Обоснование ассортимента получаемых фракций Северо-Мубарекской нефти. Фракция нефти кк 70 состав


Обоснование ассортимента получаемых фракций Северо-Мубарекской нефти

2. ОБОСНОВАНИЕ АССОРТИМЕНТА ПОЛУЧАЕМЫХ ФРАКЦИЙ

Северо – Мубарекская нефть является – среднесернистой (1,45% масс). По содержанию фракций выкипающих до 200оС (18,1%), до 350оС (40,3%) и плотностью (863,0 кг/м3). Данная нефть по плотности относится к среднему типу, по фракционному составу к тяжелому типу т.е. вся нефть относится к тяжелому типу. Нефть низко-потенциальная.  Нефть содержит растворимые газы в количестве 0,02% масс. Согласно ГОСТ Р 51858-2002 данную нефть можно классифицировать как сернистую (2 класс), по плотности средняя (2 тип).

В соответствии с заданием на курсовой проект на установке ЭЛОУ-АВТ из Северо – Мубарекской нефти получаем следующие фракции:

Газ. Содержание в нефти 0,02%. В основном состоит из пропан-бутановой фракции, содержание пропана – 14,5%, изобутанов – 18,3% Характеристика газов представлена в табл. 1.2. Поскольку нефть с высоким содержанием серы, то газ необходимо очищать от сероводорода, следовательно, газ подвергают очистке водным раствором этаноламина. После очистки от сероводорода газ направляется на установку ГФУ.

Фракция НК - 70оС. Содержание данной фракции в нефти 1,5%. Данных по этой фракции в табл. нет, но есть данные по фракции 28-85оС   (табл. 1.3.). Согласно данным табл. 1.3.  данные по октановому числу – 61.0, содержанию серы – следы. Данную фракцию отправляем на установку каталитической изомеризации для повышения октанового числа и получения высокооктанового компонента бензина.

Фракция 70-120о. Содержание данной фракции в нефти 2,6%. По химическому составу данная фракция содержит: - ароматических углеводородов – 21%, - нафтеновых углеводородов – 23%, - парафиновых углеводородов – 56% (из них: нормального строения – 25%, изостроения – 31%). Эта фракция является компонентом сырья для каталитического реформинга.

Фракция 120-180оС. Содержание в нефти 9,7%, данных по этой фракции в табл. нет, но есть данные по фракциям 120-140оС и 140-180оС (табл. 1.5). Согласно данным табл. 1.5 в данных фракциях высокое содержание парафиновых углеводородов 60 и 61%. Эта фракция является сырьем риформинга.

Фракция также может использоваться для получения компонента реактивного топлива. Для оценки возможности производства из данной фракции совместно с фракцией 120-230оС реактивного топлива сопоставим качество фракции 120-230 оС с показателями качества товарных реактивных топлив (см. табл. 2.1).

                                                                                                              Таблица 2.1.

Характеристики товарного реактивного топлива ТС-1, Джет А-1 и фракции     120-230оС

