Основное оборудование блока ректификации низкокипящих углеводородов абсорбционно-газофракционирующей установки

Ацетон-сырец

4

ЛВЖ

300

Может вызвать раздражение и дерматиты кожи. В холодном состоянии не токсичен

5.3 Основные потенциальные опасности применяемого оборудования и трубопроводов, их ответственных узлов и меры по предупреждению аварийной разгерметизации технологических систем

Один раз в 1,5 года производится ремонт установки для замены дефектных участков трубопроводов и ремонта оборудования.

Для предупреждения возможных деформаций не допускать резких изменений давления в аппаратах, соблюдать нормы технологического процесса.

Перед пуском установки и в процессе эксплуатации необходимо проверять герметичность оборудования, арматуры, фланцевых соединений.

Аппараты установки должны быть снабжены предохранительными клапанами для защиты от разрушения при превышении рабочего давления в них.

При перекачке нефтепродуктов применяются центробежные насосы с двойными и одинарными торцовыми, а также с сальниковыми уплотнениями.

5.3.1 Основное оборудование на установке

5.3.1.1.Технологические печи. Печи относятся к наиболее ответственным видам оборудования, при этом наибольшую опасность представляют: горелочный фронт, трубы змеевиков и фланцевые соединения.

Основные требования к печам - это обеспечение заданных температур технологических потоков, предотвращение местных перегревов продукта и нагрев продуктов без разложения, предотвращение коксования.

Главными причинами, которые могут привести к аварийной ситуации или аварии являются:

- нарушение технологического режима;

- загазованность территории;

- розлив нефтепродукта;

- пожар;

- нарушение требований инструкций обслуживающим персоналом.

При эксплуатации трубчатых печей необходимо контролировать температуру и давление продуктов на выходе из печей. Следует обращать внимание на резкое повышение температур в отдельных потоках многопоточной печи. Резкие колебания температур могут привести к закоксовыванию продуктов, пережогу труб, нарушению плотности фланцевых соединений.

В печах трубы змеевиков изготовлены из стали Х5М, которая при продолжительной эксплуатации под воздействием высоких температур и при местном перегреве изменяет свою структуру и механические свойства с последующим разрывом трубы.

5.3.1.2 Теплообменники. На установке применяются кожухотрубчатые теплобменники с плавающей головкой, U-образным пучком.

При резких изменениях расхода сырья, температуры, давления и при продолжительной эксплуатации в среде агрессивных веществ и высокой температуры возможны следующие опасности:

- разгерметизация фланцевых соединений, крышек теплообменника с последующим возгоранием;

- пропуск вальцовки труб в распределительной решетке;

- пропуск прокладок плавающей головки;

- пропуск корпуса и сварных швов.

5.3.1.3 Конденсаторы воздушного охлаждения. На установке применяются аппараты воздушного охлаждения типа АВГ. При эксплуатации возможны следующие опасности:

- разгерметизация фланцевых соединений, крышек секций и вальцовки труб в результате резкого изменения температуры;

- разрыв трубок в результате размораживания нижних рядов труб в зимнее время;

- разрушение и отрыв лопастей, выход из строя электродвигателя и привода в результате попадания посторонних предметов и вибрации.

5.3.1.4 Колонны, емкости. При эксплуатации возможны следующие опасности:

- разгерметизация фланцевых соединений в результате резкого изменения температуры, давления и попадания воды;

- нарушение режима работы аппарата;

- пропуск корпуса аппарата и сварных соединений в результате воздействия агрессивной среды, резкого изменения температуры.

5.3.1.5 Насосы. При эксплуатации насосов возможны следующие опасности:

- разгерметизация обвязки насоса в результате резкого изменения температуры;

- пропуск сальниковых и торцовых уплотнений;

- сброс насосов в результате отсутствия жидкости на приеме или попадания газа;

- разрушение подшипников, вибрация насоса или электродвигателя с последующей разгерметизацией обвязки и сальникового или торцового уплотнения;

- разрушение поршневого насоса при неправильном его пуске.

5.3.1.6 Трубопроводы. При эксплуатации трубопроводов возможны следующие опасности:

- разгерметизация фланцевых соединений трубопроводов в результате резкого изменения температуры;

- коррозия трубопроводов в результате воздействия агрессивных веществ, влаги.

- размораживание трубопроводов при эксплуатации в зимний период, особенно тупиковых и периодически работающих участков;

- изнашивание трубопроводов, особенно отводов, в результате эрозии из-за несоблюдения скорости потоков и неправильного подбора диаметра трубопроводов, наличия механических примесей в продукте.

5.4 Требования безопасности при складировании и хранении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

Хранение смазочных материалов в производственном помещении разрешается в количестве не более 20 литров в несгораемых шкафах, герметичной таре или ящиках с плотно закрывающимися крышками.

Основной запас смазочных материалов хранится в специальных емкостях, установленных в пожаробезопасном месте.

5.5 Защита от шума и вибрации

Из мер, предусмотренных СНИП 23-03-2003, рассмотрим наиболее характерные для рассматриваемой установки:

размещение насосов и вентиляторов, являющихся источником шума, в разных помещениях. Вентиляторы размещены в отдельном от зала агрегатов помещении;

дистанционное управление оборудованием;

уплотнение окон, проемов, дверей;

устранение технических недостатков и неисправностей оборудования, являющихся источником шума;

своевременный планово-предупредительный ремонт согласно графика, замена износившихся деталей, регулярная смазка трущихся деталей.

