Система управления нефтепереработкой
Общие принципы перегонки нефти. Нарушение материального баланса при отборе фракции или теплового режима в колонне. Орошение и повторное испарение. Границы кипения фракций. Снижение парциального давления нефтяных паров с целью улучшения отпарки фракций.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 08.11.2014 |
| Размер файла | 293,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. ОПИСАНИЕ ТП
1.1 Общие принципы перегонки нефти
Первичная переработка нефти является основным этапом производства нефтеперерабатывающей промышленности.
При разделении нефти перегонкой и ректификацией получают фракции или дистилляты, выкипающие в определенном интервале температур и представляющие собой также достаточно сложные смеси. В то же время отдельные фракции нефти могут состоять из сравнительно небольшого числа компонентов, заметно различающихся температурами кипения.
Перегонка -- это процесс разделения жидких и газообразных (паровых) смесей на фракции, обогащенные высоко- и низколетучими компонентами. [1]
Наиболее ответственным и сложным технологическим объектом на установках первичной переработки нефти (АТ) является колонна К-2, с которой отбираются бензин, керосин, дизельное топливо (ДТ), мазут. Каждый продукт (фракция) отбирается с определенной тарелки в соответствии со своей температурой выкипания при определенном давлении в колонне.
Нарушение материального баланса при отборе фракции или теплового режима в колонне может привести к нежелательным изменениям фракционного состава продуктов - изменению температур начала или конца кипения фракции, не отвечающим требованиям на готовую продукцию.
Процесс, происходящий в ректификационной колонне, схематично показан на рисунке 1.1. Внутрь поступает сырая нефть, а наружу выходят углеводородные газы (бутан и более лёгкие газы), бензин, нафта (лигроин), керосин, лёгкий газойль, тяжелый газойль и кубовый остаток.
Чтобы понять, как все происходит внутри колонны, требуется рассмотреть некоторые тонкости. Первый элемент, который необходим для работы колонны -- это сырьевой насос, перекачивающий сырую нефть из складского резервуара в систему. Сначала нефть проходит через печь, в которой нагревается до температуры порядка 385°С (750°F). При этой температуре, как правило, испаряется больше половины нефти.
Полученная таким образом смесь жидкости и паров подаётся снизу в ректификационную колонну.
Внутри ректификационной колонны находится набор тарелок, в которых проделаны отверстия. Благодаря этим отверстиям нефть может подниматься вверх. Когда смесь пара и жидкости поднимается по колонне, то более плотная и тяжёлая часть отделяется и опускается на дно, а лёгкие пары поднимаются вверх, проходя через тарелки .
Отверстия в тарелках снабжены приспособлениями, называемыми барботажными колпачками (рис. 1.2). Они нужны для того, чтобы пары, поднимающиеся через тарелки, барботировали через слой жидкости толщиной около 10 см, находящийся на тарелке. Это пробулькивание газа через слой жидкости и составляет суть ректификации: горячие пары (при температуре не ниже 400°С (750°F) проходят через жидкость. При этом тепло передается от паров к жидкости. Соответственно пузырьки пара несколько охлаждаются и часть углеводородов из них переходит в жидкое состояние. По мере переноса тепла от паров к жидкости, температура паров снижается. Так как температура жидкости ниже, некоторые соединения в парах конденсируются (сжижаются).
После того как пары прошли через слой жидкости и потеряли часть более тяжелых углеводородов, они поднимаются к следующей тарелке, где повторяется тот же процесс.
Тем временем количество жидкости на каждой тарелке растет за счет углеводородов, конденсирующихся из паров. Поэтому в колонне устанавливают приспособление, которое называется сливной стакан и позволяет избытку жидкости перетекать вниз на следующую тарелку. Число тарелок должно быть таким, чтобы общее количество продуктов, выходящих из ректификационной колонны, было равным количеству сырой нефти, поступающей внутрь. В действительности, некоторые молекулы несколько раз путешествуют туда и обратно -- в виде пара поднимаются на несколько тарелок вверх, затем конденсируются и стекают уже как жидкость на несколько тарелок вниз через сливные стаканы Именно эта промывка пара жидкостью за счет противотока и обеспечивает четкое разделение фракций. За один проход это было бы невозможно.
На различных уровнях колонны имеются боковые отводы (рис. 1,3) для отбора фракций -- более легкие продукты отбираются в верхней части колонны, а тяжелая жидкость выходит внизу.
Орошение и повторное испарение
Несколько дополнительных операций, происходящих вне ректификационной колонны, способствуют более успешному проведению процесса перегонки. Чтобы тяжелые продукты случайно не попали в верхнюю часть колонны вместе с легкими фракциями, пары периодически направляют в холодильник. Вещества, которые конденсируются в холодильнике, снова поступают на одну из расположенных ниже тарелок. Это своего рода орошение ректификационной колонны (рис. 1,4). И наоборот, некоторое количество легких углеводородов может быть увлечено током жидкости в нижнюю часть колонны вместе с тяжелыми продуктами. Чтобы избежать этого, жидкость, выходящую через боковой отвод, снова пропускают через нагреватель. В результате остатки легких углеводородов отделяются и повторно поступают в ректификационную колонну в виде пара. Этот процесс называется повторным испарением. Преимущество такой схемы заключается в том, что только небольшая часть общего потока сырой нефти должна повторно перерабатываться для дополнительного возвращения продукта. Не нужно снова нагревать всю нефть, что позволяет сэкономить энергию и деньги.
Орошение и повторное испарение могут с тем же успехом использоваться и в средней части колонны, что также способствует эффективному разделению. Повторно испаренная фракция, которая поступает в колонну, вносит туда дополнительное тепло, что помогает легким молекулам отправиться в верхнюю часть колонны. Точно так же орошение предоставляет тяжелым молекулам, которые случайно оказались выше, чем им положено, последний шанс сконденсироваться в жидкость.
Состав некоторых сырых нефтей может быть таким, что на части тарелок в колонне не окажется достаточного количества парожидкостной смеси. В этих случаях орошение и повторное испарение позволяют регулировать потоки так, чтобы процесс ректификации (разделения) мог продолжаться.
Границы кипения фракций
При анализе процесса перегонки нефти принципиально важной характеристикой являются границы кипения фракций. Так называют температуры, при которых продукты перегонки отделяются друг от друга. В частности, температура, при которой продукт (фракция, погон) начинает кипеть, называется точкой начала кипения (ТНК). Температура, при которой 100% данной фракции испарилось, называется точкой выкипания (ТВ) этой фракции. Таким образом, каждая фракция имеет две границы ГНК и ТВ.