Показатели качества

Реактивное топливо ТС-1

Реактивное топливо Джет А-1

Фракция нефти120-230оС

Плотность, кг/м3,ρ, не менее

780

800

788

Фракционный состав,оС

Температура начала перегонки, не выше

10% отгоняется при температуре, не выше

50% отгоняется при температуре, не выше

90% отгоняется при температуре, не выше

98% отгоняется при температуре, не выше

150

165

195

230

250

150

175

225

270

280

123

138

175

210

220

Вязкость, V20, мм2/с

1,3

1,5

1,25

Вязкость, V40, мм2/с

8

16

4,25

Низшая теплота сгорания, кДж/кг, не менее

43120

42900

43223

Высота некоптящего пламени, мм, не менее

25

20

---

Кислотность, мг КОН/100см3 топлива, не более

0,7

0,7

2,35

Йодное число, гI2/100г топлива, не более

2,5

2,0

2,0

Температура вспышки, оС, не ниже

28

30

29

Температура начала кристаллизации, оС, не выше

- 60

- 60

- 60

Содержание ароматических углеводородов, % масс.(об.), не более

22

20

25

Концентрация фактических смол, мг/100см3 топлива, не более

3

-

5

Содержание общей серы, % масс, не более

0,2

0,1

0,04

Содержание меркаптановой серы, % масс, не более

0,003

-

0,014

Данная фракция не может быть использована в производстве реактивного топлива из-за высокого значения кислотности, высокого содержания ароматических углеводородов, а также высокой концентрации фактических смол. Следовательно, фракция 120-180 оС будет отправлена на установку каталитического риформинга, а фракция 180-230 оС использоваться в качестве сырья для производства дизельного топлива.

Фракция 230 – 280оС и 280 – 350оС являются сырьем для производства дизельного топлива, совместно с  фракцей 180 – 230оС. Согласно данным табл. 1.7 в табл. 2.2 выполним сопоставление физико–химических характеристик дизельных топлив с показателями качества фракции 180-350 оС. 

Таблица 2.2

Характеристики товарных дизельных топлив и фракции  180 – 350оС.

Показатели

Диз.топливо

летнее

Диз.топливо

зимнее

Фракция

180-350оС

Цетановое число, не менее

45

45

56

Фракционный состав: перегоняется при температуре, оС:

                             50%, не выше

                             96%, не выше

280

360

280

340

234

314

Кинематическая вязкость, мм2/с

        3 – 6

      1,8 – 5

 1,77-2,76

Температура застывания, оС

-10

-35

-33

Температура помутнения, оС

-5

-25

-22

Температура вспышки в закрытом тигле, оС, не более

40

35

57

Содержание серы % масс:                              

                   общей                              

                   меркоптановой

0,2

0,01

0,2

0,01

0,23

--

Кислотность, мг КОН/100мл

5

5

3,92

Плотность при 20оС, кг/м3,      не более

860

840

821

Данная фракция подходит по плотности, по температуре застывания к летним дизельным топливам, также подходит по цетановому числу  (56). При необходимости получения зимнего топлива нужно использовать установки депарафинизации. Для данных фракций необходима гидроочистка для выпуска дизельных топлив соответствующих современным требованиям.

          Фракция 350 – 500оС – вакуумный газойль получаемый на вакуумном блоке АВТ. Фракция может использоваться как сырье процессов каталитического крекинга и гидрокрекинга для получения высокооктанового бензина и компонента дизельного топлива. Вакуумный газойль характеризуется коксуемостью – 0,09% масс и содержанием серы – 1,8% масс. Для данной фракции необходима гидроочистка.

           Фракция выкипающая при температурах выше 500оС (гудрон). Гудрон посылаем на установку замедленного коксования для производства кокса и светлых нефтепродуктов, на битумную для получения битума и на установку висбрекинга для получения топочных мазутов.

vunivere.ru

Хроматографический анализ продукта – бензиновой фракции нк 70 – кк 170 0с

Состав бензиновой фракции

Масса, %

Арены

4.11

Изопарафины

31.84

Нафтены

39.94

Парафины

24.11

Октановое число (ИМ), пункты

77.92

Фракционный состав

Отгон, %

Температура, 0С

0,5

54.99

25,0

95.30

50,0

113.21

75,0

131.71

99,5

206.73

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО, УГЛЕВОДОРОДНОГО И ГРУППОВОГО СОСТАВОВ ДИСТИЛЛЯТА ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА МЫЛЬДЖИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить фракционный, углеводородный и групповой состав, октановое число дистиллята газового конденсата Мыльджинского месторождения газохроматографическим методом.

