Деасфальтизация гудрона жидким пропаном. Расчет экстракционной колонны. Производительность 160000 тонн/год

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Ташкентский химико-технологический институт

Выпускная работа

На тему: Деасфальтизация гудрона жидким пропаном. Расчет экстракционный колонна. Производительность 160000 тонн/год

Студент: Кабиров Д.И.

Ташкент-2013

Введение

,,Поиск больших и малых проектов по техническому и технологическому обновлению производство для обеспечения конкурентоспособности продукции, а также средств и источников для этого должен стать в первую очередь важнейший деталью и обязательностью руководителя и инженерно-технического персонала каждого предприятие”

И.А. Каримов

Ключевые направлением развития нефтегазовой переработки в Узбекистане стало применение в производстве современных технологией углубление технологических процессов по переработка нефти и газа с целью доведение качество выпускаемой продукции до уровня мирового стандарта .Завершение реконструкции функционирующего Ферганского нефтеперерабатывающего завода со строительством новой установки по гидродесулфуризации позволило повисит уровень переработки сырой нефти и освоит новое экспортные виды продукции. Ферганский завод мощностью 8,7 млн тонн/год (с учетом Алтыарыкского филиала) способен выпускать широкий ассортимент нефтепродуктов , которым нет аналогов в центрально азиатском регионе.

Бухарский нефтеперерабатывающий завод был построен на основе самых передовых технологий в области нефтепереработки. Ввод в эксплуатацию Бухарского НПЗ мощностью 2,5 млн тонн/год позволил увеличить производство высококачественных нефтепродуктов автобензина , дизельного топливо, авиационного керосина и др. Продукции, вырабатываемая в Бухарском НПЗ полностью соответствует международным стандартом качество. Нефтеперерабатывающая промышленность играет важную роль в формировании общей динамики экспорта продукции республики Узбекистан. За период 1996-2008 годы экспорт продуктов переработки нефти увеличился в 2,04 раза. В 2008 год экспортировано продукции нефтепереработки на сумму более 68,9 млн долларов США.

Со строительством нового Бухарского нефтеперерабатывающего завода, а также реконструкцией Ферганского и Алтыарыкского заводов, республика располагает производственными мощностями , обеспечивающими переработку нефти в объеме 11,2 млн тонн/год. В стране ежегодно производится более 1,5 млн тонн автомобильного бензина , 1,7 млн тонн дизельного топливо.

1.Технико-экономическое обоснование

Для быстрого темпа развития народного хозяйство и укрупнения материально-технической базы в независимый Республики Узбекистан нужно расположить рационально производственные предприятия.

В рыночной экономике одним из важнейших условий быстрого темпа развития народного хозяйство считается построение производственных объектов в близи к сырью и продукции.

На рациональное расположение нефти и газоперерабатывающих предприятиях влияют очень многие факторы. Но не один фактор не влияет если брат их по отдельности. Выбор удобного расположения производственного предприятия приводит к экономии финансовых средств, повышению рентабельности и снижении себестоимостью.

Характер предлагаемой местности для строительство состоит из следующих : Добыча , переработка , производство топливо и масел осуществляется на Ферганском НПЗ. А переработка природного газа извлечение из его состава метана , этана , пропана и бутана осуществляется на Кашкадарынском области в районе Гузор.

Известно что Ферганская область является тугонаселенным регионам и есть возможность создать без комплексную производственного инфраструктура.

Источники сырья

В качестве сырья можно использовать нефть из месторождения Полвонтош на юга области , из месторождения Кукдумалок на севере и Каракалпакстанский газоконденсат.

Водные ресурсы.

Как и во всех химических предприятиях и в нефтеперерабатывающем заводе обеспечивает Ферганский канал начинающейся с черной реки. В проекте запланировано провести трубопровод от канала до предприятия. Вода подается через насосы.

Энергетические ресурсы

Тепловой и энергетической энергией производственный объект обеспечивает не далеко расположенный Фергана ТЭС-1 , ТЭС-2 (мощностью каждая 230000 тыс. кВт).

Топливо

Киргилинской район берет топливный газ из месторождения северный Сох. Дополнительно газ берется с магистрального трубопровода Хужаобод , Фергана-Кувасой.

Транспортная инфраструктура

Киргилинский район полностью обеспечен железнодорожном транспортом. Поэтому транспортировка сырья и продукции осуществляется по железной дороге.

Обеспечение рабочей силой и кадрами завод обеспечивает Ферганской колледж нефть и газа , Ферганский политехнической институт , Ташкентской химико-технологической институт а также Ташкентские Технической университет и институты.

Строительные и культурно-бытовые услуги

В Ферганской область имеет строительные организации и предприятие по производству строительные материалов, а также железобетонный завод , кирпичный завод и предприятие по переработки метала который вполне может изготавливать различное конструкции для перерабатывающего завода. Для увлекательного проведения свободного времени а также для отдыха в Киргилийском районе имеется дом культуры , спортивное стадионы , кинотеатры , концертные залы , клубы , библиотека , парк и другие. Поэтому Киргилийский район можно считать самый подходящим районом для строительства нефтеперерабатывающего завода.

2. Характеристика сырья, материалов, продукции

На установке деасфальтизации при обработке гудрона жидким пропаном образуются деасфальтизат и асфальт.

-Гудрон - черная смолистая масса, остающаяся после отгонки из нефти перегонка и большей части масляных фракций (остаток АВТ). В случае требуемого отбора масляных фракций получающийся остаток называют

полугудроном.

Деасфальтизат - выводится с верха экстракционной колонны - хновное количество пропана с растворенными в нем масляными фракциями; : низа колонны выводится раствор асфальта в пропане.

Вредного воздействия на организм человека не оказывают из-за низкой летучести жидкости, но могут оказывать вредное влияние на кожу -еловека при длительном контакте.

Сжиженный пропан марки ПТ - пожаро- и взрывоопасен, малотоксичен, не имеет характерного запаха и цвета.

