Проектирование установки АТ перегонки нефти Аганского месторождения производительностью 4,9 млн т в год

Введение

Различные виды ископаемого топлива - уголь, нефть, природный газ - известны человечеству с доисторических времен. До сих пор они используются как энергетическое топливо, т.е. как первичные энергоресурсы. В ХХ веке к источникам энергоресурсов добавились гидроресурсы и ядерное топливо. Набор отраслей, занимающихся добычей, транспортировкой и переработкой различных видов ископаемого топлива, а также производством, конверсией и распределением различных видов энергии (тепла, электроэнергии и т. д.), называется топливно-энергетическим комплексом (ТЭК). Топливно-энергетический комплекс включает топливную (нефтяная, газовая, угольная, торфяная, сланцевая), нефтеперерабатывающую, нефтехимическую, энергетическую (тепловая, гидро-, атомная) отрасли.
Топливно-энергетический сектор является основой современной мировой экономики. Уровень развития топливно-энергетического сектора отражает социальный, научно-технический прогресс в стране.
Около 70% массы. Извлекаемые запасы органического топлива в мире представляют собой твёрдое топливо (уголь и бурый уголь, антрацит, сланец, битум, торф и др.) их роль и значение по сравнению с жидким и газообразным топливом по-прежнему являются преобладающими твёрдыми видами топлива.
Нынешнее экономическое значение нефти и газа особенно велико. Нефть и газ являются уникальными и исключительно минеральными ресурсами. Продукты их переработки используются практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т. д. За последние несколько десятилетий из нефти и газа были произведены в больших количествах различные химические материалы, такие как пластики и синтетические волокна,
резиновые изделия, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения и многое другое. Недаром нефть называют «черным золотом», а двадцатый век - веком нефти и газа. Нефть и газ определяют не только экономику и технический потенциал, но зачастую и политику государства.
Однако следует отметить, что негативное влияние на природу оказывает и топливно-энергетический комплекс:
- механическое загрязнение воздуха, воды и суши твердыми частицами (пыль, зола);
- химические, радиоактивные, ионизационные, термические, электромагнитные, шумовые и другие виды загрязнения;
- расход больших количеств кислорода воды, земли и воздуха;
- глобальный парниковый эффект, постепенное повышение средней температуры биосферы окружающей среды и опасность катастрофы на планете.
В предстоящем XXI веке наиболее актуальной проблемой мировой экономики будет истощение запасов нефти. Его извлекаемые запасы в мире (140 млрд тонн) при сохранении текущего уровня добычи (3,2 млрд тонн) продлятся около 40 лет. Проблема нехватки дешевой нефти для России становится крайне актуальной. Но тем не менее Россия, как и годы «нефтяного бума», продолжает экспортировать нефть в больших объемах (около половины производства). Возможно, что, если мы не положили конец ошибочным идеям и дешевизна нашей нефти» своевременно, затем за несколько десятилетий, мы должны будем добавить его к «Красной Книге» природных ресурсов. Следующее поколение россиян будет вынуждено синтезировать его из твердого топлива. По данным 1999 года российская нефтеперерабатывающая промышленность значительно отстает не только по объёму и глубине переработки нефти, но и по степени её превращения в моторные топлива.
Нефть должна быть полностью и полностью переработана для производства только высококачественной и экологически чистой продукции, в первую очередь моторных топлив, высокоиндексных смазочных масел и сырья для нефтехимического синтеза.
Стратегическим направлением развития нефтепереработки следует считать (легализовать) глубокую и недостаточную переработку нефти и значительное сокращение объемов экспорта. При этом теплоэнергетика России, обладающая большими запасами газа (более трети мировых), должна быть переведена на более экологичное и ресурсное - богатое «голубое» и ядерное топливо до середины нынешнего века и оставаться весьма значимой в современной мировой экономике.