Если мы снова обратимся к диаграмме, изображенной на рисунке 3.3, то легко увидим, что температура выкипания нафты (лигроина) является точкой начала кипения для керосиновой фракции. То есть ТНК и ТВ двух соседних фракций совпадают, по крайней мере, номинально.
Однако ТНК и ТВ могут и не совпадать -- это зависит от того, насколько хорошее разделение обеспечивает процесс ректификации. Возможно, рассматривая всю эту систему тарелок и барботажных колпачков, Вы задавали себе вопрос, насколько же хорош результат. Естественно, процесс перегонки неидеален и приводит к появлению, извините за выражение, так называемых хвостов.
Установление границ фракций
Когда мы рассматривали границы фракций в предыдущей главе, а также обсуждали их выше, могло сложиться впечатление, что эти величины для каждой фракции точно установлены. На самом же деле в применении к конкретной ректификационной колонне эти границы можно несколько смещать. Например, смещение границы между нафтой (лигроином) и керосином может иметь следующие последствия. Предположим, что температурная граница сместилась со 157 (315) до 162°С (325°F). Во-первых, при этом изменятся объемы продуктов ректификации, выходящих из колонны -- получится больше нафты и меньше керосина. Дело в том, что фракция, кипящая между 157 и 162°С, теперь будет выходить через отверстие для нафты, а не для керосина.
Легкие фракции, выходящие в верхней части колонны (верхний погон), поступают на установку газофракционирования. Прямогонный бензин отправляется на компаундирование для получения автомобильного бензина. Нафта (лигроин) подается на установку риформинга, керосин поступает на установку гидроочистки, легкий газойль направляется на смешение для получения дистиллятного (дизельного) топлива, тяжелый газойль служит сырьем для каталитического крекинга, и, наконец, прямогонный остаток подается на вакуумную перегонку.[4]
Конструкция агрегата и технологический процесс
Для четкого разделения нефти на фракции применяют перегонку с ректификацией. Ректификация - это тепло- и -массообменный процесс разделения жидкостей, различающихся по температуре кипения, за счет противоточного, многократного контактирования паров и жидкости. Процесс ректификации проводится в ректификационных колоннах на специальных устройствах - ректификационных тарелках или насадках.
Колонна оборудована прямоугольно-клапанными тарелками в концентрационной части и каскадными тарелками в отгонной части.
Рабочие условия в колонне (в зависимости от перегоняемого сырья):
- давление верха - 0,5 - 1,5 кгс/см2;
- температура верха - 100 200С;
- температура низа - 220 280С.
В работающей ректификационной колонне через каждую тарелку или заменяющее ее устройство проходят два потока:
- жидкость - флегма, стекающая с вышележащей на нижележащую тарелку;
- пары, поступающие с нижележащей на вышележащую тарелку.
Пары и жидкость, поступающие на тарелку, не находятся в состоянии равновесия, однако, вступая в соприкосновение, стремятся к этому. Жидкий поток с вышележащей тарелки поступает в зону более высокой температуры, и поэтому из него испаряется некоторое количество низкокипящего компонента, в результате чего концентрация последнего в жидкости уменьшается. С другой стороны, паровой поток, поступающий с нижележащей тарелки, попадая в зону более низкой температуры, конденсируется, и часть высококипящего продукта из этого потока переходит в жидкость.
Концентрация высококипящего компонента в парах таким образом понижается, а низкокипящего - повышается. Фракционный состав паров и жидкости по высоте колонны непрерывно изменяется.
Часть ректификационной колонны, которая расположена выше ввода сырья, называется концентрационной, а расположенная ниже ввода - отгонной. В обеих частях колонны происходит один и тот же процесс ректификации.
С верха концентрационной части в паровой фазе выводится целевой продукт необходимой чистоты - ректификат, а с нижней тарелки - жидкость, все еще в достаточной степени обогащенная низкокипящим компонентом. В отгонной части происходит отпарка из этой жидкости легкокипящих фракций, а из нижней части колонны выводится второй продукт - кубовый остаток.
В колонну на определенном уровне по высоте колонны подается предварительно нагретое до заданной температуры сырье в виде парожидкостной смеси. Эта зона называется эвапорационной и разделяет колонну на две зоны - концентрационную и отгонную. В эвапорационной зоне происходит эвапорация - однократное испарение сырья и разделение его на паровую и жидкостную фазы.
Для нормальной работы ректификационной колонны необходимо, чтобы с тарелки на тарелку непрерывно стекала орошающая жидкость - флегма. Поэтому часть готового продукта (ректификата) после конденсации возвращается на верхнюю тарелку в виде так называемого острого орошения-рефлюкса. При этом холодным рефлюксом регулируется температура верха колонны. Тем самым определяется качество ректификата по температуре конца кипения, по содержанию в нем высококипящих компонентов. С другой стороны, для нормальной работы колонны необходимо, чтобы с низа колонны вверх непрерывно поднимались пары.
Для создания восходящего потока паров, а также максимального извлечения из жидкого остатка более легкокипящих фракций, в отгонную часть колонны подводится тепло - при помощи технологической печи с огневым обогревом, ввода острого перегретого водяного пара .
В зависимости от числа получаемых продуктов при разделении многокомпонентных смесей различают простые и сложные ректификационные колонны. В первых при ректификации получают два продукта: ректификат и кубовый остаток.
Вторые предназначены для получения трех и более продуктов. Они представляют собой последовательно соединенные простые колонны, каждая из которых разделяет поступающую в нее смесь на два компонента.
Отгонные части сложных колонн выделяют в самостоятельные аппараты, называющиеся отпарными колоннами (стриппингами).
Одним из методов повышения концентрации высококипящих компонентов в остатке от перегонки нефти является ввод в нижнюю часть ректификационной колонны испаряющего агента.
Наиболее широко в качестве испаряющего агента при перегонке нефти применяют водяной пар. Влияние последнего заключается в следующем:
- интенсивно перемешивается кипящая жидкость, что способствует испарению низкокипящих углеводородов;
- создается большая поверхность испарения тем, что испарение углеводородов происходит внутри множества пузырьков водяного пара;
- в присутствии водяного пара снижается парциальное давление углеводородов, а соответственно и температура кипения углеводородов.
