Основные закономерности застывания и кристаллизации углеводородных компонентов сырья депарафинизации 299

Ахметов Сафа Ахметович - доктор технических наук, профессор кафедры технологии нефти и газа Уфимского государственного нефтяного техничес­кого университета, заслуженный деятель науки Республики Башкортостан. Специалист в области теории и технологии глубокой переработки нефтя­ного сырья, химической киногики, моделирования и оптимизации химико i охно/юг ичоских процес­сов нефтепереработки и нефтехимии.

Автор более 260 научным публикаций, в т.ч. более 50 авторских вшидштшльотш, а также моно­

Графий и учебники».

С.А. АХМЕТОВ

ТЕХНОЛОГИЯ

ГЛУБОКОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ

НЕФТИ

И ГАЗА

Допущено Министерством образования Российской Федерации в ка честве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»

Издательство «Гилем» Уфа - 2002

УДК 665.63(675.8) ББК 35.514 All

Ахметов С.А. Технология глубокой перерлбоКИ нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. 672 С.

ISBN 5-7501-0296-3

В книге рассмотрены: современное состояние ра:ши гия топливно-энер­гетического комплекса мира и России; современные представления о про­исхождении горючих ископаемых; основы химии нефти и нефтепродуктов; основы химмотологии топлив и масел; теоретические основы и технология физико-химических процессов, применяемых на современных нефтепере­рабатывающих заводах; современное состояние и актуальные проблемы нефтепереработки.

Для студентов вузов, инженерно-технических и научных работников нефтеперерабатывающей отрасли топливно-энергетического комплекса.

Рецензенты:

кафедра химии и технологии нефти ТюмГНГУ

(зав. кафедрой, д-р техн. наук, профессор Р.З.Магарил),

д-р техн. наук, профессор Э.Г.Теляшев

© Ахметов С.А., 2002
ISBN 5-7501-0296-3 © Издательство «Гилем», 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие....................................................................................................... 11

Глава 1. Современное состояние топливно-энергетического комплекса мира и России

1.1. Значение горючих ископаемых в мировой экономике.................... 13

1.2. География месторождений и запасы горючих ископаемых

в мире............................................................................................................ 16

1.2.1. Ресурсы и месторождения нефти........................ Г................... 18

1.2.2. Ресурсы и месторождения природного газа......................... 21

1.2.3. Ресурсы и месторождения углей.............................................. 22

1.2.4. Ресурсы горючих сланцев, тяжелых нефтей и битумов.... 23

1.3. Динамика и география добычи горючих ископаемых в мире....... 23

1.3.1. Добыча нефти................................................................................ 23

1.3.2. Добыча природного газа........................................................... 26

1.3.3. Добыча угля................................................................................... 27

1.4. Топливно-энергетический баланс мира, развитых

капиталистических стран и бывшего СССР..................................... 27

1.5. Краткие сведения о геологии, добыче и транспортировании нефти,
газа и других горючих ископаемых..................................................... 30

1.5.1. Геолого-поисковые работы на нефть, газ и твердые горючие ископаемые 30

1.5.2. Бурение нефтяных скважин........................................................ 32

1.5.3. Методы разработки месторождений горючих ископаемых... 34

1.5.4. Транспортирование нефти, газа и других горючих ископаемых... 37

1.6. Краткий исторический обзор развития топливной
промышленности........................................................................................ 39

1.6.1. Развитие нефтяной и газовой промышленности.................. 39

1.6.2. Развитие угольной промышленности..................................... 41

1.6.3. Развитие нефтеперерабатывающей промышленности..... 42

Вопросы................................................................................................................ 46

Глава 2. Современные представления о происхождении горючих ископаемых

2.1. Основы геохимии...................................................................................... 48

2.2. Основы биогеохимии..................................................................... 54

2.3. Основные положения теорий органического происхождения твердых горючих ископаемых 57

2.4. Современные представления о происхождении нефти............................... 60

