Введение 12
1 Аналитический обзор 15
1.1 Общие сведения о месторождении 15
1.2 Основные схемы атмосферной перегонки нефти 16
1.3 Комбинирование и укрупнение установки первичной перегонки нефти 24
1.4 Технологическая характеристика установок атмосферной перегонки. 27
2 Характеристика производственного объекта.Пути совершенствования
работы блока конденсации 33
3 Характеристика сырья и готовой продукции 37
4 Принципиальная технологическая схема 47
5 Технико-технологические расчеты 51
5.1 Расчет материальных балансов 51
5.2 Расчет колонны К-1 56
5.2.1 Расчет доли отгона в колонне К-1 56
5.2.2 Расчет флегмового числа и числа тарелок 61
5.2.3 Расчет температуры верха колонны 63
5.2.4 Расчет температуры низа колонны 64
5.2.5 Расчет теплового баланса колонны 65
5.2.6 Расчет диаметра колонны К-1 68
5.2.7 Расчет высоты колонны К-1 69
5.3 Расчет емкости орошения 70
5.4 Расчет атмосферной колонны К-2 72
5.4.1 Расчет доли отгона в точке ввода сырья 72
5.4.2 Расчет составов жидкой и паровой фаз 73
5.4.3 Расчет флегмового числа и числа тарелок 74
5.4.4 Расчет температуры верха колонны и вывода боковых фракций .... 76
5.4.5 Тепловой баланс колонны 77
5.4.6 Расчет промежуточных циркуляционных промежуточных орошений
(ПЦО) 80
5.4.7 Расчет диаметра колонны 81
5.4.8 Расчет высоты колонны 81
5.5 Расчет колонны стабилизации К-8 82
5.5.1 Расчет доли отгона колонны К-8 82
5.5.2 Расчет флегмового числа и числа тарелок 84
5.5.3 Расчет температуры верха колонны 85
5.5.4 Расчет температуры низа колонны 85
5.5.5 Расчет теплового баланса колонны 86
5.5.6 Расчет диаметра колонны К-8 88
5.5.7 Расчет высоты колонны К-8 88
5.6 Расчет емкости орошения Е-4 88
5.7 Расчет теплообменной аппаратуры 89
5.7.1 Расчет тепловой нагрузки аппаратов 89
5.7.2 Расчет поверхности теплообмена 90
5.8 Анализ соответствия тепловой нагрузки печей 92
6 Контроль производства 94
6.1 Цель и назначение автоматизации 94
6.2 Анализ свойств объектов регулирования 94
6.3 Обоснование выбора приборов контроля и регулирования 96
7 Обеспечение производственной и экологической безопасности 98
7.1 Характеристика производственной и экологической опасности
проектируемого объекта 98
7.1.1 Основные физико-химические, токсические, взрыво- и
пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся на установке 99
7.1.2. Опасные и вредные производственные факторы проектируемой установки 101
7.1.3 Категорирование производственных помещений и наружных
установок по взрывопожарной опасности 103
7.1.4 Санитарная классификация предприятия, проектируемой установки 106
7.2 Технологические и технические решения (мероприятия), обеспечивающие безопасность эксплуатации установки 106
7.2.1 Количественная оценка взрывоопасности технологической системы
(блока) 106
7.2.1.1 Оценка вероятности реализации аварийных ситуаций и сценариев
их дальнейшего развития в блоке №1 отбензинивания нефти 111
7.2.2 Обеспечение безопасности ведения технологических процессов ... 113
7.2.2.1 Обоснование выбора технологической схемы процесса 113
7.2.2.2 Основные меры безопасности и аварийной защиты 114
7.2.2.3 Безопасные методы обращения с термополимерами, пирофорными
отложениями и продуктами, металлоорганическими и другими соединениями 115
7.2.2.4 Основные потенциальные опасности применяемого оборудования и трубопроводов, их ответственных узлов и меры по предупреждению аварийной разгерметизации технологических
систем 116
7.2.2.5 Основные требования безопасности при складировании и хранении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, обращение с ними, а также
при перевозке готовой
продукции 117
7.3 Обеспечение электробезопасности и защита от статического электричества 118
7.3.1 Выбор средств защиты от поражения электрическим током 118
7.3.2 Защита от статического электричества 119
7.4 Производственная санитария и гигиена труда 121
7.4.1 Нормирование метеорологических условий производственной среды 121
7.4.2 Вентиляция производственных помещений 123
7.4.3 Отопление производственных помещений 124
7.4.4 Освещение производственных помещений и наружных установок .... 124
7.4.5 Защита рабочих от производственного шума и вибрации 125
7.4.6 Средства индивидуальной защиты 126
7.5 Пожарная профилактика, методы и средства тушения 129
7.5.1 Объемно-планировочные и конструктивные требования пожарной
профилактики к территории, зданиям и сооружениям 129
7.5.2 Защита зданий и сооружений от разрядов атмосферного электричества
(молниезащита) 130
7.5.3 Выбор методов и средств тушения пожара 132
7.6 Защита окружающей среды 133
7.6.1 Мероприятия, ограничивающие вредное воздействие процессов производства и выпускаемой продукции на окружающую среду 133
8 Экономическое обоснование проекта 137
8.1 Расчёт товарного баланса блока атмосферной перегонки и капитальных
затрат на оборудование 137
8.2 Расчёт рабочего времени 1 среднесписочного рабочего и заработной
платы рабочих 140
8.3 Расчёт численности и тарифного фонда заработной платы инженерно-технических работников (ИТР) и младшего обслуживающего персонала .. 149
8.4 Расчёт переменных и постоянных затрат по проекту и по аналогу 151
Заключение 157
Список использованных источников 159
Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) является основой современной мировой экономики. Среди всех отраслей ТЭК особенно велико экономическое значение нефти и газа. Нефть и газ в современном мире определяют не только экономику и технический потенциал, но часто и политику государства.
