Lesson2 Refining GR

6/10/2014

1

Μάζεκα 2ν

Διζαγωγή ζηο διςλιζηήπιο

Τύποι διεπγαζιών

Απόζηαξη (αημοζθαιπική και ςπό κενό)

Γιύλιζη

z Σν αξγό πεηξέιαην δελ ρξεζηκνπνηείηαη σο έρεη- ύγρξνλνη θηλεηήξεο νρεκάησλ απαηηνύλ εμεηδηθεπκέλαπξντόληα θαζνξηζκέλσλ ηδηνηήησλ (πξνδηαγξαθέο)- Οη ηύπνη αξγώλ πεηξειαίσλ δηαθέξνπλ πνιύ κεηαμύ ηνπο- Λόγνη αζθαιείαο

zΓηύιηζε:- Γηαρσξηζκόο ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ κε θπζηθέοδηεξγαζίεο γηα παξαζθεπή λέσλ πξντόλησλ- Αλαβάζκηζε / εμεπγεληζκόο ελδηάκεζσλ θαη ηειηθώλπξντόλησλ- Γηακόξθσζε ηειηθνύ πξντόληνο

zΓηπιηζηήξηα- Απιά: παξαγσγή θαπζίκσλ- ύλζεηα: θαύζηκα + ρεκηθά

Τεσνολογίερ Εκμεηάλλεςζηρ και Αξιοποίηζηρ Υδπογονανθπάκων © Σηέλλα Μπεζεπγιάννη 2009 2

Κλάζμαηα Πεηπελαίος

Ελαθπά αέπια (-162..-42οC)

Υγπαέπια (-32..0οC)

Ελαθπιά νάθθα (25..130οC)

Βαπιά νάθθα (80..200οC)

Κηποζίνη (150..250οC)

Νηίζελ (250..360οC)

Ελαθπύ Αεπιέλαιο (200..320οC)

Βαπύ Αεπιέλαιο (260..400οC)

Αεπιέλαιο Κενού (400..600οC)

Αημοζθαιπικό Υπόλειμμα (>400οC)

Υπόλειμμα Κενού (600οC)


Γιεπγαζίερ Γιςλιζηηπίος

z Πξσηνγελείο ή βαζηθέο- Γηαρσξηζκόο ή κεηαηξνπή αξγνύ πεηξειαίνπ ζεπξντόληα

- Αλαβάζκηζε / εμεπγεληζκόο πξντόλησλ

- Γηεξγαζίεο θπζηθέο ή κεηαηξνπήο�Απόζηαμε, ππξόιπζε θηι

zΓεπηεξνγελήο ή ηειηθέο- Δμεπγεληζκόο πξώησλ πιώλ γηα λα πιεξνύληαη νη

πξνδηαγξαθέο ηειηθώλ πξντόλησλ�Απνπαξαθίλσζε ιηπαληηθώλ

zΓεπηεξεύνπζεο δηεξγαζίεο- Παξαζθεπή ηειηθώλ πξντόλησλ

�Αλάκημε πξντόλησλ (blending), πξνζζήθε πξνζζέησλ


Διαθξείο Τδξν/θεο C1-C4

Νάθζα Τδξνγνλν- Καηαιπηηθή

επεμεξγαζία Αλακόξθσζε

Ιζνκεξηζκόο

Πνιπκεξηζκόο

Αιθπιίσζε

Ιζνκεξίσκα

Αλακόξθσκα

Βελδίλε Πνιπκεξηζκνύ

Αιθπιίσκα

Βελδίλε Αιθπιίσζεο

Καύζηκν

Αέξην

Τγξαέξηα

Καύζηκα

Τδξνγνλν-επεμεξγαζία

Βαξύ Αεξηέιαην

Αηκνζθ.

ηήιε

Διαθξύ Αεξηέιαην Κελνύ

Βαξύ Αεξηέιαην Κελνύ

ηήιεΚελνύ

ΑλαβάζκηζεΒαξέσλ

Κιαζκάησλ

Θεξκηθή

Κεξνδίλε απεπζείαο απόζηαμεο

Νηίδει απεπζείαο απόζηαμεο

Βελδίλε θαηαιπηηθήο

Τδξνγνλν- Καηαιπηηθή ππξόιπζεο

επεμεξγαζία Ππξόιπζε Νηήδει θαηαιπηηθήο

ππξόιπζεο

Βελδίλε Τδξνγνλνππξόιπζεο

Τδξνγνλν-

ππξόιπζε Μεζαία Κιάζκαηα Τδξνγνλνππξόιπζεο

Καύζηκν Αέξην θαη Βελδίλε

Θεξκηθήο Καηεξγαζίαο

ΔπεμεξγαζίαΛηπαληηθώλ

Αεξνπνξίαο

Νηήδει

Ακόιπβδε

Βελδίλε

Καύζηκα

Θέξκαλζεο

Ληπαληηθά Έιαηα

Κσθ

Καηεξγαζία Άζθαιηνη


Γιεπγαζίερ Παπαγωγήρ Υγπών Καςζίμων

Φπζηθέο δηεξγαζίεο- Γηαρσξηζκόο αξγνύ πεηξειαίνπ ζε ελδηάκεζα πξντόληαζηαζεξώλ ηδηνηήησλ (ππθλόηεηα, θακπύιε απόζηαμεο)

