Помощь студентам в учебе
Проект установки электрообессоливания производительностью 8 млн. тонн в год
|
Введение 5
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Технологические решения 8
2.1 теоретические основы процесса 8
2.1.1 Шифр нефти и связь с технологией переработки 8
2.1.2 Физико-химические основы обессоливание и обезвоживания 9
2.1.3 Основные факторы, определяющие выход и качество
обессоленной нефти 12
2.2 Характеристика исходной нефти 14
2.3 Выбор варианта и технологической схемы переработки нефти 15
2.4 Материальный баланс предприятия по топливному варианту с
глубокой переработкой нефти 18
2.5 Характеристика установок по переработке нефти 24
2.5.1 Электрообессоливающая установка 24
2.5.2 Установка атмосферно - вакуумной перегонки 25
2.5.3 Установка риформинга 25
2.5.4 Установка гидроочистки 27
2.5.5 Адсорбционная депарафинизация дизельного топлива 27
2.5.6 Г азофракционирующая установка 28
2.5.7 Установка изомеризации 28
2.5.8 Установка производства битумов 29
2.5.9 Установка гидрокрекинга 30
2.5.10 Установка коксования 31
2.5.11 Установка деасфальтизация гудрона 32
2.5.12 Установка производства серы 32
2.5.13 Установка производства водорода 33
2.6 Описание технологического процесса электрообессоливающей
установки 34
2.6.1 Характеристика сырья, материалов, реагентов, изготовляемой
продукции электрообессоливающей установки 34
2.6.2 Технологическая схема электрообессоливающей установки 36
2.7 Расчет сырьевого парка нефтеперерабатывающего завода 37
2.7.1 Расчет резервуаров хранения сырой нефти 37
2.7.2 Расчет производственного энергопотребления 37
2.7.3 Потери нефти 38
2.7.4 Описание технологической схемы сырьевого парка 39
2.8 Расчет блока обезвоживания и обессоливания 39
2.8.1 Расчет сырьевой смеси 39
2.8.2 Расчет сырьевых теплообменников 43
2.8.3 Расчет теплообменников для нагрева свежей воды 51
2.8.4 Материальный баланс электрообессоливающей установки 53
2.8.5 Подбор стандартизированного аппарата воздушного охлаждения горизонтального типа для охлаждения солевого раствора, уходящего с установки 53
2.8.7 Подбор смесителей 54
2.8.8 Расчет систем горизонтальных цилиндрических
электродегидраторов непрерывного действия 54
2.8.9 Подбор емкостей 57
2.8.10 Подбор насосов 57
2.9 Выбор основного технологического оборудования 58
3 Строительные решения 60
3.1 Выбор района строительства 60
3.2 Объемно - планировочные решения зданий и сооружений 61
3.3 Конструктивные решения зданий и сооружений 62
3.4 Размещения основного оборудования 64
4 Генеральный план и транспорт 66
4.1 Характеристика района и промышленной площадки предприятия 66
4.2 Размещения установки на генеральном плане 66
4.3 Присоединение установки к инженерным сетям 67
4.4 Вертикальная планировка и водоотвод с площадки 68
4.5 Транспорт 70
4.6 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 71
5 Безопасность и экологичность проекта 72
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 72
5.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
проектируемой установки 72
5.1.2 Электробезопасность 74
5.1.3 Производственный шум и вибрация 75
5.1.4 Нормализация воздуха рабочей среды 75
5.1.5 Производственное освещение 76
5.1.6 Взрыво и пожаробезопасность 76
5.2 Мероприятия по экологической безопасности оборудования 78
Заключение 80
Список сокращений 81
Список использованных источников 82
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Технологические решения 8
2.1 теоретические основы процесса 8
2.1.1 Шифр нефти и связь с технологией переработки 8
2.1.2 Физико-химические основы обессоливание и обезвоживания 9
2.1.3 Основные факторы, определяющие выход и качество
обессоленной нефти 12
2.2 Характеристика исходной нефти 14
2.3 Выбор варианта и технологической схемы переработки нефти 15
2.4 Материальный баланс предприятия по топливному варианту с
глубокой переработкой нефти 18
2.5 Характеристика установок по переработке нефти 24
2.5.1 Электрообессоливающая установка 24
2.5.2 Установка атмосферно - вакуумной перегонки 25
2.5.3 Установка риформинга 25
2.5.4 Установка гидроочистки 27
2.5.5 Адсорбционная депарафинизация дизельного топлива 27
2.5.6 Г азофракционирующая установка 28
2.5.7 Установка изомеризации 28
2.5.8 Установка производства битумов 29
2.5.9 Установка гидрокрекинга 30
2.5.10 Установка коксования 31
2.5.11 Установка деасфальтизация гудрона 32
2.5.12 Установка производства серы 32
2.5.13 Установка производства водорода 33
2.6 Описание технологического процесса электрообессоливающей
установки 34
2.6.1 Характеристика сырья, материалов, реагентов, изготовляемой
