Введение 6
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Технологические решения 7
2.1 Характеристика исходной нефти 7
2.2. Выбор варианта и технологической схемы переработки нефти 9
2.3 Характеристика установок по переработке нефти 12
2.3.1 Электрообессоливающая установка 12
2.3.2 Атмосферно-вакуумная перегонка 12
2.3.3 Установка риформинга 13
2.3.4 Установка гидроочистки 14
2.3.5 Установка депарафинизации 15
2.3.6 Газофракционирующая установка 15
2.3.7 Установка производства битумов 16
2.3.8 Установка каталитического крекинга 16
2.3.9 Установка коксования 17
2.3.10 Установка газофракционирования непредельных газов 18
2.3.11 Установка алкилирования 18
2.3.12 Установка производства серы 19
2.3.13 Установка для производства технического водорода 19
2.4 Материальный баланс предприятия 20
2.5 Описание технологического процесса 26
2.5.1 Характеристика сырья и продуктов установки 26
2.5.2 Теоретические основы процесса изомеризации 29
2.5.3 Основные химические реакции 31
2.5.4 Характеристика процесса 31
2.5.5. Катализаторы процесса 31
2.5.6 Влияние основных технологических параметров на выход и качество продуктов 33
2.5.6.1 Влияние температуры 33
2.5.6.2 Влияние давления 34
2.5.6.3 Влияние объёмной скорости подачи сырья 35
2.5.6.4 Кратность циркуляции водородсодержащего газа 35
2.5.6.5 Мольное соотношение "водород/углеводороды" 36
2.5.6.6 Промотор катализатора 36
2.5.6.7 Качество сырья 37
2.5.7 Описание технологической схемы установки изомеризации 39
2.5.7.1 Предварительная гидроочистка сырья 39
2.5.7.2 Изомеризация 41
2.6 Описание основного оборудования установки 43
2.6.1 Аппараты осушки жидкого сырья 43
2.6.2 Аппараты осушки свежего водородсодержащего газа 44
2.6.3 Уравнительная емкость 45
2.6.4 Блок теплообменников реактора 45
2.6.5 Реакторы изомеризации 45
2.6.6 Блок сепаратора продуктов и компрессоров 46
2.6.7 Колонна стабилизации 47
2.6.8 Скруббер щелочной промывки газа колонны стабилизации 47
2.6.9 Колонна отгонки изогексана 48
2.7 Расчет основного оборудования 50
2.7.1 Тепловой баланс реактора 50
2.7.2 Основные размеры реактора 57
2.8 Расчет вспомогательного оборудования 58
3 Строительные решения 60
3.1 Выбор района строительства 60
3.2 Объёмно-планировочные решения 61
3.3 Конструктивные элементы 62
3.4 Размещение основного оборудования 64
4 Генеральный план и транспорт 64
4.1 Характеристика выбранного месторасположения 64
4.2 Размещение установки на генеральном плане 65
4.3 Присоединение установки к инженерным сетям 66
4.4 Вертикальная планировка и водоотвод с площадки 66
4.5 Транспорт. 67
4.6 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 68
5 Безопасность и экологичность проекта 68
5.1 Безопасность проекта 68
5.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
проектируемой установки 68
5.1.2 Меры безопасности при эксплуатации производства 70
5.1.3 Защита от вредных выделений газов, паров и пыли 71
5.1.4 Электробезопасность 71
5.1.5. Защита от статического электричества 72
5.1.6 Молниезащита 72
5.2 Экологичность проекта 72
5.2.1 Охрана атмосферного воздуха 72
5.2.2 Утилизация отходов, защита почвы от загрязнения 73
5.2.3 Охрана естественных водоемов и рациональное
использование водных ресурсов 73
5.2.4 Благоустройство и озеленение санитарно - защитной зоны и территории предприятия 73
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 74
Заключение 75
Список используемых источников 76
На современном этапе развития нефтеперерабатывающей отрасли РФ необходимо решение проблемы низкого технического и технологического уровня предприятий, который обусловлен значительным моральным и физическим износом оборудования (70 % установок на НПЗ РФ введены в эксплуатацию более 30 лет назад, и не более 15 % - эксплуатируются менее 10 лет). В настоящее время отечественные НПЗ по уровню технологии переработки нефти входят в число наиболее устаревших в мире. В среднем глубина переработки нефти по отрасли составляет 71,5 %, что обусловливает производство нефтепродуктов низкого качества (автобензин и дизельное топливо), что наряду с высокими транспортными расходами, обусловленными большим расстоянием НПЗ от экспортных терминалов, существенно сокращает экспортный потенциал отечественных нефтепродуктов. В этих условиях ключевыми задачами развития нефтеперерабатывающей промышленности является коренная реконструкция и модернизация НПЗ с опережающим строительством мощностей по углублению переработки нефти, улучшение качества автомобильных бензинов по октановому числу и содержанию бензола, снижение содержания серы в дизельном топливе и так далее, т. е. повышение качества готовой продукции до мировых стандартов. Развитие производства бензинов связано со стремлением улучшить основное эксплуатационное свойство топлива: детонационную стойкость бензина, оцениваемую октановым числом.
