Geum.ru

Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования по специальности 2505 «Переработка нефти и газа»

Вид материалаМетодические указания
Подобный материал:
1   2   3   4
РАЗДЕЛ 3 Процессы глубокой переработки вторичного сырья, их

совершенствование и развития


Тема 3.1 Пиролиз


Студент должен:

иметь:

- представление о различных вариантах и типах установок пиролиза с использованием различных видов сырья;

знать:

- влияние типа сырья и параметров на процесс пиролиза;

- типы реакционных устройств;

уметь:

- рассчитывать материальный баланс процесса;

- дать сравнительную оценку видам сырья.


Назначение процесса. Типы установок пиролиза. Влияние параметров на направление процесса и состав получаемых продуктов. Виды сырья, использование продуктов пиролиза.

Технологическая схема, режим, автоматическое регулирование параметров процесса, основная аппаратура. Выжиг кокса из змеевиков печей. Перспективы развития процесса и значение пиролиза для эффективного использования нефтяного сырья.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс пиролиза, являющегося процессом углубления переработки нефтяных фракций с целью получения дополнительного количества дистиллятных топлив и сырья для нефтехимического синтеза.


Вопросы для самоконтроля

1. Каково целевое назначение и сырьё процессов пиролиза?

2. Объяснить влияние технологических параметров пиролиза на выход олефинов.

3. Привести принципиальную технологическую схему установки пиролиза, её режимные параметры и материальный баланс.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.2 Термический крекинг


Студент должен:

знать:

- роль термического крекинга в углублении переработки нефти, перспектива развития.


Назначение и варианты термического крекинга нефтяного сырья. Роль термическо­го крекинга в углублении переработки нефти. Опыт работы установки термического кре­кинга нефтеперерабатывающего регионального предприятия. Автоматическое регулирова­ние параметров процесса. Основная аппаратура. Перспективы развития процесса.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс термического крекинга, являющегося процессом углубления переработки нефтяных фракций с целью получения дополнительного количества дистиллятных топлив и сырья для нефтехимического синтеза.


Вопросы для самоконтроля

1. Каково влияние качества сырья на процесс термолиза нефтяных остатков?

2. Как влияют температура и давление на процесс термолиза нефтяных остатков?

3. Каковы назначения термокрекинга дистиллятного сырья (ТКДС) и требования к термогазойлю?

4. Принципиальная технологическая схема процесса ТДК.

5. Указать технологические параметры в аппаратах.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.3 Висбрекинг


Студент должен:

знать:

- значение висбрекинга в решении задачи углубления переработки нефти;

- зависимость стабильности котельного топлива от степени конверсии сырья;

уметь:

- рассчитать материальный баланс процесса;

- обосновать целесообразность и обязательность эксплуатации установки висбрекинга для улучшения показателей НПЗ по углублению переработки нефти.


Висбрекинг - процесс, позволяющий эффективно и с небольшими затратами сни­жать вязкость и температуру застывания нефтяных остатков. Варианты процесса: змеевиковой (печной) и с сокинг - камерой. Подготовка сырья. Влияние параметров и глубины пере­работки сырья на выход ткачество продуктов висбрекинга. Варианты технологических схем. Материальный баланс. Результаты исследований висбрекинга на нефтеперерабаты­вающем заводе. Гидровисбрекинг нефтяных остатков.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс термического крекинга, являющегося процессом углубления переработки нефтяных фракций с целью получения котельного топлива.


Вопросы для самоконтроля

1. Каковы целевые назначения и разновидности процесса висбрекинга.

2. Принципиальная технологическая схема установки висбрекинга гудрона.

3. Режимные параметры и материальный баланс установки висбрекинга гудрона.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.4 Коксование


Студент должен:

знать:

- области использования нефтяного кокса в современной технологии и технике;

- методику выбора сырья для получения кокса высокого качества;

уметь:

- дать сравнительную оценку видам сырья коксования по их составу и способам кок­сования с учётом потребности региона в нефтепродуктах.


Назначение процесса и его значение для увеличения выработки светлых нефтепро­дуктов на предприятии. Сырьё. Состав и свойства продуктов коксования. Требования к сы­рью для производства игольчатого кокса, подготовка сырья. Прокалка кокса. Параметры. Аппаратурное оформление вариантов прокалки. Сравнительная экономическая характери­стика процессов коксования. Коксование в атмосфере водорода.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс коксования, являющегося процессом углубления переработки нефтяных фракций с целью получения дополнительного количества дистиллятных топлив, а также даётся сравнительная характеристика способов коскования, и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Каковы целевое назначение, разновидности установок замедленного коксования (УЗК) и области применения нефтяных коксов?