Для индивидуальной защиты органов слуха от шума применяют вкладыши, наушники и шлемы. вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготавливают из пластичного или твердого материала. Твердые вкладыши снижают уровень звукового давления на 10-29 дБ соответственно при частотах 500-4000 Гц. Мягкие тампоны из ультратонкого волокна или берушина снижают уровень звукового давления при указанных частотах на 7-27 дБ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной, шлемом или тесьмой.

Для снижения или исключения вибрации СНИП 23-03-2003 предусматривает следующие меры:

правильное проектирование оснований под оборудование, с учетом динамических нагрузок и изоляция их от несущих конструкций и инженерных коммуникаций;

центровка валов, регулирование зазора корпуса и подшипников, подшипника и шейки вала;

статическая и динамическая балансировка ротора;

жёсткое крепление вибрирующих узлов и деталей;

устранение кавитации, обеспечением оптимальных условий всасывания (стабильная работа подпорных насосов, поддержание уровня взлива продукта в резервуаре не ниже определенной отметки).

Рабочие, подвергающиеся воздействию вибрации должны регулярно проходить медосмотр.

Измерение шума на рабочих местах производится в соответствии с требованиями ГОСТ 20445-75 с помощью шумомера ВШВ-003 на высоте 1,5 м от уровня пола и на расстоянии не менее 1 м от оборудования.

При замере параметров вибрации определяется вибрация рабочих мест (общая вибрация) - по ГОСТ 13731-68, местная вибрация (вибрация, передаваемая на руки рабочих) - по ГОСТ 16519-70 и ГОСТ 17770-72. Результаты замера шума и вибрации сравниваются с допустимыми, заносятся в журнал и в протокол.

Для контроля действующих значений виброскорости и сигнализации о превышении установленных уровней вибрации насосных агрегатов, установлены вибродатчики ВДП 106.

5.6 Производственное освещение

Источниками света при искусственном освещении являются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Газоразрядные лампы предпочтительнее для применения в системах искусственного освещения. Они имеют высокую световую отдачу (до 100 лм/Вт) и большой срок службы (от 10000 до 14000 ч). Световой поток от газоразрядных ламп по спектральному составу близок к естественному освещению и поэтому более благоприятен для зрения. Однако газоразрядные лампы имеют существенные недостатки, к числу которых относится пульсация светового потока. При рассмотрении быстро движущихся или вращающихся деталей в пульсирующем световом потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов (вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажаются направление и скорость движения). Это явление ведет к увеличению опасности производственного травматизма и делает невозможным выполнение некоторых производственных операций.

Применяются для освещения производственных помещений также лампы накаливания, в которых свечение возникает путем нагревания нити накала до высоких температур. Они просты и надежны в эксплуатации. Недостатками их являются низкая световая отдача (не более 20 лм/Вт), ограниченный срок службы (до 1000 ч), преобладание излучения в желто-красной части спектра, что искажает цветовое восприятие[30].

5.7 Микроклимат

Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.

В помещениях установки, независимо от их назначения, для безопасной работы и создания нормальных метеорологических и санитарно-гигиенических условий, предусмотрены механическая, естественная, смешанная вентиляции, рассчитанные на борьбу с выделяющимися вредными газами, на создание нормальных гигиенических условий с кратностью воздухообмена не менее 10. Отопление и вентиляция запроектированы по климатическим условиям на расчетную температуру минус 34 °С.

В зимнее время во избежание простудных заболеваний приточные вентиляционные установки дополнительно обеспечивают отопление и обогрев рабочих мест. Воздух перед подачей в насосные, бытовые и производственные помещения подогревается в калориферах теплофикационной водой или паровым конденсатом [9].

5.8 Мероприятия по обеспечению безопасности труда

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:

- территорию объекта, технологических установок, эстакад, складов, слесарные мастерские, производственные помещения постоянно содержать в чистоте и порядке;

- не допускать загромождения проездных дорог, подъездов к установкам, зданиям. Не допускать загромождения проходов, выходов из зданий, установок, площадок, подступов к противопожарному инвентарю и средствам связи, оборудованию и материалами;

- в случае необходимости ремонта указанных мест, после окончания ремонтных работ все предметы, оборудование должно быть немедленно убрано;

- материалы и оборудование, необходимые для производства, помещать на территории в отведенных для этой цели местах, в определенном количестве, согласованном с представителем ПЧ-13;

- хранение ЛВЖ и летучих растворителей в кладовых объекта не разрешается;

- раскопка дорог, проездов, копка траншей, котлованов на территории объекта должны производиться в соответствии с «Инструкцией по организации и безопасному проведению земляных работ»;

- огневые работы в объекте и на прилегающих участках должны производиться в соответствии с «Инструкцией по организации безопасного проведения огневых работ»;

- не допускать разбрасывания промасленной ветоши. Промасленная ветошь складывается в металлические ящики за пределами производственного помещения и периодически отправляется на утилизацию. Ящики для ветоши должны быть постоянно закрытыми плотными крышками;

