Файл: Маслоблок нефтеперерабатывающий очистка установка.rtf

ВВЕДЕНИЕ

маслоблок нефтеперерабатывающий очистка установка

Современный этап развития экономики развитых стран мира характеризуется высокими темпами роста наукоёмких производств, среди которых наиболее важное место в нефтеперерабатывающей промышленности отводится высококачественным смазочным маслам с присадками. Последнее во многом связано с их функциональными особенностями и ролью в реализации ресурсосбережения и экологических программ. По оценкам западных специалистов, за последние 40 лет почти в 20 раз увеличилась нагрузка на моторные масла, определяемая отношением мощности двигателя к объёму использованного масла.

Связав своё развитие с автомобильным транспортом, производство высококачественных моторных и других масел превратилось в объект большого бизнеса. К нему привлечено внимание крупных транснациональных нефтяных компаний (Exxon, Mobil, Shell, British Petroleum и др.), которые контролируют рынки их сбыта в различных регионах и странах мира. В то же время это производство как ни одно другое в нефтеперерабатывающей промышленности находится в постоянной динамике, требующей огромных инвестиций.

Технология смазочных масел включает несколько самостоятельных звеньев – производство базовых масел, присадок, их композиций и пакетов, компаундирование базовых масел и присадок. В настоящее время в мире насчитывается 175 нефтеперерабатывающих заводов по выработке базовых масел, производство присадок сосредоточено в 15 крупных компаниях, компаундированием базовых основ и присадок занимается 2000 предприятий и получением пластичных смазок – 400. Единичная мощность установок компаундирования составляет от 100 до 150 тыс. т/год, тогда как мощности заводов по производству присадок – от 50 до 100-120 тыс. т/год [1].

Моторное масло является важным элементом конструкции двигателя. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в узлах трения двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей. Взаимное соответствие конструкции двигателя, условий его эксплуатации и свойств масла – одно из важнейших условий достижения высокой надежности двигателей.

---

Современные моторные масла должны отвечать многим требованиям, главные из которых следующие [2]: высокие моющая, диспергирующе-стабилизирующая и солюбилизирующая способности по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающие чистоту деталей двигателя; высокая термическая и термоокислительная стабильность, что позволяет использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере; достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, нужной вязкостью при высокой температуре, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла; отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя; стойкость к старению, способность противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением свойств; пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды; совместимость с материалами уплотнений; высокая стабильность при транспортировании и хранении; малая вспениваемость при высокой и низкой температурах; малая летучесть, определяющая экологичность масел.

Применение смазочных масел с эффективными присадками обусловливает длительную и безотказную работу энергетических установок, технологического оборудования, средств транспорта. Присадки выполняют в маслах три основные функции: восстанавливают свойства масел, утраченные или ослабленные в процессах очистки; улучшают первоначальные свойства масляной основы; придают маслам новые свойства, которыми масла первоначально не обладали. Для улучшения качества масел применяют присадки различного функционального действия [2]: антиокислительные и противокоррозионные; детергентно-диспергирующие; противоизносные и противозадирные; вязкостные; депрессорные; защитные присадки и ингибиторы коррозии; многофункциональные присадки.

---

Как правило, современные многофункциональные пакеты присадок содержат примерно 40-50% беззольных дисперсантов (полиизобутиленовые сукцинимиды, сложные эфиры), 30-40% детергентов (салицилаты, сульфонаты, фенаты), от 1 до 10% противоизносных присадок (дитиофосфаты цинка). В них могут вводиться до 10% присадок других типов (антиокислительных, антикоррозионных, модификаторов трения, антипенных и т.д.), а также до 5% масляного разбавителя [3].

В настоящее время производство нефтяных масел в мире характеризуется двумя основными тенденциями: ухудшением качества нефтей; постоянным повышением требований к качеству базовых масел.

