Введение
1 Литературный обзор 7
1.1 Методы производства битумов 7
1.2 Области применения нефтяных битумов 8
2 Технологическая часть 9
2.1 Технико-экономическое обоснование проекта 9
2.2 Индексация нефти и ее связь с технологией их переработки 9
2.3. Характеристика перерабатываемого сырья 11
2.4 Выбор и обоснование варианта переработки нефти 12
2.5 Характеристика установок по переработки нефти 15
2.5.1 Установка обессоливания и обезвоживания нефти 15
2.5.2 Установка атмосферно-вакуумной перегонки нефти 16
2.5.3 Установка каталитического риформинга 17
2.5.4 Установка каталитической депарафинизации 19
2.5.5 Газофракционирующая установка 19
2.5.6 Установка производства битумов 20
2.5.7 Установка производства серы 20
2.5.8 Установка гидроочистки 21
2.5.9 Установка каталитической изомеризации 22
2.5.10 Установка гидрокрекинга 22
2.5.11 Установка каталитического крекинга с гидроочисткой 23
2.5.12 Установка замедленного коксования 23
2.5.13 Установка алкилирования 24
2.5.14 Установка висбрекинга 25
2.5.15 Установка деасфальтизации 26
2.5.16 Установка производства водорода 26
2.6 Составление материальных балансов 27
2.6.1 Материальный баланс НПЗ по топливному варианту с глубокой
переработкой нефти 27
2.6.2 Сводный материальный баланс 32
2.7 Теоретические основы процесса 33
2.7.1 Общие сведения 33
2.7.2 Классификация битумов по способу производства 34
2.7.3 Физико-химическая сущность процесса 34
2.7.4 Параметры процесса 36
2.8 Описание технологического процесса 37
2.8.1 Вакуумная перегонка мазута 37
2.8.2 Окисление гудрона 38
2.8.3 Хранение и розлив битумов 38
2.9 Описание технологической схемы 38
2.9.1 Вакуумный блок 38
2.9.2 Битумный блок 42
2.10 Расчёт технологического оборудования 43
2.10.1 Расчёт трубчатой печи 43
2.10.2 Расчёт реактора змеевикового типа 49
3 Строительные решения 52
3.1 Обоснование района строительства 52
3.2 Объемно-планировочные решения 52
3.3 Конструктивные решения зданий и сооружений 53
3.4 Размещение основного оборудования 54
4 Генеральный план 56
4.1 Характеристика района и промышленной площадки предприятия 56
4.2 Размещение цеха на генеральном плане 57
4.3 Присоединение цеха к инженерным сетям 59
4.4 Водоснабжение 60
4.5 Транспорт 63
4.6 Благоустройство и озеленение промышленной площадки 64
5 Безопасность и экологичность проекта 66
5.1 Характеристика опасностей производства 66
5.2 Меры безопасности при эксплуатации объекта 67
5.2.1 Требования безопасности при пуске и остановке 67
5.2.2 Перечень оборудования, продуваемого инертным газом 69
5.2.3 Основные требования пожарной безопасности 69
5.2.4 Меры безопасности при ведении технологического процесса,
выполнение регламентных производственных операций 70
5.2.5 Меры безопасности при обслуживании оборудования 72
5.2.6 Меры безопасности при работе внутри аппаратов, содержащих
инертную или загрязненную среду 73
5.3 Методы и средства защиты работающих от производственных
опасностей 74
Заключение 75
Список сокращений 76
Список используемых источников 77
Современные требования, предъявляемые к ассортименту и уровню качества нефтепродуктов, оказали решающее влияние на технический прогресс в области производства нефтепродуктов, на создание более совершенных технологических установок и производственных комплексов. Дальнейшее углубление переработки нефти требует усиления внимания, в частности, к следующим процессам: каталитическому крекингу, гидроочистке, коксованию остатков и отборного тяжелого дистиллятного сырья, депарафинизации и обезмасливанию по современной схеме. Для получения нефтепродуктов повышенного качества дальнейшее развитие получают процессы каталитического риформинга прямогонных бензиновых фракций, изомеризации, разделения керосиновых дистиллятов с помощью цеолитов, процессы производства пластичных смазок, присадок к топливам и смазочным материалам.
Для современной нефтепереработки характерна многоступенчатость при производстве продуктов высокого качества. Во многих случаях наряду с основными процессами проводят и подготовительные, а также завершающие. К подготовительным технологическим процессам, например, относятся: обессоливание нефтей перед их переработкой, выделение узких по пределам выкипания фракций из дистиллятов широкого фракционного состава; гидроочистка бензиновых фракций перед их каталитическим риформингом; гидрообессеривание газойлевого сырья, направляемого на каталитический крекинг; деасфальтизация гудронов; гидроочистка керосинового дистиллята перед его абсорбционным разделением и т. д.
На современных нефтеперерабатывающих заводах 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.
Одной из приоритетных задач развития нефтеперерабатывающей промышленности является коренная реконструкция и модернизация НПЗ с опережающим строительством мощностей по углублению переработки нефти. Немаловажную роль в ее решении играет переработка наиболее тяжелых нефтяных остатков (гудрона, крекинг-остатков, асфальта), из которых, посредством компаундирования окисленных продуктов прямой перегонки и неокисленных остатков возможно получение таких товарных нефтепродуктов, как битумы.
Битумы с давних пор являются одним из наиболее известных инженерно- строительных материалов. Его адгезионные и гидрофобные свойства хорошо известны человечеству уже более 4000 лет. В современности, область их применения значительно расширилась: это и дорожное строительство, изготовление кровельных материалов, строительство зданий, изоляция трубопроводов, изготовление заливочных аккумуляторных мастик, лакокрасочная промышленность и др.
В наибольшем объеме (около 2/3 от общего количества) выпускаются дорожные битумы, которые подразделяются, в свою очередь, на вязкие (используются в основных дорожно-строительных работах) и жидкие (применяются в качестве добавки для удешевления строительства) трех видов: быстрогустеющих , среднегустеющих , умеренно-густеющих. Последние получают при помощи разжижжения вязких битумов жидкими нефтепродуктами (керосином, соляром) с добавлением ПАВ.
Далее, по объему выпуска следуют кровельные битумы, которые подразделяются на пропиточные и покровные; и изоляционные битумы, используемые в качестве защиты трубопроводов от грунтовой коррозии.
Спроектирована установка производства битумов производительностью 150 тыс. тонн/год. В проекте были решены следующие задачи:
- выбрана нефть для переработки;
- разработана поточная технологическая схема по варианту «Топливная с
глубокой переработкой нефти»;
- изложено обоснование выбранной схемы;
- рассчитан материальный баланс НПЗ;
- приведено обоснование выбранного района для строительства НПЗ;
- рассчитано и подобрано технологическое оборудование;
- разобраны основные аспекты безопасности на производстве.
Анализируя показатели эффективности производства, можно сказать о целесообразности внедрения данного проекта в состав нефтеперерабатывающего завода.
Все необходимые расчеты изложены в пояснительной записке, а чертежи - на графических листах.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
