ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Основные характеристики процесса ректификации 9
1.2 Основные схемы установок перегонки нефти 10
1.3 Конструкции ректификационных колонн атмосферной
перегонки 12
1.4 Основные характеристики сырья и продуктов 14
1.5 Критерии оптимизации работы ректификационной колонны
первичной перегонки нефти 16
1.6 Заключение к литературному обзору 20
2 КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 21
2.1 Технологическая схема установки первичной перегонки нефти 21
2.2 Расчёт основных параметров колонны 25
2.2.1 Материальный баланс колонны 26
2.2.2 Тепловой баланс колонны 40
2.2.3 Диаметр и высота колонны 45
2.3 Разработка конструкции ректификационной колонны 50
2.4 Оптимизация работы ректификационной колонны 55
2.4.1 Интенсификация тепло-массообменных процессов за счёт
изменения конструкции колпачковой тарелки 55
2.4.2 Снижение энергозатрат за счёт использования тепловой
энергии продуктов перегонки 57
3 ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ 62
3.1 Мероприятия по безопасной эксплуатации ректификационной колонны 62
3.2 Мероприятия по техническому обслуживанию и ремонту
ректификационной колонны 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
Приложение А. Отчёт о патентных исследованиях 70
Приложение Б. Графические материалы 93
Понятием «ректификация» обозначают процесс разделения гомогенных бинарных и многокомпонентных смесей летучих жидкостей за счет двустороннего массообмена и теплообмена между неравновесными газообразной (паровой) и жидкой фазами, движущимися противоположно друг другу. Во время ректификации разделяемой смеси одновременно протекают процессы ее частичного испарения и конденсации.
Разделение смесей обычно осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадками и тарелками) при многократном, либо непрерывном контакте фаз. При каждом контакте фаз из жидкой разделяемой смеси преимущественно испаряется низкокипящий компонент, обогащающий пары, а из паровой фазы происходит конденсация и переход в жидкость преимущественно высококипящего компонента.
Ректификация является одним из наиболее важных технологических процессов химической промышленности, без которого немыслимы нефтеперерабатывающие, спиртовые и многие другие производства. Область применения ректификации в химической технологии постоянно расширяется. Особенно процесс важен при производстве веществ высокой чистоты. Можно сделать вывод, что тема данного курсового проекта весьма актуальна, так знание технологического процесса и умение рассчитывать ректификационную установку необходимы для успешной работы по выбранной специальности.
Цель дипломного проекта заключается проектировании ректификационной установки для выделения низкокипящей фракции нефти. В рамках поставленной цели можно выделить такие задачи, как изучение технологической схемы установки и освоение методики расчета рассматриваемого процесса.
Таким образом, в данной работе
- Спроектирована ректификационная колонна для первичной нефти.
- Изучены основные характеристики процесса ректификации, основные схемы установок перегонки нефти.
- Рассмотрены конструкции ректификационных колонн атмосферной перегонки, основные характеристики сырья и продуктов.
- Определены критерии оптимизации работы ректификационной колонны первичной перегонки.
- Разработана конструкция колпачковой тарелки.
- Произведен расчёт основных параметров колонны.
- Предложены технические решения по оптимизации работы ректификационной колонны по критериям снижения энергозатрат на обеспечение теплового режима работы колонны, а также интенсификации тепло-масоообменных процессов в колонне.
1. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Часть 2. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2001. - 415 с.
2. Дытнерский Ю.И. (ред.). Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. - М.: Химия, 1983 г. - 272 с.
3. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч.1. Теоретические основы процессов химической технологии. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Химия,1995. - 400с.
4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - 9-е изд. - М.: Химия, 1973. - 750 с.
5. Коптева В.Б. Опоры колонных аппаратов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. - 24 с.
6. Кутепов A.M. и др. Теория химико-технологических процессов органического синтеза: Учеб. для техн. вузов/A.M. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен - М.: Высш. шк., 2005. - 520 с.
7. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. - Л.: Машгиз, 1970. - 753 с.
8. Рудин М. Г., Драбкин А. Е. Краткий справочник нефтепереработчика. - Л.: Химия, 1980. - 328 с.
9. Плановский А.Н, Николаев И.П. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 5-изд. - М.:Химия, 1987 г. - 847 с.
10. Процессы и аппараты химической технологии. Проектирование ректификационных колонн. Часть 1, 2. Основы теории расчета и основные конструкции ректификационных колонн. Методические указания к курсовому проектированию для студентов химико-технологического и заочного энерго-механического факультетов.-Томск: Изд. ТПУ, 1997. -36 с.
11. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. - Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.
12. Бабицкий И.Ф., Вихман Г.Л., Вольфсон С.И. Расчёт и конструирование
аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. - М.: Недра, 1965. - с.242¬245.
13. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Часть 2. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2009. - 415 с.
14. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчёты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. - Л.: Химия, 1994. - 314 с..
15. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.:
16. Косинцев В. И., Миронов В. М., Сутягин В. М. Основы проектирования химических производств. 2-е изд. М.: Академкнига, 2010. - 371 с.
17. Курочкин А.В. Способ рекуперации тепла на установке первичной перегонки нефти. Патент РФ 2547479.
18. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справ. Изд.: в 2-х книгах/ Под. Ред. А. Н. Баратова, А, Я, Корольченко. М.: Химия, 1990. - 496 с.