Водяной пар проходит всю ректификационную колонну и уходит с верхним продуктом, понижая температуру отбора фракций в пределах от 10 С до 20 С. Необходимо применять перегретый в печи водяной пар и вводить его в колонну с температурой, равной температуре подаваемого сырья или несколько выше. Расход водяного пара зависит от количества отпариваемых компонентов, их природы и условий внизу колонны. Для хорошей ректификации жидкой фазы внизу колонны необходимо, чтобы примерно 25 % ее переходило в парообразное состояние. Оптимальное количество перегретого водяного пара лежит в пределах 0,5 3,0 % масс. на исходное сырьё. Увеличение количества пара ведёт к повышению нагрузки колонны по парам, повышению перепада давления на колонне, избыточному обводнению нефтепродуктов, усиления коррозионных явлений.
1.2 Ход технологического процесса
Сырая нефть поступает на установку из сырьевых на прием сырьевого центробежного насоса. Для разрушения водо-нефтяных эмульсий на прием сырьевого насоса подается деэмульгатор из блока химреагентов. Сюда же поступает промывная вода а также некондиционные продукты. Расход промывной воды не менее 1,5 т/ч контролируется расходомером.
От насоса нефть с давлением 7- 8 кгс/см2, направляется в трубное пространство теплообменников, где подогревается до температуры 100-105С. Температура нефти после теплообменника контролируется по прибору.
После теплообменников поток нефти направляется в электродегидратор. Расход нефти контролируется по прибору.
Далее сырая нефть с промывной водой проходит через клапан-смеситель, где за счёт дросселирования нефть перемешивается с промывной водой. После клапана-смесителя водо-нефтяная смесь поступает в нижнюю часть электродегидратора.
Нефтеводяная смесь снизу аппарата поступает в маточник, равномерно распределяется по всему горизонтальному сечению электродегидратора, проходит слой отстоявшейся воды и затем поступает в зону слабого электрического поля, создаваемого между нижним электродом и зеркалом воды. В этой зоне выпадают крупные частицы воды. Освобождённая от части воды нефть далее поступает в межэлектродное пространство с сильным электрическим полем, где обезвоживается до регламентных параметров. Далее нефть вытесняется в зону над электродами и выше к выкидному коллектору обезвоженной и обессоленной нефти, а затем поступает на вторичный подогрев в теплообменник.
Уровень раздела фаз «нефть - засоленная вода» в электродегидраторе автоматически поддерживается регулятором путём вывода засоленной воды со следами нефти через клапан в блок очистных сооружений. Предварительно засоленная вода охлаждается в теплообменниках, нагревая промывную воду, что способствует более эффективному отделению воды в электродегидраторе.
На выходе из электродегидратора установлен датчик давления.
После электродегидратора обезвоженная и обессоленная нефть с содержанием воды не более 0,1 % масс., и хлоридов не более 3 мг/л вторично подогревается в трубном пространстве теплообменника до температуры 220-280С и поступает в эвапорационное пространство простой атмосферной колонны.
В колонне происходит разделение нефти на ректификат и кубовый остаток:
- легкий бензин;
- нефть. нефть фракция парциальный
Для снижения парциального давления нефтяных паров с целью улучшения отпарки легких фракций из кубового остатка колонны в низ подается перегретый в пароперегревателе печи водяной пар.
Расход водяного пара 300 600 кг/ч контролируется датчиком перепада давления.
С верха колонны по шлемовой трубе выводятся пары бензиновой фракции, углеводородный газ и водяные пары, которые поступают в водяной холодильник-конденсатор, где конденсируются и охлаждаются до температуры 45 - 50С. Эта температура автоматически поддерживается регулятором путем увеличения или уменьшения расхода воды.
Газоконденсатная смесь собирается в рефлюксной емкости, где происходит разделение углеводородных газов, нестабильного прямогонного бензина и воды.
Бензин из емкости насосом с целью регулирования температуры верха колонны подается в качестве острого орошения на верх колонны. Температура верха колонны автоматически поддерживается регулятором путём подачи управляющего сигнала регулятору расхода острого орошения.
Балансовое количество прямогонного бензина из по уровню в рефлюксной емкости направляется в товарно-сырьевой парк. Расход бензина в парк замеряется прибором расходомером.
Давление в рефлюксной емкости (и во всей системе) 0,51,5 кгс/см2 автоматически поддерживается регулятором путём сброса избытка углеводородных газов из емкости через клапан на факел.
Отстоявшийся водяной конденсат из отстойника рефлюксной емкости по уровню раздела фаз поступает на подогрев в теплообменник и далее в блок ЭЛОУ в качестве промывной воды.
Нефть с куба колонны забирается по уровню в кубе насосом и поступает двумя параллельными потокамив печь для дальнейшего нагрева и переработки.
Сигнализация минимального (30%) и максимального (80%) уровней в кубе колонны осуществляется прибором сигнализатором уровня.
Расход нефти по потокам на входе в печь - от 6 до 18 т/ч автоматически поддерживается регуляторами.
Нефть двумя потоками проходит через горизонтальные змеевики конвекционной камеры печи, где нагревается за счет тепла дымовых газов. Далее нефть через перевал печи поступает в радиантную зону, где дальнейший нагрев происходит в вертикальных змеевиках за счет лучистой радиации сжигаемого топлива и радиации разогретых стен печи. Пройдя через змеевики радиантной камеры, оба потока после печи объединяются в один общий поток. Далее нефть по трубопроводу идет в атмосферную колонну.
Температура обоих потоков нефти на выходе из печи измеряется приборами ТХА, соответственно и должна быть примерно одинаковой.
Температура общего потока нефти на выходе из печи автоматически поддерживается регулятором в диапазоне 250-350 0С (в зависимости от состава нефти) путём подачи управляющего сигнала регуляторам расхода газообразного и жидкого топлива на горелки печи.
2. ПАКЕТЫ МОДЕЛИРУЮЩИХ ПРОГРАММ
Применение систем автоматизации инженерных расчетов и моделирования в нефтегазовой отрасли
Системный подход к исследованию химико-технологических процессов предусматривает не только изучение закономерностей протекания процессов в отдельных аппаратах, но анализ производства в целом, с учётом их взаимодействия. Аппараты (единицы оборудования), соединённые между собой материальными и тепловыми потоками, образуют технологическую схему химического производства. В действительности, задача компьютерного моделирования химико-технологического процесса (ХТП) состоит в решении задач построения математической модели (ММ), идентификации (ИДЕНТ) и оптимизации (ОПТ) химического производства, т.е. решения указанного комплекса задач для технологической схемы всего процесса.
