Аннотация 2
Список условных обозначений и сокращений 5
Список иллюстраций 6
Список таблиц 7
1 Теоретические основы проектируемого производства 12
1.1 Сведения об отечественных и зарубежных производителях 12
1.3 Химические и физико-химические основы производства 20
2 Технологические основы проектируемого 25
производства 25
2.1 Основные стадии и технологические операции 25
2.2 Характеристика сырья, целевых и побочных продуктов, вспомогательных
материалов и энергоносителей 27
2.3 Описание технологической схемы производства 33
3 Технологические расчеты проектируемого производства 41
3.1 Материальный баланс установки 41
3.2 Расчеты и выбор технологического оборудования 43
3.3 Расчет количества технологического оборудования 76
3.4 Описание и обоснование принятых в проекте изменений 78
3.5 Механический расчет основного аппарата 82
3.6.Тепловой расчет 84
4 Автоматизация производства 93
4.1 Обоснование выбора приборов контроля и регулирования параметров 94
4.2 Описание контуров контроля и регулирования параметров 96
5 Безопасность жизнедеятельности 99
5.1 Характеристика проектируемого объекта 99
5.2 Производственная санитария 104
5.3 Обеспечение безопасности технологического процесса и оборудования 110
5.4 Электробезопасность 111
5.5 Пожарная безопасность 114
5.6 Охрана окружающей среды 116
5.7 Мероприятия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций 119
6 Экономическая часть 123
6.1 Расчет капитальных вложений 123
6.2 Расчет численности и фонда заработной платы работающих
6.3 Расчет норм расхода сырья, материалов и полуфабрикатов
7 Заключение 143
8 Список использованных источников 144
Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, различных по молекулярному весу и температуре кипения. Кроме того, в нефти содержатся сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. Для производства многочисленных продуктов различного назначения и со специфическими свойствами применяют методы разделения нефти на фракции и группы углеводородов, а также изменения ее химического состава. Различают первичные и вторичные методы переработки нефти. К первичным относят процессы разделения нефти на фракции, когда используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов и полупродуктов. Ко вторичным методам относят процессы деструктивной переработки нефти и очистки нефтепродуктов. Процессы деструктивной переработки нефти предназначены для изменения ее химического состава путем термического и каталитического воздействия. При помощи этих методов удается получить нефтепродукты заданного качества и в больших количествах [1].
Нефть и газ исключительный фактор экономического развития государств. Яркий тому пример страны Персидского залива, которые благодаря огромным запасам нефти превратились в богатейшие страны мира.
Среди нефтегазовых компаний мира насчитывается около 30 компаний, активы которых около или более 10 млрд. дол. Крупнейшие компании добывают около 30% процентов мировой нефти.
В настоящее время в мире насчитывается более 210 государств, среди которых около половины располагают запасами нефти и газа и добывают их на своей территории или в пределах входящих в их состав акваторий. Причем выгодна не добыча и продажа нефти и газа, а производство и продажа получаемых из них моторного топлива, масел, пластмасс и др. материалов. Так, в США в начале 90-х годов XX столетия мощность нефтеперерабатывающих заводов составляла около 2 млн. т нефти в сутки (США добывали около 350 млн. т) при глубине переработки около 80%. Кроме моторного топлива и масел, эти заводы дают сырье для нефтехимического синтеза (выпускается около 1000 наименований - пластмассы, каучук и др.).
В последнее время нефтеперерабатывающая промышленность в большинстве стран, в том числе и в России, вступила в период существенных изменений, направленных на решение следующих основных задач:
- коренное улучшение качества нефтепродуктов с целью значительного уменьшения вредного воздействия на окружающую среду и улучшения эксплуатационных свойств получаемых продуктов;
- изменение ассортимента вырабатываемых нефтепродуктов в направлении сокращения производства котельных топлив, увеличения производства дизельных и авиационных топлив и различных видов сырья для нефтехимии;
- значительное сокращение эксплуатационных затрат НПЗ за счет эффективного энергоиспользования, сокращения всякого рода потерь, применения самых совершенных катализаторов, реагентов и др.
Эволюция первичной переработки нефти от периодически действующих кубов до современных установок была обусловлена рядом факторов: увеличение
производительности по сырью, сокращением расхода металла, непроизводственных потерь тепла, площадей, необходимых для размещения аппаратуры, повышением качества получаемых продуктов за счет четкого погоноразделения и устранением возможного разложения их в процессе нагрева, снижением пожароопасности, аппаратуры и оборудования. Поскольку в эксплуатации находятся АТ и АВТ довоенного и последующих поколений, отечественные установки перегонки нефти характеризуются большим разнообразием схем перегонки, широким ассортиментом получаемых фракций. Современные процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ - АТ, ЭЛОУ - АВТ, ЭЛОУ - АВТ - вторичная перегонка.