Сжиженные углеводородные газы при атмосферном давлении слабо растворяются в крови человека, поэтому не обладают токсичным воздействием на организм человека. В то же время, попадая в воздух, уменьшают содержание в нем кислорода. В небольших количествах вдыхание пропана не оказывает заметного действия на организм, но с уменьшением содержания кислорода до 16 % начинается одышка и сердцебиение, до 12 % - сильное стеснение дыхания и при 9 % наступает обморочное состояние.

Сжиженные газы, попадая на кожу человека, вызывают обмораживание. По характеру действия обмораживание напоминает ожог.

Наиболее часто несчастные случаи происходят при воспламенении и ззрыве газовоздушной смеси. Пары сжиженного газа имеют достаточно малый нижний предел взрываемости и низкую температуру воспламенения.

Сжиженные углеводородные газы действуют на организм наркотически.

Признаками наркотического действия являются недомогание и ~оловокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания.

3. Общая характеристика производственного объекта

Установка деасфальтизации Зб/Зм предназначена для переработки остаточных продуктов перегонки нефти (гудрона и полугудрона) с целью освобождения их от асфальто-смолистых веществ и получения высоковязких компонентов смазочных масел.

В результате процесса деасфальтизации получается деасфальтизат - остаточное масло, которое направляется на установки селективной очистки и тепарафинизации масел, и асфальт - для производства битумов и нефтяного кокса.

В качестве селективного растворителя применяется сжиженный газ - пропан.

Проектная производительность установки - 120 тыс.т в год.

Установка введена в действие в 1963 году.

В состав установки входят:

технологические насосные;

компрессорное хозяйство;

экстракционные колонны;

группа испарителей;

группа колонн для регенерации растворителя;

теплообменники;

трубчатый подогреватель.

На установке имеются два технологических потока:

- поток регенерации растворителя из деасфальтизата;

- поток регенерации растворителя из асфальта.

4. Описание технологического процесса и технологической схемы установки

Установка деасфальтизации Зб/Зм предназначена для переработки остаточных продуктов перегонки нефти (гудрона и полугудронов) с целью освобождения их от асфальто-смолистых веществ и получения высоковязких компонентов смазочных масел.

Процесс деасфальтизации основан на различной растворяющей способности сжиженного пропана по отношению к масляным и асфальтосмолистым соединениям при определенных условиях.

В результате процесса деасфальтизации значительно снижается коксуемость, вязкость, плотность, показатель преломления получаемых продуктов.

При обработке гудрона жидким пропаном происходит образование слоев: верхнего - раствора деасфальтизата в пропане, нижнего - раствора пропана в асфальте.

Процесс деасфальтизации происходит при температуре 70-86 °С, давлении 36-40 kgf/cm2 (3,6-4,0 MPa) и при соотношении сырья к пропану от 1:3,5 до 1:7 (единицы объемные).

Блок деасфальтизации

Исходное сырье - гудрон насосами товарного парка с давлением 10 kgf/cm2 (1,0 MPa) подается на прием сырьевых насосов Н-2, Н-2а. Насосы Н-2, Н-2а подают сырье в верхнюю часть экстракционной колонны 1. В колонне предусмотрено два ввода сырья. Расход сырья регулируется подачей пара к поршневым насосам Н-2, Н-2а (поз. 2).

Жидкий пропан из емкости Е-1 (Е-1 а, Е-1 б) забирается насосом Н-3 и через клапан регулятора расхода, установленный на выкиде насоса доз. 1-5), поступает в нижнюю часть экстракционной колонны К-1 (по высоте колонны имеется три ввода пропана). При необходимости можно часть пропана подать через второй или третий ввод.

Для улучшения контакта сырья с растворителем в колонне смонтированы жалюзийного типа тарелки, собранные в три секции по три телки в каждой.

Для поддержания температуры верха экстракционной колонны К-1 в ее верхнюю часть вмонтирован паровой подогреватель, который обогревается острым паром. Температура в подогревателе регулируется планом регулятора температуры, установленным на линии свежего пара, подведенного к подогревателю (поз.17а-3).

Гудрон движется с верха колонны вниз навстречу восходящему пропану, в котором растворяются масляные компоненты и частицы смол.

Температурный режим колонны поддерживается в зависимости от ходовых анализов, причем температура равномерно возрастает от низа к верху и при этом поддерживается температурный градиент в пределах от 1 до 15°С.

Асфальто-смолистые вещества, нерастворимые в пропане, осаждаются внизу колонны К-1, образуя асфальтовый слой, и непрерывно выводятся из колонны через клапан регулятора уровня К-1 в П-1, который установлен на трубопроводе перетока асфальта из К-1 в П-1 (поз.21-5).

Образовавшийся в результате обработки гудрона пропаном раствор деасфальтизата выводится с верхней части экстракционной зоны колонны К-1 через паровой подогреватель Т-3 в отстойную зону К-1 (Э-3). Температура в подогревателе Т-3 регулируется клапаном регулятора, который установлен на линии мятого пара с подпиткой острого пара, подведенного к подогревателю Т-3 (поз. 17-3).

Температура в отстойной зоне К-1 (Э-3) поддерживается в пределах 70-87°С. За счет снижения растворяющей способности пропана при повышении температуры в К-1 происходит выпадение асфальтосмолистых веществ, которые насосами Н-11, Н-11а откачиваются с низа отстойной зоны К-1 и подаются в верхнюю часть экстракционной зоны - являются своеобразным орошением. Расход отстоя регулируется клапаном регулятора расхода, установленным на подводе свежего пара к насосам 1. Н-11а (поз. 19-6).

Регенерация пропана из раствора деасфальтизата

Раствор деасфальтизата из отстойной камеры Э-3 за счет перепада давления перетекает в систему регенерации. Давление в экстракционной и отстойной зонах регулируется клапаном регулятора давления, .71новленным на линии выхода раствора деасфальтизата из отстойной .:еры К-1 (Э-3) в Э-1, Э-la (поз.7-4). Система регенерации состоит из ттгх испарителей Э-1, Э-1а, Э-16 и отпарной колонны К-2.