Перечисленный комплекс задач решается на третьем уровне иерархии процессов химического предприятия -- на уровне химического производства, при этом предусматривается успешное решение аналогичных задач на микро- и макроуровне ХТП, т.е. на первом и втором уровнях иерархии предприятия. Решение последних детально рассмотрено в предыдущих главах этой книги. Таким образом, для компьютерного моделирования ХТП (технологических схем химических производств) необходим мощный инструмент -- пакет моделирующих программ (ПМП), который позволял бы реализовать на компьютерах целый набор приёмов и методов решения перечисленных задач моделирования на первом, втором и третьем уровне иерархии химического предприятия.
ПМП представляют собой универсальную программную оболочку, в которой реализуются три основных режима её работы:
* «изображение процесса» -- для графического представления технологической схемы производства;
* «расчёты» -- для выполнения вычислений с применением реализованных в виде расчётных модулей алгоритмов решения задач компьютерного моделирования;
* «диаграмма процесса» -- для представления результатов выполненных расчётов в виде таблиц, графиков и диаграмм.
Каждый из трёх основных режимов требует реализации специальных модулей, с использованием которых можно построить технологическую схему любого ХТП и решать комплекс задач его моделирования на компьютерах. При этом данные, необходимые для проведения расчётов, как, например, физико-химические свойства веществ, алгоритмы для вычисления свойств многокомпонентных смесей, различные алгоритмы для поверочно-оценочных и проектных расчётов аппаратов, включены в состав ПМП. Это означает, что расчётные модули ПМП используют для вычислений данные из фактографической базы данных (БД) по физико-химическим свойствам индивидуальных веществ. Для выбора алгоритмов расчёта свойств многокомпонентных смесей и алгоритмов расчёта аппаратов (единиц оборудования) технологической схемы в состав ПМП включаются экспертные системы (ЭС), которые с учётом покомпонентного состава систем, по конкретным данным о диапазонах изменения температур и давлений производства «предлагают» сделать оптимальный выбор термодинамического метода или вычислительного алгоритма.
В информатике такие ПМП принято относить к классу программных продуктов, называемых симуляторами, в данном случае -- симуляторами химических производств. Они, как правило, реализуются в виде единого программного комплекса, функционирующего в операционной среде Windows, и не требуют для работы каких-либо дополнительных программных продуктов. Симуляторы химических производств являются мощным инструментом для химиков-технологов и инженеров-химиков, занимающихся расчётно-технологическим проектированием ХТП и управлением химическими производствами на действующих предприятиях.
В общем случае с применением современных ПМП -- симуляторов химических производств -- решаются следующие задачи:
* анализа, оптимизации и синтеза химико-технологических систем (ХТС) для проектируемых и действующих производств (см. главу 1);
* исследования динамического поведения ХТС для синтеза систем управления;
* разработки компьютерных систем обучения операторов химических производств, в частности тренажёрных комплексов.
Поэтому в настоящее время симуляторы химических производств (ПМП) широко используются в автоматизированных системах прикладной информатики, таких как САПР, АСУТП, АСНИ и АОС .
Для современных специалистов в области химической технологии умение пользоваться ПМП является необходимым условием подтверждения своей квалификации как химика-технолога и инженера-химика.[3]
Применение моделирующих систем
В нефтегазовой отрасли можно выделить несколько общих направлений применения моделирования:
- геолого-геофизические процессы поиска и разведки;
- добыча и подъем нефти и газа;
- транспортировка трубопроводным транспортом;
- технологические процессы переработки.
Каждое из направлений включает в себя несколько десятков подвидов, зачастую повторяющихся у разных направлений, например, моделирование тепловых, гидродинамических процессов, процессов фазового перехода, расчет технологических схем и т.д.
Математические модели технологических процессов нефтегазовой отрасли обычно достаточно сложны для вычислений. Для компьютерного моделирования простой технологической схемы, например, из пяти аппаратов и нескольких потоков нужно последовательно рассчитывать все единицы оборудования (аппараты) производства. Одновременно для каждого потока нужно рассчитывать его свойства - температуру, давление, расход, состав, долю пара и его энтальпию. При наличии в технологической схеме рециклических потоков необходимо реализовывать итерационные процедуры их расчетов путем последовательных приближений к решению. Это очень трудоемкий процесс, выполнение которого невозможно без применения моделирующих программ.
При разработке новых технологических процессов необходимо проанализировать множество альтернативных вариантов, и только компьютерное моделирование позволяет отбросить неподходящие варианты и за короткое время найти наилучшее решение.
Выбор более эффективных систем управления при решении задач АСУТП требует реализации динамических моделей аппаратов с простым регулированием и, возможно, более сложным, например, каскадным регулированием. Моделирующие программы позволяют реализовать динамические модели процессов совместно с регуляторами и исполнительными устройствами и выбирать оптимальные условия для управления производствами.
В условиях действующих производств постоянно приходится искать более эффективные решения текущих производственных задач. Моделирующая программа поможет проанализировать реальную ситуацию, определить сущность проблемы и пути ее наиболее эффективного и недорогого решения.
К наиболее важным преимуществам моделирования технологических процессов относятся:
- организация расчетных исследований и причинно-следственного анализа для выбора оптимального варианта технологического процесса, соответствующего поставленным целям;
- нахождение оптимальных режимов работы оборудования для получения желаемой производительности установок и желаемого качества продуктов;
- оценка влияния изменения характеристик сырья, сбоев в работе и остановки оборудования на безопасность, надежность и рентабельность установки;
- возможность расчета и проверки параметров системы управления в режиме динамического моделирования;
- наблюдение за состоянием оборудования;
- оценка таких дефектов оборудования, как загрязнение теплообменников и захлебывание тарелок ректификационных колонн путем моделирования и мониторинга оборудования реальной установки.
Таким образом, разработка современных технологических процессов переработки природного углеводородного сырья и оптимальная эксплуатация действующих производств невозможна без применения моделирующих программ, имеющих высокую точность описания параметров технологических процессов и позволяющих без значительных материальных и временных затрат производить исследования этих процессов. Такие модельные исследования имеют огромное значение не только для проектирования с помощью САПР, но и для функционирования существующих производств, так как позволяет учесть влияние внешних факторов (изменение состава сырья, изменение требований к конечным и промежуточным продуктам и т.д.) на показатели действующих производств и разработать адекватную систему управления на основе динамического моделирования процесса.
Общие принципы моделирования в нефтяной и газовой промышленности
В данной и последующей части лекции рассматриваются основные принципы моделирования, заложенные в эти системы, их состав и их основные характеристики, позволяющие оценить пригодность различных инструментов для решения широкого круга задач, встающих перед инженерным персоналом газовой и нефтяной промышленности.
