Tehnologia Distilării Petrolului

Date de proiectare:

Tipul de ţiţei şi caracteristicile acestuia: T8.

Produsul urmărit a se obţine în cantitate maximă: Petrol.

Capacitatea instalaţiei de DA (Debit de prelucrare): 4,0.106 ton/an.

Temperatura de intrare a ţiţeiului în cuptor: 220 °C .

Temperatura apei de racire la condensator :18-30 °C

Temperatura şi presiunea aburului: 290 °C, 7 at.

Combustibilul folosit la cuptoare: combustibil lichid-păcură.

Se cere:

Stabilirea conţinutului potenţial de produse albe.

Stabilirea proprietăţilor fizico-chimice medii ale produselor din DA.

Alegerea schemei tehnologice (tipul de coloană, stripare etc).

Calculul sistemului de fracţionare:

Alegerea pe baza datelor din literatură a numărului de talere necesare în coloană.

Stabilirea profilului presiunilor din coloană.

Calculul temperaturilor din coloană.

Sarcina termică a cuptorului tubular.

Cantitatea de apă de răciredin condensatorul de la vârrful coloanei.

Bilanţul de materiale si termic pe coloană.

Dimensionarea tehnologicâ coloanei de DA:

Calcul diametrului coloanei.

Calcul înălţimii coloanei.

Descrierea fluxului tehnologic, a controlului fabricaţiei, a măsurilor principale de protecţiea muncii, consumuri şi aspecte economice.

Schema generală automatizată a instalaţiei de DA.

Data eliberării temei: 27. 02.2012

Termenul pentru predarea proiectului: 14.05.2012.

Student Conducător proiect,

Prof.dr.ing. Ion ONUŢU

TIPUL ŢIŢEIULUI ŞI CARACTERISTICILE DIFERITELOR FRACŢIUNI

Tipul ţiţeiului :Kirkuk- Irak

Ţiţeiul T8 are:

Densitate la 15 , g/cm3, =0,842

% Sulf=1,93

Temperatura initiala de distilare : 31 °C

Fractiunea Temp. , °C % dist. vol. % dist. vol. cumulate

1 29-50 3,2 3,2 0,628

2 50-75 4,6 7,8 0,659

3 75-100 4,5 12,3 0,696

4 100-125 5,9 18,2 0,724

5 125-150 6,3 24,5 0,751

6 150-175 5,5 30,0 0,773

7 175-200 5,5 35,5 0,786

8 200-225 4,7 40,2 0,797

9 225-250 5,1 45,3 0,810

10 250-275 6,0 51,3 0,827

11 275-310 4,3 55,6 0,845

12 310-340 5,2 60,8 0,855

13 340-370 5,4 66,2 0,877

14 370-398 4,7 70,9 0,894

15 398-428 5,6 76,5 0,907

Reziduu 428+ 23,5 100,0 0,997

INTRODUCERE

Distilarea reprezintă procesul de separare fizică bazat pe diferenţele între punctele de fierbere ale componenţilor dintr-un amestec format din doi sau mai mulţi componenţi.

Ţiţeiul e un amestec complex de hidrocarburi cu puncte de fierbere foarte apropiate ce se separă în amestecuri cu domenii de fierbere înguste numite fracţiuni petroliere.

Prin distilarea ţiţeiului, proces ce implică una sau mai multe coloane, se obţin fracţiuni cu limite de distilare bine precizate: benzină, white-spirt, petrol, motorină, si un reziduu, păcura.

Deoarece aceasta fracţionare se realizează la presiune apropiată de presiunea atmosferică, procesul e numit distilare atmosferică (DA). Fiind primul proces dintr-o serie vastă de transformări fizice si chimice la care e supus ţiţeiul, el se mai numeşte si distilarea primară. În industria de prelucrare a petrolului si petrochimie, un rol deosebit îl au coloanele de fracţionare. Distilarea atmosferică a ţiţeiului de realizează în coloane de fracţionare de diverse tipuri (U, A, R). În acest scop ţiţeiul e încălzit in cuptoare tubulare până la temperatura de 280-330 °C.