продукции электрообессоливающей установки 34
2.6.2 Технологическая схема электрообессоливающей установки 36
2.7 Расчет сырьевого парка нефтеперерабатывающего завода 37
2.7.1 Расчет резервуаров хранения сырой нефти 37
2.7.2 Расчет производственного энергопотребления 37
2.7.3 Потери нефти 38
2.7.4 Описание технологической схемы сырьевого парка 39
2.8 Расчет блока обезвоживания и обессоливания 39
2.8.1 Расчет сырьевой смеси 39
2.8.2 Расчет сырьевых теплообменников 43
2.8.3 Расчет теплообменников для нагрева свежей воды 51
2.8.4 Материальный баланс электрообессоливающей установки 53
2.8.5 Подбор стандартизированного аппарата воздушного охлаждения горизонтального типа для охлаждения солевого раствора, уходящего с установки 53
2.8.7 Подбор смесителей 54
2.8.8 Расчет систем горизонтальных цилиндрических
электродегидраторов непрерывного действия 54
2.8.9 Подбор емкостей 57
2.8.10 Подбор насосов 57
2.9 Выбор основного технологического оборудования 58
3 Строительные решения 60
3.1 Выбор района строительства 60
3.2 Объемно - планировочные решения зданий и сооружений 61
3.3 Конструктивные решения зданий и сооружений 62
3.4 Размещения основного оборудования 64
4 Генеральный план и транспорт 66
4.1 Характеристика района и промышленной площадки предприятия 66
4.2 Размещения установки на генеральном плане 66
4.3 Присоединение установки к инженерным сетям 67
4.4 Вертикальная планировка и водоотвод с площадки 68
4.5 Транспорт 70
4.6 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 71
5 Безопасность и экологичность проекта 72
5.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 72
5.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов
проектируемой установки 72
5.1.2 Электробезопасность 74
5.1.3 Производственный шум и вибрация 75
5.1.4 Нормализация воздуха рабочей среды 75
5.1.5 Производственное освещение 76
5.1.6 Взрыво и пожаробезопасность 76
5.2 Мероприятия по экологической безопасности оборудования 78
Заключение 80
Список сокращений 81
Список использованных источников 82
Среди полезных ископаемых нефть известна как горючее с наивысшей теплотой сгорания, т.к. в ней содержится наибольшее количество водорода. Из компонентов горючих ископаемых водород обладает самой высокой теплотой сгорания. Из нефти производится широкий спектр разнообразных нефтепродуктов: топлив, масел и различных химических веществ.
Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводов, различных по молекулярному весу и температуре кипения. Кроме того, в нефти содержатся сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. Для производства многочисленных продуктов различного назначения и со специфическими свойствами применяют методы разделения нефти на фракции и группы углеводородов, а также изменения ее химического состава.
Различают первичные и вторичные методы переработки нефти:
-к первичным относят процессы разделения нефти на фракции, когда используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов и полупродуктов - перегонка нефти;
-к вторичным относят процессы деструктивной переработки нефти и очистки нефтепродуктов, предназначенные для изменения ее химического состава путем термического и каталитического воздействия.
При помощи этих методов удается получить нефтепродукты заданного качества и в больших количествах, чем при прямой перегонке нефти. Добываемая на промыслах нефть, помимо растворенных в ней газов, содержит некоторое количество примесей: частицы песка, глины, кристаллы солей, а также воду, в которой растворены соли, преимущественно хлориды натрия, кальция и магния, реже карбонаты и сульфаты. Содержание твердых частиц в неочищенной нефти обычно не превышает 1,5%, а количество воды может изменяться в широких пределах. С увеличением продолжительности эксплуатации месторождения возрастает обводнение нефтяного пласта и содержание воды в добываемой нефти. В нефти, поступающей на переработку, должно быть не более 0,3% воды. Присутствие в нефти механических примесей затрудняет ее транспортирование по трубопроводам и переработку, вызывает коррозию внутренних поверхностей труб нефтепроводов и образование отложений в теплообменниках, печах и холодильниках, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи, повышает зольность остатков от перегонки нефти (мазутов и гудронов), содействует образованию стойких эмульсий. Кроме того, в процессе добычи и транспортировки нефти происходит весомая потеря легких компонентов нефти (метан, этан, пропан и т.д., включая бензиновые фракции) - примерно до 5% от фракций, выкипающих до 100°С.
