Введение 6
1 Классификация аппаратов воздушного охлаждения и их характеристики (литературный обзор) 7
1.1 Назначение и характеристики аппаратов воздушного охлаждения 7
1.2 Принцип действия аппаратов воздушного охлаждения 9
1.3 Конструкции аппаратов воздушного охлаждения 10
1.3.1 Аппарат воздушного охлаждения горизонтальный (АВГ) 10
1.3.2 Аппарат воздушного охлаждения зигзагообразный (АВЗ) 11
1.3.3 Аппарат воздушного охлаждения малопоточный (АВМ) 12
1.4 Конструкция теплообменной секции аппаратов воздушного охлаждения 13
2 Модернизация установки ГК-3 с заменой аппарата воздушного охлаждения 15
2.1 Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции 15
2.2 Физико-химические основы процесса 44
2.3 Описание технологической схемы 46
2.3.1 Каталитическое крекирование вакуумного погона в прямоточном реакторе 46
2.3.2 Регенерация катализатора в регенераторе поз. Р-2 48
2.3.3 Ректификация продуктов крекинга в колонне К-8 50
2.4 Технологический расчёт аппарата воздушного охлаждения ВХ-10 53
2.4.1 Выбор аппарата воздушного охлаждения 54
2.4.2 Расчёт гидравлического сопротивления 56
2.4.3 Подбор современного АВО 57
3 Безопасность труда 58
3.1 Общая характеристика опасных и вредных примесей производственных факторов 58
3.2 Производственная санитария 60
3.2.1 Микроклиматические условия труда 60
3.2.2 Загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны 61
3.2.3 Вентиляция производственных помещений 63
3.2.4 Освещение производственных помещений 63
3.2.4.1 Расчёт естественного освещения 63
3.2.4.2 Расчёт искусственного освещения 64
3.2.5 Шум, вибрация, ультразвук 65
3.3 Охрана труда 66
3.3.1 Электробезопасность 66
3.3.2 Обеспечение безопасности оборудования производственных и трудовых процессов 67
3.3.3 Пожарная безопасность 68
3.3.4 Обеспечение безопасности в аварийных ситуациях 77
4 Экономическая часть 98
Заключение 100
Список использованных источников 101
Приложение А 103
Грамотный выбор типа и размера каждого теплообменного аппарата, правильная его установка и рациональная эксплуатация существенным образом влияет на величину первоначальных затрат при сооружении установок и последующих эксплуатационных расходов, при этом немаловажным являются условия и способы регулирования температуры технологических потоков.
Оборудование различного типа изготовляются по соответствующим стандартам, в которых предусмотрены большие диапазоны по величине поверхности, степени оребрения и виду конструкционного материала, используемого для их изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметалл).
Аппараты воздушного охлаждения классифицируются по исполнению (АВГ), по вязкости охлаждаемой среды (АВГ-В, АВГ-ВВ) и т.д.
В силу своей универсальности и экономичности имеют достаточно широкую область применения. Они работают в установках синтеза аммиака, крекинга и риформинга углеводородов, в производстве метанола, хлорорганических продуктов и многих других, но в производственных условиях аппараты воздушного охлаждения могут быть неэффективны в силу устаревания и физического износа.
Так, например, на данный момент существует проблема недостаточного разделения бензиновых фракций от сухого газа на установке ГК-3. Предметом внимания является нехватка достаточного охлаждения жирного газа на участке от газового нагнетателя В-1 до абсорбера К-10, поэтому замена действующего аппарата (ВХ-10) на более современный является актуальной задачей.
Цель исследования: модернизация аппарата воздушного охлаждения на блоке каталитического крекинга установки ГК-3, предназначенный для ректификации продуктов крекинга после крекирования вакуумного дистиллята на алюмосиликатных катализаторах.
Задачи:
- изучить технологическую схему блока каталитического крекинга;
- изучить физико-химические основы процесса каталитического крекинга;
- рассчитать аппарат воздушного охлаждения;
- подобрать современный аналог аппарата воздушного охлаждения;
- оценить экономическую эффективность данной замены.
По теме исследования опубликована статья в сборнике материалов XII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов».
По теме исследования был подготовлен литературный обзор. В данном разделе описаны назначения, характеристики, принципы действия и конструкции различных видов аппаратов воздушного охлаждения.
Рассмотрены характеристики сырья и готовой продукции каталитического блока, физико-химические основы процесса каталитического крекинга.
Для модернизации установки ГК-3 был рассчитан аппарат воздушного охлаждения. По расчетным данным были получены требуемые параметры аппаратов воздушного охлаждения: два одинаковых АВЗ с поверхностью теплообмена 8098 м2 и с запасом поверхности 10,022 %. На основе всех расчётов и ТУ 3612-127-00220302-2007 составлены требуемые характеристики современных 2АВЗ-Д.
Далее был выполнен экономический расчет, но основе которого был определен срок окупаемости современного АВО – 325 дней при нагрузке блока КК 130 т/ч.
На основе произведённых технико-экономических расчётов можно сделать вывод, что данная замена аппарата на более современный весьма рентабельна. Благодаря этой модернизации снизится вероятность отклонения от норм технологического режима, повысится выход бензина с установки, а также будет произведено получение более чистого сухого газа с более низким содержанием бензиновых фракций.
В пункте «безопасность труда» были описаны общие характеристики опасных и вредных примесей производственных факторов, рассмотрены необходимые условия производственной санитарии. Произведены расчёты естественного и искусственного освещений на рабочем месте. Описаны необходимые требования охраны труда и пожаробезопасности. Также были охарактеризованы возможные инциденты, аварийные ситуации, способы их предупреждения и устранения.
