ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ГАЗА

74

Таблица 1.14 – Основные характеристики некоторых индустриальных масел общего назначения

		Вязкость	Индекс	Температура, °С
	Марка	при 50°С,	вязкости,	застыва-	вспыш-	Область применения
	масла	сСт	не менее	ния, не	ки, не
				выше	ниже
	И-5А*	4...5	–	–25	120	Малонагруженныевысокоскоростные механизмы и КиП (текстильные
						машины, сепараторы, станки и др.)
	И-8А	6...8	–	–20	130
	И-12А	10...14	–	–30	165	Втулки, подшипники ткацкого оборудования, шпиндели металлорежущих
						станков и др.
	И-20А	17...23	85	–15	180
	И-30А	28...33	85	–15	180	Гидросистемы станочного оборудования, автоматических линий, мало-
						и средненагруженные зубчатые передачи и т.п.
	И-40А	35...45	85	–15	190
	И-50 А	47...55	85	–20	200
	ИГП-4	3,4...4,4	90	–15	125	Высокоскоростные механизмы (текстильные машины, сепараторы, метал-
	ИГП-6	5,5...7,5	90	–15	140
						лорежущие станки и др.)
	ИГП-8	7,0...9,0	90	–8	140
	ИГП-18	16,5...20,5	90	–15	170
	ИГП-30	28...31	90	–15	200	Гидросистемы станков, автоматических линий, прессов, различного типа
						редукторов, вариаторов, подшипников, коробок передач и т.п.
	ИГП-38	35...40	90	–15	210
	ИГП-49	47...51	90	–15	215
	ИГП-72	70...75	90	–15	220	Гидросистемы тяжелого прессового оборудования; тяжелые зубчатые
	ИГП-91	88...94	90	–15	225
						и червячные редукторы и т.д.
	ИГП-114	110...118	90	–18	225
	ИГП-152	147...158	90	–15	230	Нагруженные зубчатые и червячные передачи, коробки скоростей и др.
	ИГП-182	175...190	90	–8	240

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

* Очищенные или глубокоочищенные дистилляты.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

очисткой или введением композиции присадок, улучшающих антиокислительные, антикоррозионные, деэмульгирующие, антипенные и прочие свойства. С учетом этого выпускаются две группы турбинных масел – масла без присадок (Т-22, Т-30 и Т-46) и масла с присадками (табл. 1.15). Турбинные масла без присадок вырабатываются из малосернистых беспарафинистых нефтей.

Таблица 1.15 – Основные характеристики турбинных масел

	Вязкость,		Ин-		Температура, °С
	сСт
Марка			декс				Область применения
					засты-	вспыш-
масла	при	при	вяз-
	50 °С	–30°С	кости		вания,	ки, не
					не более	менее
					Турбинные
							Паровые и газовые турбины,
Тп-22	20...23	–	90		–15	186	турбокомпрессоры, редукто-
							ры и т.д.
Тп-30							Гидротурбины,паровыетурби-
	28...32	–	87		–10	190	ны, вентиляторы и дымососы
							и т.п.
Тп-46	44...48	–	85		–10	195	Судовые паротурбины, гидро-
							приводы и др.
					Компрессорные
Кп-8	7...9	–	45		–15	260	Турбо- и поршневые компрес-
							соры, воздуходувки и др.
							Одно- и многоступенчатые
К-12	11...14	–	–		–25	216	компрессоры низкого и сред-
							него давления и т.п.
К-19	17...21	–	–		–5	245	То же для среднего и высокого
							давления
К-28	26...30	–	–		–10	275	Многоступенчатыекомпрессо-
							ры высокого давления
				Трансформаторные
Т-750	9	1800	–		–53	135	Трансформаторы с напряже-
							нием до 750 кВ
							Электрооборудование линий
Т-1500	8	1500	–		–45	135	электропередач постоянного
							тока до 1500 кВ
ТКп	9	1500	–		–45	135	Охлаждение и изоляция элек-
							трооборудования до 500 кВ

Компрессорныемаслапредназначены для смазки различных узлов и деталей (цилиндров, клапанов и др.) компрессорных машин, а также для создания уплотнительной группы. Требования к качеству компрессорныхмаселпримерноаналогичнытребованиям,предъявляемым

75

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

к качеству моторных масел.Длясмазки компрессоров используют нефтяные масла (см. табл. 1.15), различающиеся по вязкости и области применения.

Электроизоляционные масла, к которым относятся трансформаторные,конденсаторныеикабельные,представляютсобойспецифическую группу несмазочных масел, являются жидкими диэлектриками. Основным их назначением является изоляция токонесущих частей электрообуродования, гашение электродуги в выключателях, а также отвод тепла.