- мусор и отходы должны вывозиться систематически с территории объекта;

- смазочные масла хранить в специальной таре и специально отведенном месте исходя из норм расхода;

- не допускается сушка спец.одежды на горячих трубопроводах, системах отопления и обогрева из-за возможного её загорания;

- при грозовых разрядах не производить стравливание газа в атмосферу через свечу из аппаратов. Подать пар на паротушение свечи, проверить эффективность работы паротушения;

- все производственные помещения и наружные установки, подсобные помещения должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения;

- противопожарное оборудование и инвентарь содержать в чистоте, в исправном состоянии и использовать только по назначению. Следить за давлением в коллекторах пожарохозяйственной воды, которое должно быть не менее 3 кгс/см2. В зимнее время постоянно очищать от снега пожарные гидранты. Не допускать загромождения пожарных гидрантов. Не использовать противопожарный инвентарь для хозяйственных целей;

- не допускать розлива продуктов, смазочных масел и пропусков продуктов на работающих аппаратах, насосах, компрессорах, запорной арматуре, регулирующей арматуре. О пропусках докладывать начальнику смены;

- на время подготовки и проведения капитального ремонта на территории объекта устанавливаются будки-бытовки и другие временные сооружения организаций, проводящих ремонтные и монтажные работы, по разработанным схемам, согласованным с сектором охраны труда и пожарной частью;

- в случае возникновения пожара или аварии, которая может привести к пожару, необходимо немедленно сообщить в пожарную часть или по извещателю и одновременно принять меры по ликвидации аварии, пожара, используя первичные средства пожаротушения, вызвать газоспасательную службу.

- все помещения запроектированы II степени огнестойкости. Для эвакуации работников из зданий предусмотрено не менее 2-х выходов наружу;

- для тушения пожара вокруг установок предусмотрена кольцевая сеть противопожарного водопровода с пожарными гидрантами на расстоянии не более 100 м друг от друга;

- на площади каждого отделения предусматривается закольцованная с двумя вводами сеть противопожарного водопровода для подачи воды к внутренним пожарным кранам.

- для извещения о пожаре на установках предусматриваются пожарные извещатели, расположенные у входных-выходных дверей производственных помещений, и телефоны внутренней связи;

Для тушения возможных загораний в отделениях объекта используются первичные средства пожаротушения:

- огнетушитель ОПУ-5, используется при загорании небольших количеств розлитых продуктов, ветоши, деревянных предметов и прочего горючего материала;

- песок, асбестовое полотно используются в основном для тушения розлитых нефтепродуктов, загоревшихся сальниковых уплотнений и запорной арматуры;

- во всех отделениях имеется пожарохозяйственная вода, которая используется для тушения пожаров;

- стационарные воздушно-пенные установки имеются во всех отделениях объекта.

Все первичные средства пожаротушения: огнетушители, пожарные ящики с песком, асбестовые полотна, паротушение, пожарные рукава, краны, стволы, гидранты, установки пенного тушения и т.п. должны содержаться в постоянной боевой готовности [9].

5.9 Средства индивидуальной защиты работающих

Обслуживающий персонал обеспечивается защитной одеждой и защитными приспособлениями в соответствии с "Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи рабочей одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты", утвержденными 30.12.97 Министерством труда и социального развития Российской Федерации.

Для защиты органов дыхания все работники обеспечиваются индивидуальными промышленными фильтрующими противогазами с коробками марки «БКФ» или «А2В2Е2К2Р3». Применение фильтрующих противогазов обязательно при концентрации вредных веществ в воздухе выше предельно-допустимых до 0,5% объемных и содержания кислорода в воздухе не менее 18% об.

При концентрации вредных веществ в воздухе более 0,5% об. и при содержании кислорода менее 18% об. применение фильтрующих противогазов не допускается. Для защиты органов дыхания в этом случае применяются шланговые противогазы ПШ-1 или ПШ-2, а также аппараты воздушные дыхательные типа «АСВ-2».

Для защиты органов дыхания от пыли при выгрузке адсорбентов работники обеспечиваются респираторами. Для защиты органов слуха работники обеспечиваются антифонами или берушами. Для проведения работ на высоте каждый работник обеспечивается исправным предохранительным поясом.

5.10 Защита от статического электричества

На объекте используются процессы, связанные с перемещением газообразных продуктов в смеси с твердыми частицами, жидких продуктов (пропан-бутан и другие фракции с испарением и разбрызгиванием жидких продуктов), имеющих высокое удельное объемное электрическое сопротивление 105 Ом•м и более и скорости перемещения более 1 м/с. Это может привести к накоплению опасных количеств статического электричества.

Заряды статического электричества могут накапливаться на людях, особенно при использовании обуви с непроводящими электричество подошвами, одежды и белья из шерсти, шелка, искусственных волокон. Статическое электричество может накапливаться при движении пылевоздушной среды в воздуховодах вентиляционных систем.

