Введение 5
1 Технико-экономическое обоснование 7
2 Технологические решения 8
2.1 Характеристика исходной нефти 8
2.2 Выбор варианта и технологической схемы переработки 11
2.3Характеристика установок по переработке нефти 14
2.4 Материальный баланс предприятия 19
2.4.1 Материальный баланс завода с глубокой переработкой
нефти 19
2.4.2 Сводный материальный баланс завода с глубокой
переработкой нефти 25
3 Описание технологического процесса изомеризации 27
3.1 Теоретические основы процесса 27
3.1.1 Основные химические реакции 27
3.1.2 Механизм и катализаторы процесса 29
3.2 Факторы, влияющие на процесс изомеризации 32
3.2.1 Характеристика сырья изомеризации 32
3.2.2 Влияние основных параметров 35
3.2.3 Особенности технологии процесса 36
3.3 Описание технологической схемы изомеризации 38
3.3.1 Технологическая схема предварительной
гидроочистки сырья 38
3.3.2 Технологическая схема изомеризации 41
3.4 Характеристика продуктов изомеризации 42
3.5 Выбор основного оборудования 44
3.5.1 Характеристика основного оборудования 44
3.5.2 Расчет основного и вспомогательного оборудования 48
3.5.2.1 Расчет реакторного блока установки изомеризации 48
3.5.2.1.1 Тепловой баланс 48
3.5.2.1.2 Основные размеры реактора 50
3.5.2.2 Расчет теплообменника 51
3 Строительные решения 53
3.1 Выбор района строительства 53
3.2 Объемно-планировочные и конструктивные решения
зданий и сооружений 54
3.3 Размещение оборудования 56
4 Генеральный план и транспорт 56
4.1 Характеристика выбранного месторасположения 56
4.2 Размещение установки на генеральном плане 56
4.2 Присоединение установки к инженерным сетям 58
4.3 Вертикальная планировка и водоотвод с площадки 58
4.4 Транспорт 58
5 Безопасность и экологичность проекта 59
5.1 Безопасность проекта 59
5.1.1 Характеристика опасностей производства 59
5.1.2 Меры безопасности на производстве 62
5.1.2.1 Мероприятия по безопасному ведению процесса 62
5.1.2.2 Пожарная безопасность 63
5.1.2.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 64
5.1.2.4 Средства индивидуальной защиты 65
5.1.2.5 Организация службы охраны труда 66
5.2 Экологичность проекта 67
5.2.1 Охрана окружающей среды 67
5.2.2 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 68
Заключение 69
Список сокращений 70
Список используемых источников 71
Настоящее столетие ставит перед человечеством исключительно серьезную глобальную проблему, связанную с истощением извлекаемых запасов нефтяного сырья. Сегодня 15—17% населения Земли потребляет 70% всех энергоресурсов, и с каждым днем доля потребления только растет, добавляются различные факторы в распределение энергоресурсов. Тем самым, все больше приходится извлекать из недр «трудную» нефть, а перерабатывать ее нужно до продуктов требуемого государственными стандартами качества. Одновременно во всем мире ужесточаются экологические требования к качеству выпускаемых нефтегазопродуктов. Поэтому должны расширяться производства высооктановых автобензинов с ограниченным содержанием ароматических углеводородов, дизельных топлив со сверхнизким содержанием серы, высокоиндексных смазочных масел и др. В этой связи нефтепереработка должна переориентироваться на более эффективную, экологически и технологически безопасную, энергосберегающую и глубокую переработку нефтяного сырья и рациональное использование нефтепродуктов, прежде всего высококачественных моторных топлив. Задачи, стоящие перед отечественной нефтегазоперерабатывающей отраслью в области углубления переработки углеводородного сырья, повышения качества выпускаемых нефтепродуктов и обеспечения надежности оборудования и безопасности технологических процессов, требуют от специалистов-нефтегазопереработчиков глубоких знаний теории, новых технологий и оборудования процессов.
На современных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) можно высокоэффективно перерабатывать нефтяное сырье различного состава и получать широкую гамму продуктов заданного качества. Постоянный рост числа схем и модифицирование установок нефтеперерабатывающих заводов требуют их систематизации.
Целью 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.
