Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2013 » Октябрь » 23
От эффективности работы технологического оборудования во
многом зависит качество и объем выпускаемой продукции, а также
безопасность производственного процесса. В этой связи современные
технологии переработки углеводородного сырья в сочетании с высоко-
эффективным аппаратурным обеспечением создают предпосылки для
получения высококачественных продуктов и материалов.
Технологическое оборудование современного нефтегазоперераба-
тывающего предприятия представляет собой совокупность аппаратов,
машин и вспомогательных устройств, предназначенных для осущест-
вления основного технологического процесса и выполнения других
функций, связанных с подготовкой, перемещением и иным воздей-
ствием на исходные, промежуточные, вспомогательные и конечные
продукты.
Аппараты предназначены для осуществления в них физических,
Нефтяной кокс представляет собой твердый порис-
тый черного цвета продукт глубокого уплотнения нефтяных остатков.
По способу получения их подразделяют на коксы замедленного коксо-
вания и коксы, получаемые коксованием в периодических кубах кре-
кинговых или пиролизных остаточных продуктов переработки нефти.
Кокс широко применяют в различных областях народного хозяйства:
цветная и черная металлургия, химическая промышленность, произ-
водство карбидов, синтетических алмазов, ядерная энергетика, авиа-
ционная и ракетная техника, электро- и радиотехника и др.
Коксы замедленного коксования подразделяют на марки в зависимос-
ти от размеров кусков: К3-25 – кокс с размером кусков свыше 25 мм,
К3-8 – от 8 до 25 мм К3-0 – менее 8 мм. Коксы, получаемые коксованием
в кубах, подразделяются на марки в зависимости от исходного сырь
...
Читать дальше »
Битумы. Битумы являются с давних пор одним из наиболее из-
вестных инженерно-строительных материалов. Их адгезионные и ги-
дрофобные свойства использовались уже на заре цивилизации. В на-
стоящее время области использования битумов чрезвычайно широки:
дорожное строительство, изготовление кровельных материалов, строи-
тельство зданий и сооружений, для изоляции трубопроводов, приме-
нение в лакокрасочной и кабельной промышленности, для заливочных
аккумуляторных мастик и др.
Изготовляют их из окисленных продуктов прямой перегонки нефти
и компаундированных окисленных и неокисленных продуктов, полу-
чаемых при прямой перегонке нефти и экстракционном разделении
нефтепродуктов (асфальты деасфальтизации, экстракты селективной
очистки).
78
Битумы принято классифицировать по назначению на дорожные,
Компрессорные масла предназначены для смазки различных узлов
и деталей (цилиндров, клапанов и др.) компрессорных машин, а так-
же для создания уплотнительной группы. Требования к качеству ком-
прессорных масел примерно аналогичны требованиям, предъявляемым
76
к качеству моторных масел. Для смазки компрессоров используют неф-
тяные масла (см. табл. 1.15), различающиеся по вязкости и области
применения.
Электроизоляционные масла , к которым относятся трансформа-
торные, конденсаторные и кабельные, представляют собой специфичес-
кую группу несмазочных масел, являются жидкими диэлектриками.
Основным их назначением является изоляция токонесущих частей
электрообуродования, гашение электродуги в выключателях, а также
отвод тепла.
В наибольших количествах и ассортименте производят трансфор-
Индустриальные масла . Доля индустриальных масел в общем объ-
еме производства смазочных масел в бывшем СССР превышает 30 %.
Их ассортимент велик и насчитывает более 90 наименований. В марках
всех индустриальных масел цифра показывает значение кинематичес-
кой вязкости при 50 °С. В зависимости от области применения они
подразделяются на 2 группы – общего и специального назначения.
Индустриальные масла общего назначения (табл. 1.14) служат для
смазывания наиболее широко распространенных узлов и механизмов
оборудования различных отраслей промышленности. Представляют со-
бой очищенные дистиллятные и остаточные масла или их смесь. Масла
серии «И» не содержат в своем составе присадок, а серии «ИГП» со-
держат антиокислительную, противоизносную, противокоррозионную
и противопенную присадки. Индустриальные масла специального на-
...
Читать дальше »
.Трансмиссионные масла ис-
пользуются для смазки агрегатов трансмиссий транспортных машин
и промышленных редукторов.