В случае наличия взрывоопасных концентраций в воздухе разряды статического электричества могут привести к взрыву. Для исключения возникновения опасных потенциалов предусматриваются следующие мероприятия по защите от статического электричества:

- отвод зарядов путем заземления оборудования и коммуникаций; отделение газа от жидкости; скорость движения продуктов в аппаратах и трубопроводах не должна превышать значений, предусмотренных проектом;

- каждая система аппаратов, трубопроводов, металлические вентиляционные короба и кожуха термоизоляции трубопроводов и аппаратов в пределах объекта, а также на наружных установках и эстакадах представляет непрерывную электрическую цепь на всем протяжении и присоединена к контуру заземления в начале и в конце, а также через каждые 40-50 м. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 100 Ом;

- емкости объемом более 50 см3 присоединяются к заземлителям и имеют не менее двух заземляющих проводников в диаметрально противоположных точках;

- слив жидкости в аппараты свободно падающей струей не допускается. Расстояние от конца загрузочной трубы до дна приемного сосуда не должно превышать 200 мм, а если это невозможно, струя должна быть направлена вдоль стенки;

- для обеспечения непрерывного отвода зарядов статического электричества с тела человека, передвижных сосудов и аппаратов во взрывоопасных помещениях полы должны быть электропроводны;

- проведение работ внутри аппаратов, где возможно образование взрывоопасных концентраций, в спецодежде из синтетических материалов запрещается;

- лабораторная проверка исправности устройств защиты от статического электричества производится не реже одного раза в год по графику, утвержденному в установленном порядке;

- лабораторные измерения величины сопротивления растеканию заземлителей проводятся один раз в год;

- результаты лабораторных проверок и измерений заземляющих устройств заносятся в журнал "Эксплуатация устройств защиты от статического электричества";

- во фланцевых соединениях запрещается применение шайб из диэлектрических материалов и шайб, окрашенных неэлектропроводными красками [33].

Молниезащита зданий и сооружений установки, защита от вторичного проявления молнии выполнена на основании [34] и относится ко II категории.

6. Экологичность проекта

Природопользование и охрана окружающей среды представляют собой совокупность мер и мероприятий, которые направлены на снижение и устранение негативного воздействия человеческой жизнедеятельности на окружающую природу. Основными направлениями данных комплексов является защита атмосферного воздуха, очистка и нейтрализация сточных вод, охрана водных ресурсов меры по охране почвенных покровов, а также защита лесных массивов.

Загрязнение окружающей среды вызывает все большую тревогу у экологов, в связи с этим появляется необходимость более активной борьбы с загрязнением окружающей среды с использованием более прогрессивных методов [35, 36].

6.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Основными источниками загрязнения атмосферы вакуумной колонны получения товарного ацетона являются неорганизованные выбросы при нарушении герметичности оборудования, например, через сальниковые уплотнения.

Все источники, относящиеся к конкретной территории, являются стационарными источниками выброса вредных веществ в атмосферный воздух, которые подразделяются на два типа [37]:

- источники с организованным выбросом;

- источники с неорганизованным выбросом.

Под организованным выбросом понимается выброс, поступающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, вентиляционные шахты, воздуховоды и трубы.

К неорганизованным источникам относятся:

- не плотности технологического оборудования (пропуски технологических газов через уплотнения перекачивающего оборудования и запорно-регулирующую арматуру, расположенную вне вентилируемых помещений), в том числе работающего при избыточном давлении;

- факельные установки и амбары для сжигания некондиционного углеводородного сырья;

- открытое хранение топлива, сырья, материалов и отходов, в том числе пруды-отстойники и накопители, нефтеловушки и т.п.

Качественный и количественный состав загрязняющих веществ, выбрасываемый в атмосферный воздух, разнообразен и зависит от количества источников выделения, особенностей технологического процесса и объемов производства. Наиболее характерными (специфическими) загрязняющими веществами для нефтяной отрасли являются разнообразные углеводороды, для газовой - метан. Кроме них, в процессе работы технологического оборудования в атмосферный воздух выделяются оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, бензо(а)-пирен, формальдегид, сажа и др.

Аварийные выбросы с предохранительных клапанов аппаратов и трубопроводов направляются в общезаводскую факельную систему.

Важным фактором охраны атмосферы является укрупнение и комбинирование установок по основным и вторичным процессам.

Другим фактором, не только обеспечивающим безопасность ведения технологических процессов, но и предотвращающим загрязнение атмосферы, является автоматизация технологического процесса.

Основные отходы, подлежащие утилизации и захоронению, приведены в таблице 6.1.

