Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2014 в 20:04, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является проектирование блока вакуумной перегонки мазута установки ГК-3 Северо-варьеганской нефти.
Задачи:
Выбрать, обосновать и описать технологическую схему производства;
Дать характеристику сырью процесса: построить кривые ИТК и фракций выделяемых из мазута;
Составить теоретический материальный баланс производства;
Провести расчет вакуумной колонны блока ВТ.
Введение………………………………………………………………………………..5
Список условных обозначений и сокращений………………………………………6
Литературный обзор…………………………………………………………………..7
1. Технологическая часть…………………………………………………………….10
1.1. Описание принципиальной технологической схемы установки вакуумной перегонки мазута …………………………………………………………………. 10
1.2.Технологическая классификация нефти…………………………………………11
1.3 Разгонка (ИТК) Северо-варьеганской нефти в аппарате АРН-2 и арактеристика полученных фракций…………………………………………………………………12
1.4. Построение кривой ИТК мазута Северо-варьеганской нефти……………..…14
1.5. Теоретические материальные балансы комбинированной установки ГК-3 и блоков, входящих в ее состав…………………………………………………….…..15
1.6. Технологический расчёт вакуумной колонны………………………………….16
1.6.1.Температурный режим ректификационной колонны………………………...16
1.6.2 Расчет доли отгона……………………………………………………………...23
1.7. Тепловой баланс колонны……………………………………………………….25
2. Гидравлический расчет……………………………………………………………29
2.1. Расчет диаметра колонны………………………………………………………..29
2.2. Расчет числа тарелок …………………………………………………………….30
2.3. Расчет высоты колонны………………………………………………………….31
Заключение……………………………………………………………………………32
Список использованной литературы………………………………………………..33
Приложения…………………………………………………………………………..34
Вторым боковым погоном отбирают вакуумный дистиллят (370-470 оС). Часть его после охлаждения в теплообменниках используется как нижнее циркуляционное орошение вакуумной колонны. Балансовое количество целевого продукта вакуумного дистиллята после теплообменников и холодильников выводится с установки и направляется на дальнейшую переработку. С низа вакуумной колонны отбирается гудрон и после охлаждения направляется на дальнейшую переработку. В низ вакуумной колонны подается пар с целью увеличения выхода целевого продукта – вакуумного дистиллята.
1.2. Технологическая классификация нефти
Технологический индекс Северо-варьеганской нефти
Таблица 1.2.1
Класс |
Тип |
Группа |
Подгруппа |
Вид | |
Содержание серы, % масс. |
Массовая доля фракций выкипающих до 350 оС, % масс. |
Потенциальное содержание базовых масел, % масс. |
Индекс вязкости базовых масел |
Содержание парафинов в нефти, % масс. | |
на нефть |
на мазут | ||||
1 |
1 |
1 |
1 |
2 | |
0,23 |
65,8 |
25,8 |
60,9 |
96 |
3,21 |
Таким образом, в соответствии с ГОСТ 38-01197 – 80 технологический индекс нефти: 1.1.1.1.2.