Необходимость улучшения качества и количества моторных топлив и снижения ароматических углеводородов в них обусловлена постоянно возрастающим потреблением, а так же требованиями по охране окружающей среды. Запрет на применение тетраэтилсвинца (ТЭС) и требования существенного снижения содержания ароматических углеводородов в бензинах заставляют нефтеперерабатывающие заводы подыскивать новые возможности по введению высокооктановых компонентов в бензин. Одним из таких способов является процесс изомеризации парафиновых углеводородов.
Изомеризация легких бензинов - это процесс, который позволяет существенно увеличить октановое число легких бензиновых фракций. Этот процесс особенно важен для дополнения других процессов при получении товарных бензинов, соответствующих требованиям спецификации Ешо 3 и Ешо 4, прежде всего связанных с уменьшением содержания бензола и серы.
Включение в технологическую схему НПЗ процесса изомеризации легкой нафты позволяет увеличить октановое число суммарного бензина на 0,7-1,5 пунктов и является наиболее экономически выгодным способом снижения содержания бензола в бензине. В связи с вышеизложенным целью данного дипломного проекта является разработка принципиальной схемы переработки нефти Винно-Банновского месторождения с производительностью по установке изомеризации 250 тыс. т/год.
Спроектирована установка изомеризации производительностью 250 тыс. тонн/год. В проекте были решены следующие задачи: выбрана нефть для переработки, разработана технологическая схема по варианту «Топливная с глубокой переработкой нефти», изложено обоснование выбранной схемы, рассчитано и подобрано (из стандартных) технологическое оборудование, дано технико-экономическое обоснование, уделено внимание безопасности и экологичности проекта.
Все необходимые расчеты изложены в пояснительной записке, а чертежи - на графических листах.
В проекте использованы новые разработки по повышению производительности труда, повышению качества продукции, интенсификации технологического процесса, улучшению экологичности и безопасности производства, использовано непрерывное производство, как наиболее рациональное.
В целом установка жизненно необходима для нормальной работы завода, выполняет все технологические функции.
Руководствуясь всеми представленными выше показателями экономической целесообразности производства, можно говорить о том, что данная установка имеет полное право на проектирование и внедрение.
1 Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей: учеб.пособие для вузов/Н.Б. Варгафтик.-Москва: Физматгиз, 1963,- 708 с.
2 ВезироваН. Р. Химическая технология - Москва: Химия, 2001. - 74с.
3 Чернышев, А. К. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов: науч, издание/ А.К. Чернышев, К.Л. Поплавский, Н.Д. Заичко. - Ленинград.: Химия, 1969,- 279 с.
4 Макаревич, В.А. Строительное проектирование химических предприятий: учебник / В.А. Макаревич. - Москва: Высшая школа, 1977. - 208 с.
5 Справочник нефтехимика: научный сборник/ под ред. С.К. Огородникова,- Ленинград, Химия, 1978.-496 с.
6 Бекиров, Т. М. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов: учебное пособие /Т.М. Бекиров. - Москва: Недра, 1980.-293 с.
7 Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа: научный сборник/под редВ.И.Бондаренко. - Москва: Химия,1983. -128 с.
8 Кузнецов, А. А. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие/ А.А. Кузнецов,Е.Н. Судаков. - Москва: Химия, 1983.-224 с.
9 Рудин, М.Г. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов: учебник/ М.Г. Рудин, Г.Ф. Смирнов,- Ленинград.: Химия, 1984.-256 с.
10 Справочник нефтепереработчика: научный справочник/ под ред. Г. А. Ластовкина.-Ленинград, Химия, 1986.-648 с.
11 Технологические расчеты установок переработки нефти: учеб.пособие для вузов/ М.А. Танатаров[и др.]. - Москва: Химия, 1987.-352 с.
12 Эмирджанов, Р. Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии: учеб.пособие для вузов/ Р.Т. Эмирджанов., Р.А. Лемберанский. - Москва: Химия, 1989.-192 с.
13 Берлинов, М.В. Основания и фундаменты: учебник для вузов/ М.В. Берилинов. 3-е изд. Москва: Высшая школа, 1999. - 319 с.
14 Каминский, Э.Ф. Глубокая переработка нефти. Технологические и экологические аспекты: учеб.пособие для вузов/ Э.Ф. Каминский, В.А. Хавкин. - Москва: Техника, 2001.-384 с.