Мировые извлекаемые запасы нефти оцениваются в 139.5 млрд. т. В мире насчитывается в настоящее время более 25 тыс. нефтяных месторождений, имеющих промышленное значение, 29 из них являются уникальными сверхгигантами. Главные нефтедобывающие регионы мира - страны, обладающие крупными ресурсами нефти. По объему добычи нефти в настоящее время Россия занимает 2-е место после Саудовской Аравии. Россия - одна из немногих стран мира, которая не только полностью обеспечивает свои потребности в энергоресурсах, но и экспортирует их в другие страны.
В современном мире нефтедобывающая промышленность тесно связана с нефтеперерабатывающей промышленностью, поскольку эта отрасль охватывает переработку добываемой нефти и газовых конденсатов и производство высококачественных товарных нефтепродуктов.
Промышленная переработка нефти и газовых конденсатов на нефтеперерабатывающих заводах осуществляется путем многоступенчатой переработки на отдельных или комбинированных крупнотоннажных технологических процессах.
В 2015 г. общий объем переработки нефти, по сравнению с предыдущим годом, уменьшился на 6,5 млн т (-2,2%) и составил 282,4 млн тонн.
Основные факторы сокращения переработки:
увеличение средней по отрасли глубины переработки нефти (до 74,2% +1,9 процентных пункта к 2014 г.) за счет мероприятий по модернизации технологической оснащенности российских НПЗ, реализуемых в рамках четырехсторонних соглашений; оптимизация нефтеперерабатывающими компаниями объемов первичной переработки сырья при одновременном поддержании уровней и повышении качества производимых моторных топлив (в первую очередь автомобильных бензинов), обеспечивающих бездефицитное снабжение потребителей внутреннего рынка Российской Федерации.
Увеличение технологических мощностей стало результатом предпринимаемых в последние годы усилий по модернизации нефтеперерабатывающих предприятий и строительству новых НПЗ, включая малые предприятия (т.н. мини-НПЗ). В соответствии с четырехсторонними соглашениями между нефтяными компаниями, , Ростехнадзором и Росстандартом на 2015 г. был запланирован ввод в эксплуатацию 19 новых установок и завершение реконструкции восьми имеющихся установок вторичной переработки и облагораживания. По итогам года, на 11 установках из 27 установок работы завершены, а по остальным 16 срок ввода в эксплуатацию перенесен на 2016 и последующие годы.
Ввод новых и реконструкция действующих технологических мощностей, реализуемых, преимущественно на НПЗ ВИНК России, позволили по итогам 2015 г.:
• увеличить среднюю по НПЗ ВИНК глубину переработки нефти на +1,8 пп к 2014 г. до 75,9%;
• нарастить выход светлых нефтепродуктов на НПЗ ВИНК на +2,3 пп к 2014 г. — до 59,9%;
• повысить качество выпускаемой продукции и обеспечить подготовку к переходу на производство топлив экологического класса 5 в объемах, полностью обеспечивающих потребности внутреннего рынка.
Основным приоритетом развития нефтеперерабатывающей промышленности является углубление переработки нефти. Это наиболее быстрый и экономичный путь существенного увеличения производства моторных топлив и других нефтепродуктов современного качества за счет вовлечения в переработку топочного мазута. Средняя глубина переработки нефти в России в настоящее время составляет около 71% [1, стр.6].
Головным процессом переработки нефти является атмосферная перегонка (АТ - атмосферная трубчатка), где отбираются топливные фракции и мазут, используемый либо как компонент котельного топлива, либо как сырье для последующей глубокой переработки. Установка атмосферной перегонки является главным звеном, определяющим получение выбранного ассортимента продуктов из заданного сырья.
