Глубокая переработка нефти и газа (стр. 2 )

- 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]

РАЗДЕЛ 5 Переработка нефти и проблемы экологии

Тема 5.1 Экологическая стратегия переработки нефти в России

Студент должен:

знать:

- влияние вредных выбросов в атмосферу в процессе нефтегазопереработки и пути уменьшения выбросов.

Эффективность мероприятий НГПЗ, направленных на сокращение объёма вредных
выбросов.

Необходимость ужесточения контроля за выбросами вредных веществ в процессе добычи нефти, производства и использования нефтепродуктов. Основные виды загрязне­ний, объёмы выбросов и ущерб. Характеристика выбросов карбюраторных и дизельных двигателей, ТЭЦ. Пути снижения объёма выбросов: прекращение впуска этилированных бензинов и увеличение выпуска высокооктановых бензинов, производство присадок, мо­дернизация и строительство новых установок по производству высокооктановых компонен­тов. Необходимость экономической заинтересованности заводов в выпуске экологически чистых нефтепродуктов и др.

Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается вопросы экологизации производства высококачественных компонентов бензинов и дизельных топлив, а также процессов, являющегося процессами углубления переработки тяжёлого нефтяного сырья и перспективы развития технологий переработки нефти, газовых конденсатов.

Вопросы для самоконтроля

1. Классификация загрязнителей природы, источники загрязнителей атмосферы, гидро - и литосферы.

2. Основные направления в осуществлении экологически чистых технологических процессов переработки нефти и газа.

Литература [1],[2],[3],[4]

Тема 5.2 Автобензины с улучшенными экологическими свойствами

Студент должен:

иметь представление:

- о присадках к бензинам для улучшения их антидетонационных и экологических свойств и получении присадок;

знать:

- экологические требования к автобензинам;

- формирование реформулированных бензинов;

уметь:

- обосновать экологические требования стандартов к бензинам нового поколения.

Компонентный состав автобензинов. Экологические требования к компонентному составу. Пути уменьшения содержания бензола в автобензинах. Требования стандартов к экологическим чистым бензинам нового поколения. Реформулированные бензины. Эколо­гически безопасные высокооктановые компоненты и присадки для улучшения антидетона­ционных и экологических свойств автобензинов (МТБЭ, МТАЭ, ДИПЭ, ферроцен и другие оксигенаты). Их эффективность, общие сведения об их получении. Альтернативные топли­ва.

Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процессы получения высококачественного экологическичистого высокооктанового бензина, пути улучшения экологических требований к автобензинам.

Вопросы для самоконтроля

1. Основные тенденции в производстве автомобильных бензинов.

2. Сопоставить примерные компонентные составы отечественных и зарубежных автомобильных бензинов.

3. Влияние на экологическую безопасность выпуск дизельных топлив с низким содержанием сернистых соединений.

4. Назначение метилтретбутилового эфира.

5. Основная реакция производства МТБЭ.

6. Побочные реакции производства МТБЭ.

7. Свойства МТБЭ.

8. Состав и типы катализаторов производства.

9. Состав сырья.

10. Параметры и влияние их на процесс.

11. Принцип работы основного аппарата производства МТБЭ.

12. От чего и как осуществляется форконтактная очистка.

13. Технологическая схема процесса.

Литература [1],[2],[3],[4]

Тема 5.3 Экологически чистые дизтоплива

Студент должен:

знать:

- экологические и эксплуатационные требования к дизельным топливам;

- варианты технологических схем, катализаторы, параметры получения экологически чистых дизельных топлив;

уметь:

- выбрать оптимальный вариант схемы и параметров.

Экологические и эксплуатационные требования к дизельным топливам. Варианты технологических схем, катализаторы и параметры процесса получения дизтоплива с содер­жанием серы не более 0,05% и ароматических соединений не более 20% в две ступени и в одну ступень.

Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процессы получения высококачественного экологическичистого дизельного топлива, пути улучшения экологических требований к дизельным топливам.