1.3. Разгонка (ИТК) Северо-варьеганской нефти (Б , валанжин) в аппарате АРН-2 и характеристика полученных фракций
Таблица 1.3.1
№ фракции |
Температура выкипания фракции при 760 мм.рт.ст, oC |
Выход на нефть, % масс |
M, кг/кмоль |
||
отдельных фракций |
суммарный | ||||
1 |
До 28 |
2,95 |
2,95 |
- |
- |
2 |
28-35 |
2,58 |
5,53 |
- |
0,6246 |
3 |
35-58 |
2,58 |
8,11 |
- |
0,6643 |
4 |
58-73 |
2,67 |
10,78 |
81 |
0,6825 |
5 |
73-88 |
2,87 |
13,65 |
- |
0,7020 |
6 |
88-102 |
2,84 |
16,49 |
98 |
0,7180 |
7 |
102-119 |
3,25 |
19,74 |
- |
0,7335 |
8 |
119-133 |
3,04 |
22,78 |
114 |
0,7482 |
9 |
133-148 |
3,25 |
26,03 |
- |
0,7626 |
10 |
148-163 |
3,17 |
29,20 |
132 |
0,7756 |
11 |
163-178 |
3,09 |
32,29 |
- |
0,7872 |
12 |
178-193 |
3,29 |
35,58 |
150 |
0,7979 |
13 |
193-204 |
2,26 |
37,84 |
- |
0,8070 |
14 |
204-221 |
3,25 |
41,09 |
167 |
0,8152 |
15 |
221-238 |
3,58 |
44,67 |
- |
0,8246 |
16 |
238-255 |
3,29 |
47,96 |
192 |
0,8332 |
17 |
255-271 |
3,21 |
51,17 |
- |
0,8406 |
18 |
271-286 |
3,08 |
54,25 |
218 |
0,8471 |
19 |
286-304 |
3,12 |
57,37 |
- |
0,8546 |
20 |
304-320 |
3,12 |
60,49 |
250 |
0,8618 |
21 |
320-340 |
3,42 |
63,91 |
- |
0,8690 |
22 |
340-360 |
3,38 |
67,29 |
290 |
0,8761 |
23 |
360-381 |
3,38 |
70,67 |
- |
0,8844 |
24 |
381-403 |
3,58 |
74,25 |
333 |
0,8918 |
25 |
403-423 |
3,38 |
77,63 |
- |
0,8992 |
26 |
423-445 |
3,47 |
81,10 |
389 |
0,9072 |
27 |
445-470 |
3,40 |
84,50 |
420 |
0,9150 |
28 |
Остаток |
15,50 |
100,00 |
- |
0,9678 |
Рис.1. Кривая ИТК Северо-варьеганской нефти (Б
1.4. Построение кривой ИТК мазута Северо-варьеганской нефти
(Б
Таблица 1.4.1
№ фракции |
Температура выкипания фракции при 760 мм.рт.ст, oC |
Выход на нефть, % масс. |
Выход на мазут, % масс. | ||
отдельных фракций |
суммарный |
отдельных фракций |
суммарный | ||
1 |
350-360 |
1,69 |
1,69 |
4,91 |
4,91 |
2 |
360-381 |
3,38 |
5,07 |
9,83 |
14,74 |
3 |
381-403 |
3,58 |
8,65 |
10,41 |
25,15 |
4 |
403-423 |
3,38 |
12,03 |
9,83 |
34,97 |
5 |
423-445 |
3,47 |
15,50 |
10,09 |
45,06 |
6 |
445-470 |
3,40 |
18,90 |
9,88 |
54,94 |
7 |
Остаток |
15,50 |
34,40 |
45,06 |
100,00 |
Рис.2. Кривая ИТК мазута Северо-варьеганской нефти (Б , валанжин)
1.5. Теоретические материальные балансы комбинированной
установки ГК-3 и блоков, входящих в ее состав
Материальный баланс ректификационной колонны составляется исходя из равенства количеств подаваемого сырья и выходящих продуктов и выражается обычно массовым или объемным расходом.
По справочным данным строим (рис.1) кривую ИТК Северо-варьеганской нефти (Б , валанжин), по которой составляем теоретические материальные балансы комбинированной установки ГК-3 и ее блоков.
Принимаем, что установка работает 340 дней в году. Производительность по сырью 3 млн. тонн в год.