Деасфальтизат попадает в испарители Э-1, Э-1 а, работающие параллельно (имеется возможность включения их последовательно), где происходит отпарка пропана из деасфальтизата. Каждый испаритель оборудован регулятором уровня Э-1 (поз.24-1), Э-1 а (поз.24а-1).

Температура в Э-1 регулируется расходом мятого пара с подпиткой острого пара в пределах 55-85 °С.

Температура в Э-1а регулируется расходом мятого пара с подпиткой свежего пара в пределах 70-120 °С (поз.41-1).

Раствор деасфальтизата с низа Э-1, Э-1 а перетекает за счет перепада давления в Э-16, где происходит дополнительная отпарка пропана за счет нагрева деасфальтизата(с низа) острым паром до температуры 120-150 °С. Температура в Э-1б регулируется клапаном регулятора температуры, --озленным на линии острого пара, подведенного к Э-1б (поз.18-6).

Отпаренный газообразный пропан из Э-1, Э-1а, Э-1б поступает в отбойник К-6, где происходит отделение капель деасфальтизата, унесенных пропаном при испарении. Пары пропана из К-6 поступают в конденсаторы -холодильники Т-4-е, где охлаждаются до температуры -55 С оборотной водой. Сконденсировавшийся и охлажденный пропан перетекает в пропановые емкости Е-1, E-la, Е-1б

Отпаренный газообразный пропан из испарителя Э-1б вместе с газообразным пропаном из Э-1, Э-la следует по схеме К-6 -->Т-4-->Е-1 > E-la, Е-16. Уровень деасфальтизата в Э-16 регулируется клапаном регулятора уровня, установленным на линии перетока деасфальтизата из Э-16 в К-2 (поз.25-4).

Из испарителя Э-1б деасфальтизат с содержанием пропана 2-5 % перетекает в отпарную колонну К-2, где происходит окончательное отделение пропана от деасфальтизата за счет подачи в низ колонны К-2 острого пара 10 kgf/cm" (1,0 MPa). Расход пара на отпарку пропана регистрируется регулятором расхода (поз. 43) с выводом на щит в операторной. Уровень в колонне К-2 регулируется регулятором уровня, клапан которого установлен на линии выкида насосов Н-4, Н-4а (поз.22-5).

Далее деасфальтизат откачивается с установки через погружной холодильник Т-6, где охлаждается до температуры не выше 95 °С и складируется в товарном парке цеха № 6.

Регенерация пропана из раствора асфальта

Раствор асфальта с низа колонны К-1 за счет перепада давления отводится через регулятор уровня, установленный на линии перетока асфальта из К-1 в печь П-1 (поз.21-5), в трубчатый подогреватель, где раствор пропана в асфальте нагревается в пределах 200-260°С.

Температура раствора регулируется клапаном регулятора температуры, установленным на подводе жидкого и газообразного топлива к форсункам печи (поз. 16-3). Из печи П-1 асфальтовый раствор поступает в эвапоратор К-7, где за счет температуры и разности объемов происходит отделение пропана от асфальта. Пары пропана с верха К-7 отводятся по схеме К-7-->К-6--»Т-4-->Е-1, E-la, Е-16. Уровень в К-7 поддерживается регулятором уровня, клапан которого установлен на перетоке асфальта из К-7 в К-3 (поз.26-4). Для снижения температуры верха К-7 предусмотрено орошение жидким пропаном с выкидного коллектора насоса Н-3.

Асфальт с низа эвапоратора К-7 вследствие перепада давления поступает на окончательную отпарку в К-3, где происходит окончательное отделение пропана от асфальта за счет подачи в низ колонны К-3 острого пара 10 kgf/cm2 (1,0 MPa). Расход пара на отпарку пропана регистрируется регулятором расхода (поз. 44) с выводом на щит в операторной.

Температура в К-3 поддерживается в пределах 200-250 °С и давление 0.5-1,0 kgf/cm2 (0,05 - 0,1 MPa).

Асфальт с низа колонны К-3 забирается насосами Н-5, Н-5а и через погружной холодильник Т-7 откачивается в парк с температурой не выше 150°С.

Для поддержания нормального уровня в колонне К-3 на линии подвода острого пара к насосам Н-5, Н-5а установлен клапан регулятора уровня в К-3 (поз.23-4).

Предусмотрена схема вывода асфальта с установки помимо холодильника Т-7 на битумную установку с температурой не ниже 230 °С.

С целью улучшения условий перекачки асфальта, а также при пуске пзки предусмотрена подкачка экстракта селективной очистки перед трубным нагревателем П-1.

Смесь паров пропана и воды из отпарных колонн К-2, К-3 в поступает конденсатор смешения Т-5, где пары пропана охлаждаются водой, подаваемой на верх Т-5, до 30-50 °С. Сконденсированные водяные пары и подаваемая вода отводятся в канализацию через клапан регулятора уровня, установленный на линии выхода воды в канализацию (поз.27-3). Уровень в верхнему пределу имеет предупредительную световую и звуковую нацию.

Охлажденный газообразный пропан из Т-5 через приемный трапп Е-8 поступает на прием первой ступени компрессоров ПК-1, ПК-2.

Во избежание попадания воды в Е-8 и на прием первой ступени компрессора из Т-5 уровень на Е-8 имеет предупредительную сигнализацию, а с дальнейшим повышением уровня происходит остановка компрессора.

Давление в Т-5 и Е-8 поддерживается клапаном регулятора давления, позленным на линии приема первой ступени компрессоров ПК-1, -2 поз.8-5).

Сжатый до 3-4 kgf/cm (0,3-0,4 MPa) газообразный пропан поступает через промежуточный холодильник в дебутанизатор Е-15, где происходит падение бутана, который сбрасывается на факел, а пропан поступает на прием второй ступени компрессоров ПК-1, ПК-2.

