Мероприятия по предотвращению снижения октанового числа при гидрооблагораживании бензина

Трубопровод 80 Р04-1001 подачи водорода к теплообменнику сырья гидрирования E_101/1,2

МПа

(кгс/см2) изб.

не менее 3,04 (31,0)

Расход подпиточного водорода на установку

Трубопровод 80 Р04-1001 подачи водорода к теплообменнику сырья гидрирования E_101/1,2

м3/ч

при н.у.

не менее 464

не более 2565

(оптим. диап. 488-2443)

Стабилизационная колонна C_103

Температура питания стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 200 Р13-1011 от теплообменника E_107/1,2 на 6 тарелку колонны

 °С

не более 170

Уровень нижнего продукта стабилизационной колонны C_103

 % диап.

не менее 43

не более 90

Уровень нижнего продукта стабилизационной колонны C_103

 % диап.

не менее 43

не более 90

Расход орошения стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 100 Р15-1006 от насоса P_106A,B на 1 тарелку колонны

м3/ч

не менее 18,6

1

2

3

Температура верха стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 200 Р14-1001 шлемовой линии колонны

 °С

не более 138

Давление верха стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 200 Р14-1001 шлемовой линии колонны

МПа

(кгс/см2) изб.

не менее 0,59 (6,0)

не более 0,69 (7,0)

Давление верха стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 200 Р14-1001 шлемовой линии колонны

МПа

(кгс/см2) изб.

не менее 0,59 (6,0)

не более 0,69 (7,0)

Давление низа стабилизационной колонны C_103

Трубопровод 15 Р17-1027, куб колонны, штуцер PT1

МПа

(кгс/см2) изб.

не более 0,72 (7,3)

Насос кубового продукта стабилизационной колонны P_107A,B

Температура подшипников насоса P_107А

 °С

не более 80

Температура подшипников насоса P_107В

 °С

не более 80

Температура затворной жидкости насоса P_107А

 °С

не более 90

Температура затворной жидкости насоса P_107В

 °С

не более 90

Давление затворной жидкости насоса P_107А

МПа (кгс/см2) изб.

не более 0,29 (3,0)

Давление затворной жидкости насоса P_107В

МПа (кгс/см2) изб.

не более 0,29 (3,0)

Уровень затворной жидкости насоса P_107А

мм

от врезки отбора

120-200

Уровень затворной жидкости насоса P_107В

мм

от врезки отбора

120-200

Воздушный холодильник стабильного бензина A_104в

Температура стабильного бензина после A_104

Трубопровод 200 Р17-1010 от воздушного холодильника A_104 в теплообменник E_109/1,2

°С

не более 55

1.6 Аналитический контроль процесса

Пробы для анализа отбираются согласно плану аналитического контроля в соответствии с графиком отбора проб и дополнительно по указанию начальника смены или сменного химика. Ответственность за своевременность отбора проб несёт оператор установки и начальник смены, контроль за отбором проб осуществляется работником ОТК.

Таблица 1.4 - Аналитический контроль процесса

Наименование стадий процесса, анализируемый продукт	Место отбора пробы	Контролируемые показатели	Методы испытания	Частота контроля
1	2	3	4	5
Бензин гидроочищенный (смесь легкого и стабильного тяжелого бензина) после холодильника Е_109/1, 2	поз.AP-1241 (тип D) № трубопровода 200 P17-1011	Фракционный состав, С Температура нк Температура 50% Температура 90% Температура 95% Температура конца кипения	ГОСТ 2177 (метод А) или АSTM D 7345	По требованию
		Плотность при 15°С, г/см3	ASTM D 4052	По требованию
		Массовая доля общей серы, ppm	ASTM D 7220 или ASTM D 5453	1 раз в сутки
		Массовая доля олефинов, %	IFP 0104	По требованию
		Бромное число, г Br/100г	ASTM D 1159	1 раз в сутки
		Массовая доля общего азота, ppm	ASTM D 4629	По требованию
		Октановое число/ИМ, ед. ОЧ	ГОСТ 8226 или ASTM D 2699	По требованию
		Октановое число/ММ, ед. ОЧ	ГОСТ 511 или ASTM D 2700	По требованию
		ДНП, кПа	ГОСТ Р ЕН 13016-1 (DVPE)	По требованию



1.7 Автоматизация технологического процесса

Автоматизация технологических процессов - это применение технических средств, методов и систем управления для сбора, обработки, анализа и выдачи информации о технологических параметрах и воздействия по результатам анализа на технологический процесс.

Автоматизированная (автоматическая) система управления технологическими процессами (АСУ ТП) - это совокупность технических средств и методов сбора, обработки, анализа и выдачи информации воздействия на технологический процесс, которые во взаимодействии с человеком и (или) между собой обеспечивают запланированное протекание технологического процесса [4,9].