Агрегаты трансмиссий транспортных машин предназначены для
передачи мощности от двигателя к движителю (колесу, гусенице,
гребному валу и т. д.). Они подразделяются на механические и гидрав-
лические. Механическая трансмиссия состоит обычно из сцепления,
коробки передач, карданной передачи и ведущего моста. На автомоби-
лях повышенной проходимости (с двумя или более ведущими мостами)
в трансмиссию дополнительно включают раздаточные коробки и короб-
ки отбора мощности. К числу основных агрегатов механических транс-
миссий различных типов (цилиндрических, конических, червячных,
гипоидных и др.), смазываемых маслом, относятся коробка передач,
ведущий мост, коробка отбора мощности и раздаточная коробка.<
...
Читать дальше »
Моторные масла предназначены, как уже отмеча-
лось, для смазки двигателей различных систем. Доля их в общем объеме
производства масел составляет: в мире 50 %, в бывшем СССР – 60 %.
Стремление форсировать ДВС значительно повысило требования
к качеству моторных масел, работающих на высокотемпературном ре-
жиме.
Отечественные товарные моторные масла в соответствии с ГОСТ
17479–72 обозначаются при маркировке буквой М с указанием класса
вязкости (по значению ν100) и группы по эксплуатационным свойствам
буквами А, Б, В, Г, Д и Е с индексом 1 или 2, означающим примени-
мость их соответственно к бензиновым или дизельным двигателям.
В зависимости от жесткости (форсированности) работы ДВС масла
дифференцируют на следующие группы: А – для нефорсированных
двигателей, Б – малофорсированных, В – среднефорсированных,
...
Читать дальше »
Вязкость и вязкостно-температурные свойства масел зависят
от их фракционного и химического состава. С повышением темпера-
туры кипения масел их вязкость возрастает. Остаточные масла более
вязкие, чем дистиллятные. Парафиновые углеводороды нормального
строения характеризуются наименьшей вязкостью. С разветвлением
цепи их вязкость возрастает. Циклические углеводороды значительно
более вязкие, чем парафиновые. При одинаковой структуре вязкость
нафтенов выше, чем аренов. Наибольшую вязкость имеют смолисто-
асфальтеновые вещества. Важнейшей характеристикой масел является
изменение их вязкости с температурой.
Чем более полога температурная кривая вязкости, тем выше значе-
ние ИВ и более качественно масло (современные масла должны иметь
ИВ не менее 90). Индекс вязкости, наряду с температурой застыва-
Смазочные масла, применяемые практически во всех областях тех-
ники, в зависимости от назначения выполняют следующие основные
функции: уменьшают коэффициент трения между трущимися поверх-
ностями, снижают интенсивность изнашивания, защищают металлы
от коррозии, охлаждают трущиеся детали, уплотняют зазоры между
сопряженными деталями, удаляют с трущихся поверхностей продукты
изнашивания. Несмазочные масла служат рабочими жидкостями в гид-
68
равлических передачах, электроизоляционной средой в трансформато-
рах, конденсаторах, кабелях, масляных выключателях, используются
для приготовления смазок, присадок и т. п.
В товарном ассортименте более 400 марок масел различного на-
значения, однако широко распространено лишь ограниченное число
марок.
По источнику сырья масла подразделяются на дистиллятные, полу-
В нашей стране котельные топлива являются наиболее массовым
нефтепродуктом. Однако в связи с интенсивной газификацией котель-
ных установок или переводом их на твердые виды топлива производ-
ство котельных топлив будет непрерывно сокращаться.
Паротурбинные установки эксплуатируются в различных облас-
тях техники, на электростанциях, морских и речных судах, в железно-
дорожном транспорте, в насосных и т. д. Топлива для топок судовых
и стационарных котельных установок, а также для промышленных пе-
чей (мартеновских и других) получают смешением тяжелых фракций
и нефтяных остатков, а также остатков переработки углей и сланцев.
Наиболее широко применяют котельные топлива нефтяного происхож-
дения. Качество котельных топлив нормируется следующими показа-
телями: вязкость – показатель, позволяющий определить мероприятия,
Газотурбинные двигатели (ГТД) обладают рядом преимуществ перед
поршневыми: малые габариты и меньшая масса на единицу мощности, быс-
трый запуск и простота управления, малая потребность в охлаждающей
воде, высокая надежность, возможность работать на дешевых нефтяных
топливах, а также на топливах любого вида (газообразном, жидком и да-
же пылевидном твердом). Эти достоинства ГТД обусловили достаточно
широкое их использование в различных отраслях народного хозяйства,
преимущественно в энергетике (на стационарных и передвижных элек-
трических, газо- и нефтеперекачивающих станциях) и некоторых видах
транспорта (речных и морских судах, железнодорожных локомотивах).