Таблица 1.5.1
Материальный баланс установки ГК-3
Статьи баланса |
Выход на нефть | |||
% масс. |
тыс.т/год |
т/сутки |
кг/ч | |
Приход |
||||
1) Нефть |
100 |
3000 |
8823,53 |
367647 |
Всего |
100 |
3000 |
8823,53 |
367647 |
Расход |
||||
|
2,06 |
61,7 |
181,40 |
7558 |
|
5,31 |
159,4 |
468,74 |
19531 |
|
10,82 |
324,7 |
955,14 |
39797 |
|
24,81 |
744,27 |
2189,03 |
91210 |
|
12,33 |
369,9 |
1087,94 |
45331 |
|
29,45 |
883,4 |
2598,12 |
108255 |
|
0,86 |
25,7 |
75,62 |
3151 |
|
14,47 |
434,1 |
1276,86 |
53202 |
Всего |
100,00 |
3000 |
8823,53 |
367647 |
Таблица 1.5.2
Материальный баланс блока АТ+ блок ВПБ
Статьи баланса |
Выход на нефть | |||
% масс. |
тыс.т/год |
т/сутки |
кг/ч | |
Приход |
||||
1) Нефть |
100 |
3000 |
8571,43 |
357142,9 |
Всего |
100 |
3000 |
8571,43 |
357142,9 |
Расход |
||||
|
2,95 |
88,5 |
260,29 |
10846 |
|
5,87 |
176,1 |
517,94 |
21581 |
|
23,91 |
717,3 |
2109,71 |
87904 |
|
12,33 |
369,9 |
1087,94 |
45331 |
|
20,54 |
616,2 |
1812,35 |
75515 |
|
34,4 |
1032 |
3035,29 |
126471 |
Всего |
100 |
3000 |
8823,53 |
367647 |
Статьи баланса |
Выход | ||||
на нефть, % масс. |
на установку, % масс |
тыс. т/год |
т/сутки |
кг/час | |
Приход |
|||||
|
34,4 |
100 |
1032 |
3035,29 |
126471 |
Всего |
34,4 |
100 |
1032 |
3035,29 |
126471 |
Расход |
|||||
|
3,3 |
9,6 |
99,00 |
291,18 |
12132 |
|
15,6 |
45,3 |
468,00 |
1376,47 |
57353 |
|
15,5 |
45,1 |
465,00 |
1367,65 |
56985 |
Всего |
34,4 |
100,0 |
1032,0 |
3035,29 |
126471 |
Таблица 1.5.3
Материальный баланс блока
ВТ
Таблица 1.5.4
Материальный баланс блока висбрекинга
Статьи баланса |
Выход | ||||
на нефть, % масс. |
на установку, % масс. |
тыс. т/год |
т/сутки |
кг/час | |
Приход |
|||||
|
15,50 |
100 |
465,00 |
1367,65 |
56985 |
Всего |
15,50 |
100 |
465,00 |
1367,65 |
56985 |
Расход |
|||||
|
0,6 |
4,0 |
18,70 |
55,00 |
2292 |
|
0,9 |
5,8 |
26,79 |
78,79 |
3283 |
|
1,3 |
8,4 |
39,17 |
115,21 |
4800 |
|
12,7 |
81,8 |
380,34 |
1118,65 |
46610 |
Всего |
15,50 |
100,0 |
465,00 |
1367,65 |
56985 |
Таблица 1.5.5
Материальный баланс блока каталитического крекинга
Статьи баланса |
Выход | ||||
на нефть, % масс. |
на установку, % масс. |
тыс. т/год |
т/сутки |
кг/час | |
Приход |
|||||
(370-470°С) |
15,60 |
100 |
468,00 |
1376,47 |
57353 |
Всего |
15,60 |
100 |
468,00 |
1376,47 |
57353 |
Расход |
|||||
|
2,9 |
18,9 |
88,45 |
260,15 |
10840 |
|
5,7 |
36,5 |
170,82 |
502,41 |
20934 |
(190-350°С) |
4,3 |
27,6 |
129,17 |
379,91 |
15829 |
|
1,8 |
11,5 |
53,82 |
158,29 |
6596 |
|
0,9 |
5,5 |
25,74 |
75,71 |
3154 |
Всего |
15,60 |
100,0 |
468,00 |
1376,47 |
57353 |