Таблица - 6.1 Выбросы в атмосферу

Наименование Сброса	Количество образования выбросов по видам г/с т/год	Условия (метод) ликвидации, обезвреживания, утилизации	Периодичность выбросов	Установленная норма содержания загрязнений в выбросах, мг/м3
1 Выбросы через дымовую трубу после П-1	SO2 NO2 СО метан зола мазутная NO Бенз(а)пирен	17,5 0,766 0,25 0,0404 0,054 0,396 0,7х10 -6	552,5 22,17 7,32 1,17 1,55 11,5 0,3х10 -4	Рассеивание в атмосфере	Постоянно	SO2 NO2 CO Метан Золамазутная NO Бенз(а)пирен	1191,9 - 52,1 - 17,2 - 2,75 - 3,64 - 26,9 -0,5х10-4
2 Выбросы через дымовую трубу после П-2	SO2 NO2 СО метан зола мазутная NO Бенз(а)пирен	17,5 0,766 0,25 0,0404 0,054 0,396 0,7х10 -6	552,5 22,17 7,32 1,17 1,55 11,5 0,3х10 -4	Рассеивание в атмосфере	Постоянно	SO2 NO2 CO Метан Золамазутная NO Бенз(а)пирен	1191,9 - 52,1 - 17,2 - 2,75 - 3,64 - 26,9 -0,5х10-4
3 Выбросы через дымовую трубу после П-3	SO2 NO2 СО метан зола мазутная NO Бенз(а)пирен	17,5 0,766 0,25 0,0404 0,054 0,396 0,7х10 -6	552,5 22,17 7,32 1,17 1,55 11,5 0,3х10 -4	Рассеивание в атмосфере	Постоянно	SO2 NO2 CO Метан Золамазутная NO Бенз(а)пирен	1191,9 52,1 17,2 2,75 3,64 26,9 0,5х10-4
4 Неорганизованные выбросы с технологического оборудования	бензин нефтяной	9,15	288,6	Рассеивание в атмосфере	Постоянно	Бензин нефтяной	100

Категория опасности присваивается предприятию в зависимости от массы и видового состава выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ по коэффициенту КОП, определяемому по формуле

КОП = ; (6.1)

гдеMi - масса выбрасываемого вещества, т/год;

ПДКСС - среднесуточная предельно допустимая концентрация вещества, мг/м3; при отсутствии ПДКСС в расчетах используется ПДКмр или ОБУВ;

бi - коэффициент, зависящий от класса опасности данного вещества.

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет коэффициента КОП

Наименование вещества	Mi, т/год	Класс опасности	ПДКССi, мг/м3	ПДКСС, мг/м3	бi
Фенольная ХЗВ	1657,5	3	0,5	1191,9	1,0
азота диоксид	66,51	2	0,04	52,1	1,3
углерода оксид	21,96	4	3	7,32	0,9
метан	3,51	4	0,04	2,75	0,9
бенз(а)пирен	0,9·10-4	1	0,01	0,5·10-4	1,7
оксид азота	34,5	3	0,06	26,9	1,0
зола мазутная	4,65	3	0,05	3,64	1,0
Ацетон-сырец	288,6	4	1,5	100	0,9

Полученное значение коэффициента находится в диапазоне 106>КОП?104, следовательно, вакуумной колонны получения товарного ацетона имеет II категорию опасности [37].

В целях предупреждения загрязнения атмосферного воздуха на предприятии предусмотрен ряд мероприятий по предотвращению аварийных выбросов вредных веществ в атмосферу:

- полная герметизация системы сбора и транспорта нефти;

- стопроцентный контроль швов сварных соединений трубопроводов;

- защита оборудования от коррозии;

- оснащение предохранительными клапанами всей аппаратов, в которых может возникнуть давление, превышающее расчетное, с учетом требований "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением";

- испытание трубопроводов и оборудования на прочность и герметичность после монтажа;

- сброс нефти и газа с предохранительных клапанов аппаратов в аварийные емкости или на факел;

- перед остановкой оборудования на ремонт предусмотрен сброс газа на факел, жидкости из аппаратов в дренажные емкости;

- эксплуатация объекта с высокой степенью автоматизации;

- на факельной линии предусмотрен конденсатосборник, что исключает выбросы жидких углеводородов на факел.

6.2 Мероприятия по охране почв и грунтов

По экономическим соображениям, требованиям экологии, а также ограниченным запасам воды в природных источниках на предприятии используется оборотная система технического водоснабжения.

Оборотные системы открывают большие возможности в удешевлении системы водоснабжения, сокращении потребления свежей воды и сбросов загрязненных стоков.

Для создания оборотной системы производственного водоснабжения используется то обстоятельство, что от 70 до 85 % технической воды в технологических аппаратах только нагреваются и после охлаждения могут использоваться повторно. В данных системах можно использовать и ту часть технической воды, которая загрязняется сравнительно легко удаляемыми примесями. После очистки вода повторно используется.

Потребность предприятия в воде всех категорий удовлетворяется из природных источников, которые должны соответствовать следующим основным требованиям:

- обеспечивать бесперебойное получение необходимого предприятию количества воды с учетом перспективы его развития;

- подавать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает требованиям потребителей или позволяет достичь его за счет простой и экологичной обработки исходной воды;

- обеспечивать возможность подачи воды потребителям с наименьшей затратой средств;

- обладать такой мощностью, чтобы расчетный отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

Условия спуска производственных сточных вод в водоемы общественного пользования регламентируются санитарными правилами и нормами (СанПиН).

Нефть в сточных водах находится:

- в виде плавающей пленки;

- в мелкодисперсном и эмульсированном состоянии;

- в растворенном состоянии.

Трубопроводы, заложенные на глубине менее 0,7 м, считая от их верха, предохранены от повреждения наземным транспортом.

Расстояние между трубами хозяйственно-питьевых, водопроводных и канализационных линий при прокладке на одном уровне:

при диаметре водопроводных труб до 200 мм - не менее 1,5 м;

при диаметре водопроводных труб более 200 мм - не менее 3 м.

По техническим условиям наружная сеть промышленной канализации прокладывается на расстоянии не менее 3,5 м от параллельно идущей хозяйственно-фекальной канализации, считая между осями труб, и 3 м - между стенками смотровых колодцев.