1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 РАЗВИТИЕ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Первый в мире нефтеперерабатывающий завод по переработке «чёрной» нефти в «белую» путём перегонки в периодических кубах был построен крепостными крестьянами - братьями Дубиниными в 1823 году близ местечка Моздок. Полученный дистиллят (фотоген) он позже получил название керосин. Легко испаряющийся головной продукт перегонки бензина и тяжелый остаток мазута сжигали в «мазутных» ямах, так как они не находили применения. В 1869 году в Баку было уже 23 нефтеперерабатывающих завода, а в 1873 году - 80 заводов, способных производить 16 350 тонн керосина в год. Полученный керосин экспортировался через Каспийское море и Волгу в северные регионы России и в страны Ближнего Востока.
В 1876 году по методике, разработанной Д. И. Менделеевым, в Балахане впервые в мире было организовано промышленное производство смазочных масел из мазута путём перегонки в вакууме или в токе водяного пара. Нефтяные масла стали вытеснять животные жиры и растительные масла из всех отраслей техники. Российские минеральные масла широко экспортировались за рубеж и считались самыми качественными. После изобретения в 1876 году В. Г. Шуховым сопла ранее сгоревший мазут использовался как ценное топливо для паровых котлов, используемых в различных отраслях промышленности и судоходстве. Нефтеперерабатывающие заводы появились в других странах в 40-х годах XIX века: перегонку нефти Д. Юнг начал в 1848 году в Англии, в 1849 году С. Кир - в Пенсильвании (США). Во Франции первая фабрика была построена в 1854 году А. Г. Горном. В 1866 году Д. Юнг достал патент на способ получения керосина из тяжёлых масел перегонкой под давлением, названный крекингом.
Непрерывная дистилляция нефти в кубических батареях, разработанных А. А. Тавризовым, была выполнена в 1883 в Нобелевских братьях 'фабрика в Баку. Эти кубы были оборудованы устроенным в форме двух цилиндров, вложенных один в другом. В 1891 В. Г. Шухов и С.П. Гаврилов разработали аппарат для процесса взламывания (выполненный при повышенных температурах и давлениях). Впервые, они предложили нагреть нефть не в кубах, а в трубах печи с ее принудительным движением – прототип современных непрерывных установок трубы. Их научные и технические решения были повторены В. М. Бартоном во время строительства взламывания utanovka в Соединенных Штатах в 1915-1918.
Изобретение в последнем квартале XIX веков двигателя внутреннего сгорания (бензин и дизель) и его применение во многих отраслях промышленности и в транспорте способствовало новому качественному прыжку в развитии очистки нефти. Бензин, который никогда не использовался прежде, стал одним из самых важных продуктов, увеличения, в производстве которого потребовал увеличения нефтедобычи и улучшения ее технологии обработки. С разработкой дизельного двигателя была потребность в дизельном топливе, которое является промежуточной частью между керосином и горючим.
К 1917 российские нефтеперерабатывающие заводы были сконцентрированы главным образом в Кавказе: в Баку было 53 из них в Грозном 6. Больше чем половина производства нефти и очистки предприятий принадлежала иностранному капиталу.
В 1918 нефтеперерабатывающая и нефтеперерабатывающая промышленность бывшего СССР закончила период восстановления, вызванный последствиями гражданской войны. Интенсивное строительство новых нефтеперерабатывающих заводов (нефтеперерабатывающие заводы) началось. Открытие месторождений нефти и газа в Волге-уральском нефтегазовом регионе имело большое экономическое значение. Чтобы приблизить нефтеперерабатывающий завод к центрам потребления нефтепродуктов, растения были построены в Ишимбае, Уфе, Саратове, Краснодаре, Орске, Одессе, Херсоне и Хабаровске. Вместо устаревших кубических батарей высоко – исполнение трубчатые единицы для прямой нефтяной дистилляции (с мощностью 500-600 тысяч тонн в год), тепловое взламывание горючего и производство авиации и автомобильных масел были введены на нефтеперерабатывающих заводах. Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 нефтеперерабатывающая промышленность предоставила фронту и задней части с топливом и смазками.