С целью понижения затрат на переработку нефти, вызванных потерей легких компонентов и чрезмерным износом нефтепроводов и аппаратов переработки, добываемая нефть подвергается предварительной обработке, которая осуществляется на блоке ЭЛОУ. Он является важнейшим условием обеспечения работы установок первичной переработки нефти, и получения качественных фракций для дальнейшей их переработки.
Содержание солей в нефти, поступающей на нефтеперерабатывающие заводы, обычно составляет 500 мг/л, а воды - в пределах 1 % (масс.). На переработку же допускаются нефти, в которых содержание солей не превышает 20 мг/л и воды 0,1 % (масс.). Требования к ограничению содержания солей и воды в нефти постоянно возрастают, так как только снижение содержания солей с 20 до 5 мг/л дает значительную экономию: примерно вдвое увеличивается межремонтный пробег атмосферно-вакуумных установок, сокращается расход топлива, уменьшается коррозия аппаратуры, снижаются расходы катализаторов, улучшается качество газотурбинных и котельных топлив, коксов и битумов.
В основе процесса обезвоживания лежит разрушение нефтяной эмульсии, которая образуется при смешении с пресной водой нефти, эмульсия далее подвергается расслаиванию.
Электрообессоливание и обезвоживание нефти производится в специальных аппаратах-электродегидраторах.
Электрообессоливающие установки проектируют двухступенчатыми:
-в электро дегидраторах I ступени удаляется 75 - 80 % (масс.) соленой воды и 95 - 98 % (масс.) солей;
- а в электродегидраторах II ступени 60 - 65 % (масс.) оставшейся эмульсионной воды и примерно 92 % (масс.) оставшихся солей.
Число устанавливаемых электродегидраторов при двухступенчатом обессоливании зависит от объема и качества (т.е. содержания воды, солей и стойкости эмульсий) обрабатываемой нефти, от типа и производительности аппарата.
В дипломном проекте разработана технологическая схема переработки нефти Белозерского месторождения с производительностью по установке ЭЛОУ 8 млн. т/год.
Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводов, различных по молекулярному весу и температуре кипения. Кроме того, в нефти содержатся сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. Для производства многочисленных продуктов различного назначения и со специфическими свойствами применяют методы разделения нефти на фракции и группы углеводородов, а также изменения ее химического состава.
Различают первичные и вторичные методы переработки нефти:
-к первичным относят процессы разделения нефти на фракции, когда используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов и полупродуктов - перегонка нефти;
-к вторичным относят процессы деструктивной переработки нефти и очистки нефтепродуктов, предназначенные для изменения ее химического состава путем термического и каталитического воздействия.
При помощи этих методов удается получить нефтепродукты заданного качества и в больших количествах, чем при прямой перегонке нефти. Добываемая на промыслах нефть, помимо растворенных в ней газов, содержит некоторое количество примесей: частицы песка, глины, кристаллы солей, а также воду, в которой растворены соли, преимущественно хлориды натрия, кальция и магния, реже карбонаты и сульфаты. Содержание твердых частиц в неочищенной нефти обычно не превышает 1,5%, а количество воды может изменяться в широких пределах. С увеличением продолжительности эксплуатации месторождения возрастает обводнение нефтяного пласта и содержание воды в добываемой нефти. В нефти, поступающей на переработку, должно быть не более 0,3% воды. Присутствие в нефти механических примесей затрудняет ее транспортирование по трубопроводам и переработку, вызывает коррозию внутренних поверхностей труб нефтепроводов и образование отложений в теплообменниках, печах и холодильниках, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи, повышает зольность остатков от перегонки нефти (мазутов и гудронов), содействует образованию стойких эмульсий. Кроме того, в процессе добычи и транспортировки нефти происходит весомая потеря легких компонентов нефти (метан, этан, пропан и т.д., включая бензиновые фракции) - примерно до 5% от фракций, выкипающих до 100°С.
