МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

для специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа

по дисциплине МДК 02.01 Управление технологическим процессом

Кстово 2016

Составитель: Азова О.С.

Рассмотрено на ПЦК

____________________

«___»_______ 201___ г.

Протокол № _____

Председатель ПЦК О.С.Азова

Утверждено

На методическом совете

«____»_______ 201__ г.

Председатель методического совета Е.А.Костина

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа для выполнения курсового проекта по междисциплинарному курсу 02.01 Управление технологическим процессом профессионального.

Методические рекомендации составлены в соответствии с требованиями рабочей программы междисциплинарного курса (МДК) 02.01 Управление технологическим процессом профессионального модуля (ПМ) 02 Ведение технологического процесса на установках I и II категории программы по специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа.

При выполнении курсового проекта обучающийся должен освоить общие и профессиональные компетенции.

Общие компетенции (ОК):

ОК 2 Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9 Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Профессиональные компетенции (ПК):

ПК 2.1. Осуществлять входной и выходной контроль параметров технологических процессов обслуживаемого блока.

ПК 2.2. Контролировать эффективность использования оборудования.

ПК 2.3. Определять эффективность работы блока, выявлять уязвимые места в технологии, предлагать мероприятия, дающие наилучшие результаты.

Содержание

11

4 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

14

5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

18

Литература

36

Приложение 1

37

Приложение 2

38

Приложение 3

39

Приложение 4

40

Введение

Выполнение курсового проекта осуществляется на заключительном этапе изучения междисциплинарного курса 02.01 Управление технологическим процессом.

Написание курсового проекта является самостоятельной работой обучающихся под руководством преподавателя техникума, в которой студенты должны отразить практические навыки в организации своей деятельности, технологических расчетах с использованием знаний, полученных при изучении междисциплинарного курса.

Основными целями курсового проекта являются:

• закрепление и обобщение теоретических знаний по МДК 02.01 Управление технологическим процессом;

• расширение и углубление теоретических знаний МДК 02.01 Управление технологическим процессом;

• применение теоретических знаний при решении технологических расчетов;

• получение навыков самостоятельной работы с учебной и справочной литературой;

• формирование у обучающихся интереса к выбранной профессии, ответственности и организованности при выполнение профессиональных задач.

Выполнение курсовой работы включает следующие этапы:

• ознакомление с основными требованиями, предъявляемыми к курсовым проектам;

• выбор и утверждение темы курсового проекта;

• выдача обучающемуся задания курсового проекта;

• выбор и изучение литературных и справочных материалов по теме курсового проекта;

• написание и оформление курсового проекта;

• защита курсового проекта.

По структуре курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Методические указания для студентов по выполнению курсового проекта включают тематику проекта, содержание и объем отдельных разделов и подразделов, требования к оформлению пояснительной записки и графической части.

1 Критерии оценивания

Оценка в ходе выполнения курсового проекта осуществляется руководителем проекта по разделам в соответствии с установленными сроками. В ходе работы над проектом руководитель указывает на возможные ошибки и недочеты, которые студент исправляет и дорабатывает в дальнейшем. Работа с большим количеством недочетов и опечаток к защите не допускается. В законченном виде курсовой проект предоставляется руководителю на рецензирование и назначение сроков защиты. Руководитель проекта пишет отзыв на курсовую работу по форме, представленной в Приложение 1.

Критерии оценивания при выполнении курсового проекта

Курсовой проект оценивается по пятибалльной системе и в критерии оценки уровня подготовки обучающихся входит:

• уровень знаний учебного материала;

• системность знаний и представлений по предложенному заданию;

• грамотность выбора способа выполнения и степени самостоятельности рассуждений;

• профессиональная направленность предлагаемого способа выполнения задания;

• степень усвоения теоретического материала, предусмотренного профессиональной задачей;

• способность реализации теоретических знаний на практике;

• способность логического построения ответа, его четкость и обоснованность;

• техническая грамотность решения задачи.