- Αθαιάησζε, Αηκνζθαηξηθή απόζηαμε, απόζηαμε ππόθελό

Γηεξγαζίεο κεηαηξνπήο- Μεηαηξνπή ησλ αξρηθώλ κνξίσλ

�Γηάζπαζε κεγάισλ κνξίσλ, θνξεζκόο αθόξεζησλ δεζκώλ,

ηζνκεξίσζε, απνκάθξπλζε S, N, κεηάιισλ

- Καηαιπηηθή ππξόιπζε, πδξνγνλναπνζείσζε, αιθπιίσζε

- Γηεξγαζίεο ζεξκηθέο ή/θαη θαηαιπηηθέο


6/10/2014

2

Βεληίωζη Πποϊόνηων από Γιεπγαζίερ

Πηγή: Σηούπναρ Σ., Λόηρ Δ. και Εαννίκορ Φ., Σημειώζειρ Τεσνολογίαρ Καςζίμων και Λιπανηικών, 2002


Αθαλάηωζη

Αθαλάηωζη (Desalting)

z Πξώηε δηεξγαζία επεμεξγαζίαο ηνπ αξγνύ

πεηξειαίνπ

zΑπνκάθξπλζε αιάησλ από ην αξγό πεηξέιαην- Ύπαξμε ζαιαζζηλνύ λεξνύ (NaCl)

zΘέξκαλζε αξγνύ πεηξειαίνπ θαη πξνζζήθε

απνγαιαθησκαηνπνηεηή

zΑπνκάθξπλζε αιάησλ ζε ειεθηξνζηαηηθό

αθαιαησηή- Αλάπηπμε ηζρπξνύ ελαιιαζζόκελνπ πεδίνπ (4kV)

- πλερόκελε θίλεζε κνξίσλ λεξνύ δηαζπνύλ ην

γαιάθησκα κε ηε βνήζεηα ηνπ γαιαθηνκαηνπνηεηή θαη

δηαρσξίδνληαη ιόγσ βαξύηεηαο από ην αξγό πεηξέιαην


Γιεπγαζία Αθαλάηωζηρ

ΑπνγαιαθησκαηνπνηεηήοΑθαιαησκέλν

Δλαιιάθηεοζεξκόηεηαο

ΑξγόΠεηξέιαην

Νεξό

πξντόλ

Ηιεθηξνζηαηηθόοαθαιαησηήο

Υξεζηκνπνηεκέλνλεξό


Απόζηαξη

αημοζθαιπική και ςπό κενό

Απόζηαξη

z Φπζηθόο δηαρσξηζκόο δύν ή πεξηζζνηέξσλ

ζπζηαηηθώλ κίγκαηνο ρξεζηκνπνηώληαο ηελ

δηαθνξά ηνπ ζεκείνπ βξαζκνύ ηνπο

z ηόρνη απόζηαμεο ζε δηπιηζηήξην- Ιθαλνπνηεηηθή πνηόηεηα πξντόληνο

- Μεγηζηνπνίεζε αλάθηεζεο πξντόλησλ

- Διαρηζηνπνίεζε θαηαλάισζεο ελέξγεηαο


6/10/2014

3

TBP Πεηπελαίος & Πποϊόνηων



Βαζικέρ Απσέρ Απόζηαξηρ

z ύζηεκα δηαρσξηζκνύζπζηαηηθώλ κίγκαηνο ζύκθσλακε ην ζεκείν δέζεώο ηνπο

z Δλέξγεηα εηζέξρεηαη ζηελ

αηκνζθαηξηθή ζηήιε γηαδηαρσξηζκό:

