Усовершенствование процесса атмосферной перегонки нефти

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Усовершенствование процесса атмосферной перегонки нефти

Низамов Ф.Ф., Кожевникова И.В.

Низамов Ф.Ф., студент магистратуры 3 курса, технологического факультета НХТИ (филиал) ФГБОУ ВО «КНИТУ», г. Нижнекамск. Кожевникова И.В., кандидат технических наук, доцент кафедры нефтехимического синтеза НХТИ (филиал) ФГБОУ ВО «КНИТУ», г. Нижнекамск.

Аннотация: Статья посвящена изучению способа модернизации установки атмосферной перегонки нефти на базе НПЗ «Танеко». Рассмотрена возможность использования фильтра-грязеуловителя с системой тонкой очистки с целью повышения качества сырья, подаваемого на установку, что позволяет значительно уменьшить коррозионный износ оборудования, увеличить период эксплуатации между капитальными ремонтами оборудования.

Ключевые слова: oil, atmospheric distillation, modernization, dirt filter.

Annotation: The article is devoted to the study of the method of modernizing the atmospheric distillation of oil on the basis of the Taneko refinery. The possibility of using a dirt filter with a fine cleaning system was considered in order to improve the quality of raw materials supplied to the plant, which can significantly reduce the corrosive wear of equipment, increase the period of operation between equipment overhauls.

Key words: ethylene, propylene, catalytic pyrolysis.

Использование современных технологий позволило достичь пика добычи нефти в России в 2018-20 гг. на уровне 560 млн. тонн. Однако снижение коэффициента обеспеченности запасами из-за быстрого роста добычи приведёт сначала к замедлению темпов роста, а потом и к снижению добычи нефти.

Состояние же нефтепереработки в России оставляет желать лучшего. Если по количественной характеристике нефтепереработки Россия занимает второе место, то по качественной - одно из последних в числе 75 стран, обеспечивающих 98 % мировой переработки. Низкий уровень углубляющих процессов способствует тому, что доля тяжелых нефтепродуктов с низкой добавленной стоимостью преобладает в ассортименте вырабатываемых продуктов. [1, 2].

Современное развитие НПЗ в мире, да и в РФ не стоит на месте, это проявляется внедрением новых установок, модернизация старых, уже существующих установок, где основные акценты делаются на мощность переработки, при максимально высоком качестве, при этом соблюдая современные экологические нормы. Так, например, в Тобольске Тюменской области, на родине Дмитрия Медведева выходит на финишную прямую строительство самого мощного в РФ нефтехимического комлекса «Запсибнефтехим». На постановку оборудования, материалов, различных приборов заключено более 220 контрактов. В их число входят также договора с иностранными поставщиками оборудования. Также на территории Кемеровской области расположится Нефтеперерабатывающий завод «Северный Кузбасс», где также собираются производить дизельные топлива, бензины, которые будут конкурировать с НПЗ не только в РФ, но и далеко за его пределами. И таких примеров не мало, в Белгороде, в Самаре, на Кавказе планируется стройка. Все новые НПЗ стремятся к максимально эффективной работе, глубина переработки нефти будет стремиться неизбежно к 99%, в среднем по РФ 90, а в мировой практике уже встречаются в планах переработка нефти без остатка, при этом экологические аспекты будут отвечать нормам [3].

Постоянная модернизации имеющихся установок, оборудования, каких - либо вспомогательных элементов, приборов на НПЗ главная задача руководства, проектировщиков, инженеров, да и каждого сотрудника, рабочего предприятия. Ведь от этого будет зависеть конкурентоспособность на внутреннем и мировом рынке предприятия, а в следствии чего прибыль и рентабельность НПЗ. При этом инвестиции также имеют колоссальное значение для развития предприятия, а, чтобы были инвестиции, выделялись средства для усовершенствования оборудования, необходимо постоянно доказывать, а главное обосновывать свои идеи и нововведения, чтоб в конечном итоге это приносило доход и развитие НПЗ.