В послевоенное время нефтеперерабатывающая промышленность страны быстро развивалась (пропорционально темпам добычи нефти), непрерывно росли технический уровень и объёмы производства. В 1951 году довоенные цифры были превзойдены. Строились и развивались НПЗ и нефтехимические заводы. Если до 1966 года единичная мощность растений первичной переработки нефти достигала 1 -2 млн тонн в год, то в последующие годы вводились преимущественно высокопроизводительные, в том числе комбинированные растения мощностью 2 -3 и 6 млн тонн в год. Увеличение объемов переработки нефти (до 475 млн тонн). t в 1987 году) сопровождался значительным повышением качества нефтепродуктов: преобладает производство низкосернистого дизельного топлива, высокооктанового бензина, смазочных масел с эффективными присадками.
В довоенный период нефтяная промышленность развивалась вместе со всей экономикой страны ускоренными темпами. Наряду с ростом производства в старейших нефтяных регионах - Баку и Грозном - бурно росло и её производственный в других регионах. В довоенные годы было построено 14 новых НПЗ (в Батуми, Ухте, Саратове, Туапсе и Орске в 1931-35, Ишимбае, Уфе, Краснодаре, Хабаровске, Одессе, Херсоне, Бердянске и Москве в 1936-40).
В годы Великой Отечественной войны многие южные нефтеперерабатывающие заводы были эвакуированы в восточные районы страны (в Сызрань, Красноводск, Гурьев, Комсомольск-на-Амуре, Пермь). Интенсивному развитию нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности в военные и послевоенные годы способствовали открытие и разработка крупных нефтяных полей в Урало-Поволжье. Так, Ишимбайский нефтеперерабатывающий завод был запущен в 1936 году, всего через год после начала коммерческого производственный нефти на востоке страны. На этом НПЗ впервые в промышленных масштабах освоена технология переработки серосодержащих масел. В 1938 году. Введен в эксплуатацию уфимский крекинг- растение, крупнейший на тот момент и оснащенный самой передовой в мире технологией химической переработки серосодержащих, а затем высокосернистых масел Урало-Поволжья.
Роль Бакинского, Грозненского и Восточного нефтеперерабатывающих заводов в военные годы была велика в предусматривать фронта и тыла страны топливом для самолётов, танков и других военно-гражданских транспортных машин.
Дальнейшее значительное развитие нефтепереработки страны в послевоенные годы (1945 - 1970) получило строительство ряда новых мощных НПЗ в следующих городах: Салават, Уфа (два), Самара (два), Волгоград, Рязань, Омск, Ачинск, Ангарск, Кириши, Новополоцк и Мозырь (Белоруссия), Кременчуг С открытием новых крупных нефтяных полей в Западной Сибири были расширены мощности старых заводов и построены новые НПЗ в Лисичанске (Украина), Мажейкяе (Литва), Павлодаре и Чимкенте (Казахстан), Чарджоу (Туркменистан) и др.
Большая роль в изучении химии углеродного сырья и разработке методов его переработки отечественной науки. Традиционно высокий уровень научных исследований российских ученых в области нефтехимии позволил создать теоретические основы и разработать эффективные технологические процессы нефтепереработки.
1.2 Общие сведения о перегонке и ректификации нефти и газов

Перегонка - процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), отличающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или точке кипения). По способу проведения процесса выделяют простую и сложную перегонку.
Простую перегонку осуществляют постепенным, однократным или многократным выпариванием.
Перегонка с постепенным испарением заключается в постепенном нагревании масла от начальной до конечной температуры с непрерывным удалением и конденсацией образующихся паров. Данный способ перегонки нефти и нефтепродуктов в основном используется в лабораторной практике при определении их фракционного состава.