Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему

Техника и технология топливной промисловсти

План

1 Виды топлива и области его применения

2 Добыча нефти и газа

3 Переработка топлива и нефтепродуктов

Литература

1 Виды топлива и области его применения

По состоянию топливо разделяют на твердое: древесина, торф, уголь, сланец; жидкостное нефть; газообразное природный газ, доменный газ.

С глубокой древности топливо используют для получения тепловой энергии. В наше время топливо используют в двух направлениях: в качестве топлива и как сырье для химической промышленности. С топлива производят множество различных топлив, масла, синтетический каучук, спирты, эфиры, жиры, моющие средства, искусственные волокна, пластмассу, удобрения и др.

В современной экономике нефть, газ и уголь имеют исключительно большое значение. Достаточно сказать, что мировые цены на товары во многом зависят от цен на нефть и газ.

2 Добыча нефти и газа

1 Общие сведения о нефтяных месторождения

Крупные месторождения нефти и газа находятся в России (Прикаспийский бассейн, Тюмень), в Узбекистане и Азербайджане. В Украине месторождения нефти и газа находятся в Прикарпатье, в Сумской и Черниговской областях (Прилуцкий район). Но Украинской нефти и газа хватает на покрытие только 10-18% всех потребностей. Поэтому Украина должна закупать нефть за рубежом. Этот факт Россия использует для экономического давления на Украину.

Установлено, что Черниговская область очень богата на нефть, но залежи ее находятся на большой глубине (до 7 км), поэтому разработка многих Чернигов-ских залежей в наше время экономически нецелесообразна.

Промышленные запасы нефти и газа в основном залегают в осадочных породах (пески, песчаники, известняки) на глубине до 400м. В недрах земли встречаются месторождения: нефти, газов или нефтегазовые.

Нефтяной залежь или пласт обычно сверху и снизу ограничен непроницаемыми породами мощность нефтегазоносного пласта колеблется ется от нескольких сантиметров до нескольких сот метров. Количество нефтяных пластов в различных месторождениях колеблется от одного до нескольких десятков. Наиболее распространены склепы залежи.

Коэффициент добычи нефти равна 0,6-0,7.

Вода, нефть и газ находятся под давлением, называют пластовым давлением. Пластовое давление определяют при разведке месторождения. Для этого делают скважину. Если скважина не фонтанирует, то в нее погружают скважинный манометр, с помощью которого и определяют пластовое давление. Величина пластового давления позволяет судить о процессах, происходящих в пласте и регулировать разработку месторождения.

При отборе нефти и газа с месторождения одновременно происходят два взаимосвязанных связанные процессы: движение жидкости и газа в пласта под действием пластовых сил и под объем нефти и газа по стволу скважины на поверхность. Оба эти процесса можно регулировать путем ввода в эксплуатацию оптимального количества скважин и установление определенных режимов их работы.

Совокупность условий при которых проводится разработка залежи определяет собой систему разработки.

2 Техника разведки и эксплуатации нефтяных месторождений

Исследование нефтяных месторождений выполняют, используя стац-онарни буровые установки, с помощью которых бурят скважины. При этом используют специальный инструмент: обсадные трубы диаметром 114-426мм, длиной от 6 м до 10 м, что с соединяется между собой с помощью муфт. Непосредственным инструментом на конце трубы является долото ударной или вращательного действия. В зависимости от свойств пород чаще всего используют для г. мягких пород шарошечные двух - и трьохпери долота для твердых пород долота с алмазными головками.

Для удаления разбуренной породы скважину многократно промывают. Для этого в скважину погружают шланг с объединенный со специальным насосом для грязи, с помощью которого и откачивают из скважины хлам.

Для того, чтобы не допустить проникновения подземных вод в скважины, пространство между обсадными трубами и стенками свердловины заполняют цементом под давлением.

3 Методы разработки нефтяных месторождений

Существуют четыре основных метода добычи нефти: фонтанный, компрессорный, глубинно-насосный и шахтный.

Наиболее продуктивным и экономически целесообразно фонтанный. Этот метод имеет две разновидности, которые называют системами разработки нефтяных месторождений. Это система без поддержания пластового давления и система с поддержкой пластового давления.

При фонтанном методе темпы отбора нефти и газа кроме пластового давления зависят от о объема залежи, ее формы и срока эксплуатации. В начальной период интенсивность добычи высока. Затем она уни-ся. Тогда некоторые добывающие скважины переводят в режим нагнетания, то есть вместо добычи в них закачивают воду или газ. Со временем производительность снижается до нуля. Тогда эксплуатацию месторождения заканчивают или переходят в другие, менее продуктивных методов.

