КУРСОВОЙ ПРОЕКТ №2 по дисциплине «Технология переработки нефти и газа» Раздел 2. Процессы глубокой переработки нефти - получение топлив и специальных продуктов на тему: «Топливно-химический блок НПЗ мощностью 6 млн. тонн Яворской нефти в год»
Введение 6
1. Характеристика нефти, фракций и их применение 7
1.1 Характеристика нефти 7
1.2 Характеристика газов 9
1.3 Характеристика бензиновых фракций 9
1.4 Характеристика керосиновых фракций 10
1.5 Характеристика дизельных фракций 11
1.6 Характеристика вакуумных дистиллятов 11
1.7 Характеристика остатков 12
2. Выбор и обоснование поточной схемы НПЗ. 13
2.1 Комплекс установок первичной переработки нефти 15
2.2 Комплекс установок по переработке бензиновых фракций 16
2.3 Комплекс установок по переработке дизельных фракций 19
2.4 Комплекс установок по переработке вакуумных газойлей 21
2.5 Комплекс установок по переработке нефтяных остатков 24
2.6 Комплекс установок по переработке углеводородных газов, производству и концентрированию водорода 27
2.7 Комплекс установок по получению индивидуальных ароматических углеводородов 32
2.8 Комплекс по производству низших олефинов (пиролиз) 34
2.9 Установка получения элементарной серы 35
3. Выбор технологической схемы каталитического риформинга 37
3.1. Назначение и сущность процесса 37
3.2Основные технологические параметры процесса 37
3.3 Технологические схемы процесса 40
3.4Описание технологической схемы 41
4. Расчёт материального баланса проектируемой установки и топливно-химического блока НПЗ 43
4.1 Расчет материального баланса установок первичной переработки нефти 43
4.2 Расчет материального баланса установки гидроочистки вакуумного газойля 44
4.3 Расчет материального баланса установки каталитического крекинга 47
4.4 Расчет материального баланса установки гидрооблагораживания бензина 47
4.5 Расчет материального баланса установки гидрокрекинга остатков 48
4.6 Расчет материального баланса установки гидрокрекинга вакуумного газойля 50
4.7 Расчет материального баланса установок каталитического риформинга бензиновых фракций 52
4.7.1 Материальный баланс установки каталитического риформинга ароматического типа 52
4.7.2 Материальный баланс установки каталитического риформинга топливного типа 53
4.8 Расчет материального баланса установки ректификации катализата топливного риформинга 54
4.9 Расчет материального баланса установки изомеризации 54
4.10 Расчет материального баланса установки экстракции ароматических углеводородов 55
4.11 Расчет материального баланса установок блока получения ароматических углеводородов 56
4.12 Расчет материального баланса установки гидроочистки дизельного топлива 58
4.13 Расчет материального баланса установки гидроочистки вторичных дистиллятов 60
4.14 Расчет материального баланса установки каталитической изодепарафинизации 62
4.15 Расчёт материального баланса газофракционирующей установки 63
4.16 Расчёт материального баланса абсорбционной газофракционирующей установки 64
4.17 Расчет материального баланса установки пиролиза 64
4.18 Расчет материального баланса установки экстрактивной ректификации бутан-бутиленовой фракции 65
4.19 Расчет материального баланса установки МТБЭ 66
4.20 Расчёт материального баланса установки алкилирования 66
4.21 Расчет материального баланса установки производства серы 67
4.22 Расчет материального баланса НПЗ по водороду и установки производства и концентрирования водорода (PSA) 68
4.23 Материальный баланс установки и топливно-химического блока НПЗ 69
5. Расчет оборудования реакторного блока установки каталитического риформинга и блока сепарации газопродуктовой смеси 73
5.1 Расчет материального баланса реакторов 73
5.2 Расчет теплового баланса реакторов 75
5.3 Расчет геометрических параметров реакторов 76
5.4 Расчет блока сепарации 77
5.4.1 Расчет сепаратора низкого давления 77
5.4.2 Расчет сепаратора высокого давления 80
6. Охрана окружающей среды на установке и НПЗ в целом 83
Заключение 85
Список использованных источников 86
ПРИЛОЖЕНИЕ А – РАСЧЁТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА УСТАНОВКИ ГИДРОКРЕКИНГА ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Б – РАСЧЁТ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА АРОМАТИЧЕСКОГО ТИПА 89