2. Принципиальная технологическая схема УЗК, её режимные параметры и материальный баланс.

3. Указать особенности технологии производства игольчатого кокса.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.5 Каталитический крекинг


Студент должен:

знать:

- роль катализатора и современные катализаторы каталитического крекинга;

- типы установок каталитического крекинга;

- необходимость и пути расширения сырьевой базы;

уметь:

- дать сравнительную оценку типов установок каталитического крекинга.


Назначение каталитического крекинга и его место в заводской схеме глубокой переработки нефти. Развитие производства катализаторов процесса. Марки современных катализаторов, их характеристика. Сырьё и продукты процесса, материальный баланс. Типы установок каталитического крекинга, их сравнительная характеристика. Автоматизация ра­боты установок. Расширение сырьевой базы. Варианты использования тяжёлого газойля. Перспективы развития процесса.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс каталитического крекинга, являющегося процессом углубления переработки тяжёлого нефтяного сырья с целью получения высококачественного компонента бензина, а также даётся сравнительная характеристика каталитических процессов крекинга, и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Каково целевое назначение каталитического крекинга? Этапы развития этого процесса.

2. Каково влияние фракционного и химического состава сырья на процесс каталитического крекинга?

3. Какие процессы облагораживания сырья каталитического крекинга, применяются в современной мировой нефтепереработке?

4. Краткая характеристика процессов облагораживания сырья каталитического крекинга, применяются в современной мировой нефтепереработке.

5. Дать характеристику цеолитам и промышленным катализаторам крекинга.

6. Преимущества продуктов каталитического крекинга перед термическим процессом.

7. Влияние оперативных параметров на качество и материальный баланс каталитического крекинга.

8. Разновидности (по аппаратурному оформлению) современных процессов каталитического крекинга. Их достоинства и недостатки.

9. Принципиальная технологическая схема установки каталитического крекинга с лифт – реактором.

Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.6 Гидрокрекинг


Студент должен:

знать:

- значение и основы технологии процесса, варианты процесса;

уметь:

- выбрать катализатор для отдельных блоков гидрокрекинга;

- рассчитать материальный баланс, количество циркулирующего водородсодержаще-
го газа.


Назначение процесса и его роль в углублении переработки вторичного нефтяного сырья. Виды сырья, качество продуктов. Параметры процесса и современные катализаторы.

Аппаратурное оформление, технологические схемы. Автоматизация процесса. Пер­спективы развития. Селективный гидрокрекинг - способ повышения октанового числа бензинов.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс гидрокрекинга, являющегося процессом углубления переработки тяжёлого нефтяного сырья с целью получения высококачественного компонента бензина и дизельного топлива, а также даётся сравнительная характеристика процессов гидрокрекинга, аппаратурное оформление, и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Целевое назначение процессов гидрокрекинга нефтяного сырья их разновидности.

2. Химизм и механизм реакций гидрокрекинга.

3. Требования к катализаторам гидрокрекинга и их компонентному составу.

4. Влияние параметров на процессы гидрокрекинга.

5. Целевое назначение, разновидности, режимные параметры процесса гидрокрекинга вакуумного газойля.

6. Назначение процессов селективного гидрокрекинга.

7. Катализаторы селективного гидрокрекинга.

8. Целевое назначение и технологии процессов гидродепарафинизации и селектоформига.

9. Принципиальная технологическая схема установки одноступенчатого гидрокрекинга вакуумного газойля.

10. Целевое назначение, разновидности, режимные параметры процесса лёгкого гидрокрекинга вакуумного газойля.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.7 Производство полимербензина


Студент должен:

знать:

- назначение процесса, технологическую схему и катализаторы процесса;

- требования к сырью и качеству продукции;

уметь:

- по имеющемуся описанию составить технологическую схему процесса;

- рассчитывать основные аппараты процесса.


Назначение процесса и его место в схеме рационального использования углеводо­родного сырья. Сырьё и свойства получаемых продуктов. Катализаторы. Технологическая схема. Автоматическое регулирование основных параметров процесса. Материальный ба­ланс. Перспективы развития.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс каталитической полимеризации (олегомеризации) нефтяного газового сырья, являющегося процессом углубления переработки нефти с целью получения высококачественного компонента бензина, перспективы развития этого процесса.

Вопросы для самоконтроля

1. Назначение процесса полимеризации, сырьё, продукты

2. Параметры процесса полимеризации, катализатор, механизм процесса.

3. Технологическая схема производства полимербензина.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.8 Изомеризация и алкилирование


Студент должен:

знать:

- значение процессов для рационального использования сырьевых ресурсов;

- направление использования изомеров бутана, пентана, гексана, основы технологии;

уметь:

- составлять и рассчитывать материальный баланс процессов.