Контроль за установленными нормами расхода осуществляется по показаниям приборов КИП и А на установке ГОБКК системой GENTUM UP фирмы YOKOGAWA - система для автоматизации промышленных установок.

Объектом проектирования является колонна стабилизации бензина С-103 секции ГО БКК: в стабилизационной колонне C_103 из нестабильного бензина отгоняются лёгкие углеводороды и газ, содержащий сероводород.

Давление в стабилизационной колонне C_103 контролируется, регистрируется и регулируется прибором поз. PIRCAHL 1221 с сигнализацией максимального и минимального значений. Регулирование осуществляется регулирующим клапаном PV_1221, установленным на линии углеводородного газа, отводимого из ёмкости орошения D_106. При достижении предельно максимального значения давления в колонне C_103 по прибору поз. PISAHHL 1224 срабатывает сигнализация и блокировка, при которой закрывается клапан-отсекатель UV_1221 на линии подачи водяного пара в ребойлер стабилизационной колонны E_108. Температура на шлемовой линии стабилизационной колонны C_103 контролируется прибором поз. ТIAH 1547, с сигнализацией максимального значения. Температура продукта верха стабилизационной колонны на входе в А_103, после узла ввода промывочной воды, контролируется прибором поз. ТI 1231. Температура продукта верха стабилизационной колонны С_103 на выходе из A_103 контролируется и регистрируется прибором поз. ТIR 1520, а также контролируется, регистрируется и регулируется прибором поз. TIRCAH 1232, с сигнализацией максимального значения. Регулирование осуществляется изменением частоты вращения одного электродвигателя аппарата. При нормальном технологическом режиме расход орошения C_103 контролируется, регистрируется и регулируется прибором поз. FIRCАL 1231 с коррекцией по уровню в ёмкости орошения D_106, регулирующий клапан FV_1231 установлен на линии подачи рефлюкса от насоса P_106А (P_106В). Температура на 4-й тарелке стабилизационной колонны контролируется поз. TI 1226. Температура на 7-й тарелке стабилизационной колонны контролируется прибором поз. ТI 1227. Температура на 20-й тарелке стабилизационной колонны контролируется прибором поз. TI 1225. Давление в кубе C_103 контролируется прибором поз. PIAH 1223 с сигнализацией максимального значения. Уровень в кубе колонны контролируется, регистрируется и регулируется прибором поз. LIRCAHL 1221 с сигнализацией максимального и минимального значений. Регулирование уровня осуществляется регулирующим клапаном FV_1211 по расходу стабильного бензина, откачиваемого из куба C_103 через сырьевой теплообменник стабилизационной колонны E_107/1,2 в парк. При достижении предельно минимального уровня в кубе колонны C_103 по прибору поз. LISAHHLL 1222 срабатывает сигнализация и блокировка, при которой:

останавливается работающий насос P_107А (P_107В);

закрываются электрозадвижки EUV_1527, EUV_1528 на линии кубового продукта из колонны C_103 к воздушному холодильнику стабильного бензина A_104;

закрывается отсекатель UV_1524 на линии циркуляции бензина в ёмкость D_101. Температурный режим нижней части стабилизационной колонны регулируется подачей «горячей струи» из ребойлера стабилизационной колонны E_108, в котором продукт низа колонны нагревается до температуры 190_205 °С (в зависимости от режима работы установки) водяным паром высокого давления. Температура продукта низа колонны C_103 на входе в ребойлер E_108 контролируется прибором поз. TI 1223. Температура продукта низа колонны C_103 на выходе из ребойлера Е_108 контролируется прибором поз. TI 1222. Давление водяного пара на входе в E_108 контролируется прибором поз. PI 1222.

Температура водяного пара контролируется прибором поз. TI 1221. Расход водяного пара на входе в E_108 контролируется и регулируется прибором поз. FIC 1221 с коррекцией по расходу орошения стабилизационной колонны прибор noз. FIRCАL 1231. Регулирующий клапан FV_1221 установлен на линии выхода конденсата водяного пара из ёмкости конденсата ребойлера стабилизационной колонны D_112. Уровень конденсата в ёмкости D_112 контролируется и регулируется прибором поз. LICАHL 1224, с сигнализацией минимального и максимального значений. Регулирование уровня конденсата осуществляется регулирующим клапаном FV_1221 по расходу конденсата на выходе из D_112.

1.8 Охрана труда

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Технологический процесс данной установки характеризуется высокими рабочими параметрами (давление до 6,0 МПа и температура до 470 °C. Используемые продукты, относящиеся к 2-4 классам опасности, имеют температуру самовоспламенения ниже рабочей, поэтому утечки нефтепродуктов могут привести к пожарам. Взрывоопасные смеси, образующиеся парами нефтепродуктов и водородсодержащим, углеводородным газами, с атмосферным кислородом в результате недостаточной подготовки аппаратов к пуску после ремонта или в результате наличия опасной концентрации кислорода в техническом азоте при проведении продувки технологических систем, могут быть причиной разрушения аппаратов. Санитарно-гигиеническая характеристика установки определяется применением веществ, преимущественно наркотических, действующих на центральную нервную систему и раздражающих дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, почки.

