Материальный баланс нефтеперерабатывающего завода
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет"
Факультет Экологии и Химической Технологии
Кафедра "Технология переработки нефти и газа"
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
по курсу "Основы научных исследований и проектирования"
Материальный баланс нефтеперерабатывающего завода
Студент группы 4УК-1
Е.В. Панов
Преподаватель А.В. Михеев
2011
Задание
Составить материальный баланс нефтеперерабатывающего завода. Мощность НПЗ 24 млн. т. в год. Количество котельных топлив, получаемых на НПЗ -15 %, битумов - 10 % на перерабатываемую нефть.
Технологическая схема завода представлена на рисунке
Решение
Составление материального баланса завода необходимо начать с АВТ. Для вычисления объема получаемых продуктов необходимо производительность НПЗ умножать на массовый выход (в %) по каждому продукту. Критерием правильности составления материального баланса является равенство объемов взятого сырья и полученных продуктов.
Таблица 1 - Материальный баланс АВТ.
% масс.т/годВзято:1 Обезвоженная и обессоленная нефть100,024000000Получено:1. Сухой газ0,1240002. Головка стабилизации0,92160003. н.к. - 180 С18,644640004. 180 - 350 С26,062400005. 350 - 500 С24,959760006. Выше 500 С28,869120007. Потери0,7168000ИТОГО:100,024000000
Далее составляются материальные балансы процессов, сырьем для которых являются нефтяные фракции, идущие только с АВТ.
По технологической схеме фракция н.к. - 180 С в размере: 4464000 т/год отправляется на установку облагораживания бензина.
Таблица 2 - Вторичная перегонка на облагораживание бензина.
% масс.т/годВзято:1. н.к. - 180С100,04464000Получено:1. н.к. - 85 С25,411338562. 85 - 180 С73,932988963. Потери0,731248ИТОГО:100,04464000
Как видно из материального баланса установок вторичной перегонки бензина и технологической схемы НПЗ на установку каталитического риформинга (облагораживания бензина) подаётся фракция 85 - 180 С.
Таблица 3 - Каталитический риформинг на облагораживание бензина.
% масс.т/годВзято:1. 85 - 180 С100,03298896,0Получено:1. Дебутанизированный бензин84,52787567,12. Водородсодержащий газ11,0362878,6(в т.ч. водород)0,826391,23. Головка стабилизации4,0131955,84. Потери0,516494,5ИТОГО:100,03298896,0
Фракция 350 - 500 С с АВТ подается на каталитический крекинг.
Таблица 4 - Каталитический крекинг.
% масс.т/годВзято:1. 350- 500 С с АВТ100,05976000Получено:1. Сухой газ3,52091602. Газ жирный14,58665203. Бензин (н.к.-180 С)40,023904004. Легкий газойль (180 - 350 С)26,015537605. Тяжелый газойль8,55079606. Кокс сжигаемый6,03585607. Потери1,589640ИТОГО:100,05976000
В соответствии с заданием технологическая схема должна обеспечить получение битумов в объеме 10 %, т.е. битумов различных марок должно получаться: т/год.
Количество гудрона, необходимого для получения 2400000 т/год битумов определим с учетом материального баланса процесса производств битумов. Из 100 % гудрона получается 96 % битумов, тогда: т/год.
По найденному количеству гудрона можно составить материальный баланс установки получения битумов.
Таблица 5 - Производство битума.
% масс.т/годВзято:1. Гудрон100,02500000Получено:1. Битум96,024000002. Отгон3,0750003. Потери1,025000ИТОГО:100,02500000
Котельных топлив должно в соответствии с заданием получаться 15 % или т/год.
Однако, как видно из схемы на рисунке 1.3, поток котельного топлива формируется из нескольких продуктовых потоков различных установок.
Используя поточную схему НПЗ, определим потоки, составляющие котельное топливо (КТ), к ним относятся:
. Тяжелый газойль каталитического крекинга - ТГКК;
. Отгон производства битумного производства - ОТБ;
3. Гудрон с АВТ - ГКТ;
. Тяжелый газойль замедленного коксования - ТГЗК;
. Смолы пиролизные - СП.
То есть баланс по котельному топливу имеет вид:
КТ = ТГКК + ОТБ + ГКТ + ТГЗК + СП.
Гудрон с АВТ расходуется по следующим потокам:
. На производство битумов - ГБ;
. На котельные топлива - ГКТ;
. На замедленное коксование - ГЗК.
Тогда баланс по гудрону имеет вид:
Г = ГБ + ГКТ + ГЗК
Из материального баланса замедленного коксования видно, что ТГЗК = 0,24 ГЗК. Используя материальные балансы пиролиза бензина, приходящего с установки замедленного коксования, и замедленного коксования, получаем СП = 0,150,11 ГЗК.
Составим систему уравнений:
Подставим второе уравнение в первое:
КТ = ТГКК + ОТБ + (Г - ГБ - ГЗК) + 0,24 ГЗК +0,150,11 ГЗК.
Решая уравнение с одним неизвестным ГЗК, получим
т/год.
Определив количество гудрона для замедленного коксования, легко определить количество гудрона для котельного топлива:
ГКТ = Г - ГБ - ГЗК = 6912000 - 2500000 - 1876207,1 =2535792,9 т/год.
Таким образом, для получения 3600000 т/г котельных топлив потребуется 2535792,9 т/год гудрона.
На установку замедленного коксования поступает 1876207,1 т/год гудрона.
Теперь составим баланс установки замедленного коксования.
Таблица 6 - Замедленное коксование.
% масс.т/годВзято:1. В