Совершенствование процесса гидроочистки

7.2 Охрана окружающей среды

Твердые и жидкие отходы, сточные воды, выбросы в атмосферу

На установке в процессе производства накапливаются твердые отходы - отработанные катализаторы гидроочистки и пирофорные отложения (продукты коррозии аппаратуры). Их характеристика и мероприятия по утилизации приведены в таблице 7.3.

Кроме того, на установке образуются отходы потребления - пластмассовая и бумажная посуда и упаковка, ветошь и прочее. Они также должны организованно собираться и квалифицированно утилизироваться.

Таблица 7.3 - Твердые отходы производства

На НПЗ три раздельные системы канализации:

- I система - для отведения и очистки промливневых сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств;

- II система - для отведения и очистки эмульсионных и химически загрязненных сточных вод;

- III система - для отведения хозяйственно-бытовых сточных вод от административно-хозяйственных и бытовых объектов НПЗ.

Очищенная сточная вода I системы канализации используется для подпитки оборотных систем водоснабжения. После физико-химической очистки на собственных очистных сооружениях, сточные воды II системы канализации направляются для доочистки на биологические очистные сооружения с последующим сбросом в водоем.

Постоянно в процессе эксплуатации установки в атмосферу выбрасываются из дымовых труб печей продукты сжигания газообразного и жидкого топлива. Кроме того, существуют неорганизованные выбросы в атмосферу - пары растворителей и нефтепродуктов, газообразный сероводород (попадают в атмосферу в результате утечек через неплотности арматуры, трубопроводов, соединений, аппаратов).

Мероприятия по охране окружающей среды

С целью уменьшения неорганизованных выбросов вредных веществ, связанных с неплотностями аппаратуры, арматуры, фланцевых соединений, уплотнений, дренажей и т.п. на установке необходимо предусмотреть следующее[27,28]:

- во фланцевых соединениях, работающих при высоких температурах и давлениях, применяются прокладки из алюминия, меди и других металлов;

- при перекачке ЛВЖ, ГЖ, сжиженных газов применяются насосы с двойным торцевым уплотнением. Контроль утечки уплотнительной жидкости в двойных торцевых уплотнениях осуществляется по изменению показаний расходомера, изменению уровня в емкости уплотнительной жидкости;

- постоянный автоматический контроль загазованности в местах максимально возможных выделений углеводородов;

- максимально возможное использование аппаратов воздушного охлаждения;

- для защиты аппаратов и трубопроводов от разрыва устанавливаются предохранительные клапаны, сбросы вредных веществ от которых осуществляются в закрытую факельную систему.

В таблице 7.4 приведены характеристики выбросов в атмосферу.

Таблица 7.4 - Характеристика выбросов в атмосферу

Характеристика пожароопасных свойств перерабатываемых веществ представлена в таблице 7.5 .

Факторами, определяющими опасность на установке, являются:

- токсичность и взрывопожароопасность веществ, используемых в качестве сырья и получаемых в работе (вакуумный дистиллят, компонент дизельного топлива, бензин гидроочистки, ППФ, углеводородные газы, сероводород в смеси с углеводородным газом), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом с нижним пределом взрываемости 0,76 % об.;

- наличие данных продуктов в аппаратах в большом количестве.

Особенностью установки с точки зрения газовой опасности является комбинирование нескольких отдельных технологических процессов.

Особую опасность с точки зрения пожарной опасности представляют собой процессы, в которых обращаются нефтепродукты при температурах, равных температурам самовоспламенения и превышающие их. Процессы окислительного выжига кокса в змеевиках печи требуют к себе повышенного внимания, т.к. нарушение режима может привести к прогару змеевиков.

Некачественно проведенная операция регенерации катализатора может привести к пожару при выгрузке регенерированного катализатора, т. к. катализатор склонен к самовозгоранию. Особые меры предосторожности необходимо принимать при выгрузке нерегенерированного катализатора.

При эксплуатации аппаратов и оборудования возникают опасности, специфичные для каждого вида оборудования.

Таблица 7.5 - Показатели токсичности, взрыво- и пожароопасности сырья, готового продукта, отходов производства и побочных продуктов

7.3 Безопасность производственного процесса

Надежность электроснабжения технологического оборудования

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три группы. На установке гидроочистки применяются электроприемники категории, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, нарушение сложного технологического процесса. Из состава электроприемников категории выделяют особую группу электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства. Электроснабжение электроприемников категории рекомендуется осуществлять от двух (и более) независимых источников питания (аккумуляторные батареи, местные электростанции).

Основные показатели надежности технологического оборудования

Надежность - свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах, в течении требуемого временного промежутка. Показателем надежности являются наработка на отказ, то есть среднее время между отказами. Для обеспечения надежности используют метод резервирования, который заключается в том, что в систему вводят избыточные элементы, выполняющие те же функции, что и основные (например: байпасные линии). В технологической схеме представлены средства контроля за критическими параметрами. Процесс разбивают на технологические блоки - блок реактора, блок стабилизации, блок печей и т. д.

В основу системы поддержания оборудования в рабочем состоянии положено сочетание технологического оборудования и планово-предупредительного ремонта (ППР). Сущность ППР заключается в том, что все виды ремонта выполняются в определенной последовательности через определенное число рабочих агрегаточасов. Ремонты подразделяются на текущий и капитальный. Периодичность технического освидетельствования основных аппаратов со скоростью коррозии более 0,1 мм/год проводится ответственным на предприятии (наружный и внутренний осмотр) 1 раз в год (12 месяцев) и инспектором Госгортехнадзора раз в 4 года, гидравлическим испытанием с пробным давлением Рпр = 1,5•Рраб раз в 8 лет (в реакторе Р-1 Рраб = 5,0 МПа). Сосуды, работающие с вредными веществами 1-4 классов опасности, следует подвергать пневмоиспытанию воздухом или инертным газом под рабочим давлением по ГОСТ 1.007-76.

Трубопроводы, транспортирующие горючие газы, имеют цифровое обозначение 4 и окрашиваются в желтый цвет, горючие жидкости обозначаются цифрой 8 и окрашиваются в коричневый цвет. Горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости транспортируются по трубопроводам не зависимо от давления при температуре 350-700 °С, обозначаются на трубопроводе тремя предупреждающими кольцами, окрашенными в красный цвет.

Электробезопасность производственного процесса

На установке гидроочистки используют электроустановки напряжением до 1000 В, при этом применяются защитные заземляющие устройства с изолированной нейтралью при мощности генератора или трансформатора до 100 кВ•А, а наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства 10 Ом. Установка относится к классу взрывоопасной зоны В-1г, поэтому применяется повышенный уровень защиты против взрыва.

Согласно правилам устройства электрических установок, по классу опасности поражения электрическим током операторная, насосная и компрессорная относится к классу помещений с повышенной опасностью поражения людей током, а наружная установка - к особо опасным. Безопасное напряжение для ручных светильников не должно превышать 12 В. Для переносных электрических приемников оно должно быть не более 42В.

В соответствии с правилами устройства электроустановок помещения насосной относится к классу В-1б, а наружная установка - В-1г. Поэтому в соответствии с ГОСТ 12.2.120-76, маркировка взрывозащищенности электрооборудования для наружной установки записывается как 2ЕхdIIАТ3, для насосной и компрессорной - 1ЕхdIIАТ3.

Во избежание электрических травм предусмотрено защитное заземление корпусов электрических установок, распределительных щитов, трансформаторов, светильников, приводов насосов, оболочек кабелей с сопротивлением RЗ?10 Ом.

Согласно ПУЭ, процесс относится к 1-й категории надежности электроснабжения, так как перерыв электроснабжения может повлечь за собой:

- опасность для жизни человека;

- расстройство сложного технологического оборудования

- повреждение дорогого основного оборудования.

Электрические приемники 1-й категории должны обеспечиваться

электроэнергией от двух независимых источников питания. Согласно ПУЭ

при напряжениях до 100 В предусмотрено применение схем с изолированной нейтралью. Защитой служит заземление.

Средства индивидуальной защиты

Нормы на одежду и обувь по ГОСТ 12.4.103-83 представлены в таблице 7.6.

Для защиты головы применяются пластиковые каски по ТУ-17-887-72.

Таблица 7.6 - Классификация специальной одежды и обуви

Для защиты глаз применяются защитные очки герметичные марки «344», «347». При содержании кислорода в воздухе не менее 18 % (об.), а углеводородов не более 0,5 % и при газоопасных работах используются противогазы и респираторы по ГОСТ 12.4.004-75. Характеристика противогазов и респираторов представлена в таблице 7.7 и таблице 7.8.

Таблица 7.7 - Характеристика фильтрующих противогазов

Таблица 7.8 - Характеристика фильтрующих патронов респираторов РПГ-67

Обувью по ГОСТ 12.4.103-83 являются сапоги резиновые, валенки на токопроводящей основе, резиновые калоши. К средствам защиты рук относятся рукавицы комбинированные, перчатки хлопчатобумажные, резиновые. Защита глаз основана на использовании защитных очков марки 030-ТО «Восход II», «344», «347». Защита головы осуществляется с помощью защитной каски, винил пластовой. Средствами защиты дыхательных органов являются фильтрующие противогазы марок «А» и «БКФ».

Пожарная безопасность

В соответствии с ГОСТ 12.2.020-76 в пожаро- и взрывоопасных зонах электрооборудование имеет маркировку 2ЕхdiIIСТ3 /13, с.339/, где 2 - класс уровня взрывозащиты; Ех - знак взрывозащиты, то есть оборудование соответствует ГОСТ 122.020-76; d - взрывонепроницаемая оболочка; i - искробезопасная электрическая цепь; IIС - категория взрывоопасной смеси.