Очевидно, что для обеспечения оптимального химического состава масел необходимо обеспечивать оптимальный режим процессов их производства, с учётом возможной модернизации существующих технологий и разработки новых перспективных технологий.

При получении масел по традиционной технологии, включающей процессы деасфальтизации, селективной очистки, депарафинизации и доочистки, на каждой стадии может быть проведена интенсификация процесса за счёт реконструкции аппаратов (использование эффективных тарелок или насадок в колоннах, внедрение новых фильтров и др.) и применения новых избирательных растворителей, а также добавок. Так, за рубежом, а в последнее время и в СНГ, установки фенольной очистки масел заменяются на очистку N-метилпирролидоном [4]. Это объясняется высокой токсичностью фенола, а также его низкой избирательностью и высокой растворяющей способностью, которые не позволяют обеспечить получение качественных моторных масел с достаточно высоким выходом от потенциала.

В области производства нефтяных масел всё большее применение находят каталитические процессы, протекающие в среде водорода (гидрогенизационные процессы). Базовые масла II и III групп по API, получаемые с использованием таких процессов, в целом обладают лучшими экологическими и эксплуатационными характеристиками и обеспечивают более надежное обслуживание оборудования по сравнению с маслами I группы, которые производят по традиционной технологии. Основное назначение гидрокаталитической переработки масляного сырья – превращение смол, гетероорганических, ароматических и нормальных парафиновых углеводородов в компоненты, улучшающие эксплуатационные свойства масел и позволяющие, с одной стороны, компенсировать ухудшение качества перерабатываемой на НПЗ нефтесмеси, а с другой, гибко реагировать на конъюнктуру рынка [5].

---

Несмотря на широкое внедрение гидрогенизационных процессов при получении нефтяных масел, постоянно возрастающие требования к маслам и присадкам могут быть удовлетворены только путём применения для их производства и синтетических продуктов [6].

Целью данного курсового проекта является проектирование маслоблока нефтеперерабатывающего завода мощностью 500 тыс. тонн базовых масел в год с индексом вязкости не менее 95 и температурой застывания не выше -20°С, также в поточной схеме маслоблока необходимо предусмотреть установку очистки селективными растворителями.

---

1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НЕФТИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАСЕЛ

Для производства базовых масел выбрана западно-сургутская нефть валанжинского яруса, горизонта БХ. Этот выбор обусловлен следующими причинами:

• 
  Западно-сургутское месторождение относится к наиболее важным месторождениям Западной Сибири – одной из крупнейших нефтегазоносных провинций мира;
  
• 
  выбранная нефть характеризуется высоким потенциальным содержанием базовых масел;
  
• 
  указанная нефть является хорошим сырьём для получения дистиллятных и остаточных базовых масел [8].
  

Выбор технологической схемы первичной и последующей переработки нефти в большой степени зависит от её качества. Основные показатели качества западно-сургутской нефти представлены в таблице 1, которая составлена с помощью справочной литературы [8].
Таблица 1 – Показатели качества западно-сургутской нефти

Показатели	Единицы измерения	Значение показателя
Плотность нефти при 20ºС	кг/м3	880,6
Молярная масса нефти	кг/кмоль	312
Кинематическая вязкость нефти: при 20°С при 50°С	мм²/с мм²/с	45,65 11,52
Давление насыщенных паров при 38°С	кПа	13,87
Содержание в нефти: серы	% масс.	1,73
азота	% масс.	0,16
смол силикагелевых	% масс.	13,5
смол сернокислотных	% масс.	5,6
асфальтенов	% масс.	2,9
Парафин: содержание температура плавления	% масс. °С	2,04 52
Коксуемость	% масс.	4,91
Зольность	% масс.	0,02
Выход фракции: до 200°С° до 350°С	% масс. % масс.	17,0 40,0
Выход суммы базовых масел с индексом вязкости более или равным 85 и с температурой застывания не более минус 15°С	% масс.	28,4

---