Поиск нового эффективного способа, позволяющего изменить качество подаваемого продукта (сырья) в колонну перегонки является очень актуальной задачей. От этого фактора (от качества, от физико-химического строения, от содержащих инородных компонентов в подаваемой нефти) будет зависеть непосредственно конечный результат работы, качество выпускаемого товара. Проведен патентный анализ, где особое внимание было уделено изобретению, которое относится к машиностроению и может быть использовано для улавливания механических примесей при транспортировке по трубопроводам жидкостей, например, нефти. Фильтр-грязеуловитель (ФГУ) - предназначен для контрольной физической очистки подаваемой на перегонку нефти от механических примесей, посторонних предметов, глины, песка, парафиносмолистых отложений, а также защищает насос от засорения [3]. Основная и очень важная функция фильтра - защита от коррозии трубопровода, элементов перекачки нефти к колонне, что будет способствовать меньшим затратам при ремонте эстакады, трубопровода, продлит срок службы. В следствии этого плановые ремонты, капитальные ремонты трубопровода, эстакады при рациональном использовании ФГУ можно продлить, за счет чего наглядно можно будет увидеть экономический эффект.

Фильтр-грязеуловитель устанавливается от ДУ 200-1200 и рассчитан на давление 1-7 МПа, тонкость фильтрации от 4,5 до 8,5 мм. Масса аппарата зависит от диаметра трубопровода и давления, на которое он рассчитан и колеблется в диапазоне 10-20 тонн, в среднем 15 тонн, в длину достигает 15 м (в среднем 7 метров), высота достигает 10 метров (в среднем 5 метров). Габариты ФГУ зависят от заказа, от масштаба предприятия, температуры рабочей среды -30 - +80 0С, перепад давления на фильтрующем элементе до 0,3 МПа. Материал - нержавеющая сталь.

фильтр нефтепереработка грязеуловитель механический

Рисунок 1. Внешний вид фильтра-грязеуловителя

Фильтр представляет собой горизонтальный аппарат, внутри фильтрующий элемент, для извлечения которого в конструкции предусмотрен быстродействующий хомутовый затвор. Время открытия хомутового затвора не более 2 мин, замена фильтрующего элемента 10-15 минут.

Фильтр включает в себя - камеру с концевым затвором, входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент выполненный в виде перфорированной трубы, магнитоуловитель.

Фильтр-грязеуловитель (рисунок 1) содержит камеру 1 с концевым затвором 2, фильтрующий элемент с цилиндрическим корпусом 3, секцию грубой очистки 4 с направляющим конусом 5, секцию тонкой очистки 6, выполненную в виде ступенчатого патрона из обечаек 7 с винтовыми направляющими 8, выдвижную платформу 9, секцию вывода очищенного потока 10, щели 11 вывода загрязнений, полости сбора загрязнений 12 и выходной патрубок 13, элементы фиксации тонкой очистки, например «шип - паз» 14, фиксирующие элементы 15. Секция вывода очищенного потока 10 образована между продолжением оси 16 и обечайки 7 последней ступени патрона секции 6 тонкой очистки и изолирующей кольцевой крышки 17 полости 12 между корпусом фильтрующего элемента 3 и обечайкой 7 последней ступени патрона секции 6 и соединена кольцевым пространством 18 между корпусом фильтрующего элемента 3 и цилиндрической камерой 1 с выходным патрубком 13, раструб 19, подводящий трубопровод 20.

ФГУ работает следующим образом: поток жидкости, подлежащей очистке, например, нефти, поступает по трубопроводу в секцию грубой очистки 4, где происходит выделение из потока грубых загрязнений. Затем очищенный от грубых загрязнений поток по винтовым направляющим 8 проходит через секцию тонкой очистки 6, где поток в поле центробежных сил расслаивается, в результате чего более крупные загрязнения отбрасываются к периферии патрона и выводятся в щели 11, а затем в полость 12 между корпусом патрона 7 и корпусом фильтрующего элемента 3. Поток с загрязнениями меньшего размера движется дальше, поступает на следующую ступень очистки в поле центробежных сил ступенчатого патрона и т.д. Очищенный до требуемого качества от механических примесей поток выходит в секцию вывода очищенного потока 10, затем поступает в пространство 18 между камерой 1 и корпусом фильтрующего элемента 3 и отводится через выходной патрубок 13. При забивании фильтрующего элемента выше разрешенного значения, что контролируется по перепаду давления между входом и выходом, фильтр-грязеуловитель отключают, предварительно направив подлежащий к очистке поток по параллельной линии, фильтрующий элемент выдвигают из камеры через концевой затвор и очищают. Затем в обратной последовательности запускают фильтр-грязеуловитель в работу. Во избежание вращения секций под действием реактивной силы секция грубой очистки 4 жестко прикреплена к выдвижной платформе 9, двигающейся между фиксирующими элементами 15, секция тонкой очистки 6 насажена на секцию грубой очистки 4 по принципу «шип-паз».

Средняя рыночная стоимость ФГУ составляет от 2-30 млн.руб., на стоимость влияют многие факторы: мощность НПЗ, желаемый эффект предприятия, качество сырья, климатические условия, местность и прочие. На наше производство вполне подойдет ФГУ с ценой 2 млн.р., отвечает всем требованиям завода переработки. Установить ФГУ предлагается перед электродегидратором. Место где будет установленно ФГУ необходимо забетонировать, установить на ровную поверхность, чтоб избежать излишних вибраций, нанести обозначения, статус оборудования в технологической схеме. При желании сделать навес для предотвращения попадания влаги, снега и прочего на оборудование, что будет способствовать легкому, а главное быстрому доступу к оборудованию с целью его ремонта или замене фильтров. Он безопасен и надежен в работе, его очистка происходит быстро, при высокой культуре технического обслуживания, прост в эксплуатации.

Хотелось бы подчеркнуть довольно быструю окупаемость ФГУ, так как при не столь высокой цене на фильтр, и небольшие расходы на его установку, ожидаемый эффект от него можно достичь уже через 2-3 года. Это произойдет за счет очищения нефти от не желаемых примесей, таких как песок, глина, металлические частицы, что будет способствовать увеличению сроков эксплуатации трубопровода, в следствии чего текущий ремонт, а далее и капитальный ремонт трубопровода подвода нефти в колонну и на обессоливание можно будет перенести на года. Нефть станет чище, а значит и светлых продуктов будет больше, кипение нефти произойдет быстрее, хоть это будут незначительные цифры, но имея такой масштаб переработки спустя года это принесет увеличение дохода, за счет качество продукта.

Таким образом, внедрение фильтра в установку атмосферной перегонки нефти, в конечном итоге принесет нам положительные эффекты как в технологии, так и в экономике, а именно, увеличит срок эксплуатации эстакады, трубопровода установки, повысит качество выпускаемой продукции.

Литература

1. Жудеева, О.Г. Нефтяная промышленность России, её роль и перспективы развития / О.Г. Жудеева, К.А. Ковалева // Цифровизация экономики: направления, методы, инструменты: Сборник материалов I всероссийской студенческой научно-практической конференции, Краснодар, 21-25 января 2019 года. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2019. - С. 441-443.

2. Дмитриевский, А.Н. Перспективы развития нефтяной промышленности России / А.Н. Дмитриевский, В.М. Максимов // Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 12. - С. 10-15.

3. Пономарева, Т.К. Нефтяная промышленность России и перспективы её развития / Т.К. Пономарева, Р.Д. Гайнанов // Евразийский юридический журнал. - 2019. - № 5(132). - С. 375-377.

4. Хасанов, И.Ю. Фильтр-грязеуловитель / И.Ю. Хасанов, Н.Х. Файзуллин // Патент РФ № 2293596. - 2007.

Размещено на Allbest.ru