Основным первичным процессом нефтепереработки является атмосферная перегонка, в результате которой отбираются светлые нефтяные фракции - бензиновая, керосиновая и дизельная.
Атмосферную перегонку можно проводить с однократным, многократным и постепенным испарением. При перегонке с однократным испарением нефть нагревают до определенной температуры и отбирают все фракции, перешедшие в паровую фазу. Однако перегонка нефти в одну ступень характеризуется меньшей технологической гибкостью установки, требует большей надежности в работе аппаратуры и лучшей подготовки нефти [2].
Схемой двукратного испарения предусматривается выделение газа и легких бензиновых фракций (до 140-160 °С) в ректификационной колонне с последующим разделением частично отбензиненной нефти на топливные фракции и мазут в ректификационной колонне с боковыми отпарными секциями.
Основным достоинством схем двукратного испарения является их высокая технологическая гибкость. Наличие первой ступени, в которой выделяется растворенный в нефти газ и часть бензиновых фракций, позволяет компенсировать возможные колебания в составе нефти и обеспечивает более стабильную работу атмосферной колонны. Применение «отбензинивающей» колонны позволяет также снизить давление на сырьевом насосе и разгрузить печь от легких фракций.
В моей квалификационной работе рассчитана и спроектирована установка атмосферной перегонки нефти мощностью 8000000 тонн в год по сырью.
Установки первичной переработки нефти составляют основу всех НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырья для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От работы установок атмосферной перегонки нефти зависят выход и качество компонентов топлив и смазочных масел и технико-экономический показатель последующих процессов переработки нефтяного сырья.
В проекте выполнены следующие разделы: рассмотрены теоретические основы производства; приводится подробный расчет и выбор основного технологического оборудования; разработана технологическая схема и подобран оптимальный режим работы; разработана и применена современная система автоматизации, отличающаяся высокой точностью контролируемых показателей, что обеспечивает высокую степень безопасности ведения технологического процесса; разобраны вопросы безопасного ведения технологического процесса, на основании свойств сырья по ПУЭ установка относится к классу В-1г.
На проектируемое производство годовым объемом производство
прямогонного бензина 1149774,9 тонн потребуется 878614521,04 руб. капитальных вложений. Производительность труда на одного работающего в натуральном выражении составит 23464,79 тонн, а в стоимостном выражении - 376140637,24 руб. При уровне рентабельности продукции 10% годовая сумма прибыли составит 1666963559,55 руб., а капитальные вложения окупятся за 0,5 год.
1. Александров, И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке.- М.: Химия, 1981. - 352с. : ил.
2. Леффлер, У.Л. Переработка нефти. - М.: ЗАО Олимп-Бизнес, 2003. -224 с.
3. Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. - Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.
4. Баннов, П.Г. Процессы переработки нефти. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000. -
224 с.
5. Коротков, П.И. Освоение высокопроизводительных установок первичной переработки нефти/ П.И. Коротков, В.Г. Сандлер. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975. - 131 с.
6. Багиров, И.Т. Высокопроизводительные атмосферные и атмосферно- вакумные установки/ И.Т. Багиров. - М.: Химия, 1964. - 132 с.
7. Бондаренко, Б.И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Химия, 1983. - 128 с.: ил.
8. Гуревич, И.Л. Технология переработки нефти и газа: учебник для вузов / И.Л. Гуревич.; под ред. А.Г. Сарданашвили. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1972.360 с.: ил.
9. Единый сайт Роспатент [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fips.ru
10. Мунц, В.А. Поверочный расчет котлов-утилизаторов: Методическое пособие - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001.-3°С.: ил.
11. Рудин, М.Г. Краткий справочник нефтепереработчика/ М.Г. Рудин, А.Е.Драбкин. - Л.:Химия, 1980. - 328 с.: ил.
12. Сарданашвили, А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа: Учебное пособие для ВУЗов/ А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1980. -256 с.: ил.
13. Кузнецов, А.А. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности: учебное пособие для вузов / А.А. Кузнецов, С.М. Кагерманов, Е.Н. Судаков. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1974. - 344 с.: ил.
14. Танатаров, М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти: учебное пособие для вузов/ М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, Р.А. Фасхутдинов и др. - М.: Химия, 1987. - 352 с.: ил.