Помощь студентам в учебе
Повышение эффективности работы установки ЭЛОУ-АТ
|
Введение 14
1 Современные подходы к повышению эффективности схемы
фракционирования нефти 16
1.1 Современные схемы фракционирования 17
1.2 Применение высокоэффективных контактных устройств 25
1.3 Эффективные присадки и реагенты 29
2 Системы автоматизированного проектирования 33
2.1 Технологическое проектирование ректификации с использованием САПР
Unisim Design 34
2.2 Интерфейс и возможности САПР Unisim Design 35
3 Экспериментальная часть 39
3.1 Постановка задачи исследования 39
3.2 Моделирование схем фракционирования 39
3.2.1 Исходные данные 39
3.2.2 Моделирование технологической схемы установки фракционирования с
колонной предварительного отбензинивания 42
3.2.3 Анализ степени рекуперации тепла 48
3.2.4 Проектирование колонны отбензинивания 50
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
Введение 56
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 56
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений 56
4.1.2 SWOT-анализ 58
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 61
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 61
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 62
4.3 Бюджет научно-технического исследования 65
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования 65
4.3.2 Расчет амортизации специального оборудования 66
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 67
4.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 69
4.3.5 Накладные расходы 69
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 71
Выводы по разделу 74
5 Социальная ответственность 75
Введение 75
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 75
5.2 Производственная безопасность 78
5.3 Экологическая безопасность 85
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 87
Вывод по разделу социальная ответственность 88
Заключение 90
Список использованных источников 91
1 Современные подходы к повышению эффективности схемы
фракционирования нефти 16
1.1 Современные схемы фракционирования 17
1.2 Применение высокоэффективных контактных устройств 25
1.3 Эффективные присадки и реагенты 29
2 Системы автоматизированного проектирования 33
2.1 Технологическое проектирование ректификации с использованием САПР
Unisim Design 34
2.2 Интерфейс и возможности САПР Unisim Design 35
3 Экспериментальная часть 39
3.1 Постановка задачи исследования 39
3.2 Моделирование схем фракционирования 39
3.2.1 Исходные данные 39
3.2.2 Моделирование технологической схемы установки фракционирования с
колонной предварительного отбензинивания 42
3.2.3 Анализ степени рекуперации тепла 48
3.2.4 Проектирование колонны отбензинивания 50
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
Введение 56
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 56
4.1.1 Анализ конкурентных технических решений 56
4.1.2 SWOT-анализ 58
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 61
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 61
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 62
4.3 Бюджет научно-технического исследования 65
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования 65
4.3.2 Расчет амортизации специального оборудования 66
4.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 67
4.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 69
4.3.5 Накладные расходы 69
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 71
Выводы по разделу 74
5 Социальная ответственность 75
Введение 75
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 75
5.2 Производственная безопасность 78
5.3 Экологическая безопасность 85
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 87
Вывод по разделу социальная ответственность 88
Заключение 90
Список использованных источников 91
Добыча нефти и ее переработка в конце 20 и начале 21 века дошла до огромных значений. На сегодняшний день показатели обьемов добычи также продолжают неуклонно увеличиваться, а значения годовой добычи имеют значение около 3млр.тонн нефти. В настоящее время мировые залежи нефти составляют около 110 млрд. тонн, однако ситуация осложняется тем, что месторождения расположены крайне хаотично и на большом расстоянии удалены от мест потребления нефтепродуктов. Ситуация с ежегодным уменьшением ресурсов нефти несет в себе межгосударственные и экономические разногласия между отраслью добычи нефти и конечными потребителями нефтепродуктов. Сложившаяся тенденция диктует нефтедобытчикам требования к более полному и целесообразному добыванию нефти, а отрасли производства нефтепродуктов - рациональную и максимально углубленную переработку. Также должны соблюдаться высочайшие
требования по качеству нефтепродуктов, при условиях соблюдения экологических норм, требований к максимальному снижению потребления энергии и затрат на выпуск продукции.
Нефть состоит из парафиновых, нафтеновых, ароматических углеводородов, разных по молекулярному весу и температурам выкипания фракций, имеющую в своем составе кислород, азот, серу и примеси разных металлов. В целом нефтепереработка представляет собой физический и химический процесс, и реализовывается на нефтеперерабатывающих заводах, после чего извлекают внушительный диапазон продукции: бензин,
авиационный керосин, дизельное и котельное топливо, гудрон, битум, смазочные масла. Одним из наиважнейших этапов переработки нефти является процесс фракционирования, то есть разделение нефти на составные фракции, различающиеся друг от друга по температурным интервалам кипения. Для реализации процесса фракционирования на НПЗ используются установки первичной переработки нефти ЭЛОУ - АТ. Данные установки составляют базис НПЗ и результатом их работы будет являться обширный спектр нефтепродуктов, который в дальнейшем будет представлять ценное сырье для последующих процессов нефтехимии. [14].