В настоящее время в нашей стране мощность нефтеперерабатывающих заводов на много меньше количества добываемой нефти в стране. Поэтому остро стоит вопрос о строительстве новых НПЗ и наращивании мощностей действующих установок.
В данном проекте рассматривается возможность увеличения производительности на установке ЭЛОУ-АВТ-7, входящей в состав НПЗ ОАО «ТАИФ-НК», до 8 млн. тонн/год.
Проведен расчет атмосферного блока перегонки нефти НПЗ ОАО «ТАИФ-НК» на возможность увеличения ее производительности с 7,0 до 8,0 млн. тонн нефти в год. Технологические расчеты показали, что колонны отбензинивания нефти, атмосферной перегонки и стабилизации бензина обеспечат повышение производительности установки. В системе охлаждения верхнего продукта основной атмосферной колонны необходим монтаж дополнительного водяного холодильника, имеющего поверхность теплообмена F = 1354 м2. Это новшество позволит понизит температуру флегмы и улучшит работу колонны.
Печи нагрева П-2, П-3, П-4, работающие на основную атмосферную колонну и колонну стабилизации бензина имеют запас мощности по теплопроизводительности, они могут обеспечить увеличение
производительности установки. Для поддержания температуры низа колонны отбензинивания нефти необходимо увеличить количество «горячей струи» в колонну, что по расчетам требует количества змеевиков в конвекционной части печи П-1, что повысит тепловую нагрузку печи.
Расчет теплового баланса атмосферной колонны показал, что необходимо увеличить поверхность теплообмена для верхнего циркуляционного орошения. Это возможно за счет переобвязки имеющегося на установке законсервированного оборудования.
Проектируемый блок полностью автоматизирован системой применяемой на действующей установке.
Разработаны мероприятия по охране труда и безопасному ведению проектируемого блока и установки в целом.
Дано экономическое обоснование проекта. В результате увеличения производительности наблюдается снижение себестоимости «корзины» нефтепродуктов с 4750,8 до 4740,4 рублей за тонну.
Графическая часть представлена технологической схемой с КИП, общим видом атмосферной колонны и её деталировка, общим видом кожухотрубного теплообменника, планом расположения оборудования.
1. Аналитическая служба «Нефтегазовой вертикали». Нефть и газ России, 2006 // Нефтегазовая вертикаль.- 2007.- №3. - 95 с.
2. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа/ С.А. Ахметов. - Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.
3. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти/ П.Г. Баннов. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000. - 224 с.
4. Коротков П.И. Освоение высокопроизводительных установок
первичной переработки нефти/ П.И. Коротков, В.Г. Сандлер. - М.:
ЦНИИТЭнефтехим, 1975. - 131 с.
5. Багиров И.Т. Высокопроизводительные атмосферные и атмосферно- вакумные установки/ И.Т. Багиров. - М.: Химия, 1964. - 132 с.
6. Установка первичной переработки нефти на Самотлорском НПЗ/ А.Н. Булкатов [и др.]. // Химия и технология топлив и масел - 2002 - №1 - С. 22-24.
7. Нападовский В.В. Установка первичной переработки нефти на Комсомольском НПЗ/ В.В. Нападовский, В.В. Ежов, В.Г. Зайцев. // Химия и технология топлив и масел - 2004 - №1 - С. 10-13.
8. Сарданашвили А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа/ А.Г. Сарданашвили, А.П. Львова. - М.: Химия, 1980. - 256 с.
9 Технологические расчеты установок переработки нефти/ М.А. Танатаров [и др.]. - М.: Химия, 1987. - 352 с.
10. Мухамадиев А.А. Основы расчетов процессов и аппаратов разделения углеводородных смесей: методические указания/ сост. А.А. Мухамадиев; Казан. гос. технол. ун-т. - Казань, 2004. - 28 с.
11. Справочник нефтепереработчика/ под ред. Г.А. Ластовкина [и др.]. М.: Химия, 1986. - 648 с.
12. Фарамазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация/ С.А. Фарамазов. - М.: Химия, 1984. - 327 с.
13. Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности/ В.В. Шувалов, Г.А. Огадтанов, В.А. Голубятников. - М.: Химия, 1991. - 480 с.
14. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: справочное пособие/ Б.Д. Кошарский [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1976. - 488 с.
15. Кушелев В.П. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности/ В.П. Кушелев, Г.Г. Орлов, Ю.Г. Сорокин. - М.: Химия, 1983. - 472 с.
16. Барышев Ю.Н. Экономическое обоснование курсовых и дипломных проектов: методические указания/ сост. Ю.Н. Барышев; Казан. гос. технол. ун-т. - Казань, 1996. - 28 с.