2.5. Основные положения современной органической теории

происхождения нефти..............,.......... „.,.,......................................................... 65

Вопросы................................................................................................................ 68

Глава 3. Основы химии нефти.....................................-------......___................ 69

3.1. Элементный и фракционный состав нефти.................................................. 70

3.2. Химический состав и распределение групповых углеводородных

компонентов по фракциям нефти............................................................. 71

3.2.1. Парафиновые углеводороды........................................................... 72

3.2.2. Нафтеновые углеводороды............................................................. 74

3.2.3. Ароматические углеводороды........................................................ 76

3.2.4. Гибридные углеводороды................................................................ 78

3.3. Гетероатомные соединения нефти................................................................ 78

3.3.1. Серосодержащие соединения........................................................... 79

3.3.2. Азотсодержащие соединения........................................................... 84

3.3.3. Кислородсодержащие соединения................................................... 85

3.4. Смолисто-асфальтеновые вещества в нефтях и нефтяных остатках......... 87

3.5. Основные физические свойства нефтей и нефтяных фракций................... 91

3.5.1. Плотность.......................................................................................... 91

3.5.2. Средняя температура кипения нефтяной фракции......................... 93

3.5.3. Характеризующий фактор............................................................... 93

3.5.4. Молярная масса................................................................................ 93

3.5.5. Давление насыщенных паров........................................................... 94

3.5.6. Температура кипения при нестандартных давлениях..................... 95

3.5.7. Критические и приведенные параметры.......................................... 96

3.5.8. Фугитивность.................................................................................... 97

3.5.9. Вязкость н вязкостно-температурные свойства............................. 97

3.5.10. Тепловые свойства......................................................................... 99

3.5.11. Низкотемпературные свойства...................................................... 101

3.5.12. Оптические свойства...................................................................... 102

3.6. Классификация нефтей.................................................................................. 103

3.6.1. Химическая классификация............................................................ 104

3.6.2. Технологическая классификация.................................................... 105

3.7. Производственно-проектная оценка и основные направления

переработки нефтей и газоконденсатов............................................. 105

3.8. Классификация процессов переработки нефти,

газовых конденсатов и газов........................................................................ 109

Вопросы................................................................................................................ 112

Глава 4. Классификация и товарная характеристика нефтепродуктов

4.1. Классификация товарных нефтепродуктов................................................. 114

4.2. Основы химмотологии моторных топлив и смазочных масел.................. 116

4.2.1. Химмотология -новая отрасль знаний........................................... 116

4.2.2. Классификация и принципы работы тепловых двигателей..119

4.3. Химмотологические требования и марки моторных топлив..................... 123

4.3.1. Автомобильные и авиационные бензины................................... >... 123

4.3.2. Дизельные топлива........................................................................... 136

4.3.3. Реактивные топлива......................................................................... 145

4.4. Основные требования к качеству энергетических топлив и их марки.... 150

4.4.1. Газотурбинные топлива................................................................... 150

4.4.2. Котельные топлива.......................................................................... 154

4.5. Основные химмотологические требования к нефтяным маслам............... 156

4.5.1. Моторные масла............................................................................... 160

4.5.2. Трансмиссионные и осевые масла................................................... 160

4.5.3. Индустриальные масла..................................................................... 163

4.5.4. Энергетические масла (турбинные, компрессорные, трансформаторные и цилиндровые) 164

4.5.5. Присадки к маслам........................................................................... 167

4.6. Основные эксплуатационные требования к некоторым
нетопливным нефтепродуктам...................................................................... 169

4.6.1. Битумы.......................................................;..................................... 169

4.6.2. Нефтяной кокс................................................................. :.:............. 170

Вопросы................................................................................................................ 171

Глава 5. Теоретические основы и технология процессов первичной переработки нефти и газов

5.1. Научные основы и технология процессов подготовки нефти и
горючих газов к переработке.......................................................,............... 174