Основные отходы, подлежащие утилизации и захоронению, приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Сточные воды

Наименование стока	Количество образования сточных вод, м3/ч	Условие (метод) ликвидации, обезвреживания, утилизации	Периодичность выбросов	Место сброса	Установленная норма содержания загрязнений в стоках, мг/л	Примечание
1 Сточные воды от сальников и дренажные воды из Е-1,2,3	10	Очистка на механических очистных сооружениях (МОС) завода	Постоянно	Очистные сооружения завода	Нефтепродукт Механические примеси Фенол Азот Сульфаты Сульфиды рН	- 300 - 100 - 5 - 20 - 300 - 200 - 7ч8	Нормы на качество сбрасываемых пром. стоков с технологических установок ОАО «УНХ», утв. 18.12.2005 г.
2 Хоз. фекальные стоки	0,03	Очистка биологических очистных сооружениях (БОС) завода	Постоянно	Очистные сооружения завода	Нефтепродукт отсутствует	Из расчета 25 литров в смену на одного рабочего СНИП-2.04.02-85*

Для очистки сточных вод от промышленных стоков на заводе имеются механические очистки стоков (МОС), установка предназначена для первичной очистки промышленных и эмульсионных стоков. Загрязнения извлекают путем отстаивания в нефтеловушках и прудах дополнительного отстоя, фильтрации на кварцевых фильтрах. При механической очистке из сточных вод удаляются загрязнения, находящиеся в них в нерастворенном и коллоидном состоянии [38].

6.3 Охрана литосферы

Углеводороды, попадая в почву, вызывают загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это может происходить при их хранении, транспортировке, производстве и применении. Углеводороды проникают в почву под действием сил тяжести и капиллярных эффектов. На их миграцию оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно выделить виды структуры подпочвенного слоя, гидрологические условия и, естественно, свойства нефтяных фракций. Важным условием защиты почвы от загрязнения углеводородами является правильное их хранение.

Для защиты земельных ресурсов от загрязнения нефтепродуктами на установке предусматриваются следующие мероприятия:

- укладка монолитного цементно-бетонного покрытия на свободной от застройки территории установки;

- устройство температурных швов в монолитном покрытии во избежание возникновения в нем трещин в период эксплуатации;

- вертикальная планировка, выполняемая с условием, что все стоки направляются через дождеприемные колодцы в производственно-ливневую канализацию;

- устройство бетонного поребрика вокруг аппаратов или групп аппаратов, из которых возможен пролив нефтепродуктов;

- прокладка сети подземной канализации с нормированными уклонами для обеспечения стока транспортируемых сред;

- проведение приемочных гидравлических испытаний аппаратов и трубопроводов на герметичность.

Основные отходы, подлежащие утилизации и захоронению, приведены в таблицах 6.4 -6.5.

Таблица 6.4 - Твёрдые и жидкие отходы

Наименование отхода	Место складирования, транспорт	Периодичность образования	Количество т/год
Кокс с аппаратов К-3, К-4	Вывозится на автомашинах в шламонакопитель	Во время остановки установки на ремонт по заводскому графику	2,14

Таблица 6.5 -Переработка и утилизация отходов

Виды отходов	Методы переработки
Металлоотходы	Сортировка (разделение лома по видам), разделка (удаление неметаллических включений). Механическая обработка, дробление, пакетирование, брикетирование, переплав, складирование, захоронение.
Отходы пластмасс	Прессование, сжигание, захоронение, биологическое окисление
Высокотоксичные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение
Органически горючие вещества	Дробление, прессование, сжигание, захоронение.
Песок, загрязненный нефтепродуктами	Прокаливание, захоронение.
Радиоактивные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение на специальных предприятиях
Древесные остатки	Прессование, резка, сжигание, биологическое окисление
Бытовые отходы	Сортировка и утилизация, сжигание

Вывод: в данном разделе подробно рассмотрены: вопросы охраны атмосферного воздуха, определили возможные причины загрязнения почвы и мероприятия по защите земельных ресурсов от загрязнения нефтепродуктами; необходимые требования по защите гидросферы и меры, предпринимаемые получения товарного ацетона на вакуумной колонны по защите окружающей среды.

Производство получения товарного ацетона на вакуумной колонны является экологичным, так как соблюдены все необходимые требования и рекомендации.

Заключение

В ходе выполнения работы была изучен установка узел получения товарного ацетона - сырье, поступающее на переработку, получаемые продукты, аппаратурное оформление.

Был произведен расчет и выбран тип теплообменного аппарата. В результате расчетов был выбран теплообменный аппарат по каталогу - 800 ТПГ-1,6-М1/20Г-6-2-Т-У-И. Кроме того были рассчитаны основные конструктивные и расчетные параметры теплообменного аппарата, подобран штуцер на входе продукта в межтрубное пространство, а также прокладка и крепежные элементы к фланцевому соединению. Разработан чертеж общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей.

Также был произведен расчет на прочность и устойчивость колонного аппарата К-12 с учетом ветровых нагрузок и сейсмических воздействий (Приложение А), с последующим построением чертежа общего вида, сборочного чертежа массобменных устройств.