Одним из процессов, позволяющим улучшить качество бензинов, является изомеризация. Процесс изомеризации является одним из самых рентабельных способов получения высокооктановых компонентов бензинов с улучшенными экологическими свойствами. Актуальность установок изомеризации также возросла с введением новых сверхжестких ограничений на экологические свойства автомобильных бензинов, включая ограничение по фракционному составу, содержанию ароматических соединений и бензола. Установки изомеризации позволяют получить топливо с характеристиками, отвечающими жестким стандартам ЕВРО-4 и ЕВРО-5. Интенсивное наращивание мощностей процесса изомеризации осуществляется за счет реконструкции существующих и строительства новых установок. Одновременно проводятся модернизация и интенсификация действующих установок изомеризации под процессы с рециркуляцией непревращенных нормальных парафинов. В современных высококачественных бензинах должно содержаться 20-30 % изопарафинов.
В данном проекте разработана принципиальная схема переработки нефти Бариновского месторождения с производительностью по установке изомеризации 300 тыс. тонн в год.
В результате проделанной работы, руководствуясь материалами типовых, повторно применяемых и индивидуальных проектов технологических установок, данными научно - исследовательских институтов, на основании свойств Бариновской нефти, был разработан проект установки изомеризации, производительностью 300 тыс. тонн в год.
В процессе расчета был составлен материальный баланс предприятия по топливному варианту с глубокой переработкой нефти, в котором увязываются между собой выбранные установки. Также составлена схема материальных потоков, определено количество и качество товарной продукции. Представлена технологическая схема установки, рассчитано и подобранно основное технологическое оборудование (реакторы изомеризации и теплообменник).
Все необходимые расчеты изложены в пояснительной записке, а чертежи - на графических листах.
Процесс изомеризации относится к вторичным процессам переработки нефти, с целью получения высокооктановых компонентов бензина.
В проекте использованы новые разработки по улучшению экологичности и безопасности производства.
1 Нефти СССР. Т. 2. Нефти Среднего и Нижнего Поволжья : справочник в четырех томах / И. С. Лазарева, 3. В. Дриацкая, М. А. Мхчиян, Н. М. Жмыхова [и др.]. - Москва : Химия, 1972. - 392 с.
2 Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа : учеб, пособие / С. А Ахметов [и др.]; под ред. С. А. Ахметова. - Санкт-Петербург : Недра, 2006. - 868 с.
3 Получение компонентов бензина [Электронный ресурс] : Сообщество «Нефтянка» - Режим доступа: http:Z/neftianka.ru/components-of- gasoline/
4 Изомеризация пентана и гексана [Электронный ресурс] : Кафедра технологии переработки нефти РГУ нефти и газа им. Губкина - Режим доступа: http://kafedratpn.gubkin.ru/images/stories/vnpz/isomerization pentane_hexane.htm
5 Мановян, А. К. Технология переработки природных энергоносителей : учеб, пособие / А. К. Мановян - Москва : Химия, 2004. - 456 с.
6 Бондаренко, В. И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа : учеб, пособие / под ред. В.И. Бондаренко - Москва : Химия, 1983. - 128 с.
7 Леффлер, У. Л. Переработка нефти : учеб, пособие для студентов высших уч. заведений / под ред. Я. Л. Рудерман - Москва : Олимп-Бизнес, 2007. -227 с. ’
8 Материальный баланс НПЗ : метод, пособие / Науч.-обр. центр «Корпоративный нефтегазовый центр» СФУ - Красноярск, 2015. - 38 с.
9 Технологический регламент ОАО «АНПЗ ВНК» установки изомеризации с предварительной гидроочисткой - Ачинск, 2013.
10 Тенденции развития процесса изомеризации в России и за рубежом [Электронный ресурс] : Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело» / Уфим. гос. нефт. техн, ун-т - Е. А. Ясакова - УГНТУ, 2010. - Режим доступа: http://www.ogbus.ru
11 Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии : учебник для вузов / А. Г. Касаткин - 11-е изд., стереотипное, доработанное. Перепеч. С изд. 1973 г. - Москва: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 753 с.
12 Основные процессы и аппараты химической технологии : пособие по проектированию / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дытнерский [и др.], под ред. Дытнерского Ю. И., 3-е изд., стереотипное. - Москва : ООО ИД «Альянс», 2007. - 469 с.
13 Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии : учебник для вузов / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. - Москва: ООО ИД «Альянс», 2006. - 576 с.
14 Чернышев, А. К. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов. / А. К. Чернышев, К. Л. Поплавский, Н. Д. Заичко. - Ленинград : Химия, 1969. - 279 с.