Компрессорный метод добычи нефти применяют при эксплуатации пластов с малым пластовым давлением, а также когда скважина перестала фонтанировать за причины образованием депрессивной воронки. При этом методе в скважину погружают две (рядом или концентрически расположенные трубы). В одну из труб нагнетают попутный нефтяной газ. Он аеруе нефть в пласте и образует столб газонефтяной смеси, по другой трубе поднимается на поверхность, где попадает сначала в газовиддильник, а затем к нефтепроводу.

Глибинонасосний метод наименее эффективный и самый дорогой. Он применяется после того, как фонтанный или компрессорный метод исчерпали свои возможности. Но с помощью этого метода коэффициент добычи нефти можно повысить до 80%.

На интенсивность отработки месторождения большое влияние оказывают физические и химические свойства нефти.

Если нефть в вязкая и имеет небольшой пластовое давление, применяют шахтный способ ее добычи. Для этого выполняют серию горных выработок, из которых нефтеносный пласт разрубают горизонтальными скважинами. По этим скважинах нефтьстекает в специальные колодцы. С колодцев ее откачивают насосами.

Добытая нефть поступает в сепаратор, где происходит отделение газа. Затем ее направляют в специальные емкости, в которых она отстаивается. При этом минеральные частицы пород выпадают в осадок, а растворимый газ освобождается и идет на производство легких фракций бензина. Далее нефть поступает в нефтепровод.

Нефть можно хранить даже в открытых емкостях, а газ необходимо улавливать только в закрытые емкости, поскольку он легче воздуха и улетучивается.

При фонтанирования нефти всегда существует опасность пожара. Тушения пожара очень трудоемкая, опасная и дорогостоящая работа.

Если Рпл & lt; Ратм, то нефть добывают применяя систему из под-держки пластового давления.

Для этого на каждые 4-5 добывающие скважины сооружают одну нагнетательную, через которую в пласт нагнетают воду, воздух или попутный газ. Количество воды или газа, нагнетаемого за о объемом равна об объема нефти, добытой всеми добывающими скважинами.

Ранее газ сжигали на месте его получения. Сейчас его собирают в специальные хранилища, транспортируют по трубам большого диаметра к потребителям, которые используют его для промышленных (на заводе) и бытовых (в котельных) целей, и как сырье для изготовления полимеров.

Нефть транспортируют к нефтяным заводов с использованием морского, речного и железнодорожного транспорта (в трюмах и цистернах), либо по тру-бах большого диаметра.

3 Переработка топлива и нефтепродуктов

1 Переработка каменного углей

переработку кам углей называют коксования. Это физический процесс сухой перегонки угля при его нагревании.

Технология: измельчение угля до 3 мм; загрузки коксовых печей, о объединены в коксовую батарею (60-70 шт., емкость одной печи до 15т) коксования при температуре 900-1050С, которое длится около 10:00 без доступа воздуха.

При коксовании угля спекается в пористую массуим.

Термический крекинг это расщепление тяжелых углеводородов в результате чего образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Термический крекинг проводят при нагревании исходного сырья (мазута) до температуры 470-550С при давлении 20-70 МПа. При этом молекулы углеводов с большим числом атомов углерода расщепляются на более мелкие молекулы насыщенных и ненасыщенных углеводородов. Например:

С16Н34 С8Н18 + С8Н16;

гексаденон оптон Оптек

С8Н18 С4Н10 + С4Н8;

октан бутан бутен

С4Н10 С2Н6 + С2Н4.

бутан этан этен

Таким образом добывают автомобильный бензин. Термический крекинг впервые была применена в 1891 году.

Каталитический крекинг проводят при наличии катализаторов (lCl3, Cr2O3, алюмосиликатов) при 470-500еC и атмосферном давлении. Этим способом добывают авиационный бензин с выходом до 80%. Такому виду крекинга подвергаются преимущественно газовая и газойлевая фракции нефти. Во время каталитического крекинга вместе с реакциями расщепления происходят реакции изомеризации. В результате их образуются насыщенные углеводороды с разветвленной углеродной скелетом молекулы, улучшает качество бензина. При нагревании тяжелых фракций нефтепродуктов при наличии катализаторов углеводороды, содержащие 6-8 атомов водорода в молекуле, превращаются в ароматические углеводороды. Эти процессы происходят при риформинга (облагораживание) бензинов.

При крекинг-процессах образуется большое количество газов, которые содержат в основном насыщенные и ненасыщенные углеводороды.

При температуре 700еC и высшей происходит пиролиз распадение орга-ночных веществ без доступа воздуха. В результате пиролиза нефти основными продуктами реакции являются ненасыщенные газообразные углеводороды (этилен, ацетилен) и ароматические бензол, толуол и другие. Поскольку пиролиз нефти один из важнейших способов извлечения ароматических углеводородов, то его часто называют ароматизацией нефти.