На сегодняшний день очень актуально стоят цели разработки технологий энерго-ресурсо сбережения, а также способов как можно большего повышения глубины переработки и роста показателей выхода фракций, вследствие того, что ректификационная установка является одной из самых металлоемких, энергоемких и дорогостоящих конструкций. Оптимизация режимов работы установок фракционирования даст возможность снизить капитальные и эксплуатационные затраты, а также позволит повысить продуктивность НПЗ в целом.
Технологичность процессов фракционирования, а также глубина переработки нефти на российских НПЗ по сравнению с зарубежными предприятиями является невысокой. Подход в перенимании частных, единичных решений в сфере технологических разработок и в отрасли аппаратурного оформления не всегда позволяет снизить затраты на производство и повысить качество нефтепродуктов [12].
Поиск повышения путей эффективности ЭЛОУ-АТ возможно реализовать за счет подбора оптимальных норм и параметров технологического режима или подбора более совершенных контактных устройств, а также выбора наиболее оптимальной и энергоэффективной схемы утилизации тепла продуктовых потоков. Для решения задач такого рода широко применяются компьютерные системы, моделирующие работу аппаратов и технологических схем, например, UniSim Design.
Цель данной работы - провести сравнительное исследование путей повышения эффективности установок фракционирования нефти.
требования по качеству нефтепродуктов, при условиях соблюдения экологических норм, требований к максимальному снижению потребления энергии и затрат на выпуск продукции.
Нефть состоит из парафиновых, нафтеновых, ароматических углеводородов, разных по молекулярному весу и температурам выкипания фракций, имеющую в своем составе кислород, азот, серу и примеси разных металлов. В целом нефтепереработка представляет собой физический и химический процесс, и реализовывается на нефтеперерабатывающих заводах, после чего извлекают внушительный диапазон продукции: бензин,
авиационный керосин, дизельное и котельное топливо, гудрон, битум, смазочные масла. Одним из наиважнейших этапов переработки нефти является процесс фракционирования, то есть разделение нефти на составные фракции, различающиеся друг от друга по температурным интервалам кипения. Для реализации процесса фракционирования на НПЗ используются установки первичной переработки нефти ЭЛОУ - АТ. Данные установки составляют базис НПЗ и результатом их работы будет являться обширный спектр нефтепродуктов, который в дальнейшем будет представлять ценное сырье для последующих процессов нефтехимии. [14].
На сегодняшний день очень актуально стоят цели разработки технологий энерго-ресурсо сбережения, а также способов как можно большего повышения глубины переработки и роста показателей выхода фракций, вследствие того, что ректификационная установка является одной из самых металлоемких, энергоемких и дорогостоящих конструкций. Оптимизация режимов работы установок фракционирования даст возможность снизить капитальные и эксплуатационные затраты, а также позволит повысить продуктивность НПЗ в целом.
Технологичность процессов фракционирования, а также глубина переработки нефти на российских НПЗ по сравнению с зарубежными предприятиями является невысокой. Подход в перенимании частных, единичных решений в сфере технологических разработок и в отрасли аппаратурного оформления не всегда позволяет снизить затраты на производство и повысить качество нефтепродуктов [12].
Поиск повышения путей эффективности ЭЛОУ-АТ возможно реализовать за счет подбора оптимальных норм и параметров технологического режима или подбора более совершенных контактных устройств, а также выбора наиболее оптимальной и энергоэффективной схемы утилизации тепла продуктовых потоков. Для решения задач такого рода широко применяются компьютерные системы, моделирующие работу аппаратов и технологических схем, например, UniSim Design.
Цель данной работы - провести сравнительное исследование путей повышения эффективности установок фракционирования нефти.
В ходе выполнения ВКР был проведён литературный обзор современных подходов к повышению эффективности схем фракционирования нефти, а также рассмотрены наиболее эффективные контактные устройства, современные присадки и реагенты. Для моделирования и расчётов технологической схемы использовалась САПР Unisim Design. Изучен функционал Unisim Design.
Разработана математическая модель установки фракционирования нефти с колонной предварительного отбензинивания с использованием САПР Unisim Design. Предложен и рассчитан вариант рекуперации тепла, при реализации которого возможно снизить нагрузку печи подогрева нефти на 47,2%.
Выполнен гидравлический расчет и анализ тарельчатой колонны, в результате чего были определены геометрические размеры колонны, конструктивные параметры тарелок, а также проведена проверка устойчивости и работоспособности контактных тарелок при определенных нагрузках по пару и жидкости.
Разработана математическая модель установки фракционирования нефти с колонной предварительного отбензинивания с использованием САПР Unisim Design. Предложен и рассчитан вариант рекуперации тепла, при реализации которого возможно снизить нагрузку печи подогрева нефти на 47,2%.
Выполнен гидравлический расчет и анализ тарельчатой колонны, в результате чего были определены геометрические размеры колонны, конструктивные параметры тарелок, а также проведена проверка устойчивости и работоспособности контактных тарелок при определенных нагрузках по пару и жидкости.