Вопросы для самоконтроля

1. Основные тенденции производства дизельных топлив.

2. Основные способы и процессы производства низкотемпературных дизельных топлив.

3. Влияние на экологическую безопасность выпуск дизельных топлив с низким содержанием сернистых соединений.

4. Целевое назначение, разновидности процессов деароматизации реактивных топлив.

5. Теоретические основы процессов деароматизации реактивных топлив.

6. Показатели отечественных процессов деароматизации реактивных топлив.

Литература [1],[2],[3],[4]

Тема 5.4 Утилизация и обезвреживание отходов производства

Студент должен:

знать:

- основные способы утилизации и обезвреживания отходов нефтеперерабатывающего
производства;

уметь:

- подобрать способы утилизации или обезвреживания наиболее часто встречающихся отходов производства.

Понятие об отходах производства. Отходы основных нефтеперерабатывающих про­изводств, их вредное влияние на окружающую среду. Известные способы утилизации и обезвреживания отходов (отработанной глины, цеолитных адсорбентов и др.).

Обезвреживание водомасляных шламов. Очистка почвы от загрязнений нефтепро­дуктами. Повышение экологической безопасности факельного хозяйства: снижение количе­ства выбрасываемых вредных веществ и их концентрации в приземном слое, уменьшение теплового, светового и звукового воздействия на окружающую среду, расширение диапазо­на бездымного сжигания, повышение надёжности функционирования факела, улучшение условий работы обслуживающего персонала.

Методические указания

В ходе изучения данной темы рассматривается процессы получения высококачественного экологическичистого высокооктанового бензина, пути улучшения экологических требований к автобензинам.

Литература [1],[2],[3],[4]

3 Перечень практических занятий

№ темы	Номер и наименование занятия
1.3	1. Расчёт достигнутой глубины переработки нефти по результатам работы предприятия. Анализ проделанной работы.
3.1	2. Изучение действующей установки пиролиза. Расчёт материального баланса процесса.
3.5	Расчёт реактора каталитического крекинга в псевдоожиженном слое катализатора.
3.7	Составление материального баланса процесса получения полимербензина. Расчёт реактора полимеризации. Расчёт реактора алкилирования.
3.8	Составление материального баланса процесса изомеризации.
3.9	Расчёт материального баланса процессов глубокой переработки мазута и глубины его переработки.
3.10	Расчёт материального баланса производства битумов. Расчёт окислительной колонны.

4 Задания для контрольных работ

4.1 Контрольные работы – это отчет студента заочника о проделанной работе по изучению программы дисциплины «Глубокая переработка нефти и газа».

Цель контрольной работы – привить навыки самостоятельной работы, выявить знания студентов по данной дисциплине и умение применять эти знания в практической работе по выбранной ими специальности

Студенту необходимо выполнить три контрольные работы в сроки, установленные учебным планом.

Выбор вопросов и заданий к контрольной работе определяется по фамилии студента, которые записываются в виде таблички, где номер буквы фамилии определяет номер задачи, а буквы по нижеприведённой таблице определяют номер вопроса.

Таблица выбора вариантов

Буквы ФИО	Номера вопросов и заданий к контрольной работе
1	2	3	4	5	6
А	1	19	37	55	73	91
Б	2	20	38	56	74	92
В	3	21	39	57	75	93
Г	4	22	40	58	76	94
Д, Е,Ё	5	23	42	59	77	95
Ж, З	6	24	42	60	78	96
И, Й	7	25	43	61	79	97
К, Л	8	26	44	62	80	98
М	9	27	45	63	81	99
Н	10	28	46	64	82	100
О	11	29	47	65	83	101
П, Р	12	30	48	66	84	102
С	13	31	49	67	85	103
Т, У	14	32	50	68	86	104
Ф, Х	15	33	51	69	87	105
Ц, Ч	16	34	52	70	88	106
Ш, Щ	17	35	53	71	89	107
Э, Ю,Я	18	36	54	72	90	108

Для примера рассмотрим фамилию ИВАНОВ.