5.1.1. Сбор и подготовка нефти на промыслах........................................ 174

5.1.2. Обессоливание нефтей на НПЗ....................................................... 170

5.1.3. Подготовка горючих газов к переработке..................................... 188

5.2. Теоретические основы процессов перегонки нефти и газов....................... 194

5.2.1. Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газов 194

5.2.2. Особенности нефти как сырья процессов перегонки..................... 199

5.2.3. Способы регулирования температурного режима ректификационных колонн 201

5.2.4. Выбор давления и температурного режима в ректификацион-

ной колонне..................................................................................... 204

5.2.5. Особенности перегонки с водяным паром..................................... 207

5.2.6. Классификация ректификационных колонн Й их контактных
устройств............................................................................................ 208

S.3. Современные промышленные установки перегонки нефти и газов. 216

5.3.1. Типы промышленных устпнонок.................................................... 216

5.3.2. Блок атмосферной перегонки нефти установки ЭЛОУ-АВТ-6.... 218

5.3.3. Блок вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6 222

5.3.4. Блок стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ-АВТ-6 225

5.3.5. Особенности технологии вакуумной перегонки мазута

по масляному варианту................................................................... 229

5.3.6. Вакуумная (глубоковакуумная) перегонка мазута в насадочных колоннах 230

5.3.7. Перекрестноточные насадочные колонны для четкого фракционирования мазута с получением

масляных дистиллятов.................................................................... 236

5.3.8. Фракционирование углеводородных газов нефтепереработки.... 242

5.3.9. Вопросы............................................................................................249

Глава 6. Теоретические основы и технология производства

смазочных масел

Введение................................................................................................................ 252

6.1. Основные понятия и определения экстракционных процессов.................. 253

6.2. Теоретические основы экстракционных процессов очистки масел.. 259

6.2.1. Основы молекулярной теории растворов...................................... 260

6.2.2. Классификация растворителей........................................................ 263

6.2.3. Растворяющие и избирательные свойства растворителей.... 265

6.3. Технология процесса пропановой деасфальтизации гудрона..................... 273

6.3.1. Влияние оперативных параметров на эффективность процес­
сов пропановой деасфальтизации.............................................................. 276

6.3.2. Принципиальные технологические схемы установок
деасфальтизации пропаном.............................................................. 280

6.3.3. Процесс пропановой деасфальтизации с регенерацией
растворителя в сверхкритических условиях............................................ 282

6.4. Технология процессов селективной очистки масляных фракций

и деасфальтизатов......................................................................................... 284

6.4.1. Влияние оперативных параметров на эффективность процес­
сов очистки масел селективными растворителями.................................. 285

6.4.2. Принципиальные технологические схемы селективной очистки масел 293

6.4.3. Отличительные особенности установки селективной очистки масел N-метилпирролидоном 297

6.5. Технология процессов депарафинизации рафинатов
кристаллизацией............................................................................................. 298

Основные закономерности застывания и кристаллизации углеводородных компонентов сырья депарафинизации 299

6.5.2. Влияние оперативных параметров на эффективность................... 306

процессов депарафинизации

6.5.3. Принципиальная технологическая схема установки двухсту
пенчатой депарпфипизации в растворе кетон-толуол.................... 311

6.5.4. Другие разновидности процессов депарафинизации
экстрактной кристаллизацией.................................................................... 319

6.6. Краткие сведения о прочих процессах депарафинизации........................... 320

6.6.1. Процесс цеолитной депарафинизации «Парекс»............................ 321

6.6.2. Карбамидная депарафинизация....................................................... 322

6.6.3. Процессы микробиологической депарафинизации...................... '.. 324

6.7. Краткие сведения о прочих физико-химических процессах

очистки масел.................................................................................................. 325

6.7.1. Процессы адсорбционной очистки масел....................................... 325

6.7.2. Кислотная очистка масел................................................................. 328

Вопросы................................................................................................................ 330

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: