Описание процесса абсорбции и газофракционирования газов нефтепереработки

ЗАДАНИЕ НА ПРАКТИКУ

И.О.Ф студента Азнабаев Рифат Рауилович

Группа БМЗсз-13-01

Курс ______1__________________________________________________________________

Вид практики ________учебная___________________________________________

Место прохождения практики кафедра ТМО________________________

Учебная практика утверждена приказом от____________________№__________

За время прохождения учебной практики с 23.06.2014 г. по 03.07.2015 г.

студент Азнабаев Рифат Рауилович должен ознакомиться с абсорбционно-газофракционирующей установкой (АГФУ), оборудованием блока ректификации фракции Н.К. 80 ⁰С (ДИП), технологией ремонта насосного оборудования.

По окончании учебной практики представить на кафедру ТМО отчет о практике, в котором должно содержаться:

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика производственного объекта

1.2 Описание процесса абсорбции и газофракционирования газов нефтепереработки (назначение, сырье, продукты, технологические параметры, особенности процесса)

1.3 Аппаратурное оформление блока ректификации фракции Н.К. 80 ⁰С (ДИП) (описание, устройство, принцип работы, материальное исполнение, технические характеристики, технологические параметры)

2. Технологический раздел

2.1 Описание принципиальной технологической схемы блока ректификации фракции Н.К. 80 ⁰С (ДИП)

3. Ремонт насосного оборудования

Заключение

Список использованных источников

Отчет о прохождении практики должен быть представлен до 02.02.2015 г. доценту кафедры ТМО А.В. Рубцову

(Отчет должен содержать не менее 25 страниц, оформлен в соответствии с ГОСТом, подписан руководителем практики от предприятия, содержать характеристику с места прохождения практики)

Руководитель практики А.В. Рубцов

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………..… 4

1 Литературный обзор……………………………………………………………....... 5

1.1 Общая характеристика производственного объекта…………………….…... 5

1.2 Описание процесса абсорбции и газофракционирования газов нефтепереработки…………………………………………………………….…… 6

1.3 Аппаратурное оформление блока ректификации……………………….…… 12

2 Технологический раздел…………………………………………………….......… 18

2.1 Описание принципиальной технологической схемы блока ректификации

фракции Н.К. 80^оС (ДИП)………………………………………………………… 18

3 Ремонт насосного оборудования …………………………………………………. 25

Заключение…………………………………………………………………………… 32

Список использованных источников……………………………………………….. 33

Приложение А (обязательное)………………………………………………………. 34

ВВЕДЕНИЕ

На нефте– и газоперерабатывающих заводах наибольшее рас­пространение получили следующие физические процессы разделе­ния углеводородных газов на индивидуальные углеводороды или узкие технические фракции: конденсация; компрессия; абсорбция; ректификация.

Ректификация ‒ является завершающей стадией процес­са разделения углеводородных газов. Особенность ректификации сжиженных газов по сравнению с ректификацией нефтяных фрак­ций — необходимость четкого разделения очень близких по темпе­ратуре кипения компонентов или фракций.

Ректификацию сжиженных газов приходится проводить при повышенном давлении в колоннах, поскольку для создания жидко­стного орошения необходимо сконденсировать верхние продукты колонн в обычных воздушных в водяных холодильниках, не при­бегая к искусственному холоду.

Анализ работы газофракционирующих установок нефтехимических предприятий еще в 70–х годах прошлого века показал, что наиболее эффективным техническим решением является применение ректификационных процессов разделения. В частности, такие установки сейчас работают на Нижнекамском и Тобольском НХК.

На НПЗ для разделения нефтезаводских газов применяются преимущественно два типа газофракционирующих установок, в каждый из которых входят блоки компрессии и конденсации: ректификационный ‒ сокращенно ГФУ и абсорбционно–ректификационный ‒ АГФУ.

Литературный обзор

Общая характеристика производственного объекта

Полное наименование производственного объекта - абсорбционно-газофракционирующая установка (АГФУ-1) - предназначена для сбора, компремирования жирных газов, стабилизации рефлюксов и бензинов термических крекингов, бензинов с установок 21-10, ЛЧ-24-7, факельных конденсатов, конденсата прямогонного газа.

Производительность АГФУ-1 составляет 350 тыс.т/год по газу.

Номинальная производительность блока ректификации по сырью составляет 690 тыс.т/год

Номинальная производительность блока фракционирования фракции НК-80°С (ДИП) по сырью составляет 730 тыс.т/год.