После компрессора ПК-1 марки 2СГП-20 сжатый до 18-20 kgf/cm2 (1,8-2,0 MPa) газообразный пропан с температурой 70-130 °С через маслоотделитель Е-14 поступает в конденсаторы-холодильники Т-4 (1), Т-4 (2), где конденсируется и охлаждается, а затем поступает в пропановую емкость Е-1, Е-1 а, Е-1 б (непосредственно в рабочую).

После компрессора ПК-2 марки 2 ГМ-15/25 сжатый до 18 kgf/cm (1,8 MPa) газообразный пропан с температурой 70-170 °С через юотделитель Е-14 поступает в конденсаторы-холодильники Т-4 (1), Т-4 (2). где конденсируется и охлаждается, а затем поступает в резервную емкость Е-1, E-la, Е-16, откуда забирается насосом Н-12, Н-12а и покачивается в рабочую ёмкость Е-1, Е-1а, Е-1б.

Возможен перевод поступления газообразного пропана с выкида второй и третьей ступени компрессоров в К-6 и далее через К-6 - в общую : систему пропана, а затем на конденсацию в Т-4.

Компрессоры ПК-1, ПК-2 снабжены защитой по давлению масла , расходу охлаждающей воды, понижению давления на приеме 1-ступени, повышению давления выкида I-ступени, II-ступени и Ш-ступени. Компрессор ПК-2 имеет защиту обдува электродвигателя.

На установке для пуска и остановки ее, а также для прокачки трубопроводов от высоковязких нефтепродуктов используется экстракт селективной очистки, который закачивается на установку в экстрактные бочки Е-2, Е-2а.

Насосом Н-7 экстракт из емкостей Е-2, Е-2а забирается на прокачку трубопроводов и аппаратов.

Снабжение установки жидким топливом осуществляется путем заначки тяжелого коксового дистиллята установки 21-10/600 и экстракта с установок 37/1, 37/2, А-37/1 цеха № 3 в калибровочные емкости Е-6, Е-6а. Расход топлива для сжигания в печи П-1 учитывается по калибровке топливных емкостей Е-6, Е-6а. Из последних топливо забирается насосом Н-9, Н-9а и подается к форсункам печи. Давление топлива перед форсунками регулируется регулятором давления, установленным на линии возврата топлива от форсунок в Е-6, Е-6а (поз.14-1).

Температура в П-1 регулируется клапаном регулятора температуры, установленным на линии подачи топлива с выкида насосов Н-9, Н-9а к форсункам печи П-1.

Газообразное топливо к форсункам печи подается из заводского кольца через подогреватель Т-9, где подведен острый пар, который нагревает и испаряет попавший жидкий газоконденсат.

Температура в печи поддерживается клапаном регулятора температуры, установленным на линии подачи газа к печи П-1 перед форсунками после Т-9 (поз. 16-3),,

На смазку подшипников насоса Н-3 подается масло маслонасосом Н-14 (Н-14а). При понижении давления подачи масла на смазку подшипников срабатывает звуковая и световая сигнализация.

5. Технологический расчет основного оборудования

За последнее время все большое распространение при производство остаточных масел получает деасфальтизация гудронов жидким пропаном так как последний является наилучшим и наиболее экономичным избирательным растворителем по сравнению с другими нефтяными углеводородами: этан имеет высокую избирательность л низкую растворяющую способность но отношению к смолистым и другим высокомолекулярным соединениям, а бутан, наоборот, низкую избирательность (селективность) и более высокую растворяющую способность, чем пропан.

Растворяющая способность и избирательность жидкого пропана но к различным соединениям нефтяного сырья различные. Твердые углеводороды -- парафины н церезины -- при низких температурах (--40--45°С) плохо растворяются в жидком пропапе; с повышением температуры растворимость их увеличивается. Жидкие углеводороды парафипового основания хорошо растворяются в жидком пропане в широком интервале температур. Растворимость в пропане парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов зависит от молекулярного веса последних и температуры обработки. С повышением молекулярного веса и понижением температуры обработки растворимость углеводородов и пропане уменьшается.

Высокомолекулярные полициклические углеводороды плохо растворяются в пропане. С повышением температуры обработки растворимость их в пропане' уменьшается.

Асфальто-смолнстые вещества очень плохо растворяются в пропапе, а асфальтены практически пе растворяются. При температурах обработки выше 40° С они начинают незначительно растворяться в пропане. Это свойство п позволяет применять пропан в качество деасфальтирующего п обессмоливающего растворителя для очистки масляных фракций; желательные углеводороды переходят в раствор, а нежелательные выделяются. Процесс доасфальтнзации гудрона или полугудрона основан на различной растворяющей способности жидкого пропала по отношению к жидким углеводородам и асфальто-смолистым веществам.

Деасфальтнзации сырья на современных установках проводится в нротнвоточпых экстракционных колоннах. Выход и качество деасфальтизата зависят от углеводородного состава сырья, соотношения пропан : сырье и температурного режима экстракции. Для каждого вида сырья отношение веса пропана к весу сырья н температурный режим экстракции определяются исследовательскими и экспериментальными данными.

Экстракционная колонна представляет собой полый цилиндр, рассчитанный на рабочее давление 40 ат при температуре смеси пропан -- масло 80" С. Колонна разделена глухой перегородкой на дво части: нижнюю -- экстракционную и верхнюю -- отстойную. В экстракционной части помещена насадочная тарелка, под насадкой -- маточник для ввода пропана, над насадкой -- маточник для ввода сырья.

В экстракционной части колонны происходит процесс деасфальтизацни гудрона пропаном, в результате которого образуются два раствора -- масляный и битумный. Битумный раствор отводятся с низа колонны.

Масляный раствор поднимается вверх и через подогреватель поступает в отстойную часть, где при повышенной температуре отстаиваются полициклические высокомолекулярные соединения, которые по переточной линии отводятся на верх экстракционной части колонны. С верха отстойной части колонны отводится масляный раствор.

Скорость потока смеси пропан -- масло в экстракционной колонне колеблется в пределах 35--40 м9(м9 * ч, линейная скорость смеси в свободном сечении экстракционной части колонны равна 9,3 -- 11,3 мм сек, в насадочных тарелках 46--50 мм,сек; линейная скорость масляного раствора в отстойной части колонны 0,0--7,0 мм/сек. Время контакта сырья (гудрона) и жидкого пропана в насадочном слое составляет 110 --130 сек, время отстоя масляного раствора в отстойной части колонны 570--070 сек.

пD2/4 =(Gc/pc+Gп/pп):V

Отсюда

где D -- диаметр экстракционной колонны в м;

Gc -- производительность установки но сырью в кг/ч;

ос -- плотность сырья при средней температуре в экстракционной колонне в кг/м3

Сп -- количество пропана, вводимого в экстракционную колонну, в кг/ч;

pп-- плотность жидкого пропана при средней температуре в экстракционной колонне в кг/м3',

V -- скорость потока смеси и экстракционной части колонны, v = 35 - 40 м3/м2 * ч.

Часовое количество пропана, вводимого к экстракционную колонну, определяется формулой

Gп=nGc

где п -- отношение веса пропана к весу сырья, которое колеблется и пределах 3,5--5.0.

Высота экстракционной колонны определяется по формуле

H=h1+h2+h3+h4+h5 м

где h1, -- высота опорной обечайки колонны, равная 1,0--1,2 м

h2 -- расстояние от днища до насадки или жалюзийной тарелки, равное 3,0--3,2

h3 -- высота насадочного слоя или жалюзийной тарелки и

h4 -- расстояние от насадки до верха экстракционной части колонны, рапное 3,3--3,5 м;

h5 -- расстояние от верха экстракционной части до верха колонны (высота отстойной части колонны).

Высота насадочного слоя определяется формулой

h3=T1W1

где T1 -- время контакта сырья и пропана в насадочном слое, т. -- = 110 - 130 сек;

W1 -- линейная скорость потока п насадочном слое, равная 0,046 --0,056м/сек.

Высота отстойной части экстракционной колонны определяется формулой

H5=T2W2

где T2-- нро.мл отстоя масляного раствора в отстойной части колонны, равное 570--670 м/сек

W2-- линейная скорость масляного раствора в отстойной части колонны, равная 0,006--0,007 м/сек.

Пример 10. 4. Определить диаметр и высоту экстракционной колонны установки дсасфальтизацин гудрона жидким пропаном производительностью 160000 т/год сырья. Платность сырья (гудрона) 945 кг/м*, отнотепие веси иропана »: носу гудрона равно 5:1, температура в верху экстракционной части 50° С, внизу 44 С, в верху колонны 55е- С, давление в колонне 32 am. Выход деасфальта составляет 60% на исходное сырье. Состав масляного раствора: 15*4 дсаофальтнзата п 85% пропана. Плотность двасфальтизата 912 кг/м

Решение:

Производительность установка по сырью

Gc=160000*1000/8760=18265кг/ч

Количество пропана, вводимого в экстракционную колонну:

Gп - nGc = 5 * 18265=91325 кг/ч

Средняя температура потока (смоси) в экстракционной части колонны

tср = t1 + t2 /2= 44+50/2= 47оС

Плотность гудрона при 47о С р с 47 =930кг/м3 Плотность пропана при 47° С р п 47 = 463 кг/м3.

Диаметр экстракционной колонны определяем но формуле

D= (Gc/pc+Gп/pп):пV =2 (18265/930+91325/463) :3,14*40=2,63м

Высоту насадочного слоя определяем но формуле

h3=T1W1 =120*0,05=6м.

Высоту отстойной части колонны подсчитываем по формуле

H5=T2W2 = 640* 0,0065= 4,15 м.

Высоту экстракционной колонны находим по формуле

H=h1+h2+h3+h4+h5=1,0 + 3,0 + 6,0 + 3,3 + 4,15 =17.45м

Приближенный размер капель. Определим приближенный размер капель при капельном истечении гудрона в пропана по уравнению

D= 2б/gдp = 2*0,0341/9,81*123 =0,00752м

По графику на рис.f(R)= 0,72. Следовательно,

V = nRf (R) =3,14*0,266*0,72 = 0,601.

Таким образом, ориентировочный диаметр капель при капельном истечении равен: d=v(6V/n)1/3 = 7,52(6-0,601/3,14)1/3=7,9 мм.

Скорость свободного осаждения капель. Для капель гудрона диаметром 7,9 мм из уравнения находим:

Суммарная фиктивная скорость фаз при захлебывании. Удерживающая способность при захлебывании в данном случае (Ь = 1/д/1/с=2) в соответствии с уравнением равна:

Принимая характеристическую скорость капель в распылительной колонне равной скорости свободного осаждения, из уравнения находим:

R=0,266, то критерий Вебера должен быть равен We--0,59/0,266 = 2,22. Скорость в отверстиях распределителя, соответствующая этому значению критерия Вебера, равна:

Коэффициент массапередачи по фазе пропана

Материальный баланс установки, материальный баланс колонны деасфальтизации

экстракционный колонна деасфальтизация

Число дней работы установки принимается 330. Потери по сырью на установках деасфальтизации составляют 0,5%. По заданию производительность установки 300 тыс. т/год.

6. Автоматизация технологического процесса

Опыт многих развитых и доминирующих сегодня в мировой экономике стран однозначно доказывает, что достижение конкурентоспособности и выход на мировые рынки могут быть обеспечены в первую очередь за счет последовательного реформирования, углубления структурных преобразований и диверсификации экономики, обеспечения опережающего развития новых высокотехнологичных предприятий и производств, ускорения процессов модернизации и технического обновления действующих мощностей.

