  фильтры перед подачей в камеру сгорания. Температура застывания определяет потерю топливом текучести.

Авиационные бензины

 

 

Это топливо используют в поршневых  авиационных двигателях с искровым зажиганием. Оно представляет собой  смесь продуктов прямой перегонки, алкилирования, изомеризации, ароматизации и других процессов с добавлением этиловой жидкости и антиокислителя.

Основные требования к авиационным  бензинам: достаточная детонационная  стойкость на бедной и богатой  топливо-воздушной смеси, оптимальный  фракционный состав, низкая температура кристаллизации, небольшое содержание смолистых веществ, кислот и сернистых соединений, высокие теплота сгорания и стабильность при хранении.

Бензины не содержат воды, механических примесей, водорастворимых кислот и  щелочей, выдерживают испытание на медной пластинке.

Авиационные бензины подразделяются на марки в соответствии со значением  октанового числа, характеризующего детонационную  стойкость в единицах эталонной  шкалы, и сортностью- детонационной  стойкостью на богатой смеси, определяющей мощность двигателя при работе на бензине данной марки.

Часть бензинов марок Б-95/130 и Б-91/115 выпускают с государственным  Знаком качества. Для этих бензинов установлены ограничения по содержанию ароматических углеводородов (не более 35%), снижено содержание серы и смол. С целью унификации авиационных бензинов проводятся работы по замене всех марок на одну - Б-91/115.