Производственная мощность блока деизогексанизации (ДИГ) по сырью составляет 900 тыс.т/год

В состав установки входят следующие блоки:

‒ блок сбора и компремирования жирных газов;

‒ блок ректификации бензинов термических крекингов, бензинов с установок 21-10, ЛЧ-24-7, рефлюксов с установок ТК-2,3, 22-4, Л-35-11/1000, «Жекса», ОАО «УНПЗ», факельных конденсатов, конденсата прямогонного газа;

‒ блок теплоносителя – дизельное топливо;

‒ блок сбора и компремирования прямогонного и углеводородных газов;

‒ блок фракционирования фракции нк-80°с (ДИП);

‒ блок деизогексанизации (ДИГ);

‒ блок теплоносителя АМТ-300.

Описание процесса абсорбции и газофракционирования газов нефтепереработки

На рисунке 1 приведена принципи­альная схема АГФУ для фракционирования жирного газа и стабилизации бензина катали­тического крекинга (на схеме не показаны блоки сероочистки, осушки, компрессии и конденсации) [2].

1 – фракционирующий абсорбер; 2 – стабилизационная колонна; 3 – пропановая колонна; 4 – бутановая колонна; I – очищенный жирный газ; II – нестабильный бензин; III – сухой газ; IV – пропан–пропиленовая фракция; V – бутан–бутиленовая фракция; VI – стабильный бензин

Рисунок 1 – Принципиальная схема абсорбционно–газофракционирующей установки (АГФУ)

Для деэтанизации газов каталитического крекинга на уста­новках АГФУ используется фракционирующий абсорбер 1. Он представляет собой комбинированную колонну абсорбер–десорбер. В верхней части фракционирующего абсорбе­ра происходит абсорбция, т. е. поглощение из газов целевых ком­понентов (С_з и выше), а в нижней – частичная регенерация абсорбен­та за счет подводимого тепла. В качестве основного абсорбента на АГФУ используется нестабильный бензин каталитического крекинга. Для доабсорбции унесенных сухим газом бензиновых фракций в вер­хнюю часть фракционирующего абсорбера подают стабилизирован­ный (в колонне 4) бензин. Абсорбер оборудован системой циркуляционных орошений для съема тепла абсорбции (на рисунке 1 не пока­зана). Тепло в низ абсорбера подают с помощью "горячей струи". С верха фракционирующего абсорбера 1 выводят сухой газ (C₁–С₂), а с низа вместе с тощим абсорбентом выводят углеводороды С_з и выше. Деэтанизированный бензин, насыщенный углеводородами С_з и выше, после подогрева в теплообменнике направляют в стабилиза­ционную колонну 2, нижним продуктом которой является стабиль­ный бензин, а верхним – головка стабилизации. Из нее (иногда после сероочистки) в пропановой колонне 3 выделяют пропан–пропиленовую фракцию. Кубовый продукт пропановой колонны разделяют в бутановой колонне 4 на бутан–бутиленовую фракцию и остаток (Сз и выше), который объединяют со стабильным бензином.

Продуктами установки являются [2]:

– рефлюкс стабилизации;

– пропан–пропиленовая фракция;

– фракция широкая легких углеводородов (при простое ГФУ);

– бутан–бутиленовая фракция;

– газовый бензин;

– сухой газ.

Рефлюкс стабилизации используется в качестве сырья на ГФУ для дальнейшего фракционирования.

Пропан–пропиленовая фракция используется в качестве сырья объекта 1/1.

При остановке на ремонт ГФУ на блоке №1 вырабатывается широкая фракция легких углеводородов, которая направляется в качестве сырья на другие нефтеперерабатывающие предприятия.

Газовый бензин, вырабатываемый на блоках №1 и №2 используется в качестве компонентов автомобильного бензина, либо в качестве сырья производства ароматических углеводородов. Сухой газ после очистки от сероводорода на установке замедленного коксования используется на заводе в качестве топливного газа, ББФ используется в качестве сырья установки 29/3.

Газофракционирование – процесс разделения смеси углеводородных газов на составляющие компоненты путем ректификации.

Углеводородные газы нефтепереработки включаю газы, растворенные в нефти и газовом конденсате и выделяющиеся при атмосферно‒ вакуумной перегонке и газы, полученные при деструктивной переработке нефти.

Основным компонентом природного газа является метан; он содержит также небольшое количество этана, пропана, бутана и пентана и не содержит непредельных углеводородов. Кроме того, в газе присутствуют азот, двуокись углерода, сероводород и влага. На головных сооружениях магистральных трубопроводов природный газ предварительно очищают от примесей (двуокиси уг­лерода и сероводорода), осушают и направляют к по­требителям.

