Технологическая установка переработки отходов нефтепродуктов методом низкотемпературного пиролиза
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Литературный обзор 10
1.2 Способы переработки отходов нефтепродуктов 15
1.3 Технологическое оборудование для переработки нефтеотходов 29
1.4 Заключение к литературному обзору и постановка задачи 33
2 Конструкторско-технологический раздел 35
2.1 Исходные данные 35
2.2 Разработка технологической схемы установки 36
2.3 Разработка конструкции установки 38
2.4 Расчет основных параметров установки 40
2.4.1 Тепловой расчет 42
2.4.2 Прочностной расчет 44
2.4.3 Заключение к конструкторско-технологическому разделу 45
3 Эксплуатация и ремонт установки 46
3.1 Износ оборудования 46
3.1.1 Планово-предупредительный ремонт установки 47
3.1.2 Составление графика ППР 51
3.2 Ремонт арматуры (дефектация) 53
3.3 Ремонт реакционной аппаратуры 55
3.3.1 Ремонт антикоррозионных покрытий аппарата 57
3.3.2 Ремонт теплообменной трубы 58
3.3.3 Технология очистки труб 59
3. 4 Заключение к разделу эксплуатация и ремонт установки 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63
Приложение А 65
1 Литературный обзор 10
1.2 Способы переработки отходов нефтепродуктов 15
1.3 Технологическое оборудование для переработки нефтеотходов 29
1.4 Заключение к литературному обзору и постановка задачи 33
2 Конструкторско-технологический раздел 35
2.1 Исходные данные 35
2.2 Разработка технологической схемы установки 36
2.3 Разработка конструкции установки 38
2.4 Расчет основных параметров установки 40
2.4.1 Тепловой расчет 42
2.4.2 Прочностной расчет 44
2.4.3 Заключение к конструкторско-технологическому разделу 45
3 Эксплуатация и ремонт установки 46
3.1 Износ оборудования 46
3.1.1 Планово-предупредительный ремонт установки 47
3.1.2 Составление графика ППР 51
3.2 Ремонт арматуры (дефектация) 53
3.3 Ремонт реакционной аппаратуры 55
3.3.1 Ремонт антикоррозионных покрытий аппарата 57
3.3.2 Ремонт теплообменной трубы 58
3.3.3 Технология очистки труб 59
3. 4 Заключение к разделу эксплуатация и ремонт установки 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 63
Приложение А 65
Для удовлетворения потребностей людей ежегодно из земных недр извлекается до 30 млрд. т нефтяного сырья [1]. При последующей переработке образуется большое количество отходов нефти и нефтепродуктов - по оценкам специалистов до 7кг на 1т перерабатываемой нефти. Это создает проблемы их складирования, захоронения, защиты окружающей среды и т.п. Можно констатировать, что нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие предприятия наносят огромный вред окружающей среде.
Объектом исследования в настоящей работе являются нефтесодержащие отходы нефтеперерабатывающих заводов. Нефтешламы очистных сооружений образуются в процессе очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода. Сточная вода в процессе очистки разделяется на нефтепродукт, воду и нефтешлам, который имеет пастообразное агрегатное состояние черного цвета.
Отработанные нефтепродукты так же, как и нефтешламы требуют утилизации или переработки. В России до 77% всех отработанных масел нелегально сбрасывается на почву и в водоемы, что наносит колоссальный урон окружающей среде. Поэтому проблема утилизации и переработки жидких и твердых нефтеотходов является актуальной и требует безотлагательного решения.
В настоящее время в России существует обращения с отходами первичной переработки нефти. Действующая система переработки тяжелой нефти исключает из природно-ресурсного цикла отходы нефтепереработки, движение осуществляется по схеме «отход окружающая среда».
Обезвреживание осуществляется преимущественно деструктивными методами (биологическим разложением, захоронением), не позволяющими вернуть полезные компоненты отходов в ресурсооборот. Такой подход не позволяет использовать энергетический потенциал углеводородсодержащих отходов.
Предлагаемый подход заключается в переработке нефтяных отходов по схеме: «отход энергоноситель». Поэтому целью данной работы является разработка новой высокоэффективной технологии, позволяющей перерабатывать нефтеотходы в газообразное топливо с позиций ресурсосбережения и геоэкологической безопасности.