Оценка 5 (отлично):

- обучающийся владеет системой знаний и представлений по предложенному заданию;

- обучающийся грамотно проводит технологические расчеты;

- рассуждения обучающегося при выполнении задания носят аргументированный характер;

- обучающийся проявляет творческий подход к выполнению задания;

- обучающийся осуществляет реализацию теоретических знаний на практике.

Оценка 4 (хорошо):

- обучающийся владеет системой знаний и представлений по предложенному заданию;

- обучающийся допускает неточности при проведении технологических расчетов;

- рассуждения обучающегося при выполнении задания носят аргументированный характер;

- обучающийся осуществляет реализацию теоретических знаний на практике.

Оценка 3 (удовлетворительно):

- знания и представления обучающийся по предложенному заданию носят разрозненный характер;

- обучающийся допускает ошибки при проведении технологических расчетов;

- обучающийся слабо осуществляет реализацию теоретических знаний на практике.

Оценка 2 (неудовлетворительно):

- обучающийся имеет существенные пробелы в знаниях и представлениях по предложенному заданию;

- обучающийся допускает принципиальные ошибки при проведении технологических расчетов;

- рассуждения обучающегося бездоказательны.

Защита курсового проекта состоит из краткого сообщения о теме и цели проекта, основном содержании работы, выводов и результатов проекта, ответов на вопросы, обсуждения качества работы и ее окончательной оценки.

Выступление для защиты может быть оформлено в виде доклада в бумажном варианте или в электронном в виде презентации.

По результатам выступления студента и ответов на вопросы в ходе защиты, преподаватель оценивает работу с выставлением оценки в зачетную книжку.

В случае неудовлетворительной защиты курсовой проект возвращается на доработку в соответствии с установленными сроками учебной частью.

2 ВЫБОР ТЕМЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Тематика курсовых проектов должна соответствовать МДК 02.01 Управление технологическим процессом ПМ 02 Ведение технологического процесса на установках I и II категории программы.

Руководитель обеспечивает качественное и своевременное выполнение курсового проекта студентом, в том числе:

• разрабатывает задание для курсового проекта с указанием сроков выполнения этапов работы;

• рекомендует студенту литературу и другие источники по теме написания проекта;

• помогает выбрать методы технологических расчетов;

• контролирует выполнение и оформление работы по этапам и в целом с учетом календарных сроков, указанных в задании для курсового проекта.

Выбор темы осуществляется студентами из примерного перечня тем, составленных руководителем курсового проекта и рассмотренных на заседании предметно-цикловой комиссией химических и спецхимических дисциплин.

В курсовом проекте проводится расчет следующих видов оборудования:

• Колонна (отбензинивающая, атмосферная, вакуумная, отпарная, стабилизационная, низкотемпературного и высокотемпературного газоразделения);

• Реактор (крекига, риформинга, гидроочистки, алкилирования, изомеризации);

• Регенератор катализатора;

• Печи (вертикальнофакельные, двухскатные, односкатные, пиролиза);

• Теплообменники, холодильники, АВО.

Для следующих видов процессов:

• Первичная перегонка нефти

• Термокаталитические процессы переработки нефтяных фракций:

• Каталитический крекинг

• Каталитический риформинг

• Гидроочистка

• Кидрокрекинг

• Производство алкилата

• Процесс изомеризации легких алканов

• Производство нефтяных масел:

• Деасфальтизация остаточных масел

• Очистка масел избирательными растворителями

• Гидроочистка масел

• Депарафинизация гидроочищенных рафинатов селективной очистки

• Производство этилена, пропилена, этана, пропана

• Высокотемпературное и низкотемпературное разделение пирогаза

• Производство бензола

Задание на курсовую работу выдается не позднее, чем за три недели до срока сдачи курсового проекта.