Попутные нефтяные газы добываются совместно с нефтью и выделяются при ее сепарации.

В газоконденсатных месторождениях газ обычно на­ходится при большом давлении (до 50 МПа). При раз­работке такого пласта в газах наряду c легкими углево­дородными компонентами могут содержаться и высококипящие. При снижении давления до 5 – 6 МПа и при изменении температуры тяжелые компоненты кон­денсируются и выделяется углеводородный конденсат.

Широкая фракция легких углеводородов получается при стабилизации и первичной переработке нефти. Он может содержать 2 – 8% метана и этана, не менее 10 – 15% пропана, 8 – 18% изобутана, 20 – 40% н‒ бутана от 11 до 25% углеводородов C₅ и выше, а также примеси соединений серы 0,025–0,050%, в том числе не боле 0,003% H₂S. Широкая фракция легких углеводороде перерабатывается на газобензиновых заводах или центральных ГФУ вместе с газоконденсатом и нестабильны газовым бензином.

Газы, содержащие в основном предельные углеводороды, получают и в процессах переработки нефти: каталитического риформинга бензинов и гидрокрекинга. Такие газы, состоящие из метана, этана и пропана, называют сухими. При стабилизации бензинов, полученных в этих же процессах, выделяется дополнительное количество газов, более тяжелых по углеводородному составу; их условно называют газами стабилизации или жир­ными.

Небольшое количество газов с преимущественным содержанием предельных углеводородов, вырабатывает­ся в различных процессах гидроочистки бензинов, ди­зельных топлив и масел, при гидрировании жидких про­дуктов коксования и пиролиза. На установках вторичной перегонки бензинов, производящих сырье для процесса платформинга, получается легкая фракция с н. к. – 62 °С. В ее состав входит до 19% изопентановой, 17,6% н‒ пентановой ,и 63,4% гексановой фракции. Обычно та­кая фракция является компонентом авиабензина, но при необходимости используется вместе с другими видами жидкого сырья для выработки на газофракционирующих установках пентановых фракций. Газовые смеси, содер­жащие в основном предельные углеводороды, разделяются на ГФУ на отдельные углеводородные фракции или индивидуальные компоненты.

Газовое сырье смешанного состава, состоящее из пре­дельных и непредельных углеводородов, вырабатывает­ся только в процессах деструктивной переработки: термического и каталитического крекинга, пиролиза и кок­сования.

Сырье, перерабатываемое на газофракционирующих установках, различается по химическому составу и агрегатному состоянию. В его состав входят предельные и непредельные углеводороды, примеси соединений серы, окись и двуокись углерода, влага, азот, водород, гелий и т. д. Углеводородный состав сырья и содержание в нем примесей зависят от его происхождения и способа получения [4].

Источниками газового сырья являются природные и попутные газы, газы, выделенные при стабилизации нефти и нефтепродуктов, жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторождений.

Основным компонентом природного газа является метан; он содержит также небольшое количество этана, пропана, бутана и пентана и не содержит непредельных углеводородов. Кроме того, в газе присутствуют азот, двуокись углерода, сероводород и влага. На головных сооружениях магистральных трубопроводов природный газ предварительно очищают от примесей (двуокиси уг­лерода и сероводорода), осушают и направляют к по­требителям.

Попутные нефтяные газы добываются совместно с нефтью и выделяются при ее сепарации.

В газоконденсатных месторождениях газ обычно на­ходится при большом давлении (до 50 МПа). При раз­работке такого пласта в газах наряду c легкими углево­дородными компонентами могут содержаться и высококипящие. При снижении давления до 5 – 6 МПа и при изменении температуры тяжелые компоненты кон­денсируются и выделяется углеводородный конденсат.

Широкая фракция легких углеводородов получается при стабилизации и первичной переработке нефти. Он может содержать 2 – 8% метана и этана, не менее 10 – 15% пропана, 8 – 18% изобутана, 20 – 40% н‒ бутана от 11 до 25% углеводородов C₅ и выше, а также примеси соединений серы 0,025–0,050%, в том числе не боле 0,003% H₂S. Широкая фракция легких углеводороде перерабатывается на газобензиновых заводах или центральных ГФУ вместе с газоконденсатом и нестабильны газовым бензином.

Газы, содержащие в основном предельные углеводороды, получают и в процессах переработки нефти: каталитического риформинга бензинов и гидрокрекинга. Такие газы, состоящие из метана, этана и пропана, называют сухими. При стабилизации бензинов, полученных в этих же процессах, выделяется дополнительное количество газов, более тяжелых по углеводородному составу; их условно называют газами стабилизации или жир­ными.