În distilarea ţiţeiului se folosesc instalaţii cu o coloană, cu două coloane, cu o coloană şi un vaporizator şi cu mai multe coloane funcţie de conţinutul de fracţiuni uşoare din ţiţei şi de conţinutul de substanţe corozive din ţiţei (compuşi cu sulf mai ales).

În instalaţia de distilare cu două coloane, prima treaptă de vaporizare se realizează într-o coloană de dimensiuni mai mici numită coloană de “zero” în care se separă benzina uşoară. Temperatura corespunzătoare primei trepte de vaporizare se determină pe baza curbei de vaporizare în echilibru a întregului ţiţei, iar temperatura celei de a doua trepte de separare se stabileşte pe baza curbei VE a ţiţeiului dezbenzinat.

În instalaţia de distilare atmosferică cu o singură coloana ţiţeiul ce vine de la instalaţia de desalinare electrică este preîncălzit prin schimbul de căldură cu fracţiunile laterale extrase din coloană si introdus in cuptorul tubular unde se încălzeşte în continuare şi se vaporizează parţial, după care intra în zona de vaporizare a coloanei de distilare atmosferică.

În urma distilării ţiţeiului, din coloană se separă:

vapori de benzina uşoară ce se obţin în vârful coloanei, care apoi sunt condensaţi într-un condensator tubular cu apă. Benzina se acumulează apoi în vasul de reflux împreuna cu apa rezultată din condensarea aburului introdus în coloană, pentru striparea păcurii şi în stripere pentru striparea fracţiunilor laterale. La partea superioară a vasului de reflux se separă gazele prezente-n ţiţei , iar benzina uşoară rezultata este trimisă o parte ca reflux rece la vârful coloanei, iar restul se trimite in depozit.

fracţii de benzină grea, petrol, motorină, ce se extrag lateral din coloana de distilare atmosferică în fază lichidă. Acestea se stripează în stripere cu abur sau în stripere cu refierbător. Fracţiile apoi extrase fac schimb de căldură cu ţiţeiul şi se răcesc cu aer sau cu apă înainte de a fi trimise la depozit.

păcura stripată după ce preîncălzeşte ţiţeiul, e răcită şi trimisă la depozit.

Cap 1. STABILIREA CONŢINUTULUI POTENŢIAL DE PRODUSE ALBE.

Prin potenţial de produse albe se defineşte cantitatea maximă de produse petroliere cu anumite specificaţii şi obţinute dintr-un anumit tip de ţiţei.

Produsele petroliere albe obţinute din distilarea atmosferică (primară) sunt în principal benzina, petrolul şi motorina.

Reziduul din coloana de distilare atmosferică se numeşte păcură.

Voi utiliza metoda stabilirii finalului pe curba STAS a produselor ce urmează a fi obţinute şi a decalajului între fracţiunile separate (produse albe) pe curba STAS.

Metodele de standardizare trebuie să fie în general valabile. Aceste două criterii reprezintă criterii de calitate ale produselor alese în cadrul calculului de proiectare. Calculul urmează

succesiunea:

Se trasează curba PRF a ţiţeiului ce corelează temperatura de fierbere cu procentele volum distilate (din datele de proiectare).

Se stabilesc limitele de distilare pe curba STAS pentru produse ce urmează a fi obţinute.

Se stabilesc decalajele pe curba STAS intre produsele vecine. Decalajul este o apreciere a gradului de separare între fracţiuni şi reprezintă diferenţa între temperatura la care distilă 5% vol. produs greu si temperatura la care distilă 95% produs uşor pe curba STAS.

Transformarea decalajului pe curba STAS in decalaj pe curba PRF se realizează cu ajutorul unui grafic de corelare. Pe curba PRF decalajul negativ între două fracţiuni de numeşte suprapunere şi reprezintă temperatura la care distila 100 % produs uşor minus temperatura la care distila 0 % produs greu pe curbele PRF.

Se corelează temperatura la 100 % distilate pe curba STAS cu temperatura la 100 % pe curba PRF.