Перед началом курсового проектирования на вводном занятии руководитель разъясняет задачи и значение курсового проектирования, сообщает план пояснительной записки, требования, предъявляемые к графической части проекта, примерное распределение времени на выполнение отдельных частей задания, рекомендуемую справочную литературу, сообщает график консультаций и порядок их проведения.

Для консультаций по курсовому проектированию группа делится на 2 подгруппы. Во время проведения консультаций преподаватель поочередно беседует с каждым обучающимся, остальные студенты продолжают работу над проектом.

В процессе написания курсовой работы студент может воспользоваться следующей литературой:

• Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы, расчеты и основы конструирования. - М.: Химия, 1971. - 296с.

• Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа, 2010 г.

• Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. - М: Химия,1972 г.

• Капустин В.М., Рудин М.Г. Химия и технология переработки нефти. - М.: Химия, 2013. - 496 с.: ил.

• Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. - М.: Химия, 2012. - 437 с.

• Кузнецов А.А., Кагерман С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е, пер. и доп. Л., «Химия», 1974. - 334с., ил.

• Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. - М: Химия, 2012 г.

• Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. Под редакцией Капустина В.М. - М: Химия, 1995 г.

• Рудин М.Г., Сомов В.Е, Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / под редакцией М.Г.Рудина. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. - 336с.

• Сарданашвили А.Г.Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. - М: Химия, 2009 г.

• Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. - М: Химия, 1980 г.

• Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. - М: Химия, 1979 г.

• Технологические регламенты установок производства моторных топлив и смазочных масел ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез»

• Хаджиев С.Н. Крекинг нефтяных фракций на цеолитсодержащих катализаторах. - М: Химия, 1982 г.

• Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. - М: Химия,1978 г.

• Эрих В.Н и др. Химия и технология нефти и газа - Л.: Химия, 2010 г.

3 Оформление КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Общий объем курсового проекта должен содержать от 20 до 30 листов машинописного текста (без учета графической части).

Курсовой проект должен включать в себя следующие пункты:

• Титульный лист;

• Пояснительная записка;

• Графическая часть;

• Отзыв руководителя о курсовом проекте.

Отзыв руководителя вкладывается (не подшивается) в курсовой проект.

Пояснительная записка подшивается в картонную папку белого цвета. Титульный лист оформляется в соответствие с Приложением 2 и наклеивается на папку. Пример оформления листа СОДЕРЖАНИЯ приведен в Приложении 3, задания - в Приложении 4.

Пояснительная записка должна содержать следующие пункты:

• Задание;

• Содержание;

• Введение;

• Теоретическая часть;

• Расчетная часть;

• Литература.

Курсовой проект оформляется на листах формата А4 с рамкой, поля слева - 2,5 см, сверху и снизу - 2,0 см, справа - 1,0 см, шрифт Times New Roman, размер шрифта 14 кегль, межстрочный интервал 1,5 пункта. Расстояние от верхней и нижней строки текста до верхней и нижней рамки формы должно быть не менее 1,0 см. абзацы в тексте начинаются отступом 15 - 17 мм. Страницы нумеруют арабскими цифрами. Нумерация страниц сквозная. Номер проставляют справа нижней части листа без точки. Первой страницей является титульный лист, номер страницы на нем не ставится. Список литературы, задание и приложения включаются в общую нумерацию работы. В штампе рамки указывается код специальности, название предмета, например, КП.180209.МДК2.1.00.00.ПЗ

Нумерации подлежат лишь разделы и пункты проекта. Номера глав проставляются арабскими цифрами без точки в конце, а номера пунктов состоят из двух чисел, разделенных точкой. Точку в конце заголовка не ставят. Заголовки глав, «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» и «ЛИТЕРАТУРА» выполняются прописными буквами и жирным шрифтом и выравниваются по центру. Заголовки разделов и подразделов пишут строчными буквами, начиная с заглавной буквы. Перенос слов в заголовках не допускается. Каждая глава, введение, заключение и литература начинаются с новой страницы.