Для переработки углеводородсодержащих отходов наибольшее распространение получили два метода: сжигание и пиролиз. Их принципиальное отличие друг от друга заключается в количестве используемого кислорода. Каждый из рассматриваемых способов имеет свои преимущества и недостатки. На наш взгляд одним из наиболее перспективных и эффективных термических методов переработки нефтешламов является пиролиз - процесс термического разложения в отсутствии кислорода. Данный метод применим для обезвреживания отходов «неудобных» для сжигания: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, нефтешламов. Этот метод обеспечивает их обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, который может использоваться в качестве топлива в других технологических процессах.
Объектом исследования в настоящей работе являются нефтесодержащие отходы нефтеперерабатывающих заводов. Нефтешламы очистных сооружений образуются в процессе очистки сточных вод нефтеперерабатывающего завода. Сточная вода в процессе очистки разделяется на нефтепродукт, воду и нефтешлам, который имеет пастообразное агрегатное состояние черного цвета.
Отработанные нефтепродукты так же, как и нефтешламы требуют утилизации или переработки. В России до 77% всех отработанных масел нелегально сбрасывается на почву и в водоемы, что наносит колоссальный урон окружающей среде. Поэтому проблема утилизации и переработки жидких и твердых нефтеотходов является актуальной и требует безотлагательного решения.
В настоящее время в России существует обращения с отходами первичной переработки нефти. Действующая система переработки тяжелой нефти исключает из природно-ресурсного цикла отходы нефтепереработки, движение осуществляется по схеме «отход окружающая среда».
Обезвреживание осуществляется преимущественно деструктивными методами (биологическим разложением, захоронением), не позволяющими вернуть полезные компоненты отходов в ресурсооборот. Такой подход не позволяет использовать энергетический потенциал углеводородсодержащих отходов.
Предлагаемый подход заключается в переработке нефтяных отходов по схеме: «отход энергоноситель». Поэтому целью данной работы является разработка новой высокоэффективной технологии, позволяющей перерабатывать нефтеотходы в газообразное топливо с позиций ресурсосбережения и геоэкологической безопасности.
Для переработки углеводородсодержащих отходов наибольшее распространение получили два метода: сжигание и пиролиз. Их принципиальное отличие друг от друга заключается в количестве используемого кислорода. Каждый из рассматриваемых способов имеет свои преимущества и недостатки. На наш взгляд одним из наиболее перспективных и эффективных термических методов переработки нефтешламов является пиролиз - процесс термического разложения в отсутствии кислорода. Данный метод применим для обезвреживания отходов «неудобных» для сжигания: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, нефтешламов. Этот метод обеспечивает их обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, который может использоваться в качестве топлива в других технологических процессах.
Таким образом, проблема утилизации и переработки жидких нефтешламов является актуальной и требует безотлагательного решения. Наиболее эффективным способом уничтожения отходов представляется метод их термической обработки без доступа кислорода (пиролиз), при котором обеспечивается переработка отходов и их обезвреживание.
Для термической переработки отходов нефтепродуктов, наиболее перспективно применять технологический процесс, при котором отходы подвергают назкотемпературному пиролизу с выделением газообразной составляющей. Максимизация процессов химико-термической обработки достигается, благодаря вводу жидкой составляющей в зону высоких температур.
В задачи данной работы входит разработка технологической установки, позволяющей эффективно проводить переработку отходов нефтепродуктов с получением полезного продукта в виде газообразного топлива, при минимальном воздействии на окружающую среду.
Поставленная цель достигается способом пиролизной очистки технологической оснастки от загрязнений, содержащих органические и углеводородные вещества, включающим загрузку в камеру термического разложения, в которой осуществляют нагрев - пиролиз с образованием газообразных фракций, нагрев загрязнений в камере термического разложения осуществляют посредством теплообмена. На наш взгляд одним из наиболее перспективных и эффективных термических методов переработки нефтешламов является пиролиз - процесс термического разложения в отсутствии кислорода. Данный метод применим для обезвреживания отходов «неудобных» для сжигания: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, нефтешламов. Этот метод обеспечивает их обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья.