15 Функциональная аппаратура. Вторичные приборы. Тематический каталог №5. [Электронный ресурс] - Челябинск: Промышленная группа «Метран», 2001— 120 с.
16 Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие /С.А. Ахметов,- Москва: Химия, 2002.-672 с.
17 Поляков, Б.В. Разработка поточной технологической схемы и материального баланса НПЗ и НХЗ на базе нефтей Восточной Сибири: учебное пособие по курсовому проектированию /Б.В, Поляков. - Красноярск: СибГТУ, 2003.-55 с.
18Мановян, А.К. Технология переработки природных энергоносителей: учебное пособие /А.К. Мановян,- Москва: Химия, КолосС,2004.-456с.
19 Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов/А.Г. Касаткин- 11-е изд., стереотипное идораб., перепеч,- Москва: ООО ТИД «Альянс»,2005 .-753 с.
20 Михайличенко, А.И. Основы проектирования химических производств: учебник для вузов/ под ред. А.И. Михайличенко. - Москва: ИКЦ «Академкнига», 2005. - 332 с.
21 Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб.пособие для вузов/ К.Ф. Павлов,П.Г. Романков, А.А. Носков. - Москва: ООО ИД «Альянс»,2006 .-576 с.
22 Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Ю. И. Дытнерский- 3-е изд., стереотипное,- Москва: ООО ИД «Альянс»,2008.-469 с.
23 ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация,- введ. 18.11.74. Москва: Стандартинформ, 1974,- 12 с.
24 ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Издание апрель 2007 г. с Изменениями № 1, 2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 10.03.76 № 579. Москва: Стандартинформ, 2007.-44с.
25 ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - Введ. 19.11.2005 - Москва: Стандартинформ, 2005.-40с.
26 ГОСТ 12.4.124-83 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования.-Введ. 01.01.2009 - Москва: Стандартинформ, 2009.-20с.
27 ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда Вибрационная безопасность. Общие требования.-Введ. 17.01.2012 - Москва: Стандартинформ, 2012.-20с.
28 ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы
вентиляционные. Общие требования. - Введ. 01.01.2009 - Москва: Стандартинформ, 2009.-20с.
29 ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением № 1).-Введ. 17.01.1991 Москва: Стандартинформ, 1991.-20с.
30 ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.-Введ. 5.05.2008 - Москва: Стандартинформ, 200.-26с.
31 ГОСТ 2761-84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.-Введ. 27.06.1984 Москва: Стандартинформ, 1984.-40с.
32 ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда Организация обучения безопасности труда. Общие положения. - Введ. 12.04.2009. - Москва: Стандартинформ, 2009.-30с.
33 СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений (с Изменениями № 1, 2) - Москва : ОАО Ц1П1, 2009. - 44 с.
34 СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование - Москва : ФГУП ЦПП, 2003. - 110 с.
35 СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения (с Изменением № 1) - Москва : ФГУП ЦПП, 2004. - 140 с.
36 ИЛЬ 88-2001 Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования (с Изменением № 1)
37 СНиП 23-03-2003 Защита от шума - Москва : ФГУП ЦПП, 2003. - 110 с
38 Приказ федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" от 11 марта 2013 года№ 96
39 Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. Утверждены Приказом Минэнерго России от 08.07.2002 № 204
40 СНиП 153-34-2003 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций - Москва: ФГУП ЦПП, 2003. -90 с.
41 Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей. В 3-х томах / Под ред. Н.В. Лазарева, Э.Н. Левиной - Т. 1-2. - Изд. 7-е, пер. и доп. - Ленинград: Химия, 1976. - 1216 с.
42 Федеральный закон от 21.12.1994 № 68-ФЗ (ред. от 28.12.2013) "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" Постановление Правительства РФ от 30.12.2003 № 794 (ред. от 15.02.2014) "О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций"
43 Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: Учеб.пособие/В.А. Акимов, Ю.Л. Воробьев, М.И. Фалеев и др. - Москва: Абрис, 2012. - 592 с.
44 Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб.заведений/Борис Степанович Мастрюков. - 2-е изд., стер. - Москва: Издательский центр «Академия», 2003. - 336с.
45 ГОСТ 12.4.009-2001 ССБТ Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание. - Введ. 01.01.2001 - Москва: Стандартинформ, 2001.-25с.
46 1П1Б 01-03 Правила пожарной безопасности в Российской Федерации- Москва: «ДЕАН», 2004- 192 с.
47 Экологический паспорт ОАО «АНПЗ ВНЕС» - 1991г. - 66с.
48 СНиП 11-89-80. Нормы проектирования. Генеральные планы промышленных предприятий. - Москва : ОАО ГЦ 111, 2001. - 48 с.
49 ГОСТ 12.4.034-85. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка. - введ. 18.11.85. Москва: Стандартинформ, 1985.- 20с.