Между заголовками, основным текстом и формулами пропускается одна строка.

Каждая новая формула пишется с новой строки с выравниванием по середине и должны иметь пояснение. Перед ссылкой на формулу двоеточие не ставится. Формулы нумеруются арабскими цифрами. Номер ставится с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках. Рассчитанные величины должны иметь размерность. Размерность одного и того же параметра в пределах всей записки должна быть одинаковой. Значения символов, числовых коэффициентов, входящих в формулу приводятся непосредственно под формулой. Значение каждого символа пишется с новой строки в той же последовательности, в какой эти символы приведены в формуле. Первая строка символов должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.

Все формулы в нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой. Номер указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках

Рисунки следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Слово "Рисунок" и наименование помещают непосредственно под рисунком. На все рисунки документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при ссылке следует писать слово «рисунка» с указанием ее номера.

При оформлении таблиц название следует помещать над таблицей. Слово «Таблица» указывают один раз слева над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера таблицы.

Таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. На все таблицы документа должны быть приведены ссылки в тексте документа, при ссылке следует писать слово «таблица» с указанием ее номера.

</ Заголовки граф и строк таблицы следует писать с заглавной буквы, а подзаголовки граф - со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с заглавной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе. Разделять заголовки и подзаголовки диагональными линиями не допускается. При необходимости допускается перпендикулярное расположение заголовков граф.

Если цифровые или иные данные в графе таблицы не приводятся, то в графе ставят прочерк. Числовые величины в одной графе приводятся с одинаковым количеством десятичных знаков. Если цифровые данные и графах таблицы имеют различную размерность, она указывается и заголовке каждой графы. Если все параметры, размешенные в таблице, имеют одну размерность, сокращенное обозначение единицы измерения помещают над таблицей.

Графики выполняются на миллиметровой бумаге простым карандашом, названия осей координат, размерность, построенных линий, определяемых данных по графику пишутся ручкой. Размерность оси ординат указывается с двух сторон графика.

Ссылку на литературные источники (монографии, учебники, журнальные статьи и т.д.) производят, указывая в квадратных скобках номер литературного источника по списку литературы, записанный арабскими цифрами без точки, например, [5].

При оформлении списка литературы все использованные источники указываются в алфавитном порядке.

Пример оформления описания книг в списке литературы:

Рудин М.Г., Сомов В.Е, Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / под редакцией М.Г.Рудина. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. - 336с.

В приложения выносится материал, имеющий справочное назначение: режимные листы, вспомогательные таблицы, графики и т.д. Ссылка на приложение в тексте обязательна. Располагают приложения в порядке ссылок на них в тексте.

Каждое приложение начинается с новой страницы с указанием наверху посередине строки слова «Приложение» и его нумерацией. Далее отдельной строкой записывают тематический заголовок симметрично относительно текста с прописной буквы.

Графическая часть состоит из 1-2 листов. Графическая часть проекта должна содержать технологическую схему установки с автоматизацией рассчитываемого оборудования или аппарата.

Чертежи выполняется на формате А1 с соблюдением стандартов, ЕСКД. Формат чертежа А1 оформляется внутренней рамкой - сплошной линией с левой стороны от внешней рамки на расстоянии 20 мм, сверху, снизу, справа по 5 мм. В правом нижнем углу формата чертежа располагают основную надпись - штамп 55х185 мм по ГОСТ. Спецификация на листе А1 располагается над основной надписью с расположением позиций сверху вниз.

Обозначения на схеме должны соответствовать ГОСТ 2.793-79 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. Общие обозначения.

4 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Во введении указывается актуальность выбранной темы, формулируется цель и задачи работы, описывается характеристика изучаемого предприятия: производимая им продукция с учетом системы менеджмента качества, занимаемое место в рейтинге нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий РФ, перспективы развития нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, базового предприятия, проектируемого процесса.

Объем - 1 страница.