Главный недостаток ГТД – сравнительно низкий КПД: 24…27 % против
40 % у дизеля. КПД стационарных ГТД можно повысить, если использо-
В современной гражданской и военной авиации широкое примене-
ние получили воздушно-реактивные двигатели (ВРД), работающие на
жидком углеводородном топливе. Это обусловлено достаточно широ-
кими ресурсами нефтяных углеводородных топлив, их сравнительно
невысокой стоимостью, высокими энергетическими показателями
и рядом других достоинств.
Применение ВРД, являющегося одновременно движителем само-
лета без сложных механических передаточных и ходовых устройств,
позволяет при относительно небольшой массе создать большую тягу,
причем в отличие от поршневых двигателей с пропеллером сила тяги
ВРД не только не снижается с увеличением высоты и скорости полета,
наоборот, даже возрастает.
Совершенствование ВРД и реактивных самолетов всегда было на-
правлено на дальнейшее увеличение высоты и скоростей полета, повыше-
По сравнению с автобензинами, дизель-
ные топлива характеризуются значительно меньшей пожароопасностью.
Это достоинство является решающим при выборе типа двигателя для
установки на том или ином виде техники. Например, из-за меньшей по-
жароопасности топлива дизели используют на судах речного и морско-
го флота, комбайнах, подводных лодках, на танках, бронетранспортерах
и т. д. Пожароопасность дизельных топлив оценивают по температуре
вспышки в закрытом тигле. Для всех марок быстроходных дизельных
56
топлив она нормируется не ниже 30…35 °С. Для топлив, предназначен-
ных к применению на кораблях, температура вспышки должна быть не
ниже 61 °С, а в особо опасных условиях, например в подводных лодках, –
не ниже 90 °С.
В зависимости от условий применения в соответствии с ГОСТ 305–82
Коррозионная активность характеризует способность топлива
вызывать коррозию деталей двигателя, топливной аппаратуры, то-
пливопроводов, резервуаров и т. д. Она зависит, как и у бензинов, от
содержания в топливе коррозионно-агрессивных кислородных и се-
роорганических соединений: нафтеновых кислот, серы, сероводорода
и меркаптанов. Коррозионная активность дизельных топлив оценива-
ется содержанием общей серы (менее 0,2 и 0,4…0,5 % мас. для I и II вида
соответственно), меркаптановой серы (менее 0,01 % мас.), сероводорода
(отсутствие), водорастворимых кислот и щелочей (отсутствие), а также
кислотностью (менее 5 мг/КОН/460 мл) и испытанием на медной пла-
стинке (выдерживает). Для борьбы с коррозионными износами деталей
дизеля выпускают малосернистые топлива и добавляют к ним различ-
Вязкость дизельных топлив . Топливо в системе питания дизель-
ного двигателя выполняет одновременно и роль смазочного материала.
При недостаточной вязкости топлива повышается износ плунжерных
пар насоса высокого давления и игл форсунок, а также растет утечка
топлива между плунжером и гильзой насоса. Топливо слишком вязкое
будет плохо прокачиваться по системе питания, недостаточно тонко
распыливаться и неполностью сгорать. Поэтому ограничивают как
нижний, так и верхний допустимые пределы кинематической вязкости
при 20 °С (в пределах от 1,5 до 6,0 сСт.).
Низкотемпературные свойства. В отличие от бензинов в состав
дизельных топлив входят высокомолекулярные парафиновые угле-
водороды нормального строения, имеющие довольно высокие темпе-
ратуры плавления. При понижении температуры эти углеводороды
Характер процесса сгорания ди-
зельных топлив определяется кроме их воспламеняемости и полнотой
испарения. Она зависит от температуры и турбулентности движения
воздуха в цилиндре, качества распыливания и испаряемости топлива.
С улучшением качества распыливания и повышением температуры на-
грева воздуха скорость испарения впрыскиваемого топлива возраста-
ет (однако степень распыливания не должна быть чрезмерно высокой,
чтобы обеспечить необходимую дальнобойность струи). Время, кото-
рое отводится на испарение, в дизелях примерно в 10…15 раз меньше,
чем в бензиновых двигателях, и составляет 0,6…2,0 мс. Тем не менее
в дизелях используют более тяжелые топлива с худшей испаряемостью,
поскольку испарение осуществляется при высокой температуре в конце
такта сжатия воздуха.
