Расчет выхода готовых продуктов на нефтеперерабатывающем производстве

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

 

Учебная дисциплина: Организация и планирование автоматизированных производств

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ОТ НЕФТЕПЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

 

 

Пояснительная записка

(АПП. 000000.008.ПЗ)

 

 

 

 

 

 

Руководитель:

 

___________Ледяева Н.Я. 
         (подпись) 
_________________2014 г. 
            (оценка, дата) 

Разработал: 
студент группы 23-01 

___________Комалдинов Р.С. 
        (подпись) 
_________________2014 г.

                  (дата)

 

 

 

Красноярск  2014 

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

 

Учебная дисциплина: Организация и планирование автоматизированных производств

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

 

 

 

 

Тема: «РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧЕННОЙ ОТ НЕФТЕПЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент: Комалдинов Р.С. гр. 23-01

 

Дата выдачи: __________ 2014 г.

 

Срок выполнения:______ 2014 г.

 

Руководитель: Ледяева Н. Я.

 

Реферат

В курсовом проекте приведен расчет выхода готовой продукции на нефтеперерабатывающем производстве.

Курсовой проект содержит пояснительную записку из 35 страниц текста, 3 формул, 10 таблиц и 1 литературного источника.

 

Оглавление

 

 

Введение

1. На сегодняшний день нефть играет одно из ключевых значений в мировой экономике. Цель переработки нефти — производство нефтепродуктов, прежде всего различных видов топлива (автомобильного, авиационного, котельного и т. д.) и сырья для последующей химической переработки. 
   Описание процесса переработки нефти

Первичные процессы

Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции. Сначала промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей - этот процесс называется первичной сепарацией нефти.

Нефть поступает на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод) в подготовленном виде для транспортировки. На заводе она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких углеводородов (С1-С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках (ЭЛОУ).

Атмосферная перегонка

Нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.

 

Материальный баланс атмосферной перегонки западно-сибирской нефти

ПРЕДЕЛЫ ВЫКИПАНИЯ, °С	ВЫХОД ФРАКЦИИ, % (МАСС.)
Газ	1,1 %
Бензиновые фракции
<62°С	4,1%
62—85°С	2,4%
85—120°С	4,5%
120—140°С	3,0%
140—180°С	6,0%
Керосин
180—240°С	9,5%
Дизельное топливо
240—350°С	19,0%
Мазут	49,4%
Потери	1,0%

 

Вакуумная дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить сырьем для получения битумов.

Вторичные процессы

Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.

По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида:

Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т.д.

Облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация и т.д.

Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т.д.

Каталитический риформинг - каталитическая ароматизация нефтепродуктов (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов). Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85-180°С[2]. В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями и его октановое число повышается примерно до 85. Полученный продукт (риформат) используется как компонент для производства автобензинов и как сырье для извлечения индивидуальных ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол и ксилолы.

Изомеризация

Процесс получения изоуглеводородов (изобутан, изопентан, изогексан, изогептан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изоп из изопентана, МТБЭ и изобутилен из изобутана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.

 

 

 

2. Экономические расчеты

1.   Расчет эффективного фонда времени.

Производственная мощность предприятия – это максимально возможный выпуск продукции в единицу времени. Годовая производственная мощность определяется как произведение часовой мощности оборудования на годовой эффективный фонд времени в часах. В нефтеперерабатывающем производстве предусмотрен непрерывный режим работы. Внутрисменные плановые остановки оборудования при определении эффективного фонда времени не предусматриваются, поэтому продолжительность смены составляет 8 часов.

Выходные и праздничные дни в непрерывном производстве являются рабочими днями.

Баланс рабочего времени оборудования представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Баланс рабочего времени оборудования

Показатели	План на 2015 год
	В днях	В часах
1. Календарный фонд времени, дни (Ткал)	365	8760
2. Выходные и праздники (Тв)	-	-
3. Номинальный фонд времени (Тном)	365	8760
4. Простои оборудования  в ремонте, дни: (Тр)	-	-
- капитальном	14	336
- текущем	7	168
5. Продолжительность смены (Тсм)	-	8
6. Количество смен (Ксм)	3	3
7. Эффективный фонд времени: (Тэф)	344	8256

 

2.   Расчет годовой производительности оборудования

Особенностью нефтеперерабатывающего производства является то, что производственная мощность рассчитывается не по выпуску готовой продукции, а по объему перерабатываемого сырья и измеряется в тысячах тонн обессоленной и обезвоженной нефти.

Годовая производственная мощность предприятия () рассчитывается по формуле

                          ,                     (2.1)

где – проектная производственная мощность установки, 600 тыс. тонн/год;

 – коэффициент использования производственной мощности, 0,95;

- коэффициент использования рабочего времени;

                      ,                                 (2.2)

Подставив численные значения в формулу (2.2), получим

 

Подставив численные значения в формулу (2.1), получим

, (тыс. тонн/год)

 

3. Расчет производства готовой продукции

1. Расчет производства полуфабрикатов

Расчет выпуска готовой продукции начинается с расчета производства различных фракций нефти в натуральном выражении.

Расчет выполняется по секциям (технологическим стадиям) комплексной установки. Каждая секция практически представляет собой отдельно работающую установку. На каждой секции используется различное сырье, выпускаются различные виды продукции и полуфабрикатов и осуществляются различные технологические процессы. Все секции являются элементами одной комплексной установки по перегонке нефти и связаны друг с другом. Производственный процесс является автоматизированным, поэтому выход продукции и полуфабрикатов определяется в зависимости от производственной мощности и заданных нормативов выхода продукции.