В теоретической части описывается назначение проектируемого процесса, его краткая характеристика и обоснование выбора варианта процесса.

В теоретических основах процесса описывается химизм и физико-химические свойства процессов (температура, давление, катализаторы и другие параметры). Особое внимание уделить при проектирование каталитических процессов механизму действия катализаторов.

В описание технологической схемы изучаемой установки дается подробное описание технологической схемы процесса в соответствии с аппаратурно-технологической схемой, отображенной в графической части проекта. Здесь же приводятся нормы технологического режима в виде таблицы 1.

Таблица 1 - Нормы технологического режиманиза

Давление

К

К

МПа

405-415

505-525

0,15-0,25

Далее описывается характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов, получаемых и используемых в проектируемом процессе в соответствии с техническими условиями, ГОСТ и стандартами предприятия.

Основные показатели сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов помещают в таблицу 2.

Таблица 2 - Качество сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов

В подразделе автоматизация основного аппарата дается выбор и обоснование главных регулируемых параметров и целей автоматического управления, обоснование применения средств автоматизации данного объекта, описание основных схем автоматизации.

В подразделе охрана труда прописывают социальное значение охраны труда, характеристику вредных веществ, применяемых в технологическом процессе, класс производства, категорию пожарной безопасности, предельно-допустимые концентрации в соответствии с ГОСТ, основные меры пожарной безопасности. Для горючих материалов необходимо указать характеристики пожароопасных свойств: температуры вспышки, воспламенения, самовоспламения, нижний и верхний пределы воспламенения.

В подразделе охрана окружающей среды дается характеристика влияния применяемых веществ на окружающую среду, приводятся мероприятия по меньшему выбросу в атмосферу, использование новых средств герметизации, способы очистки и утилизации отходов.

Объем - 10 - 15 страниц.

В расчетной части выполняются расчеты материальных балансов изучаемой установки на основании производительности процесса и фонда рабочего времени установки. Данные сводят в таблицу 3 материального баланса с учетом потерь.

Таблица 3 - Материальный баланс (наименование процесса или аппарата)1

2

Итого

Расход:

1

2

3

4

Итого

Тепловой баланс аппарата рассчитывается на основании материальных потоков, входящих и выходящих из аппарата, а также технолгического режима аппарата с учетом потерь в окружающую среду в результате расчетов Q_{прихода}=Q_{расхода}. Результаты теплового баланса сводятся в таблицу 4.

Таблица 4 - Тепловой баланс (наименование аппарата)

Количество, кг/с

_{Относительная плотность,}

Tемпература, К

Энтальпия, , КДж/кг

Количество тепла, кВт

Приход:

1

2

Итого

Расход:

1

2

3

4

Итого

В расчете основных конструктивных размеров аппарата производятся расчеты габаритных размеров аппарата (диаметр, высота), поверхности теплообмена и других технологических характеристик. Оборудование подбирается по каталогам и ГОСТам.

Вспомогательное оборудование подбирается на основание укрупненных технологических расчетов по каталогам и ГОСТам и дается его краткая характеристика

Объем - 5 - 10 страниц.

5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ ЧАСТИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Расчет реактора технологической установки гидроочистки дизельного топлива

5.1.1 Расчет материального баланса технологической установки

Производительность установки выбирается в соответствии с технологическим регламентом. Материальный баланс составляется в соответствии с режимными листами технологической установки. Полученные данные заносятся в таблицу 5.

Таблица 5 - Материальный баланс установки Л-24/71 Прямогонное ДТ (сырье)

2 ВСГ(на реакцию)

Итого

Расход:

1 УВГ

2 Бензин-отгон

3 Гидроочищеное ДТ

4 Сероводород

5 Потери

Итого

5.1.2 Определение объемный расход циркулирующего ВСГ , м³ /ч, по формуле

, (1)

где G_с - расход сырья, кг/ч;

ρ_с - плотность сырья, кг/м³;

N - кратность циркуляции ВСГ, нм³/м³.

