ВВЕДЕНИЕ 7
1 Анализ установок коксования нефтяных остатков 8
1.1 Современные методы прогнозирования надежности оборудования ... 8
1.2 Обзор и анализ научно-технической и патентной литературы 11
1.2.1 Обзор и анализ технических решений 11
Патент РФ № 2425088 12
Патент РФ № 2528992 16
1.2.2 Обзор и анализ технологических решений 19
1.3 Способ переработки тяжелых нефтяных остатков и установка для
его осуществления 27
Патент РФ№ 2067605 28
Патент РФ№ 2272063 30
Патент РФ №2138534 36
1.4. Экологическая безопасность 43
1.4.1. Способы обработки технических вод 44
Патент РФ №2094395 46
1.5. Выводы по обзору 51
2 Проект установки коксования нефтяных остатков 53
2.1. Расчет установки коксования нефтяных остатков 53
2.2. Кинетический и гидродинамический расчеты реакционных камер . 59
2.3. Расчетная часть 61
3 ВЫВОДЫ 71
Литература
Процессы коксования решают важнейшую задачу по углублению переработки нефти, увеличивая ресурсы сырья для производства моторных топлив, а также обеспечивая безотходность производства.
Согласно федеральной программе “Энергоэффективная экономика ТЭК” глубина переработки к 2020 году - до 85% “при значительном улучшении качества нефтепродуктов, обеспечивающем их конкурентоспособность”. Однако таких показателей нельзя достичь без включения в схемы заводов установок коксования .
Таким образом, в связи с дальнейшим углублением переработки нефти поиск путей совершенствования процесса замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков является актуальным, так как именно этот процесс позволяет получать в больших количествах светлые дистилляты из остаточного сырья, а также не менее ценный продукт - кокс.
Целью данной работы является разработка технологических методов повышения надежности установки коксования нефтяных остатков.
Для поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) провести научно-технический и патентный анализ путей улучшение технико-технологических показателей;
2) проанализировать теоретические и инженерные основы процесса;
3) разработать новую технологическую схему производства;
4) произвести инженерно-технологические расчёты основной и
вспомогательной стадий процесса;
5) проанализировать безопасность и экологичность производства.
1. Проведен анализ теоретических и инженерных основ процесса замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков и научно-технический и патентный анализ путей улучшения технико-технологических показателей процесса.Выяснено, что установка циклона на линии отвода парогазовых продуктов коксования из реактора позволит увеличить производительность установки по коксу на 5,7%, светлым дистиллятам и газам коксования на 5,26%.
2. Разработана новая технологическая схема установки замедленного коксования и обеспечена её надёжность контрольно-измерительными приборами и базовой автоматизацией.
3. Проведены инженерно-технологические расчёты основной и вспомогательной стадий процесса. Расчет с применением пакета прикладных программ AspenTech Hysys показал, что установка циклона для очистки отходящих парогазовых продуктов коксования c содержанием коксовой мелочи до 1% масс. позволит отделить 41,89 кг частиц в час при КПД циклона 96,24 %.
4. Проанализирована безопасность и экологичность установки замедленного коксования. Установлено, что по противопожарной безопасности установка относится к категории «А», по классификации взрывоопасных производств относится к категории «В-1а».
1 М.В. Кретинин. Механотехнологические аспекты производства нефтяного кокса, Уфа, изд. ГУЛ ИНХП РБ, 2009, стр.67, 89-99 .
