Нефть и ее способ переработки

                                                   Задачи:

 

1. Изучить общую схему переработки нефти
2. Рассмотреть этапы технологического процесса по получению бензина
3. Дать оценку состояния загрязнения окружающей природной среды нефтепродуктами
4. Составить комплекс методов очистки сточных вод от нефтепродуктов

                                      

 

                                                            Содержание

 

Введение

Нефть, ее происхождение  и состав

Нефтепродукты

 Раздел 1

Описание технологического процесса производства получения бензина на примере предприятия Сургутнефтегаз «ОАО» Калининградская нефтебаза

 

1.1. Технологический процесс  производства бензина

1.1.1. Перегонка

1.1.2. Термический крекинг

1.1.3. Каталитический крекинг

1.1.4. Риформинг

1.1.5. Полимеризация

1.1.6. Алкилирование

1.1.7. Изомеризация

1.1.8. Гидрокрекинг

1.1.9. Гидроочистка

1.2. Описание технологического процесса

1.2.1. Описание процесса перегонки нефти

1.2.2. Описание процесса  легкого термического крекинга  под давлением

1.2.3. Описание процесса каталитического крекинга

1.2.4. Описание процесса риформинга

1.2.5. Описание процесса полимеризации

1.2.6. Описание процесса алкилирования

1.2.7. Описание процесса  изомеризации

1.2.8. Описание процесса гидрокрекинга

1.2.9. Описание процесса гидроочистки

 

Раздел 3

Характеристики конечного  продукта

 

3.1. Основные характеристики , полученные при испытании опытного образца

 

Раздел 4

Описание технологического оборудования

 

4.1. Характеристики установки  СК-700-2КН

4.1.1. Вид установки

4.1.2.  Описание принципиальной схемы переработки

 

Раздел 5

Приборы технологического контроля

 

5.1. Аппарат для разгонки  нефтепродуктов АРНС-1Э

5.2. Аппарат для определения давления  насыщенных паров нефтепродуктов  АДП-01

 

Раздел 6

Комплекс мероприятий по устранению или снижению экологической опасности

 

6.1. Перечень мероприятий

                                                  Введение

Евразия стоит на первом месте в мире по запасам нефти  и обладает разветвленной сетью  предприятий для ее переработки  и транспортировки.

 Практически весь транспорт (и наземный, и воздушный, и водный), значительная часть тепловых электростанций используют нефтепродукты как источник энергии, производство полимерных материалов, каучука, синтетических волокон, моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и многих других веществ базируется на нефтяном сырье. 
Нефть - это сложные смеси газообразных, жидких и  твердых углеводородов, различных их производных и органических соединений других классов. В умелых руках специалистов она становится для современного человека незаменимыми продуктами.

Каждое утро мы встаём, завтракаем, делаем свои дела, но при  этом абсолютно не замечаем, сколько  мы производим мусора за один день. Особенно если потребляем какие-нибудь печения, завёрнутые на десять раз, и масса обвёртки превышает массу самого продукта. А если это количество мусора помножить на количество жильцов города, то получим колоссальное количество отходов. Большинство отходов мы можем использовать вторично, но это нам не доступно т.к. в России большие проблемы с финансовой частью, да и площадей пока под свалки хватает. Проблема отходов особенно остро встаёт перед мегаполисами, т.к. идут огромные потоки твердых отходов, город разрастается и приближается к свалкам, которые должны быть удалены. Вредные пары со свалок и полигонов относит ветрами на город, как следствие этого повышается уровень заболеваемости. Иногда люди сами устраивают несанкционированные свалки прямо у себя во дворе. Получается так, что мы себе вредим и знаем об этом.  
Например, в Каспийском море обнаружены осетры с высоким содержанием "приплывшего" с Урала хрома. Данная проблема характерна для всей России. Она связана с технологической и экономической невозможностью утилизации отходов. Для России это одна из самых серьезных проблем. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нефть, ее происхождение  и состав

 

Нефтью называется жидкое ископаемое топливо, распространенное в осадочной оболочке литосферы Земли. Свое название нефть получила от персидского слова «нафта» — вытекающая, просачивающаяся.

В настоящее время  общепринята теория органического (биогенного) происхождения нефти, согласно которой она образовалась в результате воздействия бактериального и геологических факторов на останки низших животных и растительных организмов, обитавших в толще воды (планктон) и на дне водоемов (бентос). В верхних слоях осадочных пород этот захороненный органический материал подвергался воздействию кислорода и бактерий и разлагался с образованием газов (оксид углерода, азот, аммиак, метан и др.) и растворимых в воде жидких продуктов.