В наибольших количествах и ассортименте производят трансформаторные масла.

Цилиндровые масла предназначены преимущественно для смазывания горячих деталей паровых машин. Они представляют собой дистилляты щелочной очистки или остаточные масла сернокислотной или селективнойочисткибезприсадок.Легкиемаслацилиндровые11,24(цифра показывает значение вязкости при 100°С) предназначены для смазывания цилиндров и золотников паровых машин, работающих насыщенным паром. Тяжелые цилиндровые масла 38 и 52 используют для машин, работающих перегретым паром соответственно до 350 и свыше 350°С.

Присадки к маслам. В связи с ужесточением требований различных видов техники к эксплуатационным свойствам смазочных масел, в мировой нефтепереработке со второй половины XX в. наблюдается тенденциякнепрерывномуувеличениюколичестваиассортиментавыпускаемых присадок к маслам. Присадками называют вещества, которые добавляют к маслу в количестве от тысячных долей до10…12% для улучшения одного или нескольких показателей его качества. Присадки нетолькоулучшаютэксплуатационныесвойствамасел,ноисущественно снижают расход последних. В качестве присадок к маслам изучено и предложено несколько тысяч органических соединений. Однако промышленное производство и практическое применение получили только немногим более ста продуктов и композиций. Промышленное производство их в мире исчисляется миллионами тонн в год и является важной отраслью нефтехимии.

Присадки принято классифицировать по назначению, т.е. по функциональному действию, на следующие группы, улучшающие те или иные свойства масел:

–антиокислительные,повышающиестойкостьмаселкокислениюпри высокой температуре;

–антикоррозионные, защищающие металлические поверхности от воздействия агрессивных веществ и атмосферной коррозии;

76

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

–противоизносныеипротивозадирные(антифрикционные),улучшающие смазочные свойства масел;

–моющие (детергентно-диспергирующие), препятствующие отложению лаков, нагаров и осадков;

–депрессорные, понижающие температуру застывания масел;

–вязкостные, улучшающие вязкостно-температурные свойства базовых масел;

–антипенные, предотвращающие вспенивание масел;

–антисептики,повышающиеустойчивостьмаселквоздействиюгрибков и бактерий;

–многофункциональные, улучшающие одновременно несколько эксплуатационных свойств масел.

Вязкостные присадки применяют для получения моторных масел

повышенной вязкости с хорошими низкотемпературными свойствами. Наиболеераспространеннойприсадкойэтоготипаявляютсявысокомолекулярные полимеры двух основных типов: полиизобутилены молекулярной массы 5… 20 тыс. (КП-5, КП-10, KП-20) и полиметакрилаты

М=3…17 тыс.

Вкачестведепрессорныхприсадок,улучшающихнизкотемпературныесвойства масел (воздействуя на кристаллизующиеся частицы твердых углеводородов), используют продукты алкилирования нафталина илифенолахлорированнымпарафином(АзНИИ,АзНИИ–ЦИATИМ-1, АФК) и полиметакрилаты.

1.3.7.Основные требования к некоторым нетопливным нефтепродуктам

Битумы. Битумы являются с давних пор одним из наиболее известных инженерно-строительных материалов. Их адгезионные и гидрофобные свойства использовались уже на заре цивилизации. В настоящее время области использования битумов чрезвычайно широки: дорожное строительство, изготовление кровельных материалов, строительство зданий и сооружений, для изоляции трубопроводов, применение в лакокрасочной и кабельной промышленности, для заливочных аккумуляторных мастик и др.

Изготовляют их из окисленных продуктов прямой перегонки нефти и компаундированных окисленных и неокисленных продуктов, получаемых при прямой перегонке нефти и экстракционном разделении нефтепродуктов (асфальты деасфальтизации, экстракты селективной очистки).

77

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Битумы принято классифицировать по назначению на дорожные, кровельные, изоляционные, строительные и специальные.

В наибольшем объеме (около двух третьих от общего выпуска) выпускаются дорожные битумы, которые подразделяются на вязкие, предназначенные для выполнения основных дорожно-строительных работ, и жидкие трех классов (быстрогустеющие – БГ, густеющие со средней скоростью – СГ и умеренногустеющие – МГ), предназначенные для удешевления дорожного строительства. Жидкие битумы готовят путем разжижения вязких битумов жидкими нефтепродуктами (керосины, соляры и др.) с добавлением поверхностно-активных веществ. Далее по количеству потребления идут кровельные битумы, которые подразделяются на пропиточные и покровные. Значительную долю от общего выпуска составляют битумы, применяемые преимущественно в качестве гидроизоляционного материала. Изоляционные битумы используют в основном для изоляции трубопроводов от грунтовой коррозии. Основные показатели качества товарных битумов приведены в табл. 1.16.