Цетановое число – показатель воспламеняемости дизельного
топлива, численно равный процентному содержанию цетана в смеси
с α-метилнафталином, которая по самовоспламеняемости в стандарт-
ном двигателе эквивалентна испытуемому топливу.
К дизельным топливам не предъявляются столь высокие требования
по детонационной стойкости в сравнении с автобензинами. Товарные
дизельные топлива должны иметь ЦЧ в определенных оптимальных
пределах. Применение топлив с ЦЧ менее 40 приводит к жесткой работе
дизеля и ухудшению пусковых свойств топлива. Повышение ЦЧ выше
50 также нецелесообразно, так как возрастает удельный расход топлива
в результате уменьшения полноты сгорания. Цетановое число дизель-
ного топлива существенно зависит от его фракционного и химического
состава. Алканы нормального строения и олефины имеют самые высо-
Воспламеняемость характеризует способность дизельного топлива
к самовоспламенению в среде разогретого от адиабатического сжатия
в цилиндре двигателя воздуха.
Было установлено, что конструктивные и эксплуатационные фак-
торы, которые способствуют повышению температуры и давления
воздуха, быстрому и интенсивному перемешиванию его с топливом
в цилиндре двигателя, улучшают воспламеняемость и тем самым про-
цесс сгорания топлива и делают работу дизеля мягкой и экономичной.
Положительное влияние на работу дизеля оказывают:
– повышение степени сжатия;
– увеличение числа оборотов коленчатого вала;
– применение для изготовления блока цилиндров материала с низкой
теплопроводностью, например чугуна;
– применение топлив с оптимальной воспламеняемостью.
53
Работу дизеля ухудшают повышение влажности воздуха и низк
...
Читать дальше »
По частоте вращения коленчатого вала различают быстроходные
(с числом оборотов коленчатого вала более 1000 мин–1) и тихоходные
дизели. Степень быстроходности в значительной мере определяет тре-
бования к качеству топлива. Значительная часть грузовых автомобилей
и сельскохозяйственной техники в настоящее время оснащены быстро-
ходными дизелями, а суда речного и морского флота, а также стацио-
нарные силовые установки – преимущественно тихоходными.
52
По сравнению с бензиновыми дизельные двигатели имеют следую-
щие преимущества:
– на 30…35 % меньше расходуют более дешевое топливо;
– средняя температура рабочего цикла в дизеле ниже, что облегчает
его охлаждение;
– применение в дизелях более тяжелого по сравнению с бензином топ-
лива обеспечивает пожарную безопасность, облегчает его транспор-
<
...
Читать дальше »
Коррозионная активность бензинов обусловливается наличием
в них неуглеводородных примесей, в первую очередь сернистых
и кислородных соединений и водорастворимых кислот и щелочей. При
квалификационных испытаниях она оценивается кислотностью, общим
содержанием серы, содержанием меркаптановой серы, испытанием на
медной пластинке и содержанием водорастворимых кислот и щело-
чей. Из них более чувствительной и характеризующей действительную
коррозионную активность бензинов является проба на медную плас-
тинку. Содержание так называемой меркаптановой серы в товарных
бензинах не должно превышать 0,01 %. При ее большем содержании
бензины следует подвергать демеркаптанизации (щелочная экстракция
и каталитическая регенерация раствора меркаптида натрия кислородом
воздуха).
Химическая стабильность бензинов определяет способность
противостоять химическим изменениям в процессах хранения, транс-
портирования и длительной их эксплуатации. Для оценки химической
стабильности нормируют следующие показатели: содержание факти-
ческих смол и индукционный период. О химической стабильности
бензинов можно судить по содержанию в них реакционноспособных
непредельных углеводородов или по иодному и бромному числам.
47
Непредельные углеводороды, особенно диолефиновые, при хранении
в присутствии воздуха окисляются с образованием высокомолекуляр-
ных смолоподобных веществ. Наихудшей химической стабильностью
обладают бензины термодеструктивных процессов – термокрекинга,
висбрекинга, коксования и пиролиза, а наилучшей – бензины катали-
тического риформинга, алкилирования, изомеризации, гидрокрекин-
...
Читать дальше »
Она обусловливает многие важней-
шие их эксплуатационные свойства при применении в ДВС с принуди-
46
тельным воспламенением. В наибольшей степени испаряемость зависит
от фракционного состава и давления насыщенных паров бензинов.