Автоматизированная система управления технологическим процессом -- комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Обычно имеет связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ ТП). Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Термин автоматизированный в отличие от термина автоматический подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций. При автоматизации химико-технологических процессов производств технологическое оборудование оснащается приборами, регуляторами, управляющими машинами и другим устройствами. Для этого тщательно изучается технологически процесс, выявляются величины, влияющие на его протекание находятся взаимосвязи между ними. В соответствии с заданно целью составляется схема регулирования или управления технологическим процессом. При необходимости ослабления ил учета внутренних взаимосвязей, а также повышения качеств регулирования используют многоконтурные системы или управляющие вычислительные машины.

При выполнение выпускной квалификационной работы в качестве автоматизированного объекта выбрано температура сырья в реакторе.

При этом экстрактор функционирует при расходе 20 - 21 т/час. Поэтому в качестве автоматизированного объекта выбрано регулирование расхода в экстракторе.

* время нарастания <15 с;

По виду переходного процесса ясно, что для обеспечения заданных показателей качества и точности переходного процесса необходимо введение в систему линейного регулятора.

Необходимым условием надежной устойчивой работы АСР является правильный выбор типа регулятора и его настроек, гарантирующий требуемое качество регулирования.

В зависимости от свойств объектов управления, определяемых его передаточной функцией и параметрами, и предполагаемого вида переходного процесса выбирается тип и настройка линейных регуляторов.

Основные области применения линейных регуляторов определяются с учетом следующих рекомендаций: И - регулятор со статическим ОР - при медленных изменениях возмущений и малом времени запаздывания (т/Т<0.1);

П - регулятор со статическим и астатическим ОР - при любой инерционности и времени запаздывания, определяемом соотношением т/Т<0.1;

ПИ - регулятор - при любой инерционности и времени запаздывания ОР, определяемом соотношением т/Т< 1;

ПИД-регуляторы при условии т/Т<1 и малой колебательности исходных процессов.

Исходя из выше изложенных рекомендаций и учитывая, что вид переходной характеристики напоминает изодромный процесс, видно, что в данную систему подойдет ПИ - регулятор.

Спецификация контрольно-измерительных приборов

№	Показатели	Место	Названия контрольноизмерительных приборов	Тип	Кол.
1-1	Расход	На месте	Цифровой датчик измерения расхода	FI 170011	1
1-2	Расход	На месте	Цифровой регулятор	FRF 170011	1
1-3	Расход	На месте	Цифровой дистанцион. управления	FP 170011	1
1-4	Расход	Наместе	Исполнительный механизм	FE 170011	1



7.Охрана окружающей среды

Большая экологическая проблема Узбекистана стоит высокой степень засаленности земель. Улучшение природной среды в том случае сопутствуют эрозии грунтов , заселение почв слежении обвочиности поверхностных и грунтовых вод и другие явление.

Реальной угрозой стало интенсивное загрязнение почв различними видами промышленных и бытовых отходов.

Большую тревогу вызывает острие нехватка в том числе поверхностных и подземных вод. Реки , каналы , водохранилище Республика и даже грунтовые воды менштываеть на себе антропогенные воздействие.

Аральский кризис - одна из самых крупных экологических и гуманитарных катастроф в истории человечество , под его воздействием окозалось 35 млн человек , проживающих в бассейне море.

В связи с этими в республики Узбекистан принято множество законов и постановлений:

Вот некоторый из них:

“ Закон об охраны природы ” 1992-год 9-декабря, включает в себе 53 статьей. Статья 1: природе охранное законодательством Республика Узбекистан.

«Закон об охране атмосферного воздуха» принят 27-декабря 1996-года часть в свой раздел 30 статьей . статья 1: атмосферной воздух как объект охраны природой , атмосферный воздух как составная часть природных ресурсов является богатством и охраняется государством.

Закон Республики Узбекистан «о воде и водопользовании » принят 6 мая 1993-года включает 119 статьей.

Основными источниками загрязнение атмосферного воздуха является промышленные предприятие . Содержит органических и неорганических веществ и газа : CO2 , SO2 , H2S и другие.

Очистка от пыли делиться на 3 вида:

Сухие методы очистки (пылеуловители , циклоны , фильтры).

Метрос метода (газопромыватели).

Электрические методы (электрофильтра , туманоуловители )

Очистка газообразных примесей производиться с помощью методов абсорбции , каталитические и термического методов в данном производстве производиться очистка с помощью абсорберов ,конденсаторов и скрубберов.

Основными направление уменьшение выбросов является создание замкнутого система.

Степень опасности загрязнении приземного слоя атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий определяется по наибольшей рассчитанной величине приземной концентрации вредных веществ См величин I См каждого вредного вещества не должна превышать величины предельно-допустимой концентрации (ПДК, мг/м ) данного вредного вещества , i.e. должно соблюдаться условие:

См< ПДК

При одновременном совместном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих суммацией действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы при расчете по

формуле:

С1/ПДК1+С2/ ПДКг +СnПДКn<1

С1, С2, ...,Сn - концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м ПДК1 ПДК2, ...,ПДКn - соответствующие предельно- допустимые концентрации вредных веществ, мг/м.

Величина См для выброса газо-ьоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем определяется по формуле:

Для нагретой смеси:

