Реконструкция установки первичной переработки нефти ЭЛОУ-АТ-6 - Дипломная работа

Все НПЗ в мире вынуждены были решать проблемы, связанные с ужесточением норм по охране окружающей среды: отказ от ТЭС в бензине, контроль над составом отходящих газов, производство модифицированного бензина, а также использование дизельного и котельного топлив более высокого качества. В течение 90-х годов американские нефтеперерабатывающие компании, чтобы остаться в бизнесе, израсходовали более 30 млрд. долл. только на выполнение регулирующих их деятельность требований правительства, главным образом, в области экологии [1]. Прогнозируется, что в период 1993-2010 гг. капиталовложения в мировую нефтепереработку, в основном, на решение экологических проблем и на строительство дополнительных мощностей для удовлетворения спроса на нефтепродукты, должны составить 125 млрд. долл. в год. По данным Oil & Gas Journal на 01.01.2001 г. мировые мощности по нефтепереработке составили 4030.9 млн.т./год. Наибольший рост мощностей ~4 млн.т./год, имел место на Ближнем и Среднем Востоке, главным образом в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ), за этим регионом следует Северная Америка (~ 3.2 млн.т./год) и Западная Европа (~1.6 млн.т./год).Исходный нефтепродукт нагревают, он часто испаряется в змеевике печи, а затем направляется в испаритель (колонну), где происходит однократное отделение образовавшихся паров от жидкости. После однократного испарения в системе остается все то, что до испарения исходная смесь находилась в жидком состоянии, после же испарения часть компонентов смеси перешла в пар. Анализ публикаций, проведенных в работе [1], позволили выделить следующие направления интенсификации работы блока ППН: - применение высокоэффективных контактных устройств в ректификационных колоннах, обеспечивает низкий перепад давления в колоннах, позволяет увеличивать производительность блока ректификации в 2-3 раза и существенно улучшить качество фракций; изменение схем и технологических режимов работы колонн, сопутствующей аппаратуры, блоков и установок в целом, что чаще всего вызвано необходимостью повышения качества дистиллятов и увеличения их отбора, однако эти проблемы решаются чаще всего дополнительными энергозатратами. Исходя из всего выше сказанного, нужно отметить, что наиболее предпочтительными направлениями интенсификации блока ППН, является, во-первых: применение высокоэффективных контактных устройств в ректификационных колоннах; во-вторых: изменение схем и технологических режимов работы колонн, сопутствующей аппаратуры, блоков и установок в целом.По колонне К-8: - для подогрева “горячей струи” установлена новая трубчатая печь П-2А коробчатого типа, позволяющая регулировать температуру низа колонны К-8, не влияя на режим колонны К-5. По колонне К-5: - для подогрева “горячей струи” установлена новая трубчатая печь П-2Б коробчатого типа, позволяющая регулировать температуру низа колонны К-5, не влияя на режим колонны К-8В результате этого расчета определяют низшую теплоту сгорания топлива, требующегося для сжигания, массовые и объемные количества продуктов сгорания топлива, теплосодержание продуктов сгорания при различных температурах, а затем строят график теплосодержание газов - температура, облегчающий последующие тепловые расчеты. Этот расчет проводится с целью подтверждения (проверки) взаимного соответствия ранее выбранных температуры дымовых газов на выходе из топки и теплонапряженности поверхности радиантных труб. Если в результате расчета окажется, что при выбранной теплонапряженности радиантных труб температура газов на выходе из топки будет значительно отличаться от ранее принятой, то необходимо принять новое значение этой температуры и повторить расчет, начиная с п. Количество дымовых газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива, вычисляется по формуле (10): (10) где G - количество дымовых газов, кг/кг топлива, - количество форсуночного пара, подаваемого для распыления жидкого топлива (обычно 0.45 кг/кг топлива). теплонапряженность радиантных труб, Количество тепла, переданного сырью в камере радиации (прямая отдача тепла), можно найти из уравнения теплового баланса топки: , (27) где - к.п.д. топки, - энтальпия дымовых газов на выходе из камеры радиации при температуре (температура газов над перевальной стенкой), КДЖ/кг топлива.Для установки и размещения нового оборудования нет необходимости увеличивать габарит установки. Основные показатели по генплану установки приведены в таблице 3.1.1 Отметки вертикальной планировки на установке назначены с учетом действующего производства. Система водоотвода на установке - закрытая. Для обслуживания, монтажа и ремонта оборудования предусмотрены монтажные проезды и площадки.Сигнал от термоэлектрического преобразователя ТЕ поз.1-1, который установлен в первой секции конвекционной камеры печи П-2А, с токовым сигналом 4-20 МА поступает на распределительную систему управления (РСУ) прибора ТІ поз.1-2, обрабатывается с помощью операционной системы INFI 90 и значение температуры выводится на дисплей монитора. Сигнал от термоэлектрического преобразователя ТЕ поз.2-1, который ус

3.1 Генеральный план

Начиная с 1993 г. Рост мощностей первичной переработки нефти (ППН) был незначительным. Все НПЗ в мире вынуждены были решать проблемы, связанные с ужесточением норм по охране окружающей среды: отказ от ТЭС в бензине, контроль над составом отходящих газов, производство модифицированного бензина, а также использование дизельного и котельного топлив более высокого качества. В течение 90-х годов американские нефтеперерабатывающие компании, чтобы остаться в бизнесе, израсходовали более 30 млрд. долл. только на выполнение регулирующих их деятельность требований правительства, главным образом, в области экологии [1].

Прогнозируется, что в период 1993-2010 гг. капиталовложения в мировую нефтепереработку, в основном, на решение экологических проблем и на строительство дополнительных мощностей для удовлетворения спроса на нефтепродукты, должны составить 125 млрд. долл. в год. Для удовлетворения растущих мировых потребностей на нефтепродукты необходимо ежегодно вводить в эксплуатацию один или два новых НПЗ. Однако, новых строительств, которые, как известно, требуют значительных капиталовложений и зачастую не окупаются, в США, Канаде и Западной Европе не ожидается. Кроме того, по исследованиям, проведенным в США в 1995 г., около 30% мощностей США по ППН могут быть ликвидированы в течение ближайших 10-и лет изза введения новых законодательных актов по охране окружающей среды [1].

Обзор мировой нефтепереработки по состоянию на 1 января 2001 г. показал, что увеличение и уменьшение мировых мощностей по ППН компенсировали друг друга; снижение мощностей в основном имело место в странах СНГ (~ 64,5 млн. т.), доля остальных регионов в увеличении мощностей составила 54,6 млн.т. [1].

По данным Oil & Gas Journal на 01.01.2001 г. мировые мощности по нефтепереработке составили 4030.9 млн.т./год.

Наибольший рост мощностей ~4 млн.т./год, имел место на Ближнем и Среднем Востоке, главным образом в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ), за этим регионом следует Северная Америка (~ 3.2 млн.т./год) и Западная Европа (~1.6 млн.т./год).

В Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР) рост мощностей нефтепереработки составил лишь 894 тыс.т./год, что намного меньше по сравнению с 2000 г. (~24.8 млн.т./год).

В 2001 г. было введено в эксплуатацию: - Sharjah Oil Refining Co. Ltd. НПЗ мощностью 3,5 млн.т./год в Шаряхе, Саудовская Аравия.

- Formoza Petrochemical Co. ввела в 2002 г. в Майляо, Тайвань новые мощности 22,3 млн.т./год.

- Sinopec в Шанхае, что увеличило более чем вдвое (до 17 млн.т./год) мощности компании.

В наибольшей степени закрытие установок по ППН наблюдалось в Южной и Северной Америке.

- Крупнейшим из закрытых в 2001 г. объектов был НПЗ Premcor мощностью 3,8 млн.т./год, расположенный в Блу-Айленде, шт. Иллинойс. Причина заключается в том, что этот НПЗ не соответствовал новым требованиям Управления по охране окружающей среды (УООС) по содержанию серы в топливных фракциях.

- Sunoco закрыла свой НПЗ в Ябукоа в соответствии с планом реструктуризации масляного производства.

- В ноябре 2001 г. ВР объявила о закрытии старейшей и самой малопроизводительной из трех установки по первичной перегонке нефти на НПЗ в Грейнджмуте, Шотландия, Великобритания.

Касаясь российских НПЗ, можно справедливо заметить, что состояние нефтеперерабатывающей промышленности (в частности ППН) в нашей стране относительно стабильно и имеются тенденции к развитию, хотя и небольшие. Исходя из всего вышеизложенного, становится понятным, что реконструкция действующей установки ЭЛОУ-АТ-6 ООО «ПО КИНЕФ», которая и является целью данного дипломного проекта, действительно актуальна. Часть технологического оборудования уже морально и физически устарело, следовательно, требует замены на более современное, более производительное и подходящее к современным требованиям экологии.

Данная установка предназначена для первичной переработки нефти, введена в действие в декабре 1968 года. Проект установки разработан институтом ВНИПИ Нефть. Генеральный проектировщик - институт Ленгипронефтехим. Она запроектирована для переработки сырой не обессоленной и не обезвожинной ромашкинской или арланской нефти. Производительность установки по проекту составляет 6 млн.т/год.

Загрузка установки зависит от потребности завода в вырабатываемой ею продукции и составляет от 60 до 130% проектной производительности.

Первичная и вторичная разгонка нефти, а также стабилизация бензина происходят в ректификационных колоннах. Очевидно, что их функционирование невозможно без соответствующей теплообменной аппаратуры. Основными пунктами реконструкции является замена печи, предназначенной для поддержания температуры низа колонн блока вторичной перегонки и стабилизации бензина (ВПСБ). Это должно привести к более экономичному расходу топлива, уменьшению затрат на экологию, повышению стабильности ведения технологического процесса, что в свою очередь должно отразиться на качестве вырабатываемой продукции. Так же реконструкцией предусматривается замена концевых водяных холодильников блока ВПСБ на аппараты воздушного охлаждения и установка на них вариаторов частоты вращения, что должно привести к снижению затрат на оборотную воду и к существенной экономии электроэнергии в зимнее время года.

Подробнее о принятых решениях по реконструкции установки будет написано в технологическом разделе данной записки.