4 Нефтепродукты

перерабкой нефти получают продукты более 10 тыс. наименований. Все они условно делятся на две группы:

- продукты, готовые к употреблению (различные виды топлива и масла);

- сырье для дальнейшей переработки на предприятиях химической промыш-мышленности (растворителей, нефтяные кислоты, бензол, толуол, ксилол, парафин, вазелин, битумы).

Рассмотрим первую группу.

карбюраторный топливо используется для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от электрической искры. Основной показатель карбюраторного топлива детонационная стойкость, которая оценивается октановым числом (0-100). Октановое число это процентное содержание изооктана, не подверженного детонации, по сравнению с присутствующим в топливе гептаном, что сгорает со взрывом, разрушая детали двигателя. Так что чем больше октановое чис-ло, тем качественнее считается топливо.

октан числа некоторых карбюраторных топлив

- автомобильные бензины 66, 72, 76, 80, 92, 95, 98;

- авиационные бензины 70, 91, 95, 100;

- тракторные бензины 40, 45;

- тракторный лигроин 54.

Дизельное топливо - используется в поршневых двигателях дизелей. Зажигания топлива в них происходит без электрической искры при температуре 550-600еC под давлением.

Основной показатель дизельного топлива цетановое число, которое характеризует склонность топлива к зажигания. Чем выше это число, тем лучше топливо. Наиболее распространенным дизельным топливом является соляровое масло (солярка), цетановое число которого находится в пределах 35-50 единиц.

В карбюраторных и дизельных топливах стандартам ограниченное количество кислот, щелочей, серы и влаги, поскольку эти компоненты сокращают срок службы двигателей.

Котельное топливо используют в паровых котлах, на теплоэлектро-станциях, парогенераторная и котельных установках, в промышленных печах (например, мартеновских), в горнах кузнечных цехов машиностроительных заводов и тому подобное. Это мазуты, которые остаются после переработки нефти, каменного пьяного вуветви и горючих сланцев.

Смазочные масла это продукты дальнейшей перегонки мазута под вакуумом. Их используют при эксплуатации машин для уменьшения трения и снижения температуры в зоне скольжения сопряженных поверхностей деталей. За использованием они делятся на моторные, индустриальные, турбинные, компрессорные, трансформаторные, трансмиссионные. За температурой запустение на летние и зимние.

Консистентные смазки получают добавкой к смазочным маслам згу-щувачив (мыла, церезина, сульфидов). Их используют для уменьшения трения и износа деталей от коррозии, гермитации. В отличие от масляных масел они густые. Типичный представитель солидол.

5 Несколько о будущем топливной промышленности

Дальнейшее развитие общества во многом зависит от нефти, поскольку она является незаменимым сырьем для синтеза и для производства горючего.

В результате химической переработки черная масляная жидкость превращается в волокна и пластмассы, душистые и взрывчатые вещества, лекарства и красители. Чем глубже переработка нефти, тем больше полезных продуктов можно добыть из нее. К сожалению, и сегодня до 87% добытых нефтепродуктов сжигается и только 13% используется для химической переработки. Человечество давно осознало, что нефть слишком ценное химическое сырье, чтобы сжигать ее в виде горючего. К тому же ресурсы этого ископаемого на планете быстро сокращаются. В этой связи с этим возникает вопрос о замене нефти как источника энергии и сырья. Принципиально эта проблема может быть развязку связана за счет использования угля, запасы которого в природе значительно больше чем запасы нефти. В угле содержится свободный углерод, который можно превратить в различные вещества химическим способом. Однако такое преобразование требует значительных материальных затрат, следовательно продукт, добытый из угля, будет дороже, чем добытый из нефти.

Отработанные месторождения иногда используются как хранилища нефти, закачивая через скважины нефть, добытую в других месторождениях и даже в других странах. такиспользуют отработанные месторождения в США. Завозят нефть из стран Африки и хранят ее для будущих поколений.

Литература

1 Абдулин Ф.С. Добыча нефти и газа. М .: -1983.

2 Артёменко А.И. Органическая химия. М .: -1998.

3 Бараз В.И. Добыча, подготовка и транспорт нефтяного газа. М .: -1975.

4 Общая химическая технология / Под ред. проф. А. Амелина. М .: -1997.

5 Основы технологии важнейших отраслей промышленности / Под ред. Сидорова. -М .: - 1971.

6 Основы химической технологии / Под ред. Проф. И.П. Мухлекова. М .: -1991.

7 Павлов Б.А., Терентьев А.Н. Курс органической химии. М .: -1980.

8 Скрипка О.И. Добыча нефти. М .: -1975.

9 Сколов А.А. Нефть. М .: -1970.

10 Соколов Р.С. Химическая технология, -М .: -1999.

11 Технология важнейших отраслей промышленности / Под ред. Гринберга. М .: -1985.

12 Ширяков В.П. Органическая химия. М .: -1971.

13 Элияшевский И.В. Технология добычи нефти и газа. М .: -1976.

Загрузка...