NO

См =А* Ч * F* т* п/H2**=200*0,0523*1,5*3,65/342*0,1=0,01

M=1/0,67+0,10,34=1/0,67+0,1+0,34=1,5

F=103 *W2*D/H2*=103*0,212*1,1/342*350=0,00012

V1=*D2/4*W=3,14*1,12*0,21/4=0,2

CO

См =А* Ч * F* т* п/H2**=200*0,0225*1,5*3,65/342*0,1=0,005

M=1/0,67+0,10,34=1/0,67+0,1+0,34=1,5

F=103 *W2*D/H2*=103*0,212*1,1/342*350=0,00012

V1=*D2/4*W=3,14*1,12*0,21/4=0,2

CH4

См =А* Ч * F* т* п/H2**=200*0,598*0,4*1/72*0,1=0,2

M=1/0,67+0,10,34=1/0,67+0,1+0,34=1,5

F=103 *W2*D/H2*=103*7,712*0,9/72*25=43,7

V1=*D2/4*W=3,14*0,9 2*7,71/4=2,72

SO2

См =А* Ч * F* т* п/H2**=200*0,126*1,5*3,65/342*0,1=0,03

M=1/0,67+0,10,34=1/0,67+0,1+0,34=1,5

F=103 *W2*D/H2*=103*7,712*0,9/72*25=0,00012

V1=*D2/4*W=3,14*0,9 2*7,71/4=0,2

CO

ПДВ=(5-1)*342*/200*0,0225*1,5*3,65=769 г/с

SO2

ПДВ=(0,5-1)*342*/200*0,126*1,5*3,65=17,2 г/с

NO2

ПДВ=(0,085-1)*342*/200*0,0026*1,5*3,65=1523 г/с

8. Охрана труда

В последние годы наблюдается улучшение условий труда на промышленных предприятиях. Однако, существуют производственные недостатки, под воздействием которых происходя! несчастные случаи, отравления, заболевания людей. Практические работы по претворению в жизнь решения Правительства Узбекистана в области охраны труда определяются в значительной мере общим трудовым законодательством его - составной частью - законодательством об охране труда. Трудовое законодательство в Узбекистане основано на системе правовых мероприятий, осуществляемых в соответствии с Конституцией Республики.

Основные законодательные акты по охране труда:

Конституция Республики Узбекистан, принятая 8 декабря 1992 года;

Закон Республики Узбекистан «Об охране труда», принятый 6 мая 1993 года;

Трудовой Кодекс Республики Узбекистан, введенный в действие в 1 апреля 1996 года.

В промышленности действует «Положение о единой системе организации работ по охране труда». Это комплекс положений, методических указаний и рекомендаций, определяющих и регламентирующих единый порядок организации работы для создания и обеспечения безопасных и производительных условий труда.

Безопасность предприятия зависит от правильного выбора территории, расположения на ней зданий и сооружений. Следует также предусмотреть меры защиты его от вредных выделений, от переброски огня и действия взрыва с соседних территорий.

Предприятия, выделяющие производственные вредности (газ, пыль, копоть, неприятные запахи, шум), не допускаются располагать по отношению к ближайшему жилому району с наветренной стороны для ветров преобладающего направления и надлежит отделять от жилых районов санитарными защитными зонами (разрывами) для предприятий: I класс - 1000 м; II класс - 500 м; III класс - 300 м; IV класс - 100 м; V класс - 50 м. ФНПЗ относится к 1 классу и санитарная защитная зона является 1000 м.

Все здания, сооружения, склады располагаются по зонам в соответствии с производственными принципами, характером опасности и режимом работы.

Особое внимание уделяется обеспечению пожарной безопасности, защите населения от выбросов вредных веществ производства, размещению предприятия с учётом направления «Розы ветров» согласно СНиП 2.01.01-83.

Для всех производств химической промышленности предусматриваются: гардеробные, душевые, умывальники и, в зависимости от характера производств, сушилки, камеры обезвреживания, обеспыливания одежды (дозиметрические камеры).

Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции организма, называют комфортными или оптимальными.

Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. Методы снижения неблагоприятных воздействий в первую очередь производственного микроклимата осуществляются комплексом технологических, санитарнотехнических, организационных и медико-профилактических мероприятий: вентиляция, теплоизоляция поверхностей источников теплового излучения (печей, трубопроводов с горячими газами и жидкостями), замена старого оборудования на более современное, применение коллективных средств защиты (экранирование рабочих мест либо источников, воздушные душирования и т.д.) и др.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность.

Для поддержания параметров микроклимата на уровне, необходимом для обеспечения комфортности и жизнедеятельности, применяют вентиляцию помещений, где человек осуществляет свою деятельность. Оптимальные параметры микроклимата обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.

Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха и подачу в помещение свежего, чистого воздуха. По зоне действия вентиляция бывает общеообменной, при которой воздухообмен охватывает все помещение, и местное, когда обмен воздуха осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.

Наличие достаточного количества кислорода в воздухе - необходимое условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Снижение содержания кислорода в воздухе может привести к кислородному голоданию - гипоксии, основные признаки которой - головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.

Необходимым условием обеспечения комфортности и жизнедеятельности человека является хорошее освещение. Неудовлетворительное освещение является одной из причин повышенного утомления, особенно при напряженных зрительных работах. Продолжительная работа при недостаточном освещении приводит к снижению производительности и безопасности труда. Освещение рабочего стола - важный фактор создания нормальных условий труда.

Хорошее освещение оказывает положительное психологическое воздействие на рабочего, способствует повышению производительности труда. В зависимости от источника световой энергии, освещение делят на естественное, искусственное, совмещенное. Для искусственного освещения применяют люминесцентные лампы с высокой световой отдачей и продолжительным сроком службы. Применяются лампы ЛБ (белый свет) и ЛТБ (теплобелый свет) мощностью 20, 40 и 80 ВТ. Лампы должны быть размещены параллельно светопроемам и равномерно по потолку. В проектируемом цехе производятся малой и средней точности в зависимости от габаритов детали. Искусственное освещение зданий должно удовлетворять требованиям СНиП 2.01.05.98.

Шум и вибрация представляют собой колебания материальных частиц газа, жидкости, твердого тела. В химической промышленности некоторые производственные процессы сопровождаются значительным шумом, вибрацией и сотрясениями.

Для борьбы с шумом, сотрясениями принимаются предупредительные меры при проектировании, планировке, строительстве объектов: выбор бесшумных прессов оборудования; использование звукопоглощающих, звукосуммирующих и вибросуммирующих материалов; размещение шумных цехов и отдельных агрегатов в отдельных помещениях и меры эксплуатационного характера.

Существует несколько способов борьбы с вибрацией: отстройка от режимов резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющихся систем; снижение вибрации в источнике - исключением резонансных режимов работы оборудования; виброгашение; виброизоляция - дорогостоящий метод; вибродемпфирование; индивидуальные средства защиты (спец. рукавицы, обувь и др.).