Разгерметизация оборудования, используемого на установке, может создать газоопасную для обслуживающего персонала обстановку с последующим загоранием или взрывом. Причиной разгерметизации оборудования может быть ослабление крепежа фланцевых соединений аппаратов, трубопроводов, ослабление сальниковых уплотнений, разрушение торцевых уплотнений насосов, срабатывание предохранительных клапанов в атмосферу из-за превышения рабочего давления в аппаратах, нарушение эксплуатационных норм. Газовая и взрывопожарная обстановка возможна в производственных помещениях при неработающей или недостаточно эффективно работающей вентиляции.

Источниками воспламенения нефтепродуктов, их паров, газов могут быть технологические печи, неизолированные участки трубопроводов и аппаратов с высокой температурой, электрооборудование, не соответствующие требованиям ПУЭ в условиях нефтеперерабатывающих производств, отсутствие молнии защиты и защиты от статического электричества, а также неправильная работа с открытым огнем (огневые работы). [5]



Таблица 1.3 - Характеристика пожароопасных и токсичных свойств веществ, применяемых в технологическом процессе

Наименование	Параметры
1	2
Бензин
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	4
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Жидкость
Плотность паров (газа) по воздуху	--
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	0,69-0,73
Растворимость в воде, % масс.	Нерастворим
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Нет
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	70-195 -- 415-530 255-474 от минус 27 до минус 44 --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	0,76-1,48 5,03-8,12 -- -- --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	300/100
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)	Бензин представляет собой бесцветную жидкость, пары бензина в смеси с воздухом образуют взрывоопасные смеси, поступает в организм человека в виде паров через верхние дыхательные пути, при концентрациях превышающих ПДК возможны острые отравления, наибольшее отравляющее действие пары бензина оказывают на центральную нервную систему, вызывает острое и хроническое отравление; признаки отравления: головная боль, головокружение, беспричинная веселость, нередко сменяющаяся плачем, тошнота.
Углеводородные газы
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	4
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Газ
Плотность паров (газа) по воздуху	0,526-0,967
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	--
Растворимость в воде, % масс.	От 0,03 до 0,14
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Нет
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	минус 74,7 (при P = 8,6 кгс/см2) от минус 188 до минус 138 (C2-C4) 460 -- -- --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	1,5 11,5 -- -- --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	900/300
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)	Углеводородные газы имеют запах бензина и в смеси с воздухом образуют взрывоопасные концентрации в производственных помещениях. Углеводородные газы на организм человека оказывают наркотическое действие и могут вызвать хронические заболевания, при вдыхании смеси воздуха с газом выше ПДК - человек получает острые отравления, признаками отравления являются головокружение, озноб, тошнота и потеря сознания.
Газ кислый (H2S)
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	2
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Газ
Плотность паров (газа) по воздуху	1,19
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	--
Растворимость в воде, % масс.	467 мл на 100 г воды при 0 °C
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Нет
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	минус 60,3 минус 85,6 246 -- меньше минус 35 --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	4,3 46,0 -- -- --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	10
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)	Бесцветный газ, обладает неприятным запахом тухлых яиц.. Оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему. При отравлении сероводородом ощущается резь в глазах, светобоязнь, головная боль, кашель, сердцебиение, общая слабость.
	При концентрациях сероводорода в воздухе более ПДК возможно отравление, при котором наступает рвота, тошнота, потеря сознания. При высоких концентрациях отравление наступает мгновенно, человек теряет сознание, не успев позвать на помощь.
Водородсодержащий газ
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	4
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Газ
Плотность паров (газа) по воздуху	0,0695
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	0,708 (при T = минус 252,8 °C)
Растворимость в воде, % масс.	2,15 мл на 100 г воды при 0 °C
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Да
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	выше минус 252 выше минус 259 510 -- -- --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	4,0 75,0 -- -- --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	900/300
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)	Водород - бесцветный газ, горючий, без запаха, обладает большой скоростью распространения в пространстве. Обладает токсическими свойствами, затрудняет дыхание, при высоких концентрациях вызывает удушье.
Моноэтаноламин
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	2
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Жидкость
Плотность паров (газа) по воздуху	2,1
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	1,016
Растворимость в воде, % масс.	растворим
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Нет
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	171 -- 410 -- 93 --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	3,0 17,9 82 107 --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	0,5
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)	Моноэтаноламин - белая вязкая жидкость, относится к классу щелочей. При попадании на кожу вызывает химический ожог, не взрывоопасен.
Дизельное топливо
Класс опасности по ГОСТ 12.1.007	4
Агрегатное состояние при нормальных условиях	Жидкость
Плотность паров (газа) по воздуху	--
Удельный вес для твёрдых и жидких веществ, г/см3	0,835-0,865
Растворимость в воде, % масс.	Нет
Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него воды кислорода	Нет Нет
Температуры, °C: кипения плавления самовоспламенения воспламенения вспышки начла экзотермического разложения	190-360 -- 225 -- 65 --
Пределы воспламенения: концентрационные (% об.) нижний верхний температурные, °C нижний верхний аэровзвеси (г/см3), дисперсность нижний	1,4 7,5 64 116 --
ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3	600/300
Дизельное топливо представляет собой горючую вязкую жидкость желтоватого цвета, пары дизельного топлива в смеси с воздухом образуют взрывоопасные смеси, поступает в организм человека в виде паров через верхние дыхательные пути, при концентрациях превышающих ПДК возможны острые

Для обеспечения противопожарной защиты установки предусмотрены следующие средства:

колонные аппараты оснащены водяными сухотрубами с подачей воды от системы противопожарной воды высокого давления;

для защиты конструкций и аппаратов от перегрева в случае пожара установлены лафетные стволы со стационарным подключением водопроводной сети;

для предотвращения проникновения к печам или их отдельным элементам «облака» взрывоопасной паро-,газо-, воздушной смеси предусмотрена наружная паровая завеса, а также подача пара непосредственно в камеры сгорания. Включение подачи пара на паровые завесы и в камеры сгорания осуществляется с помощью кнопочных пускателей, как по месту, так и дистанционно сепараторной. Для своевременной ликвидации очагов возможных загораний, применяются первичные средства пожаротушения, к которым относятся острый пар, огнетушители ОХП, ОП-10 которые находятся в помещениях:

насосных, компрессорных, операторной;

оборотная вода;

ящики с песком и лопатами, которые находятся на аппаратном дворе;

асбестовые одеяла.[регламент]

Таблица 1.4 - Средства индивидуальной защиты работающих

Наименование стадии технологического процесса	Профессии работающих на данной стадии	Средства индивидуальной защиты работающих	Наименование и номер НТД	Срок носки	Периодичность стирки, химчистки защитных средств
1	2	3	4	5	6
Реакторные блоки, блоки стабилизации и очистки	Оператор	Костюм х/б Ботинки Рукавицы Наушники Каска Очки защитные Куртка на утеплённой подкладке Брюки на утеплённой подкладке	Типовые отраслевые нормы бесплатно выдачи спецодежды	12 месяцев 12 месяцев 1 месяц 12 месяцев до износа до износа 24 месяца 24 месяца	по необходимости

К коллективным средствам защиты относятся, в первую очередь, съемные и стационарные оградительные устройства; предохранители на оборудовании, автоматически отключающие его в случае отклонения от нормального режима работы; блокировочные устройства. Средствами коллективной защиты считаются также знаки безопасности: опознавательная сигнализация, предупреждающие плакаты и т. д. К коллективным средствам защиты относятся устройства приспособления, позволяющие нормализовать условия работы: климатическая техника, системы вентиляции и очистки воздуха, осветительные и светозащитные приборы, светофильтры. Назначение средств в коллективной защите, применяющихся для предотвращения воздействия на работников вредных или опасных биологических факторов, заключается в дезинфекции, дезинсекции и стерилизации. Поэтому они представлены преимущественно специальными растворами, препаратами и устройствами для устранения инфекций, уничтожения насекомых т. д. Зная, что относится к средствам коллективной защиты, и устанавливая четкие правила использования таких средств работниками, вы сможете минимизировать риск несчастных случаев и профессиональных заболеваний, связанных с влиянием опасных или вредных производственных факторов.



1.9 Охрана окружающей среды

Установка гидроочистки дизельных топлив имеет организованные и неорганизованные выбросы вредных веществ в атмосферу.

К организованным выбросам относятся дымовые газы из дымовой трубы печей и выбросы вытяжной системы вентиляции, газы регенерации.

К неорганизованным выбросам относятся выбросы через воздушники аппаратов, продувочные свечи, не плотности технологического оборудования.

Основными вредными веществами, выбрасываемыми в атмосферу из источников, являются углеводороды, окислы азота, сероводород, окись углерода, сернистый газ.

Для снижения выделения вредных выбросов в атмосферу предусматриваются следующие мероприятия:

освобождение системы аппаратов и трубопроводов от газообразных продуктов и паров нефтепродуктов. Cброс давления осуществляется в закрытую факельную систему;

сухой газ производства после очистки сбрасывается в топливную сеть объединения и используется в качестве топлива на печах.

Установка оборудована системой канализации и оборотного водоснабжения.

Высота дымовой трубы 120 метров обеспечивает рассеивание вредных веществ. [ГОСТ 12.4.011-75 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих, 1981. - 7 с.]