Мероприятия по охране окружающей среды

С целью уменьшения неорганизованных выбросов вредных веществ, связанных с неплотностями аппаратуры, арматуры, фланцевых соединений, уплотнений, дренажей и т.п. на установке необходимо предусмотреть следующее:

- во фланцевых соединениях, работающих при высоких температурах и давлениях, применяются прокладки из алюминия, меди и других металлов;

- при перекачке ЛВЖ, ГЖ, сжиженных газов применяются насосы с двойным торцевым уплотнением. Контроль утечки уплотнительной жидкости в двойных торцевых уплотнениях осуществляется по изменению показаний расходомера, изменению уровня в емкости уплотнительной жидкости;

- постоянный автоматический контроль загазованности в местах максимально возможных выделений углеводородов;

- максимально возможное использование аппаратов воздушного охлаждения;

- для защиты аппаратов и трубопроводов от разрыва устанавливаются предохранительные клапаны, сбросы вредных веществ от которых осуществляются в закрытую факельную систему.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте рассмотрена технология гидроочистки дизельного топлива производительностью по сырью 2 млн т./год.

В аналитическом обзоре рассмотрены история процессов гидроочистки топлив, их физико-химические основы, приведен химизм реакций, лежащих в основе процесса.

В технологической части приведены схема установки, составлен материальный баланс, выполнен технологический расчет основных аппаратов: реактора, сырьевого теплообменника.

В механической части выполнены прочностные параметры элементов реактора, теплообменника, конструкция которых отвечает требованиям условий эксплуатации. Разработаны сборочные единицы реактора, теплообменника, также рабочие чертежи деталей. В процессе расчета и конструирования аппаратуры были изучены ГОСТы, ОСТы, ТУ, РТМ и другие нормативно-технические материалы. При этом результаты расчета во многом определяются конструктивными решениями и материальным оформлением аппарата.

В курсовом проекте также разработаны меры по охране труда работников предприятия и безопасной эксплуатации производства, и защите окружающей среды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Козлов В.А. Нефть и нефтепродукты / В.А. Козлов. ? М.: Недра, 1989. ? 825 с.

2. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов / С.А. Ахметов. ?Уфа: Гилем, 2002. ? 672 с.

3. Сибаров Д.А. Термокаталитические процессы переработки нефти / Д.А. Сибаров. ? Л.: Химия, 1996. ? 817 с.

4. Аспель Н.Б. Гидроочистка моторных топлив / Н.Б. Аспель, Г.Г. Демкина. ? Л.: Химия, 1977. ?160 с.

5. Технологические расчеты установок переработки нефти / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, Р.А. Фасхутдинов и др.?М.: Химия, 1987. ?352 с.

6. Сарданашвили А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа / А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова.?М.: Химия, 1980. ?256 с.

7. Кашарский П.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычисли-тельные системы / П.Д. Кашарский. ?Л.: Машиностроение, 1976. ?480 с.

8. Долин А.М. Основы безопасности на электроустановках / А.М. Долин.? М.: Энергия, 1979. ?408 с.

9. Эрих В. Н. Химия и технология нефти и газа / В. Н. Эрих, М, Г. Расина, М. Г. Рудин. - Л.: Химия, 1977. - 395 с.

10. Суханов В.П. Переработка нефти. Учебник для профессионально -технических учебных заведений / В.П. Суханов. - М.: «Высшая школа», 1974. - 476с.

11. Огородников С.К. Справочник нефтехимика. Том 1 / С.К. Огородников. - Л.: Наука,1978. - 541с.

12. Танатаров Т.А. Основы расчетов технологических установок переработки нефти / Т.А. Танатаров. - М.: Химия, 1985. - 311с.

13. Тематический каталог. Датчики давления. Метран - Челябинск: Промышленная группа «Метран», 2011. - 224 с.

14. Тематический каталог. Датчики уровня. Метран - Челябинск: Промышленная группа «Метран», 2011. - 206 с.

15. Тематический каталог. Датчики расхода. Метран - Челябинск: Промышленная группа «Метран», 2011. - 222 с.

16. Кирюшин О.В. Управление техническими системами: учебное пособие/ О.В. Кирюшин - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2013. - 170 с.

17. Дадаян Л.Г. Автоматизация технологических процессов: методические указания к курсовому и дипломному проекту/Л.Г. Дадаян.- Уфа: Изд. УГНТУ, 2009. - 22 с.

18. СП12.13130-2012. Определение категорий помещений зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: Изд-во стандартов, 2012. - 17 с.

19.РФ ГОСТ РМЭК 60050-195-2005. Заземление и защита от поражения электрическим током. - М.: 2013. - 19 с.

20. ГОСТ 12.1.004-76. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - М.:2009. - 81 с.

21. ГОСТ 12.1.010-76. ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования. - М.: 1999. - 5 с.

22. ГОСТ 12.1.030-2010. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - М.: 2001. - 7 с.

23. ГОСТ 12.2.085-2012. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности. - М.: 2002. - 10 с.

24. СТО Газпром 2.-1.11-170-2007. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и коммуникаций ОАО «Газпром. - М.: 2014. - 54 с.

25. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.5.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. - М.: 2016. - 10 с.

Размещено на Allbest.ru