С фракционным составом и давлением насыщенных паров бензи-
нов связаны такие эксплуатационные характеристики двигателя, как
возможность его пуска при низких температурах и склонность к об-
разованию паровых пробок в системе питания, приемистость автомо-
биля, скорость прогрева двигателя, расход горючего и другие показа-
тели. Пусковые свойства бензинов улучшаются по мере облегчения их
фракционного состава.
Применение очень легких бензинов вызывает другие эксплуатацион-
ные затруднения, как, например, образование паровых пробок в системе
Детонационная стойкость (ДС) является основным показателем
качества авиа- и автобензинов; она характеризует способность бензина
сгорать в ДВС с воспламенением от искры без детонации. Детонацией
называется особый ненормальный режим сгорания карбюраторного
топлива в двигателе, при этом только часть рабочей смеси после вос-
пламенения от искры сгорает нормально с обычной скоростью. Послед-
няя порция несгоревшей рабочей смеси, находящаяся перед фронтом
пламени, мгновенно самовоспламеняется, в результате скорость распро-
странения пламени возрастает до 1500…2000 м/с, а давление нарастает
42
не плавно, а резкими скачками. Этот резкий перепад давления создает
ударную детонационную волну, распространяющуюся со сверхзвуковой
скоростью. Удар такой волны о стенки цилиндра и ее многократное
Нефтеперерабатывающая промышленность вырабатывает исключи-
тельно большой ассортимент (более 500 наименований) газообразных,
жидких и твердых нефтепродуктов. Требования к ним весьма разно-
образны и диктуются постоянно изменяющимися условиями примене-
ния или эксплуатации того или иного конкретного нефтепродукта.
В основу классификации товарных нефтепродуктов могут быть
положены различные принципы, например, по фазовому составу или
способу их производства. Поскольку требования как к объему произ-
водства, так и к качеству товаров диктуют их потребители, то принято
классифицировать нефтепродукты по их назначению, т. е. по направ-
лению их использования в отраслях народного хозяйства.
В соответствии с этим различают следующие группы нефтепро-
дуктов:
1. Моторные топлива.
2. Энергетические топлива.
Нефтеперерабатывающая промышленность – отрасль тяжелой про-
мышленности, охватывающая переработку нефти и газовых конден-
сатов и производство высококачественных товарных нефтепродуктов:
моторных и энергетических топлив, смазочных маcел, битумов, нефтя-
ного кокса, парафинов, растворителей, элементной серы, термогазойля,
нефтехимического сырья и товаров народного потребления.
Промышленная переработка нефти и газовых конденсатов на со-
временных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) осуществляется
путем сложной многоступенчатой физической и химической пере-
работки на отдельных или комбинированных крупнотоннажных тех-
нологических процессах (установках, цехах), предназначенных для
получения различных компонентов или ассортиментов товарных неф-
тепродуктов.
Существует три основных направления переработки нефти:
Нефтеперерабатывающая промышленность – отрасль тяжелой про-
мышленности, охватывающая переработку нефти и газовых конден-
сатов и производство высококачественных товарных нефтепродуктов:
моторных и энергетических топлив, смазочных маcел, битумов, нефтя-
ного кокса, парафинов, растворителей, элементной серы, термогазойля,
нефтехимического сырья и товаров народного потребления.
Промышленная переработка нефти и газовых конденсатов на со-
временных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) осуществляется
путем сложной многоступенчатой физической и химической пере-
работки на отдельных или комбинированных крупнотоннажных тех-
нологических процессах (установках, цехах), предназначенных для
получения различных компонентов или ассортиментов товарных неф-
тепродуктов.
Существует три основных направления переработки нефти:
В нашей стране с 1991 г. действует технологическая классификация
нефтей. Нефти подразделяют по следующим показателям:
— три класса (I–III) по содержанию серы в нефти (малосернистые,
сернистые и высокосернистые), а также в бензине (н. к. – 180 °С),
в реактивном (120…240 °С) и дизельном топливе (240…350 °С);
— три типа (Т1–Т3) по потенциальному содержанию фракций, пере-
гоняющихся до 350 °С ;
— четыре группы (М1–М4) по потенциальному содержанию базовых
масел;
— четыре подгруппы (И1–И4) по качеству базовых масел, оценивае-
мому индексом вязкости;
— три вида (П1–П3) по содержанию парафинов.
Из малопарафинистых нефтей вида П1 можно получать без депара-
финизации реактивные и зимние дизельные топлива, а также дистил-
лятные базовые масла. Из парафинистых нефтей П2 без депарафини-
...
Читать дальше »
Горным бюро США предложен вариант химической классифика-
ции, в основу которого положена связь между плотностью и углево-
дородным составом легкой и тяжелой частей нефти.