СУЩНОСТЬ МЕТОДА: Определение состава дистиллята с помощью пламенно-ионизационного детектора (ДИП). Принцип его действия основан на ионизации молекул анализируемых органических соединений в водородном пламени с последующим измерением ионного тока. Сигнал детектора прямо пропорционален количеству анализируемого вещества, поступающего в него в единицу времени. Для работы ДИП необходимы следующие газы: водород, который смешивается с элюатом и сгорает при выходе из горелки, и воздух, обеспечивающий горение водорода. воздух вводится и с помощью диффузора поступает к горелке. Сгорая в воздухе, водород почти не образует ионов, поэтому электропроводность чистого водородного пламени очень низкая (сопротивление пламени 1014Ом) и ток в цепи чрезвычайно мал (10-11– 10-12 А). Этот ток называют фоновым. Как только в водородное пламя попадают органические соединения, они (или продукты их горения) легко ионизируются, в результате чего электропроводность пламени резко возрастает. В цепи двух электродов возникает ионный ток, сила которого зависит от количества молекул органического вещества, поступающих в пламя вместе с водородом в единицу времени. Этот ток очень мал; он увеличивается усилителем и подается на самописец.

Для зажигания пламени в горелке есть специальный элемент, находящийся рядом с ней. Чтобы пламя в детекторе не погасло, имеется автоматическая система зажигания пламени, его контроля и сигнализации. Работа пламенно-ионизационного детектора зависит от правильного выбора скоростей газов. Потоки водорода со скоростью 500 мл/мин, воздуха 250 мл/мин и газа-носителя 50 мл/мин обеспечивают равномерное горение с образованием пламени между двумя электродами. Пламенно-ионизационный детектор обладает большой чувствительностью и малой инерционностью. Особенно широко применяется этот детектор в работе с капиллярными колонками и колонками малого диаметра, так как позволяет брать очень малые пробы. Недостатки пламенно-ионизационного детектора: применим только для анализа горючих веществ; не чувствителен к воде, муравьиной кислоте, воздуху, инертным газам, а также к газам и парам CS2, h3S, SO2, NO, NO2, N2O, CO, CO2, SiCl4, SiF4 и др.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

  1. Включение хроматографа.

  2. Ожидание готовности (выход хроматографа на режим): t=35 ºC; VHe=30 мл/мин; Vвозд=200 мл/мин; tиспар=250 ºC; VН2=20 мл/мин.

  3. Отбор пробы микрошприцом V= 0,2 мкл.

  4. Ввод пробы, старт анализа.

  5. В испарителе происходит испарение пробы и проба поступает в колонку. Капиллярная колонка представляет собой неподвижную жидкую фазу, в которой происходит растворение анализируемых углеводородов. Колонка помещена в термостат, где происходит программируемый нагрев (tнач.кол.=35 ºC; tкон.кол.=375 ºC). В результате при определенной температуре происходит испарение углеводородных компонентов в определенном порядке (в соответствии с их свойствами), которые поступают в ДИП, где происходит анализ.

  6. Полученные данные регистрируются на ЭВМ с помощью программного обеспечения Хроматек-аналитик 2.5.

  7. Далее результаты обсчитываются с помощью внешней программы расчета «Хроматек-Gasoline».

ВЫВОДЫ:

studfiles.net

Фракционный состав нефти

 

Поскольку нефть представляет собой очень сложную смесь различных веществ, то разделить ее на индивидуальные вещества методом простой перегонки невозможно. Поэтому нефть и нефтепродукты путем перегонки разделяют на отдельные части, каждая из которых имеет менее сложный состав. Эти части называются фракциями или дистиллятами. В отличие от индивидуальных веществ нефтяные фракции не имеют одной фиксированной температуры кипения, они имеют начальную температуру кипения и температуру конца кипения. Данные температуры зависят от химического состава фракций. Фракционный состав нефти и нефтепродуктов показывает содержание в объемных или массовых % различных фракций, которые выкипают в определенных температурных интервалах. Этот показатель имеет большое значение, т.к. по фракционному составу судят о том, какие продукты и в каком количестве можно выделить из нефти. Определяют фракционный состав простой перегонкой или ректификацией в стандартных условиях (атмосферное давление).