2 Н. Т. Походенко, Б. И. Брондз. Получение и обработка нефтяного кокса. М.: Химия, 1986, с. 124-126
3 Н. Т. Походенко, Б.И. Брондз. Эксплуатация и пути повышения надежности работы реакторов установок замедленного коксования. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1983, с. 6
4 Д.Ф.Варфоломеев, А.И.Стехун, Сырье коксования и эффективность его использования, М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1987, с. 28-33
5 Р. А.Каримов, Л.Д.Шихализаде, Н.А.Салимова, Т.Ф.Ганиева, М. Дакакни. Нефтепереработка и нефтехимия, 1987, 12, с. 3-4
6 В. Е. Федотов, А. И.Стехун, А.Д.Макаров, С.А.Мустафин, Нефтепереработка и нефтехимия, 1983, 4, с. 9-11
7 С.А.Ахметов. Технология глубокой переработки нефти и газа. - Уфа: Гилем, 2002 г., стр.378-389
8 Танатаров, М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учеб. пособие для вузов / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, P.A. Фасхутдинов и др. М.: Химия, 1987. - 352 с. ; 22 см. - 7400 экз.
9 Ахметов С.А. Технологические расчеты реакционных аппаратов нефтепереработки.- Уфа: Учеб. пособие, 2013, 167 с.
10 Каминский Э.Ф.,Хавкин В.А., Глубокая переработка нефти, М, Техника,ТУМА ГРУПП, 2001, 385 с.
11 Проблемы повышения работоспособности реакторов установок замедленного коксования / А.А. Тихонов [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2001. - №10. - c. 17-19.
12. Пат. 2206594 РФ, МПК С10В 55/00. Устройство ввода сырья в реактор для получения нефтяного кокса / И.Р. Хайрудинов, А.А. Тихонов, Н.С. Гаскаров.- Опубл. 20.06.2003
13. Пат. 2338771 РФ, МПК С10В 55/00. Способ получения низкосернистого нефтяного кокса / В.З. Мордкович, А.Р. Караева, Е.Ю. Харитонова и др.- Опубл. 20.11.2008. - Бюл. № 32.
14. Пат. 2210585 РФ, МПК С10В 55/00. Состав сырья для переработки на установках замедленного коксования / И.Е. Кузора, В.М. Моисеев, А.И. Юшинов и др.- Опубл. 20.08.2003.
15. Пат. 2179175 РФ, МПК С10В 55/00. Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества / И.Е. Кузора, О.И. Дошлов, А.И. Елшин и др.- Опубл. 10.02.2002.
16. Опыт эксплуатации и перспективы развития производства электродного кокса на НПЗ ОАО “АНХК” / А.И.Елшин [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2003. - №8. - c. 12-15.
17. Что позволяет Омскому НПЗ делать хороший кокс / М.А. Плеханов [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2000. - №8. - с. 5-8.
18. Выход продуктов при коксовании нефтяных остатков различного происхождения / И.Е. Кузора [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2005. - №2. - c. 7-10.
19. Пат. 2079537 РФ, МПК С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса / Г.Г. Валявин, В.В. Таушев.- Опубл. 20.05.2007.
20. Пат. 2331663 РФ, МПК С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса / И.Р. Хайрудинов, В.В. Зольников, Б.С. Жирнов и др.- Опубл. 20.08.2008. - Бюл. № 23.
21. Пат. 2067605 РФ, МПК С10В 55/00. Способ получения нефтяного кокса / В.В. Таушев.- Опубл. 10.10.1996.
Химия и технология топлив и масел. - 2005. - №3. - с. 22-25.
22. Образование агрегативно устойчивых нефтяных эмульсий в процессе замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков и проблемы их переработки / И. Е. Кузора [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2006. - №7. - с. 14-17.
23. Совершенствование систем улавливания продуктов, образующихся при прогреве реакторов, пропарке и охлаждении кокса на установке замедленного коксования / А.А. Тихонов [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2006. - №4. c.10-14.
24. Пути оптимизации схемы охлаждения кокса в коксовых камерах на установке замедленного коксования / И.Е. Кузора [и др.] // Нефтехимия и нефтепереработка. - 2008. - №2. -c. 7-9.
25. Пат. 2339674 РФ, МПК С10В 55/00. Способ замедленного коксования нефтяных остатков и реактор коксования / В.В. Таушев, И.Р. Хайрудинов, Е.В. Таушева и др.- Опубл. 27.11.2008. - Бюл. № 33.