ПРИЛОЖЕНИЕ В – РАСЧЁТ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РИФОРМИНГА ТОПЛИВНОГО ТИПА 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Г – РАСЧЁТ БЛОКА СЕПАРАЦИИ 93
Нефтепереработка — процесс, при котором нефть обрабатывают, получая из неё различные виды нефтепродуктов. Нефтепереработкой по всему миру занимаются НПЗ — нефтеперерабатывающие заводы. [1]
Процесс переработки нефти можно разделить на 3 основных технологических процесса:
1. Первичная переработка - Разделение нефтяного сырья на фракции различных интервалов температур кипения;
2. Вторичная переработка - Переработка фракций первичной переработки путем химического превращения содержащихся в них углеводородов и выработка компонентов товарных нефтепродуктов;
3. Товарное производство - Смешение компонентов с использованием различных присадок, с получением товарных н/продуктов с заданными показателями качества. [2]
Современный нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) представляет собой совокупность основных технологических установок, цехов, блоков, а также вспомогательных цехов, подразделений и служб, обеспечивающих нормальное функционирование предприятия. Целевым назначением НПЗ топливно-химического профиля является производство в требуемом объеме широкого ассортимента нефтепродуктов и сырья для нефтехимии, отвечающих современным требованиям к качеству как по техническим, так и экологическим показателям. [2]
Помимо количества производимой продукции важным фактором остается и ее качество. Совершенствование технологий в отраслях, использующих нефтепродукты, диктуют новые эксплуатационные характеристики; в тоже время, ужесточаются требования со стороны экологии. В бензинах каталитического риформинга практически отсутствует сера (до 1 ppm) и олефины, что делает их высокостабильными при хранении и применении, а также снижает токсичность продуктов сгорания. Кроме того, они имеют высокие октановые числа до ста пунктов по исследовательскому методу. Однако повышенное содержание в них ароматических углеводородов (до 60-70 % об.), напротив, ухудшает экологические показатели и лимитирует их использование как компонента товарного топлива. К недостаткам данного компонента также относится неравномерное распределение октановых чисел по фракциям, одним из способов борьбы с этим является добавление к бензину кислородсодержащих присадок [8,9]. Извлечение бензола из автобензинов является более трудоемким процессом, чем выделение аренов в целом, поскольку при содержании бензола в риформате порядка 3-6 % его количество в товарном бензине не должно превышать 1 %. При содержании суммарной ароматики 65-67 % концентрация ее в бензине должна составлять не более 30-35 % [10,11]. Технологии, направленные на снижение содержания бензола в риформате, и, соответственно, в товарном бензине можно разделить на две группы: 1) Извлечение из сырья риформинга бензола и соединений, из которых он может образоваться – циклогексана и метилциклопентана (достигается повышением температуры конца кипения сырья до 95-98 °С в на стадии ректификации) [12]; 2) Удаление бензола из риформата. Бензол удаляют путем фракционирования продуктов в колонне разделения с последующей переработкой потока легкой или средней фракции. Основная масса (до 90 %) бензола содержится в фракции с температурой конца кипения порядка 85-90 °С [13, 14].
Цель работы. В данном курсовом проекте необходимо спроектировать топливно-химический блок НПЗ мощностью 6 млн. тонн Яворской нефти в год, обеспечить глубину переработки нефти не менее 96%, а также предусмотреть получение не менее 15% масс. на нефть сырья для химической промышленности. В ходе этой работы на ряду со стандартными товарными нефтепродуктами, необходимо получать анодный кокс и принять к расчету реакторный блок установки каталитического риформинга бензиновой фракции.
1. Информационный портал НЕФТЬРЕГИОН [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://neftregion.ru/informaciya/processy-neftepererabotki. – Дата доступа: 15.02.2026.
2. Neftegaz.ru [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://neftegaz.ru/science/pererabotka/332243-osnovnye-tekhnologicheskie-protsessy-toplivnogo-proizvodstva-neftepererabotka-kratko/. – Дата доступа: 15.02.2026.