Таблица 1.5 - Твёрдые и жидкие отходы

Наименование отхода	Место складирования, транспортирования	Периодичность образования	Условия (метод) и место захоронения, обезвреживания, утилизации	Количество кг/сутки, т/год
Используемые
Отработанный катализатор	затаривается в металлические бочки, хранение на базе	по истечении срока службы (4 года) после регенерации	отправляется в переработку	52,3
Неиспользуемые
Пирофорные соединения	вывозится с установки на машине	в ремонт	отправляется в тех. отвал на городской полигон	1,0
Грязь с нефтепродуктом при уборке территории.	вывозится с установки на машине	периодически	отправляется в тех. отвал на городской полигон	2,0

Таблица 1.6 - Сточные воды

Наименование стока	Количество образования вод, м3/час	Условия (метод) ликвидации, обезвреживания, утилизации	Периодичность выбросов	Место сброса	Установленная норма содержания загрязнений в стоках, мг/л, не более
Технологическая грязь после пропарки и промывки оборудования перед ремонтом	20	водоочистные сооружения	периодически перед ремонтом	промканализация	500
Смыв полов	4,0	--	--	--	500
Подтоварная вода	1,0	--	--	--	500



Таблица 1.7 - Выбросы в атмосферу

Наименование сброса	Количество образования выбросов по видам, г/сек	Условие (метод) ликвидации, обезвреживания, ликвидации	Периодичность выбросов	Установленная норма содержания загрязнений в выбросах, г/с
1	2	3	4	5
Дымовые газы печей: - сернистый ангидрид - окись углерода - окись азота - двуокись азота - углеводороды предельные - бензапирен	0,205 1,311 0,183 1,127 0,0025 0,00000815	выброс из трубы высотой 120 м	постоянно	0,205 1,311 0,183 1,127 0,0025 0,00000815
Газы регенерации катализатора: - сернистый ангидрид - окись углерода - сероводород	6,88 0,092 0,075	--	в период регенерации	6,88 0,092 0,075
Вытяжные вентустановки помещения компрессорной - углеводороды предельные	0,206	--	постоянно	0,206
Неорганизованные выбросы: - суммарные углеводороды - МЭА - сероводород	10,282 отсутствие отсутствие	--	постоянно	10,282



2. Расчетная часть

2.1 Материальный баланс процесса ГО БКК

Материальный баланс рассчитывается на основе начального и конечного содержания сероорганических соединений. При составлении материального баланса установки учитываются технологические потери. Расчеты необходимы для определения количества сырья с учетом потерь, необходимого для получения продукта с заданной производительностью.

Исходные данные:

- производительность по сырью - 1500 тыс. т/год;

- число рабочих дней - 335;

- начальное содержание серы - 0,06 %;

- остаточное содержание серы - 0,001 %;

- плотность БКК - 0,760 г/см3;

- давление - 4 МПа;

- кратность циркуляции ВСГ - 326 м3.

Рисунок 2.1 - Эскиз материальных потоков процесса ГО БКК



Таблица 2.1 - Тепловые эффекты отдельных сероорганических соединений

Наименование	Начальное содержание % масс.	Конечное содержание % масс.
1	2	3
Меркаптаны	0,01	0,0002
Сульфиды	0,03	0,0005
Циклические соединения	0,02	0,0003

1) Определяем выход бензина, кг/c;

,(2.1)

где - расход бензина, кг/c;

Gсырье - расход сырья, кг/c;

GУВ газ - расход УВ газа, кг/c;

Gs - расход серы, кг/c.

= 100 - (0,0177 + 0,059) = 99,92 кг/c;

2) Определяем выход УВ газа, кг/c;

(2.2)

где - количество ССС, удаленных из нефтепродукта, %;

, (2.3)

где Sнач - начальное содержание серы, %;

Sкон - конечное содержание серы, %.

??S = 0,06 - 0,001 = 0,059 %,

GУВ газ = 0,3 0,059 = 0,0177 кг/c,

3) Определяем количество серы, кг/c;

,

кг/c,

4) Определяем выход сероводорода, кг/c;

= ,кг/c, (2.5)

где - молярная масса H2S, г/моль;

- молярная масса S, г/моль.

= 0,06 кг/c;

Определяем количество водорода на гидроочистку, свежего, кг/c;

= , (2.6)

где - количество Н2 идущего на гидрогенолиз ССС, %;

количество Н2 идущего на гидрирование непредельных УВ, %;

- количество Н2 идущего от растворения гидрогенизата, %;

- количество Н2 идущего как потери УВ через неплотности, %.

= 0,006 + 0,16 + 0,04 + 0,009 = 0,22 кг/c,

= m кг/c, (2.7)



где m - КФ, зависит от характера ССС.

= 0,01 * 0,062 + 0,03 * 0,125 + 0,02 * 0,0938 = 0,006 кг/c,

,

- разность содержания непредельных УВ в сырье и гидрогенизата, кг/c;

- молярная масса бензина, г/моль.

= 0,16 кг/c,

= 124,67 г/моль, (2.9)

= 0,756 + 5 0,000831 = 0,760, (2.10)

, кг/c, (2.11)

где - мольная доля Н2 в паровой фазе;

- молекулярная масса Н2.

= 0,04 кг/c,

= , (2.12)

[10,146]

= = 0,024,

(2.13)

= 0,009 кг/c;

Определяем расход свежего ВСГ, кг/c;

= , (2.14)

где 0,29 - содержание Н2 в свежем ВСГ, % масс.

= = 0,76 кг/c;

сероводорода, %;

= , (2.15)

= = 0,06%;

8) Баланс сероводорода;

= 0,06-0,059 = 0,001; (2.16)

- баланс Н2 S.

9) Определяем уточненный выход стабильного гидрогенизата, кг/c;

, (2.17)

99,92 кг/c;

10) Определяем выход газа, кг/c;

= + + ,

= + 0,0117 + 0,04 = 0,59 кг/c;



* в том числе и газ на факел.

Таблица 2.2- Материальный баланс процесса ГО БКК

Наименование	Выход % масс.	Выход продукта
		тыс.т/год	т/сут	кг/ч
Поступило
БКК	100	1500	4477,61	186 567,08
ВСГ	0,76	11,4	34,03	1417,92
Итого	100,76	1511,4	4511,64	187 985
Получено
БКК	99,92	1498,8	4474,02	186 417,5
УВ газ	0,59	8,85	26,42	1100,83
H2S	0,06	0,9	2,69	112,08
Потери	0,19	2,85	8,51	354,59
Итого	100,76	1511,4	4511,64	187 985

11) Определяем суточную производительность установки по сырью, т/сут;

, (2.19)

где G - годовая производительность установки, тыс.т/г;

ч.р.д - число рабочих дней в году.

= 4477,61 т/сут;

Определяем часовую производительность установки, кг/ч;

, (2.20)

где Gсут - суточная производительность установки, т/сут;

24 - часов в сутках.

= 186317,08 [7,140]

2.2 Материальный баланс колонны стабилизации С-103

Материальный баланс колонны составляется на основе материального баланса установки. Материальный баланс может быть составлен в % масс. или вес. Материальный баланс составляется при установившемся режиме колонны.

13) Определяем количество тяжелого бензина в колонну С-103, кг/ч;

Из практических данных в бензине каталитического крекинга содержится 86% тяжелого бензина и 14% легкого бензина.

186317,08 100%

Х86%

X= (2.21)

X= = 160 232,69 кг/ч;

Следовательно в стабильном бензине каталитического крекинга, содержится: 26 184,81 кг/ч ЛБКК и 160 232,69 кг/ч ТБКК.

14) Определяем количество ув/газа выходящего из колонны С-103, кг/c;

Из практических данных ув/газ с колонны С-101выходит в объеме 32% от общего объема газ, соответственно с колонны С-103 ув/газ выходит в объеме 68% от общего количества газа.

X= , (2.22)

X= =0.40 кг/c

Таблица 2.3- Материальный баланс колонны стабилизации

Наименование продукта	Выход % масс.	Выход продукта
		кг/ч	кг/с
Поступило:
1.Тяжелая бензиновая фракция	100	160 232,69	44,51
Итого:	100	160 232,69	44,51
Получено:
1.Газ у/в с колонны С-103	0,40	640,93	0,18
2.Стабильный ТБКК	99,6	159591,76	44,33
Итого:	100	160 232,69	44,51

2.3 Тепловой баланс колонны стабилизации С-103

Тепловой баланс рассчитывается по закону сохранения энергии (без учета потерь тепла в окружающую среду). При составлении теплового баланса учитывается все тепло вносимое в колонну и выносимое из нее.

Рисунок 2.2 - Схема тепловых потоков колонны С-103



15) Исходя из закона сохранения массы, количество тепла пришедшего колонну и ушедшего из нее равно:

(2.23)

16) Определяем тепло, приходящее в колонну:

(2.24)

где Q ТБКК.- количество тепла, приходящее с ТБКК, кВт;

Qо.о. - количество тепла, приходящее с острым орошением, кВт;

Qг.с. - количество тепла, приходящее с горячей струей, кВт.

17) Определяем тепло, приходящее с сырьем, кВт:

, (2.25)

где Gc - количество сырья, кг/с;

а - доля отгона, %;

Jп40+273 - энтальпия пара на входе, кДж/кг;

Jж40+273 - энтальпия жидкости на входе, кДж/кг.

18)Доля отгона равна, %:

, (2.26)

19) Энтальпия пара и жидкости на входе, кДж/кг:

Жидкости:



(2.27)

Пара:

(2.28)

Отсюда тепло сырья равно:

20) Определяем тепло, приходящее с острым орошением, кВт:

, (2.29)

(2.30)



21) Определяем общее количество приходящего тепла в колонну

22) Определяем количество тепла, уходящее из колонны стабилизации, кВт:

(2.31)

где QУВ- количество тепла, уходящего с УВ газом , кВт;

Q Ст ТБКК- количество тепла, уходящего с стабильным ТБКК, кВт;

Qо.о. - количество тепла, уходящего с острым орошением, кВт;

Qг.с. - количество тепла, уходящего с горячей струей, кВт.

23) Определяем количество тепла, уходящего с ув. газом, кВт:

(2.32)

24) Определяем количество тепла, уходящего с Ст. ТБКК, кВт:

, (2.33)



25) Определяем количество тепла, уходящего с острым орошением, кВт:

(2.34)

26) Находим тепло, уходящее с горячей струей:

27) Определяем количество горячей струи:

, (2.35)

(2.36)

28) Находим количество тепла, приходящего в колонну, кВт



29) Определяем количество тепла, выходящего из колонны, кВт

[7,63]

Таблица 2.4 - Тепловой баланс колонны стабилизации С-103

Наименование	G, кг/с	T, К	Jжвх, кДж/кг	Jпвх кДж/кг	Q, кВт
Приход
1. ТБКК	44,51	423	336,1	636,99	15 013,97
2.Острое орошение	0,54	328	149,84		80,91
3 .Горячая струя		460		714,1	10 644,71
Итого	59,94				25 739,59
Расход
1.У/В Газ	0,18	393		609,5	109,71
2. Ст. ТБКК	44,33	458	427,05		18 931,13
3.Острое орошение	0,54	393		609,5	329,13
4. Горячая струя		458	427,05		6358,77
5. Потери					10,85
Итого	59,94				25728,74

2.4 Расчет конструктивных размеров колонны стабилизации С-103

Высота колонны зависит от числа и типа ректификационных тарелок в колонне и расстояния между ними.

Диаметр колонны определяют исходя из максимального объемного расхода паров и их допустимой скорости в свободном сечении аппарата. [6,54]

30) Определяем объем паров в верху колонны, м3:

(2.37)



где: Т - температура верха колонны, К;

Р - давление верха колонны, МПа;

z - коэффициент сжимаемости;

Gi - расход компонента в паровой фазе, кг/с;

Mi - средняя молекулярная масса компонентов в паровой фазе.

31) Определяем среднюю величину плотности паров верху колонны, кг/моль

, (2.38)

32) Определяем приведенную температуру в верху колонны, К:

, (2.39)

где: - температура верха колонны, К;

Ткр - критическая температура верха колонны, К.

кр =1,05*tср+160+273

кр =1,05*138+160+273=577,9 К

33) Определяем приведенное давление в верху колонны, МПа:

, (2.40)

где: - давление верха колонны, МПа;

Pкр - критическая давление верха колонны, МПа.

34) Определяем критическое давление в верху колонны, МПа:

, (2.41)

К=6,3-6,4 - для крекинг продуктов [9,30]

Зная приведенные значения давления и температуры, по графику можно определить значение Z. Z=f (0,71;0,1) по графику Z=0,99. [6,21]

35) Определяем молярную массу фракций:

(2.42)

36) Определяем отношение расхода к молекулярной массе, кмоль/с:

, (2.43)

37) Определяем допустимую скорость паров в верху колонны, м/с

, (2.44)



где: К - коэффициент зависящий от расстояния между тарелок, равный 750; [6,55]

сж - плотность жидкости в верху колонны, кг/м3;

сп - плотность паров в верху колонны, кг/м3.

38) Определяем плотность паров, кг/м3

, (2.45)

39) Определяем количество паров в верху колонны, кг/с

) Рассчитаем диаметр верха колонны, м:

, (2.46)

Диаметр по ГОСТ принимаем равным 1 м.

41) Определяем приведенную температуру в эвапорационной части колонны, К:

кр =1,05*173+160+273=614,65 К

42) Определяем критическое давление в эвапорационной части колонны, МПа:

3) Определяем приведенное давление, МПа:

Зная приведенные значения давления и температуры, по графику можно определить значение Z. Z=f (0,73;0,33) по графику Z=0,99. [6,21]

44) Определяем молярную массу фракций:

(2.47)

45) Определяем отношение расхода к молекулярной массе, кмоль/с:

,

46) Определяем плотность паров, кг/м3



47) Определяем допустимую скорость паров в эвапорационной части колонны, м/с

48) Рассчитаем диаметр эвапорационной колонны, м:

Диаметр по ГОСТ принимаем равным 2,4 м.

49) Определяем приведенную температуру в отгонной части колонны, К:

кр =1,05*190+160+273=632,5 К

50) Определяем критическое давление в отгонной части колонны, МПа:

51) Определяем приведенное давление, МПа:



2) Определяем молярную массу фракций:

(2.48)

Молекулярная масса продукта равна молекулярной массе горячей струии.