- Διαθξηά κόξηα ηείλνπλ λαβξίζθνληαη ζηελ αέξηα θάζε

- Βαξηά κόξηα ηείλνπλ λα Τποθοδοζία

βξίζθνληαη ζηελ πγξή θάζε- Λόγσ βαξύηεηαο ε πγξή θάζε

πέθηεη πξνο ηα θάησ ελώ ε αέξηααλεβαίλεη πξνο ηα επάλσ

Q

Αέπιο

πποϊόν

Υγπό

πποϊόν


Απιθμόρ Βαθμίδων (Trays)

z Όζν απμάλεη ν αξηζκόο ησλ ζηαδίσλή βαζκίδσλ απόζηαμεο (trays)απμάλεη θαη ε απόδνζε ηεοαπόζηαμεο

z Γηα ηξνθνδνζίεο πνπ πεξηέρνπλπνιιά ζπζηαηηθά ή ζπζηαηηθά κεπνιύ θνληηλά ζεκεία δέζεσοζπλίζηαηαη κεγάινο αξηζκόοβαζκίδσλ απόζηαμεο

z Απνζηαθηηθέο ζηήιεο αξγνύπεηξειαίνπ πεξηέρνπλ αξθεηέοβαζκίδεο (>60) ιόγσ ηνπ κεγάινπεύξνπο κνξίσλ θαη ησλ αληηζηνίρσλζεκείσλ δέζεώο ηνπο

Τποθοδοζία

Q

Αέπιο

πποϊόν

Υγπό

πποϊόν


Σςμπςκνωηήρ - ΔπαναπποήΑέπιο

z Σα αέξηα πνπ θεύγνπλ από ηνεπάλσ κέξνο ηεο ζηήιεοζπκπαξαζύξνπλ θαη θάπνηαβαξύηεξα κόξηα

z Σα αέξηα ςύρνληαη ζην ζπκππθλσηή(condenser) όπνπ ζπκππθλώλνληαηηα βαξύηεξα κόξηα θαη επαλέξρνληαηζηε ζηήιε

z Ο ξπζκόο επαλαξξνήο (reflux)επεξεάδεη ηελ απόδνζε ηεο Τποθοδοζία

απόζηαμεο

z Όζν κεγαιύηεξνο ν ξπζκόοεπαλαξξνήο ηόζν κηθξόηεξνοαξηζκόο βαζκίδσλ απαηηείηαη Q

πποϊόν

Υγπό

πποϊόν


Υγπή ΑνακςκλοθοπίαΑέπιο

z Σα ζπζηήκαηα πγξήο αλαθπθινθνξίαο(pumparounds) δίλνπλ επηπιένλζεξκόηεηα ζηε ζηήιε

z Απνηεινύλ κνριό εμηζνξξόπεζεο ηεοθαηαλνκήο πγξνύ-αεξίνπ ζηε ζηήιε

z Απμάλνληαο ηελ ελέξγεηα πνππξνζζέηνπλ

- ειαηηώλνπλ ην έξγν ηνπ ζπκππθλσηή- ειαηηώλνπλ ην βαζκό δηαρσξηζκνύ ζην

επάλσ κέξνο ηνπ ζπζηήκαηνο πγξήοαλαθπθινθνξίαο Τποθοδοζία

�αιιά όρη ζην θάησ κέξνο ηνπο

z Υξεζηκνπνηνύληαη θαη γηα ξύζκηζε ηνπζεκείνπ απόζηαμεο ησλ πιεπξηθώλπξντόλησλ (side streams)

Q

πποϊόν

πποϊόν 1

πποϊόν 2

Υγπό

πποϊόν


Παπάμεηποι Απόζηαξηρ

z Πίεζε θαη ΓP- Βαζκόο εμαέξσζεο- Θεξκνθξαζηαθό πξνθίι- ρεηηθή πηεηηθόηεηα ζπζηαηηθώλ- Γηαρσξηζκό

z Θεξκνθξαζηαθό πξνθίι ζηήιεο

z Δλέξγεηα πνπ εηζάγεηαη

z ρεδηαζκόο ζηήιεο- Αξηζκόο βαζκίδσλ, ζεκείν ηξνθνδνζίαο θηι

z Ρπζκόο εμαγσγήο πξντόλησλ


6/10/2014

4

Αποζηάξειρ ζηο Γιςλιζηήπιο

n Αηκνζθαηξηθή απόζηαμε (atmospheric distillation)- Πξώηνο δηαρσξηζκόο αξγνύ πεηξειαίνπ

o Απόζηαμε ππό θελό (vacuum distillation)- Γηαρσξηζκόο βαξύηεξνπ πξντόληνο αηκνζθαηξηθήοαπόζηαμεο

p Γηαρσξηζκόο πξντόλησλ ελδηακέζσλ δηεξγαζηώλ(fractionation)

- Τδξνγνλνεπεμεξγαζίαο, θαηαιπηηθήο ππξόιπζεο θηι

q Γηαρσξηζκόο αεξίσλ πξντόλησλ (stabilizer)


1. Αημοζθαιπική Απόζηαξη

z Πξώην ζηάδην δηαρσξηζκνύ αξγνύ

πεηξειαίνπ- Πξνεγείηαη ε αθαιάησζε θαη πξνζέξκαλζε

αξγνύ πεηξειαίνπ

z Πξντόληα- Διαθξηά αέξηα, λάθζα, θεξνδίλε, ειαθξύ θαη

βαξύ αηκνζθαηξηθό αεξηέιαην (gasoil)

zΛεηηνπξγηθέο ζπλζήθεο- Θεξκνθξαζία ηξνθνδνζίαο: 340-380νC

- Πίεζε: 25-30 psi


1. Αημοζθαιπική Απόζηαξη

Πηγή: Fundamentals of Petroleum Refining (www.pdhengineer.com)


