Инструменты пользователя

Инструменты сайта


courses:refining:гфу

Различия

Здесь показаны различия между выбранной ревизией и текущей версией данной страницы.

Ссылка на это сравнение

courses:refining:гфу [19.05.2016 10:49] (текущий)
wikicat создано
Строка 1: Строка 1:
 +====== Газофракционирующие установки ======
  
 +Почти все установки на заводе производят в некотором количестве бутан и более лёгкие углеводородные газы. На современном заводе потоки углеводородных газов со всех установок направляются предварительно на газофракционирование. \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​гфу_сибур.jpg?​400|}} {{:​courses:​refining:​гфу_сибур1.jpg?​300|}} \\
 +//ГФУ ООО «СИБУР»//​
 + 
 +===== Установка фракционирования насыщенного газа =====
 +
 +Газы, образующиеся в большинстве процессов,​ содержат только насыщенные соединения:​ метан, этан, пропан,​ бутаны (н-бутан и изобутан) и иногда H<​sub>​2</​sub>​. Такие газы направляются на ГФУ насыщенного газа. Другой тип газовой смеси содержит также олефины (этилен,​ пропилен и бутилены). Такая смесь направляется на ГФУ крекинг-газа.((Леффлер Уильям Л. Переработка нефти. — 2-е изд., пересмотренное / Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-Бизнес»,​ 2004. — 224 с: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).)) \\
 +
 +Насыщенный газ, выходящий с установок и поступающий на фракционирование,​ проходит следующие стандартные операции:​ \\
 +
 +  * **Сжатие**. Газы, находящиеся при низком давлении,​ сжимают до давления 200 psi (14,06 атм). ​
 +
 +  * **Разделение фаз**. При высоком давлении некоторые газы сжижаются,​ и их можно отделить в сепараторе.
 +
 +{{:​courses:​refining:​сжатие_и_разделение_фаз.jpg?​400|}}
 +
 +  * **Абсорбция**. Оставшиеся газы под высоким давлением направляются в разделительный абсорбер. На верхнюю тарелку абсорбера подают нафту, которая просачивается вниз по колонне. По дороге она собирает (абсорбирует) большую часть пропана и бутана,​ оставшихся в газовой фазе. Нафта, собравшая эти газы, называется //​насыщенным абсорбционным маслом (жирным маслом)//​. Нафта, которую подают в верхнюю часть колонны для абсорбции пропана и бутана,​ называется //​отбензиненным абсорбционным маслом (тощим маслом)//​. \\
 +Абсорбция — обратимый процесс,​ и на этом основано выделение поглощенного газа из жидкости — десорбция. Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно применять поглотитель и выделять из него поглощенный компонент. ((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.))
 +
 +{{:​courses:​refining:​абсорбция.jpg?​400|}}
 +
 +  * **Ректификация** является завершающей стадией разделения углеводородных газов. Особенность ректификации сжиженных газов, по сравнению с ректификацией нефтяных фракций,​ – необходимость разделения очень близких по температуре кипения компонентов или фракций сырья при высокой четкости фракционирования. Так, разница между температурами кипения этана и этилена составляет 15 °С. Наиболее трудно разделить бутан-бутиленовую фракцию:​ температура кипения изобутана при нормальном давлении составляет 11,7 °С, изобутилена — 6,9, бутена — 1…6,29, а н-бутана — 0,5. \\
 +
 +Ректификацию сжиженных газов приходится проводить при повышенных давлениях в колоннах,​ поскольку для создания жидкостного орошения необходимо сконденсировать верхние продукты колонн в обычных воздушных и водяных холодильниках,​ не прибегая к искусственному холоду. \\
 +
 +Конкретный выбор схемы (последовательности) разделения,​ температуры,​ давления и числа тарелок в колоннах определяется составом исходной газовой смеси, требуемой чистотой и заданным ассортиментом получаемых продуктов. ((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.))
 +
 +{{:​courses:​refining:​отделение_пропана_бутана_и_изобутана.jpg?​400|}}
 +
 +а) **Дебутанизация** (отделение бутана). Обогащенное (жирное) масло поступает в следующую колонну (дебутанизатор). В ней пропан и бутан отделяются от нафты. Поскольку нафта начинает кипеть при температуре около 80 °С, а бутан кипит приблизительно при 0 °С, то они довольно легко разделяются (см. рисунок выше). Жидкая фракция из сепаратора также направляется в дебутанизатор. \\
 +
 +б) **Депропанизация** (отделение пропана). Смесь углеводородов С<​sub>​3</​sub>​~С<​sub>​4</​sub>​ разделяют в высокой колонне,​ где пропан уходит как верхняя фракция. \\
 +