Классификация, отражающая только химический состав нефти,
предложена сотрудниками Грозненского нефтяного научно-исследо-
вательского института (ГрозНИИ). За основу этой классификации при-
нято преимущественное содержание в нефти одного или нескольких
классов углеводородов. Различают 6 типов нефтей: парафиновые, па-
рафино-нафтеновые, нафтеновые, парафино-нафтено-ароматические,
нафтено-ароматические и ароматические.
В парафиновых нефтях (типа узеньской, жетыбайской) все фракции
содержат значительное количество алканов: бензиновые не менее 50 %,
а масляные – 20 % и более. Количество асфальтенов и смол исключи-
тельно мало.
На начальном этапе развития нефтяной промышленности основным
показателем качества нефти была плотность. Нефти делили на легкие
(ρ15 < 0,828), утяжеленные (ρ15 = 0,828…0,884) и тяжелые (ρ15 > 0,884).
В легких нефтях содержится больше бензиновых и керосиновых фрак-
ций и сравнительно мало серы и смол. Из этих нефтей можно выраба-
тывать смазочные масла высокого качества. Тяжелые нефти, напротив,
характеризуются высоким содержанием смолисто-асфальтеновых ве-
ществ, гетероатомных соединений и потому мало пригодны для про-
изводства масел и дают относительно малый выход топливных фрак-
ций.
Предложено множество научных классификаций нефтей (химичес-
кая, генетическая, технологическая и др.), но до сих пор нет единой
международной их классификации.
. Смолисто-асфальтеновые вещества (CAB) концентрируются
в тяжелых нефтяных остатках (ТНО) – мазутах, полугудронах, гудронах,
битумах, крекинг-остатках и др. Суммарное содержание CAB в нефтях
в зависимости от их типа и плотности колеблется от долей процентов
до 45, а в ТНО – достигает до 70 % мас. Наиболее богаты CAB молодые
нефти нафтено-ароматического и ароматического типа. Таковы нефти
Казахстана, Средней Азии, Башкирии, республики Коми и др. Парафи-
нистые нефти – марковская, доссорская, сураханская, бибиайбатская
и некоторые другие – совсем не содержат асфальтенов, а содержание
смол в них составляет менее 4 % мас.
CAB представляют собой сложную многокомпонентную исклю-
чительно полидисперсную по молекулярной массе смесь высокомо-
лекулярных углеводородов и гетеросоединений, включающих кроме
Гетероатомные соединения нефти. Гетероатомные (серо-, азот-
и кислородсодержащие) и минеральные соединения, содержащиеся во
всех нефтях, являются нежелательными компонентами, поскольку рез-
ко ухудшают качество получаемых нефтепродуктов, осложняют перера-
ботку (отравляют катализаторы, усиливают коррозию аппаратуры и т. д.)
и обусловливают необходимость применения гидрогенизационных про-
цессов. Между содержанием гетероатомных соединений и плотностью
нефтей наблюдается вполне закономерная симбатная зависимость: лег-
кие нефти с высоким содержанием светлых бедны гетеросоединениями
и, наоборот, ими богаты тяжелые нефти. В распределении их по фрак-
циям наблюдается также определенная закономерность: гетероатомные
соединения концентрируются в высококипящих фракциях и остатках.
Серосодержащие соединения. О количестве сернистых соединений
Гибридные углеводороды. В молекулах гибридных углеводородов
имеются в различных сочетаниях структурные элементы всех типов:
моно- и полициклических аренов, моно- и полициклических пяти или
26
шестикольчатых цикланов и алканов нормального и разветвленного
строения. Их условно можно подразделить на следующие 3 типа:
1) алкано-циклановые;
2) алкано-ареновые
3) алкано-циклано-ареновые.
По существу, рассмотренные выше алкилпроизводные циклоалка-
нов и аренов можно отнести к первым двум типам гибридных углево-
дородов.
Как было отмечено ранее, в бензиновых и керосиновых фракциях
идентифицированы простейшие циклано-ареновые углеводороды: ин-
дан, тетралин и их алкильные производные. Исследования группового
химического состава масляных фракций нефтей показали, что они прак-
В прямогонных (нативных) бензиновых фракциях (28…180 °С) содер-
жатся все классы углеводородов: алканы нормального и изостроения,
алкилцикланы и алкилбензолы с числом углеродных атомов от 5 до 10.
С повышением температуры выкипания узких фракций возрастает мо-
лярная масса и число теоретически возможных изомеров углеводородов.