Небольшое количество газов с преимущественным содержанием предельных углеводородов, вырабатывает­ся в различных процессах гидроочистки бензинов, ди­зельных топлив и масел, при гидрировании жидких про­дуктов коксования и пиролиза. На установках вторичной перегонки бензинов, производящих сырье для процесса платформинга, получается легкая фракция с н. к. – 62 °С. В ее состав входит до 19% изопентановой, 17,6% н‒ пентановой ,и 63,4% гексановой фракции. Обычно та­кая фракция является компонентом авиабензина, но при необходимости используется вместе с другими видами жидкого сырья для выработки на газофракционирующих установках пентановых фракций. Газовые смеси, содер­жащие в основном предельные углеводороды, разделяются на ГФУ на отдельные углеводородные фракции или индивидуальные компоненты.

Газовое сырье смешанного состава, состоящее из пре­дельных и непредельных углеводородов, вырабатывает­ся только в процессах деструктивной переработки: термического и каталитического крекинга, пиролиза и кок­сования.

При стабилизации крекинг‒ бензинов получаются смеси легких углеводородов, которые, как и сухие газы, разделяются на ГФУ.

В газах деструктивной переработки нефти содержа­ние непредельных углеводородов (этилена, пропилена и бутилена) невелико. Между тем, потребности нефтехими­ческой промышленности в этилене и пропилене постоянно растут. В связи с этим возникла необходимость специ­ального производства непредельных углеводородов. С этой целью используют процессы пиролиза. Сырьем для пиролиза являются природные, попутные и нефтезаводские газы (этан, пропан, бутаны), прямогонные и газо­вые бензины, газоконденсаты, газойлевые фракции неф­тяные остатки и сырая нефть.

Этановую и пропановую фракции, кроме того, можно использовать в качестве хладоагентов для различных‒ холодильных циклов. Современным потребителям про­дукции газоразделения необходимы различные углево­дородные фракции. Поэтому сырье разного углеводород­ного состава перерабатывается на отдельных блоках или установках.

При разделении сырья, состоящего из предельных углеводородов, можно получить следующие фракции: метано‒ этановую (сухой газ), пропановую, бутановую изобутановую, пентановую и изопентановую, гексановую. При возросшей потребностив этилене, на газофракционирующих установках стали выра­батывать этановую фракцию – сырье для пиролиза. В этом случае сухой газ будет состоять в основном из метана. Иногда смесь пентана и более тяжелых углеводородов не разделяют на фракции, а используют как газовый бензин.

При разделении сырья, состоящего из предельных и непредельных компонентов, ассортимент вырабатываемых углеводородных фракций значительно шире: мета­новая, этан‒ этиленовая, пропан‒ пропиленовая, бутан‒ бутиленовая, пентан‒ амиленовая фракции и тяжелые угле­водороды С₆ и выше. Для нефтехимических синтезов обычно необходимы индивидуальные углеводороды, по­тому дополнительно разделяют этан‒ этиленовую фрак­цию на этановую и этиленовую, а пропан‒ пропиленовую – на пропановую и пропиленовую. Из бутан‒ бутиленовой фракции получают бутаны нормального и изостроения. Из бутиленовой фракции выделяют бутилены, бутадиены и т. д. Качество вырабатываемых углеводородных фрак­ций определяется требованиями их последующей переработки.

Фракции газообразных углеводо­родов являются сырьем для производства высокооктано­вых компонентов к моторным топливам, мономеров в нефтехимическом синтезе и для пиролиза.

Производство высокооктановых компонентов к мотор­ным топливам: алкилатов, изооктана, изомеризатов, полимердистиллятов – базируется на пропан‒ пропиленовых, бутан‒ бутиленовых и пентан‒ амиленовых фракциях, в которых содержание основного компонента ≈90%.

Производство мономеров для нефтехимических синте­зов базируется на газовом сырье, в котором содержится 93–96% основного компонента. Для получения изобута­на, например, необходима изобутановая фракция с содержанием не менее 95% изо-С₄Н₁₀ (МРТУ‒38‒1‒209–66); бутадиен получают из бутановой фракции, содержа­щей 93–96% н-С₄Н₁₀. Изопентановую фракцию с содер­жанием более 95% изопентанов (МРТУ‒ 38‒1‒2И–66) перерабатывают в изопрен.

Концентрация мономеров для получения синтетиче­ских высокомолекулярных соединений (пластических масс, каучуков и т. п.), таких, как этилен, пропилен, бута­диен, изопрен, превышает 99,5%.