2. Απόζηαξη Υπό Κενό

zΓηαρσξηζκόο ησλ βαξύηεξσλ θιαζκάησλ ηνπ

αξγνύ πεηξειαίνπ- Τπόιεηκκα αηκνζθαηξηθήο απόζηαμεο

(atmospheric resid)

z Πξντόληα- Αέξηα, ειαθξύ θαη βαξύ αεξηέιαην θελνύ (VGO),

ππόιεηκκα (vacuum bottoms)

zΛεηηνπξγηθέο ζπλζήθεο- Θεξκνθξαζία ηξνθνδνζίαο: > 400νC

- Πίεζε: 15-30 mmHg


2. Απόζηαξη Υπό Κενό

Πηγή: Fundamentals of Petroleum Refining (www.pdhengineer.com)


3. Απόζηαξηρ Πποϊόνηων Γιεπγαζιών

zΓηαρσξηζκόο ηνπ ζπλνιηθνύ πξντόληνο

δηεξγαζηώλ κεηαηξνπήο- Τδξνγνλνεπεμεξγαζία, θαηαιπηηθή ππξόιπζε θηι

z Μηθξέο ή κεγάιεο ζηήιεο αλάινγα κε ην

πξντόλ πξνο δηαρσξηζκό

z Πξντόληα- Αέξηα, ελδηάκεζα, ππόιεηκκα

zΛεηηνπξγηθέο ζπλζήθεο- Θεξκνθξαζία αλάινγε κε ην πξντόλ

- Αηκνζθαηξηθή πίεζε


6/10/2014

5

3. Απόζηαξη Πποϊόνηων Γιεπγαζιών

Απαέξηα

Απόζηαγκα

Αηκόο

Πξντόλ 1

Αηκόο

Πξντόλ 2

Σξνθνδνζία

ΑηκόοΠξντόλ 3

Αηκόο

Τπόιεηκκα


4. Απόζηαξη Αεπίων Πποϊόνηων

zΓηαρσξηζκόο ησλ ειαθξύηεξσλ θιαζκάησλ

πνπ ιακβάλνληαη από ην αξγό πεηξέιαην- Μίγκα αεξίσλ θαη λάθζαο

z ηήιεο κηθξήο δηακέηξνπ

z Έρνπλ κεγάιν αξηζκό βαζκίδσλ

zΛεηηνπξγνύλ ππό πςειή πίεζε (15-20 atm)

z Φάζεηο δηαρσξηζκνύC1-C4

15-20atm

C1-C2

30atmC3

25atmΝάθζα

C5

C3-C4

+ C4


4. Απόζηαξη Αεπίων Πποϊόνηων

Απαέξηα

Απόζηαγκα

Σξνθνδνζία

Τπόιεηκκα


Αποζηακηικέρ Σηήλερ - Βαθμίδερ

z Καηαθόξπθνη ραιύβδηλνη θύιηλδξνη κεγάινπ

ύςνπο (π.ρ. 30m) θαη δηακέηξνπ 3-4m

zΓηαρσξηζκόο

επηηπγράλεηαη κε

πνιιέο βαζκίδεο- Οξίδνληαη κε

δίζθνπο πάλσ

ζηνπο νπνίνπο

γίλεηαη ε

θιαζκάησζε



Βεληιζηοποίηζη

z Μεγηζηνπνίεζε νηθνλνκηθώλ θξηηεξίσλ

ξπζκίδνληαο ξνή ηξνθνδνζίαο, απνδόζεηο θαη

πνηόηεηα πξντόλησλ θαη ελεξγεηαθέο

απαηηήζεηο, ιακβάλνληαο ππ’ όςε ηνπο

ζρεδηαζηηθνύο πεξηνξηζκνύο ηεο κνλάδαο

zΑύμεζε απόδνζεο πξντόλησλ- Αύμεζε ηεο ελέξγεηαο ηνπ θαπζηήξα (reboiler)

- Μείσζε θαηαλάισζεο ελέξγεηαο από ζπζηήκαηα

πγξήο αλαθπθινθνξίαο

- Αύμεζε ηνπ αηκνύ δηαρσξηζκνύ (stripping steam)

Τεσνολογίερ Εκμεηάλλεςζηρ και Αξιοποίηζηρ Υδπογονανθπάκων © Σηέλλα Μπεζεπγιάννη 2009 41Πηγή: ExxonMobil Refinery (www.exxonmobil.com)


Lesson2 Refining GR

Documents

Transcript of Lesson2 Refining GR