Изомеризация и алкилирование как перспективные процессы переработки лёгкого нефтяного сырья. Сырьё и получаемые продукты. Химизм. Катализаторы. Технологические схемы. Матери­альные балансы процессов. Параметры процессов. Автоматическое регулирование. Основы технологиче­ских расчётов. Перспективы развития процессов.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматриваются процессы каталитической изомеризации и сернокислотного алкилирования, являющиеся процессами углубления переработки нефтяного сырья с целью получения высококачественного компонента бензина и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Указать целевое назначение и значение процесса каталитического алкилирования изобутана олефинами.

2. Механизм каталитического алкилирования изобутана олефинами.

3. Сопоставить по эффективности каталитического действия серную и фтористоводородную кислоты.

4. Влияние качества сырья и оперативных параметров на процесс алкилиования.

5. Разновидности промышленных установок алкилирования, их достоинства и недостатки.

6. Принципиальная технологическая схема установки сернокислотного алкилирования, её технологический режим и материальный баланс.

7. Целевое назначение и значение процессов каталитической изомеризации нормальных пентанов и гексанов.

8. Требования к катализаторам изомеризации и их состав.

9. Влияние технологических параметров на глубину изомеризации алканов.

10. Принципиальная технологическая схема установки каталитической изомеризации пентанов и гексанов.

11. Технологический режим и материальный баланс установки каталитической изомеризации пентанов и гексанов.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.9 Комбинирование процессов в схеме глубокой переработки мазута


Студент должен:

- иметь представление о вариантах переработки мазута;

знать:

- состав и назначение процессов, входящих в комплекс по переработке мазута;

уметь:

- рассчитать глубину переработки мазута.


Схема глубокой переработки мазута, включающая следующие процессы: вакуум­ная перегонка мазута, висбрекинг, гидроочистка, производство серы, каталитический кре­кинг, очистка от меркаптанов «Мерокс», получение метил - трет - бутилового эфира, алкилирование. Основы технологии процессов и применение продуктов. Материальный баланс, технико-экономические показатели нефтегазоперерабатывающего завода.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается схемы и процессы глубокой переработки нефтяного сырья с целью получения высококачественных компонентов бензинов, дизельных топлив, а также даётся характеристика процессов и продуктов этих процессов, перспективные схемы нефтеперерабатывающих заводов.


Вопросы для самоконтроля

1. Назначение и разновидности каталитических процессов окислительной демеркаптанизации.

2. Химизм реакции каталитического процесса «Мерокс».

3. Принципиальная технологическая схема процесса демеркаптанизации углеводородного сырья «Мерокс».

4. Влияние технологических параметров на каталитическую окислительную конверсию сероводорода в элементарную серу.

5. Технологический режим установки получения серы по методу Клаус.

6. Технологическая схема установки Клаус.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.10 Производство битумов


Студент должен:

знать:

- схему и устройство оборудования установки по производству битумов, параметры, марки битумов;

уметь:

- производить расчёт окислительной колонны.


Назначение, состав, свойства нефтяных битумов. Способы и технологические схе­мы производства битумов. Параметры. Зависимость эксплуатационных свойств битумов от их состава.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процессы производства битума, являющиеся процессами углубления переработки тяжёлого нефтяного сырья с целью получения битумов, а также даётся сравнительная характеристика процессов производства битумов, и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Классификация битумов.

2. Области применения битумов.

3. Характеристика битумов.

4. Что характеризует пенетрация?

5. Что характеризует температура размягчения?

6. Что характеризует дуктильность?

7. Что характеризует температура хрупкости?

8. Что характеризует вязкость жидких битумов?

9. Как оценивают адгезию?

10. Способы получения нефтяных битумов.

11. Особенности комбинированной установки производства окисленного битума.

12. Аппаратурное оформление установок производства битумов.

13. Технологическая схема получения окисленного битума.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 3.11 Производство сажи (технического углерода)


Студент должен:

знать:

- виды сырья, основы технологии;

- основы технологии производства технического углерода;

уметь:

- выбрать лучшее сырьё из нескольких видов по их составу и показателям качества.


Назначение процесса и основы технологии производства сажи (технического угле­рода). Сырьё и получаемая продукция. Требования к качеству сажи (технического углеро­да), марки, область применения. Технологическая схема. Материальный баланс. Аппарату­ра.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс производства сажи (технического углерода), являющегося процессом углубления переработки тяжёлого нефтяного сырья, перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Применение сажи.

2. Сырьё, влияние состава сырья на качество технического углерода (сажи).