5.1.3 Определение плотности циркулирующего ВСГ , кг/м³, по формуле

, (2)

где M_i - молекулярная масса компонента;

^/ - мольная доля компонента.

Состав ВСГ берут из справочных данных или данных, предоставляемых с изучаемой установки. Результаты расчетов заносят в таблицу 6.

Таблица 6 - Состав циркулирующего ВСГ

5.1.4 Определение массового расхода циркулирующего ВСГ , кг/ч, по формуле

_, (3)

5.1.5 Определение процентного содержания циркулирующего ВСГ Х, %масс,

по формуле

(4)

Расчет условно ведем без потерь. Их равномерно распределяем между УВГ и бензин-отгоном.

5.1.6 Расчет материального баланса реакторного блока

Материальный баланс составляется в соответствии с режимными листами технологической установки. Полученные данные заносятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Материальный баланс реакторного блока

1 УВГ

2 Бензин-отгон

3ГидроочищенноеДТ

4 Сероводород

5 ц.ВСГ

Итого

5.1.6 Расчет тепловой баланс реакторного блока

На основании заводских данных задается температура и давление на входе и на выходе из реактора. Составление теплового баланса основана на равенстве Q_пр (теплота прихода) и Q_расх (теплота расхода), с учетом потерь тепла в окружающую среду. Тепло в реакторный блок приходит с дизельным топливом и с ВСГ.

5.1.7 Определение теплосодержания ВСГ на входе и выходе, УВГ на выходе из реакторного блока.

Значение Т_пр определяем по формуле

Т_пр =, (5)

где Т- заданная температура, К;

Т_кр - критическая температура, К.

Значение Р_пр определяем по формуле

Р_пр =, (6)

где Р - заданное давление, МПа;

Р_кр - критическое давление, МПа.

Значение находим по графику зависимости от Т_пр и Р_пр.

Полученные данные по ВСГ заносятся в таблицу 8.

Таблица 8 - Теплосодержание ВСГ на входе (выходе) в реакторный блок при Т_, К и Р_, МПа1,000

Полученные данные по УВГ заносятся в таблицу 9.

Таблица 9 - Теплосодержание УВГ на выходе из реакторного блока при Т_вых..К и Р_вых., МПа

5.1.8 Определение теплосодержания дизельного топлива до очистки, после очистки и бензин-отгона

Молекулярную массу нефтепродуктов определяют по формуле Крега

, (7)

где - относительная плотность нефтепродукта.

Определение относительной плотности по формуле

, (8)

где - температурная поправка на 1К.

Для определения Т_пр и Р_пр нефтепродукта берут углеводород соответствующей молекулярной массы. Полученные результаты заносят в таблицу 10.

Таблица 10 - Теплосодержание ДТ на входе в реакторный блок при Т_, К и Р_, МПа

Полученные результаты сводят в таблицу 11.

Таблица 11 - Тепловой баланс реакторного блока

1 Гидроочищенное ДТ

2 Бензин-отгон

3 Сероводород

4 УВГ

5 ц.ВСГ

6 Потери

Итого

Потери тепла принимаются в пределах от 0,5 - 2 % масс от Q_пр. В процессах гидроочистки прямогонных фракций в зависимости от качества исходного сырья тепловой эффект реакции колеблется в пределах 20 - 87 кДж/кг.

5.2 Расчет колонн первичной перегонки нефти

5.2.1 Производительность установки выбирается в соответствии с технологическим регламентом. Материальный баланс составляется в соответствии с режимными листами технологической установки и данными разгонки обезвоженной и обессоленной нефти. Полученные данные заносятся в таблицу 12.

Таблица 12 - Данные разгонки Западно-Сибирской нефти

Итого

100,00

5.2.2 Составляют материальный баланс установки АВТ

Составляют материальный баланс установки АВТ на основе потенциальных содержаний фракций в нефти, которые представлены в таблице 8. Данные заносим в таблицу 13.