При проведении расчетов все условия прочности и устойчивости с учетом ветровых нагрузок и сейсмических воздействий выполнены.

Разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности при эксплуатации установки.

Разработан раздел по экологичности проекта, предприняты меры по наименьшему воздействию спроектированного объекта на окружающую среду.

Список использованных источников

1 Ахметов, С. А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа / С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М.И. Баязитов; Под ред. С. А. Ахметова. ? СПб.: Недра, 2006. ? 868 с

2 Капустин, В.М. Технология переработки нефти. Ч. 2. Деструктивные процессы / В.М Капустин, А.А. Гуреев. - М.: 2008. -334 с.

3 Минемуллина В.М., Тагашева Р.Г., Вестник Казан. технолол. ун-та, 11, 174 (2014)

4 Нуруллина Н.М., Батыршин Н.Н., Разуваева Ю.С., Усманова Ю.Х., Вестник Казан. технолол. ун-та, 11, 51-54 (2014)

5 В.М. Закошанский, Фенол и ацетон. Санкт- Петербург, ХИМИЗДАТ, 2009. 608 с.

6 Т. М. Фарахов, М. М. Башаров, И. М. Шигапов, Нефте- газовое дело, №2, 192-207, 2011.

7 Кружалов Б.Д., Голованенко Б.И., Совместное получение фенола и ацетона, М, 1963.

8 патент СА 1016100, кл. С 07С 49/08, 23.08.1977

9 Технологический регламент отделения получения гидроперекиси изопропилбензола (101) и отделения получения товарного фенола и ацетона (103)

производства фенола, ацетона и альфаметилстирола (101-615) производства фенола и ацетона ОАО «УФАОРГСИНТЕЗ» ТР-12-2010.

10 Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. -М.: Химия, 1982.- 556 с.

10 Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Под ред. Е.Н.Судакова. 3-е издание. М.: Химия, 1979, - 556 с.

12 Кафаров В.В.Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1972.- 496 с.

13 Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования: Справочник Т1. Калуга: Изд. Н.Бочкаревой, 2001.- 756с.

14 Колонные аппараты процессов абсорбции и ректификации. Элементы расчета. Учебное пособие. Абуталипова Е.М., Ильина Т.Ф. Стерлитамак, 2013.

15 Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.2-е. В 2-х кН.: м.: Химия, 1995.-400-368с.

16 Ганатаров М.А. и др. технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия,1987.-352 с.

17 Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1966.-768 с.

18 Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. -М.: Химия, 1971.- 319 с.

19 Общий курс процессов и аппаратов химической технологии6: Учебник: В2 кн./ В.Г. Айштейн, М.К. Захаров, Г.А.Носов и др.; Под ред. В.Г. Айштейна. М.: Логос4 Высшая школа, 2003.-912 +872 с.

20 Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов.- 11-е изд., стереотипное, доработонное. Перепеч. С изд.1973.- М.: ООО ТНД «Альянс»,2005-753с.

21 Гельперин Н.И. основные процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кН.-М.: Химия, 1981.-812 с.

22 Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Учебник для студентов вузов. ИЗД.2-е, перераб. и доп. М., «Машинотроение», 1978- 328 с.

23 Поникаров И.И., Поникаров С.И., Рачковский С.В. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи): Учебное пособие. -М.: Альфа- М. 2008.-720 с.

24 Павлов К.Ф. Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности- химия, 1987.-576с.

25 Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи/ И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М.Островский и др.Под общ. Ред. В.Н. Соколова.-Л.:Машиностроение.1982.- 384с.

26 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. 2-е изд./ Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия,1991.- 496 с.

27 Стабников В.Н. Расчеты и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. Киев: Техника. 1970.- 208с.

28 Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 3-е изд. М.: Химия, 1987.- 540 с.

29 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии6 Учебник для техникумов. -Л.: Химия., 1991.- 352 с.

30 Теплообменные аппараты. / Ильина Т.Ф., Е.М. Абакачева/ Учеб. пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009.-101

31 Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа" под редакцией Б.И.Бондаренко, М., "Химия", 1983 г., с.58-60.

32 А.М.Чуракаев, "Переработка нефтяных газов", М., "Недра", 1983 г., с.184-185

Приложение Б

Расчет колонного аппарата на ветровую нагрузку

Исходные данные приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1 - Исходные данные

Рабочая среда	тяжелый бензин
К заполнения аппарата	37,00
Плотность жидкости/газа	593 кг/куб.м
Вид испытаний	Гидроиспытания
Давление испытаний	1,1 МПа
Ветровой район	II

Определение периода собственных колебаний по методу Рэлея

Gi - весовая нагрузка, приложенная в центре тяжести элемента (обечайки, переходы)

Gik- нагрузка от сосредоточенной массы (обслуживающие площадки, насадки, тарелки, днища)

xi - расстояние от фундамента до центра тяжести элемента

xik - расстояние от фундамента до точки приложения сосредоточенной массы

yi - перемещения от весовых нагрузок в центре тяжести элемента

yik - перемещения от весовых нагрузок в точке приложения сосредоточенной массы

Расчёт в рабочих условиях (коррозия учтена)

Период собственных колебаний:

= =2,731 с

Весовые нагрузки, G, Н

Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в рабочих условиях (коррозия не учтена)

Период собственных колебаний:

= 2,619 с

Расчёт ветровых нагрузок

Расчёт по ГОСТ Р 51273-99

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки i-го участка:

где qi - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата:

,

K - аэродинамический коэффициент.