С целью понижения затрат на переработку нефти, вызванных потерей легких компонентов и чрезмерным износом нефтепроводов и аппаратов переработки, добываемая нефть подвергается предварительной обработке, которая осуществляется на блоке ЭЛОУ. Он является важнейшим условием обеспечения работы установок первичной переработки нефти, и получения качественных фракций для дальнейшей их переработки.
Содержание солей в нефти, поступающей на нефтеперерабатывающие заводы, обычно составляет 500 мг/л, а воды - в пределах 1 % (масс.). На переработку же допускаются нефти, в которых содержание солей не превышает 20 мг/л и воды 0,1 % (масс.). Требования к ограничению содержания солей и воды в нефти постоянно возрастают, так как только снижение содержания солей с 20 до 5 мг/л дает значительную экономию: примерно вдвое увеличивается межремонтный пробег атмосферно-вакуумных установок, сокращается расход топлива, уменьшается коррозия аппаратуры, снижаются расходы катализаторов, улучшается качество газотурбинных и котельных топлив, коксов и битумов.
В основе процесса обезвоживания лежит разрушение нефтяной эмульсии, которая образуется при смешении с пресной водой нефти, эмульсия далее подвергается расслаиванию.
Электрообессоливание и обезвоживание нефти производится в специальных аппаратах-электродегидраторах.
Электрообессоливающие установки проектируют двухступенчатыми:
-в электро дегидраторах I ступени удаляется 75 - 80 % (масс.) соленой воды и 95 - 98 % (масс.) солей;
- а в электродегидраторах II ступени 60 - 65 % (масс.) оставшейся эмульсионной воды и примерно 92 % (масс.) оставшихся солей.
Число устанавливаемых электродегидраторов при двухступенчатом обессоливании зависит от объема и качества (т.е. содержания воды, солей и стойкости эмульсий) обрабатываемой нефти, от типа и производительности аппарата.
В дипломном проекте разработана технологическая схема переработки нефти Белозерского месторождения с производительностью по установке ЭЛОУ 8 млн. т/год.
В данном работе была спроектирована электрообессоливающая установка ЭЛОУ производительностью 8 млн. тонн в год. В работе были решены следующие задачи: разработана поточная схема НПЗ по варианту «Топливная с глубокой переработкой нефти» и технологическая схема блока ЭЛОУ, 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 представлены на графических листах. Графические листы содержат: генеральный план НПЗ; технологическую схему установки ЭЛОУ; электродегидратор; чертеж постамента под электро дегидратор.
Под место строительства НПЗ выбрана площадка в Приморском крае около г. Владивосток, что определенно следующими соображениями:
- Приморский край обладает достаточно развитой транспортной инфраструктурой, г. Владивосток — крупный транспортный узел Транссибирской магистрали. Также имеются не только автомобильные магистрали федерального значения, но и крупный морской порт;
-Этот регион является развитой промышленной зоной, с большим скоплением потребителей продукции НПЗ;
- Преимущество транспортно-географического расположения г. Владивостока в непосредственной близости от города одного из самых протяженных нефтепроводов «Восточная Сибирь — Тихий океан»;
- Близость к экспортному направлению поставок в Китай.
Исходя из транспортно-географического расположения и потребностей региона в нефтепродуктах, можно сказать о целесообразности выполненной работы.
Все необходимые расчеты изложены в пояснительной записке, а чертежи представлены на графических листах. Графические листы содержат: генеральный план НПЗ; технологическую схему установки ЭЛОУ; электродегидратор; чертеж постамента под электро дегидратор.
Под место строительства НПЗ выбрана площадка в Приморском крае около г. Владивосток, что определенно следующими соображениями:
- Приморский край обладает достаточно развитой транспортной инфраструктурой, г. Владивосток — крупный транспортный узел Транссибирской магистрали. Также имеются не только автомобильные магистрали федерального значения, но и крупный морской порт;
-Этот регион является развитой промышленной зоной, с большим скоплением потребителей продукции НПЗ;
- Преимущество транспортно-географического расположения г. Владивостока в непосредственной близости от города одного из самых протяженных нефтепроводов «Восточная Сибирь — Тихий океан»;
- Близость к экспортному направлению поставок в Китай.
Исходя из транспортно-географического расположения и потребностей региона в нефтепродуктах, можно сказать о целесообразности выполненной работы.