Таблица 13 - Материальный баланс установки АВТ

100,00

Итого

100,00

Расход:

1 УВГ

2 БФ (НК - 85)^оС

3 БФ (85-180)^оС

4 КФ (180-240)^оС

5 ЗДТ (240-290)^оС

6 ЛДТ (290-350)^оС

7 I в.п (350-400)^оС

Продолжение таблицы 13 - Материальный баланс установки АВТ

При расчете материального баланса итого прихода ООН должно совпадать с итого расхода фракций в соответствующих колонках таблицы 13.

5.2.3 Составляют материальный баланс колонны К-1, К-2, К-5

Материальный баланс колонны К-1 составляется на основании материального баланса установки.

В колонне К-1 предусмотрен отбор БФ (НК - 85)^оС.

Полученные результаты заносим в таблицу 14.

Таблица 14 - Материальный баланс колонны К 1

1 УВГ

2 БФ (НК - 85) ^оС

3 ПОН

Итого

100,00

При расчете материального баланса итого прихода ООН должно совпадать с итого расхода фракций в соответствующих колонках таблицы 14.

Материальный баланс колонны К-2 составляется на основании материального баланса установки и колонны К-1.

В колонне К-2 предусмотрен отбор БФ (85-180) ^оС, КФ (180-240) ^оС, ЗДТ (240-290) ^оС, ЛДТ (290-350)^оС. Все остальные фракции по данным разгонки (таблица 12) относят к остатку - мазуту. Полученные результаты заносим в таблицу 15.

Таблица 15 - Материальный баланс колонны К-2

1 БФ (85-180) ^оС

2 КФ (180-240) ^оС

3 ЗДТ (240-290) ^оС

4 ЛДТ (290-350)^оС

5 Мазут

Итого

При расчете материального баланса итого прихода ПОН должно совпадать с итого расхода фракций в соответствующих колонках таблицы 15.

Материальный баланс колонны К-5 составляется на основании материального баланса установки и колонны К-1.

В колонне К-5 предусмотрен отбор 1.в.п (350-400) ^оС, 2 в.п. (400-450) ^оС, 3 в.п. (450-500) ^оС либо в.г (350-500) ^оС в зависимости от топливного или масляного варианта перегонки, остатком перегонки является гудрон. Полученные результаты заносим в таблицу 16.

Таблица 16 - Материальный баланс колонны К-5

1. I в.п.(350-400)°С

2. IIв.п.(400-450)°С

3. III в.п.(450-500)°С

4 Гудрон

Итого

При расчете материального баланса итого прихода мазута должно совпадать с итого расхода фракций в соответствующих колонках таблицы 16.

На основании данных разгонки обессоленной и обезвоженной нефти (таблица 8) строят кривые ИТК ООН, БФ (НК-85)^оС для колонны К-1, ИТК ПОН, БФ (85-180)^оС, КФ (180-240)^оС, ЗДФ (240-290)^оС, ЛДФ (290-350)^оС для колонны К-2, ИТК мазута, 1.в.п (350-400) ^оС, 2 в.п. (400-450) ^оС, 3 в.п. (450-500) ^оС либо в.г (350-500) ^оС для колонны К-5 в координатах Т,^оС - суммированный выход, % масс., фракции.

Полученные данные заносят в таблицы 17 ИТК фракций:

Таблица 17 - ИТК отбираемых фракций

Кривые разгонки вычерчивают на миллиметровой бумаге, рисунок подписывается, а кривая должна иметь обозначение «ИТК».

По кривым ИТК ООН, ПОН и фракций определяют температуры выкипания 10%, 50%, 70% отгона, ^o C. Данные заносят на построенные графики.

Определяем угол наклона кривой ИТК фракций по формуле

, (9)

где t_70% , t_10% - температура выкипания 10%, 70% отгона по ИТК фракций, ^oC.