3. Хорошко С.И. Нефти северных регионов. Справочник. Издание второе переработанное и дополненное. – Новополоцк: ПГУ. 2014 – 126.
4. ГОСТ 31378-2009 «НЕФТЬ. Общие технические условия» // ФГУП Стандартинформ.
5. Ермак А. А. МУ к КП №2 ТПНГ. – Новополоцк: ПГУ. 2024 – 86 с.
6. Технический регламент Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» (ТР ТС 013/2011) [Электронный ресурс] // Официальный сайт Евразийской экономической комиссии. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902307833. – Дата доступа: 15.02.2026.
7. Официальный веб-сайт ОАО «Нафтан» 2004-2023 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.naftan.by. – Дата доступа: 15.02.2026.
8. Матузов Г.Л., Ахметов А.Ф. Пути производства автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами // Башкирский химический журнал. 2007. № 2. С. 121-125.
9. Хайрутдинов О.И., Хуснутдинов Р.Э., Савельев Е.Д. Применение кислородсодержащих соединений в автомобильных бензинах // Вестник молодого ученого УГНТУ. 2017. № 2. С. 36-41.
10. Тамаев Н.Р., Солодова Н.Л., Терентьева Н.А. Пути снижения содержания бензола в катализатах риформинга // Вестник Казанского технологического университета. 2013. С. 133-137.
11. Сидоров Г.М. Разработка и внедрение энергосберегающей технологии фракционирования нефти: дис. ... канд. техн. наук. Уфа, 1993. 145 с.
12. Сидоров Г.М., Деменков В.Н., Мощенко Г.Г. Получение тяжелой фракции бензина-сырья процесса риформинга в колоннах фракционирования нефти // Нефтепереработка и нефтехимия. 1993. № 12. С. 16-21.
13. Баланич А.А., Сидоров Г.М., Деменков В.Н. Разработка технологии выделения высокооктановой фракции из катализата риформинга // Нефтепереработка и нефтехимия. 1994. № 3.
14. Сидоров Г.М., Ахметов А.Ф., Зиннатуллин Р.Р. Опыт получения компонентов автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 1. С. 31-33.
15. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа, –Уфа: Издательство «Гилем», 2002, – 672 с.
16. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000-224 с.
17. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использование ароматических углеводородов – М.: Химия,1980 – 336 с.
18. Гимаев Р.Н. Нефтяной кокс – М.: Химия, 1992. – 80 с.
19. Ткачев С.М. УМК по дисциплине «Технология переработки нефти и газа. Процессы глубокойпереработки нефти и нефтяных фракций» , 2006 в 2 ч.
20. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Том 2. - М.:ЦНИИТЭнефтехим, 2001 -415 с.
21. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. и др. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987, - 240 с.
22. Сарданашвили, А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа: учебное пособие / А.Г. Сарданашвили - 5 издание, стереотипное. - Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань, 2019. – 253 с.
23. Повышение эффективности электролитического производства алюминия. Сборник научных трудов. / Н.А. Калужский [и др.]. – Ленинград : ВАМИ, 1985. – 129 с.
24. Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов, ИТС 30-2021 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/728318740. – Дата доступа: 23.03.2026.
25. Improving of Design Parameters of an Industrial Continuous Catalytic Reforming Reactors / S.A. Hameed [и др.] // Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering. – June 2017. – Т. Vol.18, № No.2. – С. 109-123
26. Мейерс Р.А. Основные процессы нефтепереработки. Справочник/ Под ред. О.Ф. Глаголевой, О.П. Лыкова. – СПб.: ЦОП «Профессия», 2011. – 944 с.
27. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2.– М.: Химия, 1980. – 328 с.
28. Танатаров М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти. – М.: Химия, 1987. – 346 с.
29. ГОСТ 9617-76 «Сосуды и аппараты. Ряды диаметров» // ИПК Издательство стандартов.
30. Hydrocarbon Processing. 1981.60. № 5. P.81
31. S.L. Davydova, V.I. Tagasov. Oil and petroleum products in the environment. - M. : RUDN, 2004. - 163 p.