Первичные процессы переработки нефти не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции. Нефть поступает на НИЗ/где она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких углеводородов (С1-С4) и обезвоживанию. Нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки – мазут. Качество получаемых фракций обычно не со ответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей вторичной переработке, в ходе которой изменяется химический состав веществ.

 

В результате перегонки нефти выделяются следующие основные нефтепродукты:

а) бензиновая фракция, содержащая легкий бензин, бензин и лигроин;

б) керосиновая фракция, содержащая керосин и газойль;

в) мазут, который подвергается дополнительной перегонке.

 

Фракция бензина состоит из углеводородов, содержащих от 5 до 10 атомов углерода в молекулах (предельные углеводороды от пентанов до деканов, циклопен-тан, циклогексан и бензол). Бензин используется в качестве горючего двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве растворителя.

Лигроин (тяжелый бензин, состав С8-С14) используется в качестве горючего. Керосиновая фракция (С10-С16) применяется как горючее для реактивных самолетов. Газойль (С18-С25) используется в качестве дизельного топлива.

 

Фракции имеют следующие температуры кипения:

- Бензиновая (от начала кипения до 180ºС)

- Керосиновая (80-240ºС)

- -Дизельная (240-350ºС)

- Мазут (выше 350ºС) – кубовый остаток атмосферной перегонки

 

Бензиновую фракцию можно подвергнуть еще одной (вторичной) перегонке, при этом получаться следующие фракции:

1. от начала кипения до 62°С

2. 62-85°С – бензольная фракция (алканы, циклоалканы, из ароматических только бензол)

3. 85-120°С – толуольная фракция

4. 120-140°С – ксилольная фракция (орто-, мета-, пара-ксилолы)

5. 140-180°С – лигроиновая фракция

 

Выделяют еще и такие товарные продукты как петролейный эфир и уайт-спирит.

Петролейный эфир – смесь легких углеводородов (пентанов и гексанов), получаемая из попутных нефтяных газов и легких фракций нефти. Бесцветная жидкость с плотностью 0,650-0,695 г/см3 с Ткип 40-70°С (лёгкий петролейный эфир) и 70-100°С (тя­жёлый петролейный эфир). Петролейный эфир используется как растворитель жиров, масел, смол.

Уайт-спирит (нефрас) – смесь жидких алифатических и ароматических углеводородов, выкипающая в пределах 155-200°С, получают прямой перегонкой нефти. При этом массовая доля ароматических углеводородов не должна превышать 16%. Применяют главным образом как растворитель в лакокрасочной промышленности, для разбавления масляных красок, алкидных эмалей и лаков.

 

 

Материальный баланс атмосферной перегонки Западно-сибирской нефти:

 

Газ 1,1 %
Бензиновая фракция <180°С 20,0
  <62°С 4,1
  62-85°С 2,4
  85-120°С 4,5
  120-140°С 3,0
  140-180°С 6,0
Керосин 180-240°С 9,5
Дизельное топливо 240-350°С 19,0
Мазут 49,4

 

Все перечисленные ранее фракции – это светлые нефтепродукты (все дистилляты, выкипающие до 350°С). После их отгонки остается вязкая жидкость – мазут. Он представляет собой смесь углеводородов с большим числом атомов углерода, и, следовательно, кипящих при высокой температуре. Мазут применяют как котельное топливо, однако основная масса его подвергается перегонке. Чтобы не нагревать мазут выше 350°С, так как углеводороды при такой температуре разлагаются, его перегоняют под низким давлением (в вакууме). При этих условиях удается из мазута выделить соляровые масла, различные смазочные масла, вазелин, парафин. Соляровые масла используют как дизельное топливо. Остаток от перегонки мазута носит название гудрона, из него получают битум. Гудрон и битум применяют в дорожном строительстве.