3. Характеристика сажи.

4. Теоретические основы получения сажи.

5. Аппаратурное оформление производства технического углерода.

5. Технологическая схема производства сажи.


Литература [1],[2],[3],[4]


РАЗДЕЛ 4. Перспективы развития гидроочистки и риформинга


Тема 4.1 Разработка, производство и обеспечение катализаторами заводов

нефтегазоперерабатывающей промышленности


Студент должен:

иметь представление:

- об основах технологии производства катализаторов;

знать:

- требования, предъявляемые к катализаторам;

- предприятия, выпускающие катализаторы отечественного производства;

- марки лучших катализаторов гидроочистки и риформинга отечественного и иностранного производства;

уметь:

- выбрать катализатор, соответствующий по характеристике выполнению производст­венной задачи.


Назначение и основы технологии риформинга. Недостатки процесса: дороговизна катализатора, его не высокая термическая стабильность, сложная регенерация, высокая металлоёмкость и энергоёмкость. Пути модернизации процесса: снижение рабочего давления, отказ от циркуляции водородсодержащего газа, создание и выпуск новых высокоэффектив­ных катализаторов, не содержащих благородных металлов, расширение сырьевой базы. Опыт модернизации и реконструкции установок риформинга на предприятиях нефтегазоперерабатывающей промышленности.


Требования к современным катализаторам. Роль цеолитного компонента в улучше­нии каталитических, эксплуатационных, регенерационных свойств катализаторов. Катали­заторы нового поколения: КГМ, ГКД, ГП и др., их характеристика. Новые катализаторы ри­форминга: типа КР. РБ и др. Характеристика производства катализаторов на отечественных фабриках. Марки катализаторов иностранного производства, успешно конкурирующие с отечественными катализаторами. Тестирование катализаторов гидроочистки.


Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процесс каталитического риформинга, являющегося процессом получения высококачественного высокооктанового компонента бензина, а также даётся сравнительная характеристика каталитических процессов риформинга, и перспективы развития этого процесса.


Вопросы для самоконтроля

1. Назначение процессов каталитического риформинга.

2. Какова роль водорода в процессах каталитического риформинга?

3. Химизм и термодинамика процесса каталитического риформинга.

4. Состав катализаторов риформинга.

5. Промоторы катализаторов каталитического риформинга. С какой целью производится хлорирование катализаторов риформинга?

6. Почему сырьё каталитического риформинга подвергают глубокой гидроочистке и осушке?

7. Влияние технологических параметров на качество риформата.

8. Влияние фракционного состава сырья на выход риформата.

9. Распределение объёма катализатора по реакторам.

10. Принципиальная схема установки со стационарным слоем катализатора.

11. Принципиальная схема установки с непрерывной регенерацией катализатора.


Литература [1],[2],[3],[4]


Тема 4.2 Перспективы развития гидроочистки


Студент должен:

знать:

- влияние свойств катализатора на улучшение технико-экономических показателей процесса, лучшие катализаторы отечественного и иностранного производства;

уметь:

- выбрать наиболее эффективный катализатор для глубокой гидроочистки заданного вида сырья.

Ужесточение экологических требований к степени очистки бензинов, керосинов, дизельных и котельных топлив, предъявляемые законодательством Российской федерации об охране природы. Развитие процессов гидроочистки через производство и использование новых катализаторов, позволяющих понизить рабочее давление и температуру процесса, повысить глубину обессеривания и производительность установки. Гидрообессеривание вакуумного газойля.

Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается каталитические гидрогенизационные процессы, являющегося процессом углубления переработки нефтяного сырья с целью получения высококачественных компонентов бензина и дизельного топлива, а также даётся сравнительная характеристика этих процессов и перспективы развития.


Вопросы для самоконтроля

1. Химизм гидрогенолиза серу-, азот- и кислородосодержащих гетероорганических соединений нефтяного сырья.

2. Требования к катализаторам к катализаторам гидрогенизационных процессов.

3. Влияние технологических параметров на глубину гидрогенолиз нефтяного сырья.

4. Разновидности промышленных процессов гидрооблагораживания по способу: а) подачи ВСГ; б) сепарации ВСГ. Их достоинства и недостатки.

5. Регенерация катализаторов гидрогенизационных процессов.

6. Регенерация насыщенных растворов этаноламина.

7. Перечислить типы отечественных установок гидрооблагораживания нефтяного сырья.

8. Режимные параметры и материальный баланс установки гидроочистки дизельного топлива.

9. Принципиальная технологическая установка гидроочистки дизельного топлива.

10. Режимные параметры гидрообессеривания вакуумного газойля.


Литература [1],[2],[3],[4]