 +в) **Деизобутанизация** (отделение изобутана). В этой колонне разделяют бутаны. Так как точки кипения н-бутана и изобутана очень близки,​ то эффективное разделение требует большого количества тарелок. Деизобутанизатор обычно — самая высокая колонна на ГФУ.((Леффлер Уильям Л. Переработка нефти. — 2-е изд., пересмотренное / Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-Бизнес»,​ 2004. — 224 с: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).))
 +
 +  * **Губчатая абсорбция**. Когда отбензиненное масло (тощий абсорбент) подается во фракционирующий абсорбер,​ возникает дополнительная проблема. Некоторые компоненты этого масла, обычно гептан (С<​sub>​7</​sub>​Н<​sub>​16</​sub>​) и октан (C<​sub>​8</​sub>​H<​sub>​18</​sub>​),​ испаряются и поднимаются вверх вместе с более лёгкими компонентами (C<​sub>​1</​sub>​-C<​sub>​2</​sub>​). Чтобы извлечь эти вещества,​ верхний погон подается в нижнюю часть дополнительной абсорбционной колонны,​ а очередное более тяжёлое «тощее» масло, которое называется губчатое масло, подаётся сверху. \\
 +
 +Головной погон в этом случае в основном сухой газ, состоящий из углеводородов C<​sub>​1</​sub>​-C<​sub>​2</​sub>,​ а остаток ​ в основном тощее масло. \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​губчатая_абсорбция.jpg?​400|}}
 +
 +Фракцию C<​sub>​1</​sub>​-С<​sub>​2</​sub>​ обычно не разделяют,​ а используют на нефтеперерабатывающем заводе как топливо. Однако иногда этан может потребоваться как сырье на химическом заводе,​ и тогда проводят деэтанизацию смеси С<​sub>​1</​sub>​-С<​sub>​2</​sub>​ в дополнительной колонне. \\
 +
 +На рисунке ниже показаны все стадии разделения насыщенного углеводородного газа.
 +
 +{{:​courses:​refining:​установка_фракционирования_насыщенного_газа.jpg?​400|}}
 +
 +==== Назначение ====
 +
 +Разделение вышеуказанных газов обусловлено тем, что каждый из них имеет свою собственную область применения в нефтеперерабатывающей промышленности.\\
 +
 +**Изопентан**. Служит сырьем для производства изопренового каучука и высокооктановым компонентом автобензинов. \\
 +
 +**н-Пентан**. Применяется как сырье для процессов пиролиза,​ изомеризации и т. д. Иногда смесь пентанов и более тяжелых углеводородов не разделяют на фракции,​ а используют как газовый бензин.((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.)) \\
 +
 +**Изобутан**. Практически полностью применяется как сырьё для алкилирования и изредка как компонент при получении компаундированного автомобильного бензина. \\
 +
 +**н-Бутан**. Почти полностью используется как компонент автомобильного бензина. Благодаря высокой летучести,​ он полезен для запуска двигателей в холодную погоду,​ при этом он остаётся в бензине в растворённом виде и почти не испаряется. Некоторое количество н-бутана используется как химическое сырьё или как топливо. \\
 +
 +**Пропан**. Пропан – основной компонент сжиженного нефтяного газа (LPG). Пропан как топливо обладает некоторыми уникальными свойствами,​ полезными для многих областей применения. Он может быть сжижен при разумных температурах и давлениях,​ что делает удобной его транспортировку,​ особенно в автоцистернах. При обычных температурах пропан легко испаряется,​ поэтому его удобно сжигать в газовых плитах,​ домашних печах и т. д. Пропан также часто используется как химическое сырьё. \\
 +
 +**Этан**. Единственная область применения этана, ради которой его и отделяют при нефтепереработке – использование в качестве химического сырья. Во многих случаях этан оставляют вместе с метаном. \\
 +
 +**Метан**. Метан сжигают в печах на всех установках НПЗ, а также в заводских печах для получения перегретого водяного пара.((Леффлер Уильям Л. Переработка нефти. — 2-е изд., пересмотренное / Пер. с англ. — М.: ЗАО «Олимп-Бизнес»,​ 2004. — 224 с: ил. — (Серия «Для профессионалов и неспециалистов»).))
 +
 +===== Установка фракционирования крекинг-газа =====
 +
 +Газовые смеси, выходящие с установки каталитического крекинга или других видов крекинга,​ содержат олефины:​ этилен,​ пропилен и бутилены. Этилен обычно не отделяют от общей фракции C<​sub>​1</​sub>​—С<​sub>​2</​sub>,​ которую отправляют в //​топливную систему завода//​. Его можно отделить,​ если он требуется как химическое сырье. \\
 +
 +На нефтеперерабатывающем заводе пропилен и бутилены обычно подают на установку алкилирования. Для удобства туда же направляются парафины — пропан и бутан, и уже там их отделяют. Возможно также полное разделение компонентов таким же образом,​ как разделяют компоненты насыщенного газа. \\
 +