В данной работе были выполнены расчеты параметров технологической установки для переработки отходов нефтепродуктов методом низкотемпературного пиролиза. Алгоритм и программа расчётов, выполненная в программном пакете MathCAD, приведены в (Приложении А). Результаты расчётов сведены в таблицы 6,7,8.
Нами был сделан расчет основных геометрических параметров (размеры реактора, материальный баланс установки), тепловой расчет, также мы сделали расчет на прочность.
В ходе этой работы можно сделать вывод, что наша технологическая установка является экономичной, так как потребляет мало энергии и является простой в обслуживании, экологически чистой, так как не имеет никаких вредных выбросов в атмосферу и на наш взгляд имеет большую производительность.
В разделе эксплуатация и ремонт мы разработали технологический режим работы установки, составили структурную схему годового ремонтного цикла, а также разработали мероприятия по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту установки. Последовательно рассмотрели детали, которые переодически могут нуждаться в ремонте и выяснили каким способом исправлять неисправности технологической установки переработки нефтеотходов.
Таким образом, предлагаемая технологическая установка при относительной простоте конструкции позволяет эффективно проводить переработку отходов нефтепродуктов при минимальном воздействии на окружающую среду.
Для термической переработки отходов нефтепродуктов, наиболее перспективно применять технологический процесс, при котором отходы подвергают назкотемпературному пиролизу с выделением газообразной составляющей. Максимизация процессов химико-термической обработки достигается, благодаря вводу жидкой составляющей в зону высоких температур.
В задачи данной работы входит разработка технологической установки, позволяющей эффективно проводить переработку отходов нефтепродуктов с получением полезного продукта в виде газообразного топлива, при минимальном воздействии на окружающую среду.
Поставленная цель достигается способом пиролизной очистки технологической оснастки от загрязнений, содержащих органические и углеводородные вещества, включающим загрузку в камеру термического разложения, в которой осуществляют нагрев - пиролиз с образованием газообразных фракций, нагрев загрязнений в камере термического разложения осуществляют посредством теплообмена. На наш взгляд одним из наиболее перспективных и эффективных термических методов переработки нефтешламов является пиролиз - процесс термического разложения в отсутствии кислорода. Данный метод применим для обезвреживания отходов «неудобных» для сжигания: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, нефтешламов. Этот метод обеспечивает их обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья.
В данной работе были выполнены расчеты параметров технологической установки для переработки отходов нефтепродуктов методом низкотемпературного пиролиза. Алгоритм и программа расчётов, выполненная в программном пакете MathCAD, приведены в (Приложении А). Результаты расчётов сведены в таблицы 6,7,8.
Нами был сделан расчет основных геометрических параметров (размеры реактора, материальный баланс установки), тепловой расчет, также мы сделали расчет на прочность.
В ходе этой работы можно сделать вывод, что наша технологическая установка является экономичной, так как потребляет мало энергии и является простой в обслуживании, экологически чистой, так как не имеет никаких вредных выбросов в атмосферу и на наш взгляд имеет большую производительность.
В разделе эксплуатация и ремонт мы разработали технологический режим работы установки, составили структурную схему годового ремонтного цикла, а также разработали мероприятия по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту установки. Последовательно рассмотрели детали, которые переодически могут нуждаться в ремонте и выяснили каким способом исправлять неисправности технологической установки переработки нефтеотходов.
Таким образом, предлагаемая технологическая установка при относительной простоте конструкции позволяет эффективно проводить переработку отходов нефтепродуктов при минимальном воздействии на окружающую среду.
Подобные работы
- Твёрдые продукты пиролиза углеродосодержащих отходов как потенциальные сорбенты нефтепродуктов
Магистерская диссертация, химия. Язык работы: Русский. Цена: 5700 р. Год сдачи: 2019 - Разработка сорбентов тяжелых металлов из углеродосодержащих отходов
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2019 - Снижение негативного воздействия на окружающую среду полимерных материалов и их компонентов с низкой стойкостью к поражению плесневыми грибами
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5700 р. Год сдачи: 2019 - Очистка водных сред от нефтепродуктов модифицированным отходом переработки пшеницы
Магистерская диссертация, экология и природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 5700 р. Год сдачи: 2019