Моделирующие программы химико-технологических процессов представляют собой универсальную программную оболочку, в которой реализуются три основных режима работы моделирующей программы:
- «изображение процесса» - для графического представления технологической схемы производства;
- «расчеты» - для выполнения вычислений с применением реализованных в виде расчетных модулей алгоритмов решения задач компьютерного моделирования;
- «диаграмма процесса» - для представления результатов выполненных расчетов в виде таблиц, графиков и диаграмм.
Видимая часть этой схемы является набором обозначений аппаратов (единиц оборудования), связанных между собой потоками, и представляет собой определенного вида принципиальную схему химического производства, которая реализуется в основном режиме «Изображение процесса» и содержит две категории объектов (рисунок 1):
- единицы оборудования (аппараты), для расчета которых используют специальные вычислительные алгоритмы (иногда для расчета одного и того же физического аппарата предлагаются несколько возможных алгоритмов, среди которых нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая);
- материальные и энергетические потоки, связывающие линиями единицы оборудования технологической схемы (информация о параметрах входных потоков в аппараты включается в число исходных данных для расчета аппаратов, а в выходных потоках из аппаратов фиксируются некоторые результаты расчетов единиц оборудования).
После задания всех параметров для вычислений выполняется расчет технологической схемы всего производства (основной режим «Расчеты»), Одним из наиболее важных результатов расчета технологической схемы всего производства является определение для него материального и теплового баланса (т.е. в целом моделирование и расчет технологической схемы основаны на применении общих принципов термодинамики и массообмена к отдельным элементам схемы и к системе в целом).
Для определения конструкционных параметров и размеров единиц оборудования могут быть реализованы алгоритмы расчетов размеров и конструкционных характеристик различных типов теплообменников, ректификационных колонн, труб и т.д.
Результаты расчетов могут быть представлены в виде отдельных таблиц или графиков (рисунок 3) для каждого аппарата или свойств любого потока, либо в виде комплексного отчета, генерируемого пользователем, или диаграммы процесса в соответствующем третьем основном режиме работы пакета моделирующей программы.
В основном режиме «Диаграмма процесса» на изображении принципиальной технологической схемы производства также можно представить некоторые рассчитанные результаты свойств всех потоков и всех аппаратов.
Отметим также, что важными требованиями, предъявляемыми к современным программам моделирования (симуляторам) являются:
- возможность создания пользователем собственного изображения единиц оборудования (аппаратов) технологической схемы;
- наличие возможности включения в программный пакет собственных разработок, в частности, алгоритмов расчета физико-химических свойств многокомпонентных смесей и алгоритмов расчета единиц оборудования;
- интегрируемость программы с другими программными продуктами, прежде всего, с используемыми для монтажно-технологического проектирования, например, с AutoCAD.
Состав моделирующих программ
В настоящий момент состав моделирующих программ подчиняется требованию модульности. Во многом это связано с существованием стандарта CAPE-OPEN (Open Computer Aided Process Engineering) - специально разработанного стандарта в системе компьютеризированного моделирования технологического производства, предназначенного для согласования между собой компонентов универсальных моделирующих программ различных разработчиков. Он основывается на общепризнанных в программировании технологиях СОМ и CORBA. Непосредственно сам стандарт CAPE-OPEN является открытым, мультиплатформенным, унифицированным и бесплатно распространяемым.
Проект CAPE-OPEN начал свое развитие в 1997 году, а в 1999 году вышла первая версия стандарта. Основная цель, преследуемая его разработчиками, заключалась в обеспечении взаимодействия моделирующих программ разных производителей и, возможно в дальнейшем, распределенных на различных ЭВМ. Упрощенная, типичная схема универсальной моделирующей программы, компоненты которой созданы в соответствии со стандартом CAPE-OPEN
Следует отметить, что в настоящее время к проекту CAPE-OPEN присоединились и в той либо иной мере его поддерживают следующие производители программного обеспечения: ANSYS, Aspen Technology (Aspen Plus, HYSYS), Heat Transfer Research Inc. (HTRI), SimSci-Esscor (PRO/II), Virtual Materials Group (VMGSim. VMGThermo) и многие другие.
Большинство систем моделирования включает набор следующих основных подсистем, обеспечивающих решение задачи моделирования химико-технологических процессов:
- набор термодинамических данных по чистым компонентам (база данных) и средства, позволяющие выбирать определенные компоненты для описания качественного состава рабочих смесей;
- средства представления свойств природных углеводородных смесей, главным образом - нефтей и газоконденсатов, в виде, приемлемом для описания качественного состава рабочих смесей, по данным лабораторного анализа;
- различные методы расчета термодинамических свойств, таких как коэффициент фазового равновесия, энтальпия, энтропия, плотность, растворимость газов и твердых веществ в жидкостях и фугитивность паров;
- набор моделей для расчета отдельных элементов технологических схем процессов;
- средства для формирования технологических схем из отдельных элементов;
- средства для расчета технологических схем, состоящих из большого числа элементов, определенным образом соединенных между собой.
Термодинамические данные по чистым компонентам
Эти данные необходимы для расчета термодинамических свойств, таких как коэффициент фазового равновесия, энтальпия, энтропия, плотность, растворимость газов и твердых веществ в жидкостях и фугитивность паров. Они включают:
- критические параметры и фактор ацентричности;
- молекулярная масса;
- плотность в точке кипения или при стандартных условиях;
- температура кипения при атмосферном давлении;
- константы для расчета идеально-газовой теплоемкости или идеально-газовой энтальпии, энергии Гиббса, теплоты образования и сгорания, вязкости, поверхностного натяжения и т.п.
Обычно, моделирующие системы имеют встроенные базы данных свойств чистых компонентов. Число чистых компонентов обычно превышает 1000, что дает возможность использовать программу практически для любых случаев. На практике, при решении задач, характерных для газовой и нефтяной промышленности, используются не более 50 компонентов.
Средства представления и анализа свойств нефтей и газовых конденсатов
Эти средства необходимы, чтобы на основе данных лабораторных исследований свойств нефтей, газоконденсатов и нефтепродуктов получить необходимые данные для адекватного представления этих смесей в моделирующей системе. Потоки углеводородов могут быть определены (заданы) с помощью лабораторных данных разгонки (рисунок 6). Обычно эти данные состоят из собственно данных разгонки (НТК, ASTM D86, ASTM D1160 или ASTM D2887), данных по удельному весу (средний удельный вес и, возможно, кривая удельного веса) и, если возможно, данных по молекулярному весу, содержанию легких компонентов, а также данных по специальным товарным свойствам, таким как температура застывания и содержание серы. Эта информация используется для генерации набора дискретных псевдокомпонентов, которые потом применяются для представления состава каждого потока, характеризуемого кривой разгонки.