Битумы характеризуются следующими показателями: твердостью – глубиной проникания стандартной иглы (пенетрацией), температурой размягчения, хрупкости, растяжимостью в нить (дуктильностью), адгезией, температурой вспышки, реологическими и некоторыми другими свойствами.

Нефтянойкокс.Нефтянойкокспредставляетсобойтвердыйпористый черного цвета продукт глубокого уплотнения нефтяных остатков. По способу получения их подразделяют на коксы замедленного коксования и коксы, получаемые коксованием в периодических кубах крекинговых или пиролизных остаточных продуктов переработки нефти. Кокс широко применяют в различных областях народного хозяйства: цветная и черная металлургия, химическая промышленность, производство карбидов, синтетических алмазов, ядерная энергетика, авиационная и ракетная техника, электро- и радиотехника и др.

Коксызамедленногококсованияподразделяютнамаркивзависимости от размеров кусков: К3-25 – кокс с размером кусков свыше 25 мм, К3-8–от8до25ммК3-0–менее8мм.Коксы,получаемыекоксованием в кубах, подразделяются на марки в зависимости от исходного сырья и назначения: КНКЭ – крекинговый электродный, КНПЭ – пиролизный электродный и КНПС – пиролизный специальный. Характеристика этих коксов приведена в табл. 1.17.

78

Таблица 1.16 – Основные характеристики нефтяных битумов

	Глубина проникновения			Температура, °С			Растяжимость, см,
	иглы в 0,1 мм						не менее
Марка
			размягче-
битума	при 25 ˚С	при 0 ˚С,		хрупкости,		вспышки,	при 25 ˚С	при 0 ˚С
		не более	ния,	не более		не менее
			не менее
			Вязкие	дорожные
БНД 200/300	201...300	45	35	–20		200	–	20
БНД 130/200	131...200	35	39	–18		220	65	6
БНД 90/130	91...130	28	43	–17		220	60	4,2
БНД 60/90	61...90	20	47	–15		220	50	3,5
БНД 40/60	40...60	13	51	–20		220	40	–
			Изоляционные
БНИ-IV-3	30...50	15	65	–		230	4	–
БНИ-IV	25...40	12	75	–		230	3	–
БНИ-V	>20	9	90	–		230	2	–
			Кровельные
БНК 115/180	140...220	–	40...50	–		240	–	–
БНК 90/40	35...45	–	85 ... 95	–20		240	–	–
БНК 90/30	25...35	–	85 ... 95	–10		240	–	–
БНК 50/50	41...60	–	50	–		220	4	–
БН70/30	21...40	–	70	–		230	3	–
БН90/10	5...20	–	90	–		240	1	–

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

79

80

Таблица 1.17 – Основные характеристики нефтяных коксов

	Выход		Содержание, %, не более					Действительная плотность по-
Марка
	летучих,							сле прокаливания при 1300 ˚С
кокса
	%, не более				мелочи		мелочи	в течение 5 ч, г/см3
		серы	золы
					менее 25 мм		менее 8 мм
		замедленного коксования
КЗ-25:
1-й сорт	7	1,3	0,5		10		–	–
2-й сорт	9	1,5	0,6		10		–	–
КЗ-8	9,5	1,5	0,7		–		25	2,10...2,13
КЗ-0	10	1,5	0,8		–		–	–
			кубовые
КНКЭ	7	0,8	0,6		4		–	2,10...2,13
КНКЭ	6,5	1	0,3		4		–	2,08...2,13
КНКЭ	7	0,4	0,3		4		–	2,04...2,08

com/id446425943.vk | com/club152685050.vk

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Глава 2

АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ

2.1. Общие положения

От эффективности работы технологического оборудования во многом зависит качество и объем выпускаемой продукции, а также безопасность производственного процесса. В этой связи современные технологии переработки углеводородного сырья в сочетании с высокоэффективным аппаратурным обеспечением создают предпосылки для получения высококачественных продуктов и материалов.

Технологическое оборудование современного нефтегазоперерабатывающего предприятия представляет собой совокупность аппаратов, машин и вспомогательных устройств, предназначенных для осуществления основного технологического процесса и выполнения других функций, связанных с подготовкой, перемещением и иным воздействием на исходные, промежуточные, вспомогательные и конечные продукты.

Аппараты предназначены для осуществления в них физических, химических или физико-химических процессов – ректификации, абсорбции, адсорбции, растворения, теплообмена без изменения агрегатного состояния, испарения, конденсации, кристаллизации, химических реакций и т.д. Характер работы аппаратов может быть непрерывный

ипериодический, при этом химико-технологические процессы в них могут протекать при давлениях от глубокого вакуума до сотен мегапаскалей и температурах от –200 до +900°С.