Определяем по графику Обрядчикова и Смидович начало и конец однократного испарения (ОИ) фракций и по результатам строим линию ОИ фракций при 0,1 МПа.

Определяем температуру равновесия системы t _Л.Р.С., которая соответствует точке пересечения ИТК и ОИ фракции при 0,1 МПа.

Строят линии ОИ фракций при парциальном давлении ввода сырья или вывода фракции.

На ИТК ООН, ПОН и мазута соответственно для колонн К-1, К-2 и К-5 определяют долю отгона в питательной части колонны е, при температуре и давлении ввода сырья в колонну.

На ИТК фракций определяют температуры вывода фракций при парциальных давлениях вывода соответствующих фракций.

Температура начала линии ОИ при парциальном давлении является температура вывода фракции в жидкой фазе, конца линии ОИ - температура вывода в паровой фазе.

4. Расчет температуры низа колонн

В расчете колонн К-2 и К-5 принимаем среднее значение разницы температур низа колонны и ввода сырья, равное 20^оС.

t_низа = t_{в.сырья}-20,

Данные вывода фракций при парциальном давлении сводим в таблицу 18.

Таблица 18 - Температуры вывода фракций

4. Выбор давления в колонне К 2

Давление на входе сырья в колонны в питательную секцию или на выходе продукта с верхней тарелки, число контактных устройств (тарелок или пакетов), задаются из практических данных. Гидравлическое сопротивление контактного устройства принимают из справочных данных.

Подсчет тарелок начинается снизу колонны. Из практических данных берут данные, на какое контактное устройство по счету вводится сырье и с каких по счету выводятся отогнанные фракции.

Определяют давление в сечении колонны по формуле (10) в случае, если известно давление ввода сырья

(10)

или по формуле (11) в случае, если известно давление вывода верхнего продукта

(11)

где - давление на входе в питательную секцию колонны, МПа;

- число тарелок между питательной секцией и секцией, с которой выводится фракция в рабочем сечении колонны, шт;

- гидравлическое сопротивление тарелки, МПа.

4. Определение парциальных давлений

Определяют парциальное давление паров нефтяных фракций , МПа, в сечении колонн К-2 и К-5 по формуле

Парциальное давление верха колонны К-1 Р_верх , МПа, по формуле

, (13)

_где - давление в сечении колонны, МПа;

_{- массовый расход нефтяной фракции, кг/с;}

_{- общее количество водяного пара, кг/с;}

- _{массовый расход УВГ, кг/с;}

_{- молекулярная масса нефтяной фракции, г/моль;}

_{- молекулярная масса водяного пара;}

М_г - молекулярная масса углеводородного газа_.

Определяем массовый расход острого орошения G_о.ор, кг/с, по формуле

, (14)

где - массовый расход бензиновой фр.(85-180)⁰С, кг/с;

N - флегмовое число , принимаем 1,5. По справочным данным N = 1,5÷2 .

Для определения парциального давления паров фракции задаются из практических данных общим расходом водяного пара, равным 1,5% (по литературным данным 1,5÷2,0%) от сырья и от каждой выводимой фракции.

Определяем расход водяного пара по формуле

₍₁₅₎

где - расход сырья и соответствующих выводимых фракций, кг/с.

Определяют общий расход водяного пара по формуле

₍₁₆₎

Определяют молекулярную массу фракции по формуле Воинова

, (17)

где -средняя температура кипения фракции, ^оС.

Определяют среднюю температуру кипения фракции , ^оС, по формуле

₍₁₈₎

где - температура начала кипения, ^оС;

- температура конца кипения, ^оС.

Определяют молекулярную массу углеводородного газа М_г. Мольные доли составляющих в УВГ берут из практических данных. Результаты расчетов заносят в таблицу 19.

Таблица 19 - Пересчет состава углеводородного газа в массовые %