В дальнейшем, по мере погружения на глубину 1,5—3 км в толщу осадочных пород, органические вещества нерастворимого остатка разложения подвергались в течение миллионов лет уже в восстановительной атмосфере действию высоких (120— 200⁰С) температур и давлений (10—30 МПа) и каталитическому воздействию окружающих пород (алюмосиликаты глин). На этой стадии в результате термических и термохимических процессов липиды органического вещества остатка (жиры, масла, воска) превращались в смесь углеводородов, составляющих нефть.

Большинство нефтей представляют маслянистые жидкости от тёмно-коричневого до темно-бурого цвета, который зависит от содержания в них окрашенных смолистых веществ. Плотность нефтей составляет 0,82—0,90 т/м³, температура затвердевания лежит в пределах от - 20°С до +20°С. Вязкость нефтей значительно выше вязкости воды. Элементный состав нефтей колеблется в очень незначительных пределах: углерод 14—17% , водород 12—14% , сера 0,1 — 5% , кислород и азот (в сумме) до 1,0%.

В нефти различают  углеводородную часть, неуглеводородную часть и минеральные примеси. Углеводородная часть нефти представляет собой раствор газообразных и твердых углеводородов в смеси жидких углеводородов различной природы и сложности. В низкомолекулярной части нефти, перегоняющейся до 350°С, содержатся вещества с молекулярной массой не более 250—300, а именно: алканы, моно-, би- и трициклические нафтены, моно- и бициклические ароматические углеводороды, углеводороды смешанного строения. В состав высокомолекулярной части нефти, перегоняющейся выше 350°С, входят вещества с молекулярной массой от 300 до 1000 — высокомолекулярные алканы, моно- и полициклические нафтены с боковыми цепями, ароматические углеводороды с боковыми цепями, конденсированные многоядерные соединения и полициклические углеводороды смешанного строения.

В зависимости от того, углеводороды какого класса преобладают  в составе нефти, они подразделяются на парафиновые, парафино-нафтеновые, нафтеновые, парафино-нафтено-ароматические, нафтено-ароматические, ароматические. Наиболее распространены нефти так называемого смешанного основания, в которых нельзя выделить определенный класс углеводородов. В соответствии с технологической классификацией нефти подразделяются на группы по выходу фракций, выкипающих до 350° С, по потенциальному содержанию масел, по содержанию парафина и др.

В неуглеводородную часть  нефти входят разнообразные кислородные (фенолы, нафтеновые кислоты, гетероциклы), азотистые (производные пиридина и  хинолина, амины) и сернистые (тиофен, тиоспирты и тиоэфиры) соединения. По содержанию серы нефти делятся на:

• малосернистые (с содержанием до 0,5%),
• сернистые (с содержанием от 0,5 до 2,0% ) и
• высокосернистые (с содержанием выше 2,0%).
• Основная масса всех этих соединений концентрируется в

высокомолекулярной части  нефти.

Минеральные примеси  в нефти составляют различные  соли, перешедшие в нее из пластовых  вод, механические примеси песка  и глины и эмульгированная  вода. В нефтях в весьма малых  количествах содержатся такие элементы, как ванадий, никель, железо, титан, германий и др.

В природе нефть находится  в виде нефтяных залежей, так называемых ловушек, образовавшихся в результате движения нефти и газа по пористым пластам породы под воздействием гравитационного и тектонического факторов. При достаточно большом  объеме этих залежей они называются нефтяными месторождениями. В большинстве случаев нефтяные залежи расположены на глубине от 900 до 2300 м.

Мировые разведанные запасы нефти оцениваются в 90 - 95 млрд т, прогнозируемые ресурсы составляют 250 - 270 млрд т. Распределение нефтяных месторождений по планете неравномерно. Наиболее крупные из них сосредоточены в Саудовской Аравии, Кувейте, Ираке, Венесуэле, Алжире, Иране, Ливии и США, Российской Федерации.

В зависимости от условий  залегания и давления в нефтеносном  пласте методы извлечения нефти из пробуренных скважин делятся на фонтанный, компрессорный и глубинно-насосный. При высоком давлении нефть поступает из недр земли под собственным давлением и через запорную аппаратуру направляется в сборные емкости (фонтанный метод). При малом давлении нефть извлекают методом газлифта путем накачивания в кольцевое пространство между трубами природного газа под давлением до 5 МПа. В скважине газ смешивается с нефтью, уменьшает ее вязкость и «транспортирует» ее на поверхность (компрессионный метод). При глубоком залегании нефти и низком давлении в пластах нефть извлекают с помощью поршневого насоса, опущенного в скважину, и приводимого в движение балансирным станком-качалкой, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжера насоса.