Методы расчета термодинамических свойств
Обычно моделирующая система включает различные методы расчета термодинамических свойств, таких как коэффициент фазового равновесия, энтальпия, энтропия, плотность, растворимость газов и твердых веществ в жидкостях и фугитивность паров. Данные методы включают в себя:
- обобщенные корреляции, такие как метод расчета коэффициентов фазового равновесия Чао-Сидера и метод расчета плотности жидкости API;
- уравнения состояния, такие как метод расчета Соава-Редлиха-Квонга для коэффициента фазового равновесия, энтальпий, энтропий и плотностей;
- методы коэффициентов активности жидкости, такие как метод NRTL (Non-Random Two-Liquid - неслучайное двужидкостное) для расчета коэффициента фазового равновесия;
- методы фугитивности паров, такие как метод Хайдена-О'Коннела для димеризую- щихся веществ;
- специальные методы расчета свойств специфических систем компонентов, таких как спирты, амины, гликоли и системы кислой воды.
Наиболее часто для моделирования процессов обработки природного газа и нефти используются уравнения состояния Пенга-Робинсона и Соава-Редлиха-Квонга и их модификации. Эти методы позволяют решить большую часть технологических проблем, возникающих при моделировании задач нефтегазопереработки.
Средства моделирования процессов
От состава средств моделирования отдельных процессов зависят функциональные возможности всей моделирующей системы. Как правило, все моделирующие системы включают средства для моделирования следующего набора процессов:
- сепарация газа и жидкости (двух несмешивающихся жидкостей);
- однократное испарение и конденсация;
- дросселирование;
- адиабатическое сжатие и расширение в компрессорах и детандерах;
- теплообмен двух потоков;
- нагрев или охлаждение потока;
- ветвление и смешение потоков;
- процессы в дистилляционных колоннах с возможностью подачи и отбора боковых материальных и тепловых потоков:
а) абсорберы;
б) конденсационные (укрепляющие) колонны;
в) отпарные (исчерпывающие) колонны;
г) дистилляционные колонны.
Все программы позволяют моделировать сложные дистилляционные системы со стрип- пингами, боковыми орошениями, подогревателями и т.д., т.е. решать наиболее сложные задачи первичной переработки нефти. Большинство задач дистилляции применительно к процессам переработки природного газа и конденсата, имеющимся на действующих производствах, с помощью рассматриваемых пакетов решаются успешно и с высокой скоростью.
Такого набора процессов достаточно для моделирования основного круга задач газопереработки. Системы моделирования могут содержать также средства для моделирования процессов, расширяющих сферу их использования на химическую и нефтехимическую промышленность:
- теплообмен в многопоточных теплообменниках;
- химические процессы в реакторах (в т.ч. стехиометрический, с минимизацией энергии Гиббса, равновесный, полного вытеснения и смешения);
- процессы в экстракторах жидкость-жидкость;
- процессы с твердой фазой (кристаллизаторы, центрифуги, фильтры, сушилкии Т.д.).
Средства построения технологических схем из отдельных элементов
По способу построения технологических схем из отдельных элементов моделирующие программы можно разделить на системы с графическим интерфейсом и системы с табличным кодированием. Первые позволяют формировать схемы непосредственно на экране компьютера, выбирая элементы из списка и соединяя их в определенном порядке (рисунок 7). Табличное кодирование предусматривает последовательный выбор элементов и назначение входным и выходным потокам адресов из общего списка потоков моделируемой схемы. Естественно, первый способ наиболее удобен.
Средства расчета технологических схем
Любая задача моделирования эквивалентна большой системе нелинейных одновременно решаемых уравнений. Эта система включает расчет всех необходимых термодинамических свойств для всех потоков, расходов и составов с применением выбранных моделей расчета свойств и процессов. В принципе, возможно решение всех этих уравнений одновременно, но в моделирующих системах обычно используется другой подход: каждый элемент схемы решается с применением наиболее эффективных алгоритмов, разработанных для каждого случая.
При расчете системы взаимосвязанных аппаратов последовательность расчета элементов определяется автоматически (или может быть задана пользователем). При наличии рециклов создается итерационная схема, в которой рецикловые потоки разрываются и создается последовательность сходящихся оценочных значений. Эти значения получаются замещением величин, рассчитанных при предыдущем просчете схемы (Метод Простого Замещения) или путем применения специальных методов ускорения расчета рециклов - Вегштейна (Wegstein) и Бройдена (Broyden).
Динамическое моделирование
По изменению параметров модели по времени моделирующие программы можно разделить на системы, поддерживающие статическое и динамическое моделирование (рисунок 8). При статическом моделировании соотношение параметров происходит до определенного момента времени. В случае динамического моделирования параметры модели претерпевают непрерывные изменения во времени. Возможность проводить расчеты в динамическом режиме позволяет гораздо лучше понять сущность моделируемых процессов. Можно собрать и испытать схему регулирования, исследовать пусковые режимы, получить представление о реально работающем процессе и поведении объекта в нештатных ситуациях, о влиянии изменения рабочих параметров на качество продуктов.
Этапы работы моделирующей программы
Моделирование химико-технологического процесса с использованием моделирующей программы включает в себя девять основных этапов, для выполнения которых используются различные программные модули:
- создание нового задания;
- выбор единиц измерения;
- построение технологической схемы (рисунки 1, 7, 8);
- выбор компонентов (рисунок 11);
- выбор термодинамических моделей (рисунок 13);
- задание параметров потоков питания (рисунок 14);
- задание параметров единиц оборудования (рисунок 15);
- запуск программы компьютерного моделирования (рисунки 16, 18);
- просмотр и печать результатов (рисунки 19-21). Создание нового задания
Задается имя папки задания, куда будут помещены все файлы, относящиеся к данному заданию.
Выбор единиц измерения
Обычно может быть выбран один из четырех стандартных вариантов системы измерения физических величин:
- СИ;
- модифицированная СИ;
- метрическая система;
- британская система.
Возможно реализовать любую комбинацию этих систем измерений. Для российских пользователей наиболее удобной является модифицированная система СИ. Выбранная система измерения физических величин распространяется на все задание. При этом в процессе работы для отдельных единиц оборудования (аппаратов) и потоков она может быть изменена, а затем восстановлена в первоначальном виде.