Взависимости от назначения аппаратам присваивается название: ректификационная (абсорбционная) колонна, экстрактор, испаритель, ребойлер, подогреватель, кристаллизатор и т.д. При этом все аппараты, наряду с наличием у них своих специфических внутренних устройств

иоборудования, как правило, состоят из следующих основных элементов и узлов: цилиндрического корпуса из одной или нескольких обечаек, днища, крышки, штуцеров для присоединения трубной арматуры и трубопроводов, устройств для присоединения средств контроля

иизмерений, люков-лазов, опор, сварных и фланцевых соединений, строповых устройств.

81

Рис. 2.1.Общий вид колонного аппарата

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2.2.Колонное оборудование, устройство и предъявляемые требования

Для обеспечения контактирования потоков пара (газа) и жидкости в процессах ректификации и абсорбции применяются аппараты различных конструкций, среди которых наибольшее распространение получили вертикальные аппараты колонного типа. Аппараты этого типа могут быть классифицированы в зависимости от рабочего давления, технологического назначения и типа контактных устройств. В зависимости от применяемого давления колонные аппараты подразделяются на атмосферные, вакуумные и колонны, работающие под давлением.

К атмосферным колоннам обычно относят колонны, в верхней части которых рабочее давление незначительно превышает атмосферное и определяется сопротивлением коммуникаций и аппаратуры, расположенных на потоке движения паров ректификата после колонны. Давление в нижней части колонны зависит в основном от сопротивления ее внутренних устройств и может значительно превышать атмосферное (например, колонна для разделения смеси этилбензола и ксилолов).

Ввакуумных колоннах давление ниже атмосферного (создано разрежение), что позволяет снизить рабочую температуру процесса и избежать разложения продукта (разделение мазута, производство стирола, синтетических жирных кислот и др.). Величина остаточного давления в колонне определяется физико-химическими свойствами разделяемых продуктов и главным образом допустимой максимальной температурой их нагрева без заметного разложения.

Вколоннах, работающих под давлением, величина последнегоможетзначительно превышать атмосферное (колонны ГФУ, стабилизаторы, абсорберы и др.).

По технологическому назначению колонные аппараты подразделяются на колонны атмосферных

иатмосферно-вакуумных установок разделения нефти и мазута, колонны установок вторичной перегонки бензинов, каталитического крекинга, установок газоразделения, установок регенерации раство-

рителей при депарафинизации масел и др.

82

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ректификационные колонны — аппараты для разделения путем ректификациижидкихсмесейвзаимнорастворимыхкомпонентов.Ректификационные колонны широко применяются в различных отраслях промышленности, в частности в нефтегазопереработке для разделения нефти и мазута на установках первичной перегонки нефти (АВТ), бензина на установках вторичной перегонки, углеводородных газов на газофракционирующих установках (ГФУ), продуктов реакций на установках химической переработки углеводородного сырья (каталитический крекинг, термический крекинг, гидрокрекинг, коксование и др.).

В ректификационных колоннах происходит контактирование паровой и жидкой фаз на специальных контактных устройствах — слое насадки, сетке, тарельчатых конструкциях для требуемой четкости разделения на компоненты.

Ректификационныеколоннывзависимостиоттехнологическогоназначения называются: колонна предварительного испарения; основная атмосферная колонна; вакуумная колонна; стабилизационная колонна; колонны вторичной перегонки бензинов; отпарные колонны.

Основнаяатмосфернаяколоннаслужитдляразделенияотбензиненной нефти на целевые фракции и мазут, направляемый на дальнейшую переработку в вакуумный блок установки.

Ректификационные колонны нефтеперерабатывающих заводов представляютсобойвертикальныецилиндрическиеаппараты,снабженные внутри ректификационными тарелками (насадками) и другими вспомогательными устройствами в виде отбойников различных конструкций, распределителей ввода сырья, перераспределителей потоков, штуцеров для отбора фракций и другим оборудованием. Отбойные устройства устанавливаются в определенных местах по высоте колонн

ислужат для отделения от паров увлекаемых ими частиц жидкости. Устройства ввода предназначены для обеспечения равномерного

распределения по сечению колонны потоков жидкости (сырья, орошения) и паров (парового орошения).

Общий вид колонного аппарата представлен на рис. 2.1…2.3, на которых показаны основные его элементы.

По типу внутренних контактных устройств различают тарельчатые, насадочные и пленочные колонные аппараты. Области применения контактных устройств определяются свойствами разделяемых смесей, рабочим давлением в аппарате, нагрузками по пару (газу) и жидкости и т.п. В тарельчатых аппаратах контакт между фазами происходит при прохождении пара (газа) сквозь слой жидкости, находящейся на контактном устройстве (тарелке).

83