 

При вакуумной перегонке мазута (т.е. при пониженном давлении) получают следующие фракции:

1. выкипают до 350°С – соляровая фракция

2. 350-460°С – вакуумный газойль

3. 460-490°С – автоловый дистиллят

4. 490-570°С – циллиндровый дистиллят

 

Фракции 2-4 являются исходным сырьем для получения нефтяных масел.

 

В зависимости от вязкости, всё, что осталось в кубе от вакуумной перегонки, называется полугудрон или гудрон. Битум получают в основном из гудрона.

Нефти различных месторождений сильно отличаются друг от друга по фракционному составу и соответственно различаются по потенциальному содержанию бензиновых, керосиновых и других дистиллятов. Очень редко встречаются легкие нефти, которые состоят из бензиново-керосиновых фракций, но чаще всего перерабатываются нефти, которые содержат фракции, выкипающие до 300°С в количестве 30-50%. Есть и очень тяжелые нефти, которые практически не содержат светлых фракций. Эти нефти богаты смолистыми веществами, которые попадают в гудрон.

Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 285 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.009 сек.)

mybiblioteka.su

Фракционный состав

Фракционный состав нефти (газового конденсата) представляется зависимостью количества выкипающих фракций от температуры. Каждая нефтяная фракция выкипает в некотором интервале температур. Фракционный состав нефти по стандартному методу (периодическая простая дистилляция, Engler distillation ASTM) представляют в виде таблицы или кривой ОН (однократного испарения), где по оси абсцисс откладывают выход фракций в объемных процентах: 0, 10, 20, 30 и т.д. до 90 %, а по оси ординат - температуру начала кипения (НК), температуру конца выкипания 10 %-ной фракции, температуру конца выкипания 20 %-ной фракции и т.д. до температуры конца кипения (КК). Этим методом (ГОСТ 2177-99) состав нефти может быть определен от начала кипения (обычно 30-40 °С) до температуры кипения не выше 320-340 °С, поскольку при атмосферном давлении более высококипящие фракции (углеводороды) нефти термически разлагаются.

Фракционный состав тяжелой высококипящей части нефти (выше 320-340 °С) определяют по описанному методу при таких пониженных давлениях, чтобы выкипание тяжелых фракций проходило при температурах не выше 340-350 °С. Затем полученные температуры пересчитывают на нормальное атмосферное давление. Таким способом можно получить фракционный состав нефти до температур кипения 460-560 °С и даже до 600 °С, однако и при 600 °С нефть полностью не испаряется. При необходимости выход в объемных процентах может быть пересчитан в массовые проценты. Более надежные данные по фракционному составу нефти и нефтепродуктов получают на стандартном лабораторном ректификационном аппарате АРН-2 по ГОСТ 11011-85 (периодическая ректификация, distillation ТВР). Нефть подвергают атмосферно-вакуумной ректификации с отбором 10 %-ных или даже 3 %-ных фракций, которые затем анализируют для определения плотности, вязкости, температуры вспышки, молекулярной массы и др. Выход или отбор фракций на нефть определяется в массовых процентах. На аппарате АРН-2 получают кривую истинных температур кипения фракций. Кривые ИТК нефти и нефтепродуктов используют для расчета физико-химических и эксплутационных свойств нефтепродуктов и параметров технологического режима процессов ректификации нефтяных смесей.

При промышленной атмосферной и вакуумной ректификации нефти получают нефтяные фракции, имеющие разные пределы выкипания. Эти фракции не являются еще товарными нефтепродуктами, которые, в свою очередь, производят обычно смешением многих фракций (прямогонные фракции, фракции вторичных химических процессов: бензины крекинга, коксования, алкилаты, изомеризаты, риформаты и др.). Так, фракции выкипают в пределах: бензиновые 35-180 °С, керосиновые 120-315, дизельные 180-350, мазут выше 320-360, легкие масляные фракции 350-420, тяжелые масляные фракции 420-490, фракции остаточных масел выше 490, гудрон выше 500-550 °С.

enciklopediya-tehniki.ru