Построение технологической схемы
Технологическая схема химического производства обычно изображается с использованием стандартных пиктограмм единиц оборудования (аппаратов) и соединяющих их линий - потоков (рисунки 1, 7, 8). В моделирующую программу обычно включены около пятидесяти пиктограмм аппаратов, и каждой пиктограмме единицы оборудования соответствует алгоритм пове- рочно-оценочного и/или проектного расчета аппарата. Все пиктограммы аппаратов имеют имя, соответствующее реализованному алгоритму расчета, и несколько вариантов изображений, из которых пользователь может сделать подходящий выбор. Если предлагаемые пиктограммы аппаратов не устраивают пользователя, он с помощью специального графического драйвера, встроенного в программу, может создать собственное изображение аппарата или аппаратов.
Модуль, позволяющий создавать изображения технологических схем химических производств, является одним из трех основных модулей моделирующей программы.
Выбор компонентов
В моделирующую программу встроена фактографическая база данных (БД) по свойствам индивидуальных веществ, необходимых для расчета технологических схем нефтехимических производств. В БД компонентов представлены до 80 свойств-констант и свойств-зависимостей более чем для 2500 индивидуальных веществ. Для свойств-зависимостей приводятся вид и коэффициенты уравнений, описывающих эти зависимости, как, например, для уравнения Антуана, описывающего зависимость давления насыщенного пара индивидуального вещества от температуры.
Выбор компонентов выполняется либо по номеру в БД, либо по брутто-формуле химического соединения, либо по названию вещества (рисунок 11). Включение вещества в список компонентов технологической схемы производства означает, что все его свойства могут быть использованы моделирующей программой в процессе выполнения расчетов. При отсутствии вещества в БД его свойства в программе либо могут быть рассчитаны по структурным составляющим молекулы (в основном, для органических веществ), либо в базу данных могут быть введены пользовательские данные о свойствах вещества.
Следует отметить, что для расчетов свойств электролитов и неорганических молекул в БД включены и свойства ионов - анионов и катионов. Компонентами многокомпонентной смеси в случае таких расчетов в соответствии с теорией электролитов могут быть не только молекулы, но и анионы и катионы слабых и сильных электролитов.
В программу также обычно включен модуль определения свойств «псевдокомпонентов» для непрерывных нефтяных смесей, позволяющий решать задачу моделирования нефтяных ректификационных колонн по экспериментальным данным о кривой разгонки.
Выбор термодинамических моделей
На этом этапе с использованием специальных модулей рассчитываются следующие свойства многокомпонентной смеси:
- равновесие пар (газ)-жидкость-твердое вещество и пар (газ)-жидкость-жидкость- твердое вещество;
- энтальпия системы, желательно с учетом теплоты смешения жидкости;
- плотность и поверхностное натяжение жидкости;
- вязкость и жидкости и пара;
AspenONE
Пакет программ AspenONE V7 (текущая версия - 7.3) предназначен для повышения эффективности производства и управления цепочками поставок, а также проектирования и моделирования технологических процессов. Отметим в составе пакета и более подробно рассмотрим два продукта для моделирования стационарных процессов: Aspen HYSYS и Aspen Plus.
Aspen HYSYS
Aspen HYSYS представляет собой программный пакет, предназначенный для моделирования в стационарном режиме, проектирования химико-технологических производств, контроля производительности оборудования, оптимизации и бизнес-планирования в области добычи и переработки углеводородов и нефтехимии. Программа с одинаковым успехом работает в проектных и инжиниринговых фирмах, в ПКО заводов, в научно-исследовательских институтах и на заводских установках. На сегодняшний день инженеры и технологи используют HYSYS как средство построения стационарных моделей при проектировании технологических процессов, для мониторинга состояния оборудования и выявления неисправностей, для оптимизации технологических режимов, бизнес - планирования и управления активами.
Ключевыми особенностями HYSYS являются:
- Удобный графический интерфейс (PFD - Process Flowsheet Diagram). В окне программы в удобном для пользователя виде изображается схема технологического процесса. В программу включены возможности копирования, вырезания, вставки объектов, а также соединения объектов с помощью мыши. При построении больших схем несколько объектов можно объединить в отдельную подсхему.
- Точные термодинамические модели. Использование термодинамических моделей HYSYS позволяет рассчитать физические свойства, транспортные свойства, фазовое равновесие с гарантированно высокой точностью. Программа содержит обширную базу данных с возможностью добавления пользовательских компонентов (наличие более 20 различных методов расчета термодинамических и физических свойств; более 2000 библиотечных компонентов, более 16000 пар бинарных коэффициентов).
- Открытая архитектура. HYSYS позволяет создавать пользовательские термодинамические и кинетические модели, а также модели единиц оборудования с помощью встроенного языка программирования (аналога Visual Basic). Возможно подключать и использовать совместно с программой HYSYS собственные программы (созданные в среде Visual Basic, С++, Excel), расширяя ее стандартные возможности и создавая интегрированные системы технологических расчетов.
Обширная библиотека модульных операций. HYSYS включает в себя статические и динамические модели ректификационных колонн, реакторов, теплообменников, циклонов и фильтров и, кроме того, в HYSYS можно использовать логические операции. Применение этих моделей дает очень реалистичные результаты и позволяет выявлять такие ситуации, как опустошение или переполнение резервуара, обратное течения потока.
Детальный проектный и поверочный расчет теплообменников (рисунок 8). При поверочном расчете пользователь может импортировать в HYSYS подробную модель теплообменника из таких специализированных программ, как TASC+ (программа для детального конструкционного расчета кожухотрубчатых теплообменников), ACOL+ (детальный расчет воздушных холодильников), MUSE (расчет пластинчато-ребристых теплообменников). Это позволяет провести в среде HYSYS более точный расчет теплообменного оборудования.
Экономическая оценка проекта. Модели, построенные в HYSYS, могут быть экспортированы в программу Aspen Icarus Process Evaluator или Aspen Icarus Project Manager с целью экономической оценки проекта. Aspen Icarus предназначен для оценки стоимости основного и дополнительного оборудования отдельных элементов схемы и всей установки в целом.
Передача данных в конструкторскую программу. Модели могут быть экспортированы из HYSYS в Aspen Zyqad для дальнейшего использования в конструкторских программах (например, в AutoCAD). Применение Aspen Zyqad позволяет повысить качество и эффективность инженерных расчетов и сократить время на реализацию проекта.
HYSYS имеет следующие встроенные модули:
- Модуль HYSYS Data Rec позволяет согласовывать данные модели и реальной установки для контроля рабочих характеристик оборудования и on-line оптимизации.