 +В книге С.А. Ахметова «Технология и оборудование процессов» приводится следующая схема абсорбционно-газофракционирующей установки для крекинг-газа. \\
 +
 +{{:​courses:​refining:​агфу.jpg?​500|}} \\
 +//​Принципиальная схема абсорбционно-газофракционирующей установки (АГФУ)://​
 +//1 — фракционирующий абсорбер;​ 2 — стабилизационная колонна;​ 3 — пропановая колонна;​ 4 — бутановая колонна;​ I — очищенный жирный газ; II — нестабильный бензин;​ III — сухой газ; IV — пропан-пропиленовая фракция;​ V — бутан-бутиленовая фракция;​ VI — стабильный бензин//​ \\
 +
 +Для деэтанизации газов каталитического крекинга на установках АГФУ используется фракционирующий абсорбер 1. Он представляет собой комбинированную колонну абсорбер–десорбер. В верхней части фракционирующего абсорбера происходит абсорбция,​ то есть поглощение из газов целевых компонентов (С<​sub>​3</​sub>​ и выше), а в нижней — частичная регенерация абсорбента за счет подводимого тепла.((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.))\\
 +
 +{{:​courses:​refining:​фракцион._абсорбер.jpg?​250|}} \\
 +//​Фракционирующий абсорбер (деэтанизатор):​ 1 - колонна;​ 2, 4 - холодильники абсорбента;​ 3 - насосы;​ 5 - кипятильник//​
 +
 +В верхнюю часть фракционирующего абсорбера поступает холодный абсорбент,​ а в нижней сообщается тепло. Жирный газ подают в среднюю часть аппарата. Обычно в аппарате имеется 40-50 тарелок,​ распределенных поровну между абсорбционной и десорбционной секциями. В результате многоступенчатого контакта газовой и жидкой фаз в верхней части аппарата поглощается наиболее тяжелая часть газа; стекая вниз, насыщенный абсорбент встречается со все более горячими парами,​ десорбированными из жидкости,​ стекающей в нижнюю часть колонны.((Смидович,​ Е. В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов : учебник для вузов по специальности «Химическая технология переработки нефти и газа» / Е. В. Смидович. - 4-е изд., стереотип.,​ перепечатка с третьего издания 1980 г. - Москва : Альянс,​ 2011. - 328 с.)) \\
 +
 +В результате с верха фракционирующего абсорбера 1 выводится сухой газ (С<​sub>​1</​sub>​–С<​sub>​2</​sub>​),​ а с низа вместе с тощим абсорбентом выводятся углеводороды С<​sub>​3</​sub>​ и выше.((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.)) \\
 +
 +Деэтанизированный бензин,​ насыщенный углеводородами С<​sub>​3</​sub>​ и выше, после подогрева в теплообменнике подается в стабилизационную колонну 2, нижним продуктом которого является стабильный бензин,​ а верхним — головка стабилизации. Из нее (иногда после сероочистки) в пропановой колонне 3 выделяют пропан-пропиленовую фракцию. Кубовый продукт пропановой колонны разделяется в бутановой колонне 4 на бутан-бутиленовую фракцию и остаток (С<​sub>​5</​sub>​ и выше), который объединяется со стабильным бензином. \\
 +
 +
 +==== Назначение ====
 +
 +На ГФУ непредельных газов из олефинсодержащих потоков выделяются следующие фракции:​
 +  * пропан-пропиленовая — сырье процессов полимеризации и алкилирования,​ нефтехимических производств;​
 +  * бутан-бутиленовая – сырье установок алкилирования для производств метилэтилкетона,​ полиизобутилена,​ синтетического каучука и др.;
 +  * этан-этиленовая и пентан-амиленовая фракции,​ используемые как нефтехимическое сырье.((Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов,​ Т. П. Сериков,​ И. Р. Кузеев,​ М. И. Баязитов;​ Под ред. С. А. Ахметова. — CПб.: Недра, 2006. — 868 с.; ил.))
 +
 +{{youtube>​rgl2JxhHGSY?​medium}}
 +
 +===== Словарь =====
 +
 +|абсорбция |absorption |
 +|абсорбционное масло |absorption oil |
 +|газофракционирующая установка |gas fractionation unit |
 +|дебутанизация |debutanization |
 +|деизобутанизация |deisobutanization |
 +|депропанизация |depropanization |
 +|десорбция |desorption |
 +|деэтанизация |deethanization |
 +|жирный газ |rich gas |
 +|колонна дебутанизации |debutanizer |
 +|колонна депропанизации |depropanizer|
 +|компаундированный бензин |blended gasoline |
 +|насос |pump |
 +|насыщенный газ |rich gas |
 +|пиролиз |pyrolysis |
 +|ректификация |fractionation |
 +|сжиженный углеводородный газ |liquefied petrol gas |
 +|стабилизационная колонна |stabilizer |
 +|сухой газ |dry gas |
 +|топливная система |fuel system |
 +|тощее масло |lean oil |
 +|установка алкилирования |alkylation unit |
 +|установка фракционирования газа |gas fractionation unit |
 +
 +
 +[[dsp:​blogpage|Назад в блог]]
 +
 +{{tag>​Тема}}
 +
 +~~DISCUSSION|Комментарии переводчиков~~
courses/refining/гфу.txt · Последние изменения: 19.05.2016 10:49 — wikicat