Таблица 3.1 – Расчет выхода продукции по секциям

Наименование	Выход продукции
	%	тыс. тонн
1. Секция 100 - ЭЛОУ  Дистилляция нефти
Производительность, тонн в сутки	-	1,5576
Взять в производство:	-	-
- нефть сырая	100,25	1,5615
Получить от производства:	-	-
- нефть обессоленная	100,00	1,5576
- потери	0,25	0,0039
2. Секция 100-АТ
Производительность, тонн в сутки	-	1,5576
Взять в производство:	-	-
- нефть обессоленная	100,00	1,5576
Получить от производства:	-	-
- углеводородный газ	0,07	0,0011
- нестабильная головка	5,78	0,0900
- бензин прямогонный К-104	16,81	0,2618
- бензин прямогонный боковой  погон К-104	0,97	0,0151
- керосин прямогонный К-103/1	8,18	0,1274
- ДТ фракция К-103/2	19,96	0,3109
- прямогонный погон УФС (С 300)	6,39	0,0995
- мазут прямогонный	41,62	0,6483
- потери	0,22	0,0034
Итого:	100,00	1,5576
3. Секция 200 Каталитический  риформинг
Производительность, тонн в сутки	-	0,2487
Взять в производство:	-	-
- дистиллят бензина прямогонного  К-104	100,00	0,2487
Получить от производства:	-	-
- нестабильная головка	7,22	0,0180
- газ стабилизации	3,53	0,0088
- углеводородный газ	3,01	0,0075
- ВСГ	4,76	0,0118
- риформат тяжелый куб. К-202	63,60	0,1582
- риформат легкий (боковой погон)	16,40	0,0408
- потери	1,48	0,0037
Итого:	100,00	0,2487
4. Секция 300 Гидроочистка  дизтоплива УФС
Производительность, тонн в сутки	-	0,2213
Взять в производство:	-	-
- баром-соляр (фракция до 360)	0,70	0,0016
- ВЦО (фракция до 360)	4,19	0,0093
- прямогонный погон УФС	44,98	0,0995
- фракция дизельной кол. К-103/2	47,77	0,1057
Итого:	97,65	0,2161
- ВСГ	2,35	0,0052
Всего:	100,00	0,2213
Получить от производства:	-	-
- углеводородный газ	2,06	0,0046
- отдув ВСГ	0,50	0,0011
- бензин-отгон	3,00	0,0066
- боковой погон К-301 г/оч	15,00	0,0332
- сероводородный газ (на серу)	0,35	0,0008
- ДТ Г/о (куб К-301)	80,39	0,1779
- потери	1,3	0,0029
Итого:	102,60	0,2270
5. Секция 400 Газофракционирование
Производительность, тонн в сутки	-	0,1080
Взять в производство:	-	-
- нестабильная головка С100 и  С200	100,00	0,1080
Получить от производства:	-	-
- пропановая фракция	7,39	0,0080
- N-бутановая фракция	21,07	0,0228
- изобутановая фракция	7,54	0,0081
- газовый бензин, фр. С5 и выше	61,66	0,0666
- сухой газ	1,24	0,0013
- потери	1,10	0,0012
Итого:	100,00	0,1080

 

2. Расчет выхода продукта по технологическим установкам

В технологическом процессе по перегонке нефти предусмотрены три технологические установки, направленные на производство дополнительной продукции и повышение ее качества:

1. ВТ – битумная, состоящая  из двух блоков: вакуумного и  битумного – предназначена для  производства строительных и  дорожных нефтебитумов.

2. Установка изомеризации  – предназначена для получения  высокооктановых компонентов товарного  бензина из низкооктановых фракций  нефти.

3. Установка по улавливанию  сероводорода – служит для  очистки промышленных газов от  сероводорода и, в дальнейшем, производства  гранулированной серы.

Таблица 4.2 – План производства установки ВТ-битумная

Наименование	Выход продукции
	%	тыс. тонн
1	2	3
1. Вакуумная установка
Производительность, тонн в сутки	-	0,1945
Взять в производство:	-	-
- мазут прямогонный	100,00	0,1945
Получить от производства:	-	-
- ВЦО (фракция до 360)	4,77	0,0093
- баром-соляр	0,80	0,0016
- легкий газойль	20,19	0,0393
- тяжелый газойль	22,20	0,0432
- гудрон	43,30	0,0842
- слоп	8,11	0,0158
- потери	0,63	0,0012
Итого	100,00	0,1945

 

 

2. Битумная установка
Производительность, тонн в сутки	-	0,0252
Взять в производство:	-	-
- гудрон	100,00	0,0211
- воздух	19,60	0,0041
Всего:	119,60	0,0252
Получить от производства:	-	-
- нефтебитумы всего, в том числе:	94,60	0,0238
- строительные	12,40	0,0031
- дорожные	82,20	0,0207
- отгон	5,40	0,0014
- газы окисления и отработанный  воздух	18,60	0,0047
- потери	1,00	0,0003
Итого	119,60	0,0301
3. Сводный материальный  баланс по битумной установке BT-битумная
Взять в производство:	-	0,1986
- мазут прямогонный	-	0,1945
- воздух	-	0,0041
Всего:	-	0,1986
Получить от производства:	-	-
- ВЦО (фракция до 360)	4,77	0,0093
- баром-соляр (фракция 180-360)	0,80	0,0016
- легкий газойль (до 350)	20,19	0,0393
- тяжелый газойль (350-495)	22,20	0,0432
- гудрон	32,48	0,0632
- слоп	8,11	0,0158
- нефтебитумы всего, в том числе:	11,99	0,0238
- строительные	1,57	0,0031
- дорожные	10,42	0,0207
- отгон	0,68	0,0014
- потери на Вакуумной установке	1,99	0,0039