Под действием электрического тока происходят нарушения основных физиологических функций организма--дыхания, работы сердца, обмена веществ, а также электролиз крови и другие изменения в нем. Действие электрического тока может быть местным и общим.

Для защиты людей от поражения электрическим током в условиях производства применяют безопасные токи, изоляцию проводов, механические ограждения, защитное заземление, зануление, блокировочные устройства, автоматически устраняющие опасность поражений, защитные средства.

Электротехническими средствами защиты человека от токопроводящих частей оборудования и земли являются: изолированные подставки, галоши, перчатки.

К мероприятиям техники безопасности относятся:

а) наглядные пособия инструкции по ТБ на рабочих местах, проводимый вводный инструктаж на рабочем месте при поступлении на работу, повторный, текущий, ежегодное обучение по ТБ, аттестация. Все эти мероприятия дает возможность познакомить или напомнить правило ТБ при исполнении своих обязанностей;

б) спецодежда, спецпитание, средства защиты /противогаз/ - обеспечивает безопасность работы и предотвращение заболеваний.

На предприятиях химической промышленности должны быть вспомогательные здания и помещения для отдыха, приёма пищи, хранения, стирки, ремонта и обезвреживания одежды, культурного и санитарного обслуживания и т.п. Состав и устройства бытовых помещений определяются нормами проектирования санитарно-бытовых помещений промышленных предприятий (СНиП 2.04.02- 87,СН-245-7 1 .СНиП-2.0 1 .02.04)

Для всех производств химической промышленности предусматриваются: гардеробные, душевые, умывальники и, в зависимости от характера производств, сушилки, камеры обезвреживания, обеспыливания одежды (дозиметрические камеры).

Важное значение в Узбекистане имеет государственный пожарный надзор, который осуществляется Главным управлением пожарной охраны (ГУПО) министерства внутренних дел Республики Узбекистан, управлениями, отделов внутренних дел исполкомов, областных, городских и районных советов народных депутатов. Предприятия переработки нефти являются пожаро- и взрыво-опасными объектами.

Согласно норм технологического проектирования (ОНГП 24-86) Определить категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности все производства (при помещения) в зависимости от используемых при получаемых веществ подразделяются по взрывной и пожарной опасности на пять (А,Б,В,Г,Д) категорий. Данное предприятие относится к категорию А.

Пожарная безопасность зданий, сооружений в большой мере определяется степенью его огнестойкости, которая зависит от возгораемости и огнестойкости конструкционных элементов здания. Согласно строительным нормам и правилам (ОНТП-24-86,СниП-2.01.02-04) строительные материалы и конструкции делятся на три группы возгораемости: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Степень огнестойкости зданий и сооружений характеризуется группой возгораемости и пределом огнестойкости строительных конструкции. Согласно СниП-2.09.04-87, СниП-2.01.02-04 ОНТП-24-86 принято пять степеней огнестойкости.

В промышленности при проектировании зданий предусматривают безопасную эвакуацию людей в случае возникновения пожара. Путём эвакуации называют проходы, коридоры, площади, лестницы, ведущие к эвакуационному выходу, обеспечивающие безопасное движение людей в течение необходимого времени эвакуации. Количество эвакуационных выходов с каждого этажа и из помещений принимают не менее двух.

Основными современными огнетушащими веществами, применяемыми в практике пожаротушения являются: вода, песок, пены, поверхностно-активные вещества, порошки, углекислота, инертные газы и др. на основе этих веществ разработаны огнетушители типа: ОП, ОХП и др.

Особое внимание стоит уделять мероприятиям режимного характера: курению в неустановленных местах, производство сварочных работ.

Меры пожарной безопасности:

-наличие необходимого количества выходов -наличие в цеху ящиков с песком -пожарная сигнализация

Пожарная связь и сигнализация имеют большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствуют своевременному их обнаружению и вызову пожарных подразделений к месту возникновения пожара, а также обеспечивают управление и оперативное руководство работами при пожаре. В предприятиях должны организована добровольная пожарная дружина.

Комплекс защитных устройств от молнии, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загара и разрушений называются - молниезащитой. При проектировании молниезащиты (СН-305-87)СН-2.01.03.96., различают защиту от прямых ударов молнии, электрической и электромагнитной индукции и от заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические конструкции.

Способ защиты от молнии выбирают в зависимости от назначения здания (сооружения), интенсивности грозовой деятельности в данном регионе, ожидаемого количества поражений молнией в год.

Список использованной литературы

Технический регламент установка деасфальтизация гудрона.

Пичугин А.П. «переработка нефти» Москва 1960год

Смидович Е.В. «технологии переработка нефти и газа »

Москва « химия » 1988 год

Баннов П.Г. «Процессы переработка нефти » Москва ИННИТЭ нефтехимия

2001 год.

Гусейнов Д.А. , Спектпор М.М. , П.З. Вайнер «Технологические расчеты процессы нефтепереработки » Издательство «Химия» Москва 1964 год

С.А. Фарамазов «Эксплуатация оборудования нефтеперерабатывающих заводов » Издательство «химия»

Молононов Ю. К. «Процессы и аппараты нефтегазопереработки » Москва «Химия» 1980год

Дытнерский Ю. И. «Основные процессы и аппараты химической технологии»

Тураев Т. Б. , Менглиев Ш. «Нефть ва газни кайта ишлаш буйича укув услубий кулланма»

Каримов И. А. «Мировой финансово-экономической кризис и пути по его периодичные в условиях Узбекистана » Учебное пособия «Экономика» Ташкент-2009год

Доклад И. А. Каримова по заседании проблема в 2013 год «Наша главная задача дальнейшее углубление развития страны повышение благосостояние народа »

Тарасенков И. М. «проект установка переработки нефти » Москва 1978год

Хомидов Б. «методические пособие по Автоматизации технологических процессов» Ташкент.

Размещено на Allbest.ru

...