53) Определяем отношение расхода к молекулярной массе, кмоль/с:

,

54) Определяем плотность паров, кг/м3

,

55) Определяем допустимую скорость паров в отгонной части колонны, м/с

где: К - коэффициент зависящий от расстояния между тарелок равный 450, т.к. в отгонной части тарелки не находятся коэффициент К был взят минимальный для расчета колонн стабилизации;

56) Рассчитаем диаметр отгонной части колонны, м:

Диаметр по ГОСТ принимаем равным 3,6 м.

57) Находим высоту колонны, м:

, (2.49)

где: h1 -расстояние от верхней тарелки до верхнего днища колонны, м;

h2 - высота тарельчатой части;

h3 - расстояние от нижней тарелки до нижнего днища колонны, равное 8 м;

h4 - высота опоры 4 м.

58) Определяем высоту расстояния от верхней тарелки до верхнего днища, м:

h1 = *D,

h1 = *1= 0,5 м

59) Определяем высоту тарельчатой части, м:

, (2.50)

hм/р - расстояние между тарелок, равное 800 мм;

n - количество тарелок = 21.

Расчет конструктивных размеров не превышает паспортных данных, высота - 30,54 м., диаметр верха колонны - 1,6 м., диаметр эвапорационной части колонны 2,4 м., диаметр отгонной части 3,6 м [6,56].

2.5 Вывод по расчету

В расчетной? части дипломного проекта составлен материальный? баланс установки ГО БКК с производительностью по сырью 1500 тыс.т/год., на заданную производительность выход легкого бензина составил 26 184,81 кг/ч, выход тяжелого бензина каталитического крекинга составил 160 232,69 кг/ч. Общий выход бензина на заданную производительность составил 186 417,5 кг/ч.

На основании материального баланса установки составлен материальный? и тепловой? балансы колонны стабилизации. В материальном балансе аппарата определи часовую и секундную производительность.

Из теплового баланса аппарата определил количество тепла, приходящее в колонну С-103, которое составило 25 739,59 кВт. Для поддержания температуры низа колонны необходимо подавать горячую струю, в количестве 14,89 кг/с.

В конструктивном расчете определены основные конструктивные размеры стабилизационной колонны С-103. Высота составила м., диаметры верха, эвапорационной части и отгонной - 0,56 м., 2.39 м., и 3,53 соответственно. Расчет конструктивных размеров не превышает паспортных данных, высота - 30,54 м., диаметр - 1,6 м., 2,4 м., 3,6 м.



3. Экономическая часть

3.1 Расчет фонда оплаты труда

Производственная мощность установки - это максимально возможный годовой объем перерабатываемого сырья при полном использовании оборудования во времени и по производительности. Производственная мощность измеряется в натуральных единицах сырья.

Производственная программа технологических установок представляет собой материальный баланс, где указывается количество перерабатываемого сырья, выпущенной продукции, суточная производительность и длительность работы (таблица 2.1).

Расчёту производственной программе предшествует определение норм выхода продукции и потерь. Степень использования сырья зависит от его качества и требований к качеству технологического режима. Технологические установки могут работать на разных видах сырья, в разных технологических режимах, использоваться для получения продукции разного ассортимента.

Производственные рабочие работают в две смены по 4-х бригадному графику. Время смены - 12 часов.

1) Определяем списочное число рабочих, чел;

Чсп = Чяв. Кп.,

где - списочная численность рабочих, чел;

- явочная численность рабочих, чел;

- коэффициент перехода от явочной численности к списочной.

чел;

2) Определяем коэффициент перехода от явочной численности к списочной;

Кп ,

где - коэффициент перехода от явочной численности к списочной;

- максимально возможный фонд времени одного рабочего, ч;

- эффективный фонд рабочего времени, ч.

Таблица 3.1 - Расчет численности производственных рабочих

Наименование профессий рабочих	Продолжительность смены, час.	Тарифный разряд	Количество рабочих	Число рабочих на подмену	Явочное число рабочих с учетом подмены	Коэффициент перехода от явочной к списочной численности	Списочное число рабочих	Часовая тарифная ставка, руб.
			1 смена	2 смена	3 смена	4 смена
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Оператор 7 разряда	12	7	1	1	1	1	0,44	4,44	1,11	4	246,51
Оператор 6 разряда	12	6	3	4	3	4	1,54	15,54	1,11	14	218
Оператор 5 разряда	12	5	2	2	2	2	0,88	8,88	1,11	8	193
Оператор 4 разряда	12	4	1	1	1	1	0,44	4,44	1,11	4	170,85
Оператор 3 разряда	12	3	1	1	1	1	0,44	4,44	1,11	4	151,19

3) Определяем тарифный фонд заработной платы, руб;

,

<...