При современном уровне техники и технологии добычи из нефтяных пластов извлекается лишь около 50% содержащейся в них нефти. Увеличение нефтеотдачи пластов до 10—90% может быть достигнуто тепловым воздействием на пласты (закачивание в скважину горячей воды, прогрев пласта сжиганием нефти), введением в скважину ПАВ, гидравлическим разрывом пласта и другими интенсифицирующими извлечение нефти из недр методами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  нефтепродуктов

 

В настоящее время  вся извлекаемая из недр нефть подвергается переработке с целью получения из нее разнообразных нефтепродуктов, которые используют как в качестве целевых продуктов, так и в качестве сырья для дальнейшей переработки. Все нефтепродукты можно разделить на следующие группы.

 

1. Моторные топлива, в том числе:

• карбюраторное для поршневых двигателей с зажиганием от электрической искры (автомобильные и тракторные бензины);
• дизельное для поршневых дизельных двигателей с воспламенением от сжатия (дизельное топливо).

2. Котельные топлива для топок паровых котлов, генераторных установок, металлургических печей (мазут, гудрон).

3. Реактивное топливо для авиационных реактивных и газотурбинных двигателей (авиокеросины).
4. Смазочные масла для смазки трущихся деталей машин с целью уменьшения трения и отвода тепла (моторное, индустриальное, турбинное, компрессионное, цилиндровое масла).
5. Консистентные смазки для уменьшения трения между деталями, защиты от коррозии, герметизации соединений, содержащие загустители (мыла, церезин, силикаты).
6. Продукты, используемые для нефтехимического синтеза (мазут, широкая фракция и др.).

Нефтепродукты, используемые в качестве топлив и смазочных  материалов, должны удовлетворять определенным требованиям. Так, основными эксплуатационными характеристиками нефтяных смазочных масел являются вязкость, вязкостно-температурные свойства, маслянистость, подвижность при низких температурах, химическая стабильность, защитные свойства.

 

 

Раздел 1

Описание технологического процесса производства получения бензина на примере предприятия Сургутнефтегаз «ОАО» Калининградская нефтебаза

 

К сегодняшнему дню на Калининградской  нефтебазе произведена реконструкция  и модернизация практически всех технологических и производственных мощностей, созданы экономические  и управленческие предпосылки для  дальнейшего развития предприятия в рамках государственной политики в области управления государственным имуществом.

 

Калининградской нефтебазой осуществляется:

• поставка нефтепродуктов с российских нефтеперерабатывающих заводов  и реализация нефтепродуктов на внутреннем рынке области;

• бункеровка топливом морских судов;

• перевалка и хранение нефти  и нефтепродуктов;

• прием и очистка льяльно-балластных и других нефтесодержащих вод;

• утилизация нефтешламов;

• анализ нефти, нефтепродуктов и  сточных вод.

                Рисунок 1.

 

На предприятии разработана  и реализуется природоохранная  программа, связанная с осуществлением мероприятий по очистке сточных  и нефтесодержащих вод, переработке  нефтешламов.

Для осуществления своих планов по созданию современного перевалочного и нефтеперерабатывающего комплекса Калининградская нефтебаза успешно справляется с задачей повышения своих технологических и производственных показателей. Объемы перевалки нефти и нефтепродуктов за период с 2010 по 2011 год выросли более чем в 5 раз и составили за 9 месяцев 2011 года свыше 3 млн. т.

Согласно среднесрочным и краткосрочным  планам смонтирована и успешно функционирует  установка по переработке нефтешламов, выполнен комплекс общестроительных работ  и монтаж вспомогательного оборудования установки стабилизации углеводородного сырья, смонтировано четыре новых резервуара для приема и хранения нефтешламов, завершена модернизация очистных сооружений, произведен ремонт железнодорожных путей, разработаны и утверждены технологии работы пути и станции, позволяющие увеличить приемную способность подъездного пути в 1,5 раза, завершены работы по монтажу технологических трубопроводов ДУ-400 под темный и светлый налив, выполнена замена насосных агрегатов, заменены стойки управления системы измерения уровня в РВС, разрабатывается проект строительства берегового укрепления, ведется подготовка к строительству инсенератора на пункте сжигания.