- HYSYS OLI Interface - интерфейс к программе расчета растворов электролитов, разработанной компанией OLI Systems Inc. Добавление данного модуля позволяет расширить базу данных по термодинамическим свойствам, включив в нее свойства более 3000 органических и неорганических электролитов.
Модуль HYSYS Optimizer работает на основе метода последовательного квадратичного программирования (SQP). SQP метод является одним из самых современных и эффективных методов оптимизации. Он применяется как для оптимизации в стационарном режиме при проектировании (offline оптимизация), так и для оптимизации работы реальной установки (online оптимизация).
Дополнительные модули расширяют стандартные возможности HYSYS. Благодаря открытой архитектуре HYSYS в качестве дополнительных модулей выступают как собственные программы AspenTech, так и программы компаний-партнеров AspenTech. Дополнительные модули позволяют настроить HYSYS с учетом специфики конкретного производства. HYSYS может быть оснащен следующими дополнительными модулями (подробнее рассмотрены далее):
...Подобные документы
Потери легких фракций нефти, малые и большие "дыхания" резервуаров. Устройства для борьбы с потерями нефтепродуктов. Хранение нефтепродуктов под слоем газа. Улавливание паров и нефтепродуктов с помощью эжектора. Снижение температуры газового пространства.
презентация [413,2 K], добавлен 26.06.2014Основы процесса ректификации. Физико-химические свойства нефти и составляющих ее фракций. Выбор варианта переработки нефти. Расчет материального баланса и температурного режима установки. Определение теплового баланса вакуумной колонны и теплообменника.
курсовая работа [127,6 K], добавлен 09.03.2012Виды нефтяных фракций (светлые дистилляты, мазут). Условные наименования нефтяных фракций. Направления переработки нефти. Классификация товарных нефтепродуктов, их использование как сырья. Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателей.
презентация [69,3 K], добавлен 26.06.2014Кривая истинных температур кипения нефти и материальный баланс установки первичной переработки нефти. Потенциальное содержание фракций в Васильевской нефти. Характеристика бензина первичной переработки нефти, термического и каталитического крекинга.
лабораторная работа [98,4 K], добавлен 14.11.2010Способы регулирования температурного режима по высоте колонны первичной переработки нефти. Схема работы парциального конденсатора и циркуляционного неиспаряющегося орошения. Варианты подачи орошения в сложной ректификационной колонне по переработке нефти.
презентация [1,8 M], добавлен 26.06.2014Характеристика нефти, фракций и их применение. Выбор и обоснование поточной схемы глубокой переработки нефти. Расчет материального баланса установки гидроочистки дизельного топлива. Расчет теплообменников разогрева сырья, реакторного блока, сепараторов.
курсовая работа [178,7 K], добавлен 07.11.2013Переработка нефти и её фракций для получения моторных топлив, химического сырья. Общая характеристика процесса крекинга нефти и природного газа: история появления, оборудование. Виды нефтепеработки: каталитический и термический крекинг, катализаторы.
курсовая работа [587,5 K], добавлен 05.01.2014Первичная и вторичная перегонка нефти. Особенности перегонки с постепенным и многократным испарением. Принцип работы дефлегматора. Перегонка в присутствии испаряющего агента, который вводят в низ колонны для создания требуемого парового орошения фракций.
презентация [593,0 K], добавлен 26.06.2014Физико-химические основы процесса каталитического крекинга. Дистиллятное сырье для современных промышленных установок каталитического крекинга. Методы исследования низкотемпературных свойств дизельных фракций. Процесс удаления из топлива парафина.
курсовая работа [375,4 K], добавлен 16.12.2015Поточная схема переработки нефти по топливному варианту. Назначение установок АВТ, их принципиальная схема, сырье и получаемая продукция. Гидрогенизационные процессы переработки нефтяных фракций. Вспомогательные производства нефтеперерабатывающего завода.
отчет по практике [475,9 K], добавлен 22.08.2012Технологический расчет основной нефтеперегонной колонны. Определение геометрических размеров колонны. Расчет теплового баланса. Температурный режим колонны, вывода боковых погонов. Принципиальная схема блока атмосферной перегонки мортымьинской нефти.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 23.08.2015Современные процессы переработки нефти. Выбор и обоснование метода производства; технологическая схема, режим атмосферной перегонки двукратного испарения: физико-химические основы, характеристика сырья. Расчёт колонны вторичной перегонки бензина К-5.
курсовая работа [893,5 K], добавлен 13.02.2011Технологические и конструкторские расчеты основных параметров ректификационной колонны: составление материального баланса, расчет давления в колонне; построение диаграммы фазового равновесия. Определение линейной скорости паров, тепловой баланс колонны.
курсовая работа [330,8 K], добавлен 06.03.2013Формирование нефтяных смесей с целью увеличения отбора целевых фракций. Получение масляных дистиллятов с улучшенными характеристиками на основе оптимизации смешения нефтей. Графоаналитические методы обеспечения полного использования потенциала сырья.
статья [484,6 K], добавлен 25.03.2015Технология плавки, расчет ее материального и теплового баланса. Режим дутья в кислородном конверторе. Раскисление стали присадками ферромарганца и ферросилиция. Расход раскислителей. Выход стали после легирования феррохромом. Параметры шлакового режима.
курсовая работа [68,8 K], добавлен 06.04.2015Состав скважинной продукции. Принципиальная схема сбора и подготовки нефти на промысле. Содержание легких фракций в нефти до и после стабилизации. Принципиальные схемы одноступенчатой и двухколонной установок стабилизации нефти, особенности их работы.
презентация [2,5 M], добавлен 26.06.2014Расчет материального и теплового баланса процесса коксования. Расчет гидравлического сопротивления отопительной системы и гидростатических подпоров. Определение температуры поверхности участков коксовой печи. Теплоты сгорания чистых компонентов топлива.
курсовая работа [154,4 K], добавлен 25.12.2013Разработка функциональной и структурной схемы автоматизированной системы управления процессом атмосферной перегонки нефти. Разработка соединений и подключений. Программно-математическое обеспечение системы. Расчет экономического эффекта от внедрения АСУ.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 11.08.2011Сущность ректификации как диффузионного процесса разделения жидких смесей. Построение зависимости давления насыщенных паров от температуры, энтальпийная диаграмма. Расчет материального и теплового баланса колонны, профиля концентраций и нагрузок.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.06.2010Оборудование наземных резервуаров. Расчет потерь нефтепродукта из резервуара от "больших" и "малых дыханий". Сокращение потерь нефтепродукта от испарения. Применение дисков-отражателей, газоуравнительных систем, систем улавливания легких фракций.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 06.08.2013