Однако основная часть бензина состоит из сравнительно небольшого
набора углеводородов. Можно отметить нижеследующие преобладаю-
щие закономерности в распределении изомеров в нативных бензинах:
1) среди алканов преобладают 2- и 3-монометилзамещенные; диме-
тилзамещенных изоалканов меньше, при этом доля изоалканов
с четвертичным углеродным атомом незначительна; этил- и пропил-
замещенных изоалканов практически отсутствуют;
2) из алкилциклопентанов циклопентан и метилциклопентан преоб-
Ароматические углево-
дороды – арены с эмпирической формулой СnНn+2–2Ка (где Ка – число
ареновых колец) – содержатся в нефтях, как правило, в меньшем ко-
личестве (15…50 % мас.), чем алканы и циклоалканы, и представлены
гомологами бензола в бензиновых фракциях и производными поли-
циклических аренов с числом Ка до 4 и более в средних топливных
и масляных фракциях.
Распределение их по фракциям нефти различно. В легких нефтях
содержание аренов с повышением температуры кипения фракций, как
правило, снижается. Нефти средней плотности нафтенового типа ха-
рактеризуются почти равномерным распределением аренов по фракци-
ям. В тяжелых нефтях содержание их резко возрастает с повышением
температуры кипения фракций.
25
Ароматические углеводороды являются ценными компонентами
в автобензинах (с высокими октановыми числами), но нежелательными
...
Читать дальше »
Нафтеновые углеводоро-
ды – циклоалканы (цикланы) – входят в состав всех фракций нефтей,
кроме газов. В среднем в нефтях различных типов они
...
Читать дальше »
Непредель-
ные углеводороды (олефины) с общей формулой СnH2n для алкенов
и СnH2n–2 для диалкенов в нативных нефтях и природных газах обычно
...
Читать дальше »
Парафиновые углеводо-
роды – алканы СnН2n+2 – составляют значительную часть групповых
компонентов нефтей и природных газов всех месторождений. Общее
содержание их в нефтях составляет 25…35
...
Читать дальше »
Наиболее важный показатель качества нефти, определяющий выбop
метода переработки, ассортимент и эксплуатационные свойства полу-
чаемых нефтепродуктов, – химический состав и его распределение по
фракциям. В исходных (нативных) нефтях содерж
...
Читать дальше »
Элементный и фракционный состав нефти
Нефть представляет собой подвижную маслянистую горючую жид-
кость легче воды от светло-коричневого до черного цвета со специфи-
ческим запахом.
С позиций химии нефть – сложная исключительно многоком
...
Читать дальше »
Добыча нефти. Главные нефтедобывающие регионы мира – страны,
обладающие крупными ресурсами нефти. По объему добычи нефти пер-
вые места в мире занимали до 1974 г. – США, затем до 1989 г. – бывший
СССР, а с 1995 по 2000 гг. – Саудовская Аравия. Как видно из табл. 1.1,
в настоящее время Р
...
Читать дальше »
Мировые извлекаемые
запасы природного газа оцениваются в 154,9 трлн м3. Ресурсов газа при
нынешних темпах его добычи хватит на 63,1 года. По разведанным запа-
сам природного газа первое место в мире занимает Россия – 31 %. Одна
треть общемировых его запасов приходится на Ближний и Средний
...
Читать дальше »
Трудно представить современную мировую экономику без энергии,
транспорта, света, связи, радио, телевидения, вычислительной техники,
средств автоматизации, космической техники и т. д., основой развития
которых является топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Уровень
развития ТЭК отражает социальный и научно-технический прогресс
и часто определяет политику государства.
...
Читать дальше »
Основным
исходным уравнением безмоментной теории для расчета на прочность
осесимметричных оболочек вращения, нагруженных внутренним избыточным давлением,
является уравнение Лапласа. Для его нахождения рассмотрим равновесие
выделенного элемента "Э” под действием равномерно распределенного внутреннего
давления. Приложим внешние нагрузки и покажем внутренние силовые факторы, как
изображено на рисунке 3.1.12.
...