15 Огородников, С. К. Справочник нефтехимика : в двух томах. / С. К. Огородников - Ленинград : Химия, 1978. Т.2. - 496 с.
16 Варгафтик, Н. Б. Справочник по тепло физическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгафтик. - Москва : Физматгиз, 1963. - 708 с.
17 Новые пути развития [Электронный ресурс] : Информационный портал Екатеринбурга - Режим доступа: http: //екатеринбург.рф
18 Документы [Электронный ресурс] : Министерство строительства и развития инфраструктуры Свердловской области - Режим доступа: http: Z/minstroу, mi dural. ru/document/li st
19 Федеральные трассы России [Электронный ресурс] : Автомобильные дороги России - Режим доступа: http://rutrassa.ru/federal/
20 Архив погоды в Екатеринбурге [Электронный ресурс] : Прогноз погоды - Режим доступа: http://world-weather.ru/archive/russia/yekaterinburg/
21 Климат Екатеринбурга [Электронный ресурс] : Погода и климат - Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/climate/28440.htm
22 Капустин, В. М. Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов : учебн. пособие для студентов высш. уч. заведений / В. М. Капустин, М. Г. Рудин, Г.Ф. Смирнов. - Москва : Химия, 2012. - 440 с.
23 Берлинов, М. В. Основания и фундаменты : учебник для вузов / М.В. Берлинов, 3-е изд. - Москва : Высшая школа, 1999. - 319 с.
24 СНиП П-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий». - Введ. 20.05.2011. - Москва : Минстрой России, 1995. - 20 с.
25 СНиП 2.05.02-85* «Автомобильные дороги». С изм. 30.06.2003. - Москва : Минстрой России, 2004. - 44 с.
26 СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий». С изм. 25.03.2001. - Москва : Минстрой России, 1995. - 38 с.
27 ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». Введ. 05.06.2003. - Москва : ЗАО НГЦ ПБ, 2013. - 288 с.
28 ГОСТ 12.3.002 ССБТ Процессы производственные. Общие требования безопасности. С изм. от 22.03.2001. - Москва : Стандартинформ,
2002. - 20 с.
29 НТБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Введ. 20.03.1995. - Москва: ГУГПС МВД России, 1995. -25 с.
30 Баратов, А. Н. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность : справочное издание / А. Н. Баратов, А. Я. Корольченко, Е. Н. Иванов. - Москва : Химия, 1987. - 272 с.
31 ПБ 10-115 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Введ. 18.04.1995. - Москва : ПиО ОБТ, 1996. - 242 с.
32 ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. Введ. 01.01.76 - Москва : Стандартинформ, 2002. - 14 с.
33 ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. Введ. 1.07.2008. - Москва : Стандартинформ, 2008. -30 с.
34 ГОСТ 12.1.030-81* ССБТ Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. Введ 07.1987 г.
35 ГОСТ Р МЭК 61140-2000 (введена с 01.01.01). Защита от поражения электрическим током. Введ. 01.01.01. - Москва : Стандартинформ, 2001. - 34 с.
36 О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера : федер. закон Российско й Федерации от 21.12.1994. №68-ФЗ. // Российская газета. - 1994. - 16 янв.
37 О Единой государственной системе предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера : постановление правительства РФ от 05.11.1995. №1113 //Российская газета. - 1995. -23 окт.
38 О гражданской обороне : федеральный закон Российской федерации от 12.02.1998. №28-ФЗ // Российская газета. 1998. - 15 фев.
39 О борьбе с терроризмом : федер. закон Российской Федерации от 25.06.1998. №13О-Ф3. // Российская газета. -1998. - 26 янв.
40 ГОСТ Р 12.4.095-99* ССБТ. Средства индивидуальной защиты
органов дыхания. Классификация. Введ. 22.12.1999. - Москва :
Стандартинформ, 2005. - 45 с.
41 ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. Введ. 13.05.1990. - Москва : Стандартинформ,
2003. - 56 с.
42 ГОСТ 12.0.004 ССБТ Организация обучения безопасности труда. Общие положения. С изм. от 10.06.2005. - Москва : Стандартинформ, 2008. - 48 с.
43 ГОСТ 17.2.3.02-00 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ по промышленным предприятиям. Введ. 17.06.2000. - Москва : Стандартинформ, 2000. -23 с.
44 ГОСТ 17.2.4.03-81 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов. Введ. 13.05.1981. - Москва : Стандартинформ, 2007. - 30 с.