Средняя составляющая ветровой нагрузки на i-м участке:

где Di - наружный диаметр i-го участка,

hi - высота i-го участка.

Коэффициент пространственной корелляции пульсаций давления ветра:

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки на i-м участке:

где Gi - вес i-го участка,

x - коэффициент динамичности,

hi - приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка.

Ветровая нагрузка на i-м участке:

Изгибающий момент в сечении на высоте x0 от действия ветровой нагрузки на обслуживающую j-ю площадку:

При отсутствии точных данных о форме площадки изгибающий момент определяют по формуле:

Ap - сумма площадей всех проекций профилей j-й площадки на плоскость, перпендикулярную направлению ветра;

Aj - площадь, ограниченная контуром j-й площадки;

mj - коэффициент пульсации давления ветра,

H = 6,762•104 мм - общая высота аппарата от поверхности земли.

Расчетный изгибающий момент в сечении на высоте x0:

Расчёт в рабочих условиях (коррозия учтена)

Нормативное значение ветрового давления (для II ветрового района): q0 = 0,3•10-3 МПа

Период колебаний T = 2,731 с (см. Расчёт периода колебаний)

= 0,05929

= 2,059

=6,795•104 / 3016=22,53

необходимо дополнительно производить поверочный расчет на вихревое возбуждение (ветровой резонанс).

Критическая скорость ветра на i-ом участке, при которой происходит резонансное вихревое возбуждение (в м/с):

Максимальная скорость ветра (в м/с):

,

где - нормативное ветровое давление (в Па), - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата.

При условии резонансное вихревое возбуждение возможно.

Ветровая нагрузка (в Н), приложенная к i-ому участку аппарата и действующая в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра:

Наряду с воздействием от вихревого возбуждения учитывается действие ветровой нагрузки в направлении параллельном средней скорости ветра:

,

где - ветровая нагрузка на i-м участке при максимальной скорости ветра.

Элемент	Высота до начала элемента, мм	Наружный диаметр, мм	Нагрузка от площадок, Н	Суммарная нагрузка, Н	Изгибающий момент, Н м
Опора колонного аппарата №1	0	2832	0	1,342•105	5,831•106
Днище эллиптическое №2	4000	3024	0	1,329•105	5,279•106
Обечайка цилиндрическая №1	4133	3032	4,987•104	1,329•105	5,279•106
Днище эллиптическое №1	6,683•104	3032	0	842,6	336,3

Расчёт в рабочих условиях (коррозия не учтена)

Период колебаний T = 2,619 с (см. Расчёт периода колебаний)

= 0,05686

= 2,039

При условии резонансное вихревое возбуждение возможно.

Элемент	Высота до начала элемента, мм	Наружный диаметр, мм	Нагрузка от площадок, Н	Суммарная нагрузка, Н	Изгибающий момент, Н м
Опора колонного аппарата №1	0	2832	0	1,337•105	5,805•106
Днище эллиптическое №2	4000	3024	0	1,325•105	5,255•106
Обечайка цилиндрическая №1	4133	3032	4,964•104	1,325•105	5,255•106
Днище эллиптическое №1	6,683•104	3032	0	915,3	365,3

Цилиндрический участок опоры

Исходные данные

Материал:	09Г2С
Внутр. диаметр, D:	2800 мм
Толщина стенки, s:	16 мм
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, c1:	2 мм
Прибавка для компенсации минусового допуска, c2:	0,8 мм
Прибавка технологическая, c3:	0 мм
Сумма прибавок к расчётной толщине стенки, c:	2,8 мм
Длина обечайки, L:	3958 мм

Рабочие условия

Обечайка, нагруженная осевым сжимающим усилием (п. 5.3.4)

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C (рабочие условия):

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности:

=3,142* (2800 + 16 - 2,8) * (16 - 2,8) * 196=2,287•107 Н

Модуль продольной упругости для материала 09Г2С при температуре T = 20 °C:

E20= 1,99•105 МПа

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости:

=310 * 10-6 * 1,99•105 * 28002 / (2,4) * (100 * (16 - 2,8) / 2800)2.5 =3,075•107 Н

Расчётная длина для расчёта от действия осевой силы:

lF = 3958 мм

Приведённая длина: lпр = 7916 мм

Гибкость:

=2.83 * 7916 / (2800 + 16 - 2,8) =7,947

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости:

=min {4,1•107, 2,015•109 }=4,1•107 Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие:

=3,182•107 / (1 + (3,182•107 / 4,1•107)2)1/2 =2,514•107 Н

Обечайка, нагруженная изгибающим моментом (п. 5.3.5)

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности со стороны сжатия:

=2800 / 4 * 3,182•107 = 2,227•107 Н м

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости:

=2800 / 3.5 * 4,1•107 = 3,28•107 Н м

Допускаемый изгибающий момент:

=2,227•107 / (1 + (2,227•107 / 3,28•107)2)1/2 = 1,843•107 Н м

Размещено на Allbest.ru

...