Читать дальше »
Доказано,
что в случае, когда вдоль меридиана не будет резких изменений внешней нагрузки,
толщины оболочки и ее радиусов кривизны, то можно принять, что оболочка не
подвергается изгибу, т.е. изгибающие моменты и поперечная сила равны нулю (Мx = Мy = Оy = 0), благодаря же симметрии
формы и нагрузки оболочки действие крутящих моментов Мz и поперечной силы Оx на всех гранях
исключено и тогда касательные напряжения отсутствуют.Таким образом, по граням элемента действуют только
нормальные усилия N; будем называть их соответственно меридиональными
и обозначать N = U (по меридиональным сечениям АВ и СД) и тангенциальными
(кольцевыми) N = Т (по граням АС и ВД). От них возникают нормальные напряжения,
соответственно - меридиональные sm и тангенциальные st. От
внутреннего газового давления возникают следующие внутренние силовые факторы:U–про
...
Читать дальше »
В осесимметричных оболочках, находящихся под действием внутреннего давления Р, в
самом общем случае в стенках аппаратов возникают тангенциальные σt, меридианальные σm, и радиальные σrнапряжения.Для тонкостенных аппаратов при расчете напряжений
принимали, что:- распределение тангенциальных (кольцевых)
напряжений равномерно по толщине стенки;- радиальным напряжением, максимальное
значение которого не превышают 10 МПа, т.е. σr≤Р (т.к. для тонкостенных обычно Р< 10 МПа), можно пренебречь. В этом
случае напряженное состояние материала оболочек – плоское (двухосное).Для толстостенных оболочек нельзя принимать распределение σt по толщине стенки равномерным и пренебрегать
радиальным напряжением, т.к. давление может достигать порядка 600 МПа и тогда σr =600МПа (на внутренних волокнах), что
значительно больше допускаемых напряжений и соизмеримо с σt. В этом случае напряженное состояние
материала обо
...
Читать дальше »
При расчете
оболочек вращения обычно определяют напряжения от действия внутреннего давления
и толщину стенки. При этом рассматривают бесконечно малый элемент "D”,
выделенный из оболочки двумя меридиональными и двумя кольцевыми сечениями
(рисунок 3.1.6). Рисунок 3.1.6 – Элемент оболочкиrm – радиус кривизны
меридиана; rt – радиус кривизны параллельного круга. Как известно из курса сопротивления материалов, в самом общем случае от
действия внешних нагрузок по каждой из граней могут действовать шесть внутренних
силовых факторов (ВСФ):– продольное (нормальное) усилие
(сила) Nz;– поперечные силы Qx, Qy;– изгибающие Mx, My и крутящий Mz моменты,от которых возникают нормальные s (от Mx, My, Nz) и касательные t (от Qx, Qy, Mz) напряжения. На рисунке 3.1.7 показаны внутренние
силовые факторы только по одному из сечений – меридиональному, аналогично можно
было бы изобразить в
...
Читать дальше »
При всем
разнообразии машин и аппаратов, применяемых в газонефтепереработке, их можно
представить состоящими из пластин и оболочек, соединенных друг с другом
как разъемными, так и неразъемными
соединениями.Оболочкой называется тело, два размера которого значительно
больше третьего (толщины стенки S).Оболочкой
вращенияназывается
оболочка, образованная вращением какой-либо плоской кривой вокруг оси, лежащей
в ее плоскости и на пересекающей ее (рисунок 3.1.1). Оболочку вращения
называют осесимметричной, если
она нагружена равномерно распределенными относительно оси нагрузками. В простейшем
случае примерами осесимметричных оболочек могут служить сферическая,
цилиндрическая, коническая и эллиптическая оболочки вращения, нагруженные
внутренним газовым давлением Р....
Читать дальше »
Сосуды и
аппараты, применяемые в газовой, нефтеперерабатывающей, химической,
нефтехимической, пищевой, и смежных отраслях промышленности отличаются друг от
друга конструктивным исполнением, материалом, размерами (диаметром и высотой), толщиной стенки и т.д. В зависимости
от толщины стенки сосуды и аппараты подразделяются на тонко и толстостенные.Тонкостенными
принято считать сосуды и аппараты, если толщина их стенки S не
превышает 10% внутреннего диаметра Dв. Такие сосуды и
аппараты эксплуатируются обычно при давлении не более 10 МПа.По ГОСТу
14249-89 тонкостенным называется сосуд, если:
,для обечаек и труб при Dв³ 200 ммдля обечаек и труб при Dв£ 200 ммгде c - сума
прибавок, мм.В данной
работе мы ограничимся рассмотрением тонкостенных сосудов, работающих под
действием внутреннего газового давления.Сосуды и
аппараты, применяемые в газовой, нефтеперерабатывающей, химической,
нефтехимической, пищевой, и смежных отраслях промышленности отличаются друг от
друга конструктивным
...
Читать дальше »