Проект установки замедленного коксования

 

 

Удельное сопротивление грунта принимаем на основании (1) р = 100 Ом´м. Определяем сопротивление вертикальной пластины электрода с учетом ее длины

а = 2м b =2 м

 

 

Сопротивление грунта с учетом климатической зоны определяется по формуле:

 

r_расч = r ´ n = 4,5 ´ 100 = 450 Ом´м,

 

где n = 4,5 ¸ 7,0 - коэффициент удельного сопротивления грунта в данной климатической зоне при глубине залегания 0,8 м.

R_в.о Ом

Определяем примерное число вертикальных заземлителей при коэффициенте использования К_u = 0,9.

 

h = R_b.o / К_u ´ R_u = 56 / (0,9 ´ 6,6) = 9,42 шт.

 

Принимаем число вертикальных заземлителей равным 9 штукам.

Определяем сопротивление горизонтальных соединительных элементов с учетом их длины.

Размеры горизонтальной полосы из стали.

 

R_г= , 

 

где b - ширина пластины;

L - длина пластины;

f- длина соединительных пластин. b=0,2м, L=4M, f=0,8M

 

R_г= Ом

 

Уточняем необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом сопротивления горизонтальных пластин.

 

R_в= Ом

 

Уточняем число вертикальных электродов с учетом коэффициента использования.

 

n= = 8,23

 

Из расчетов следует, что необходимое число электродов - 8 штук.

Вывод: Рассчитанное в данной главе заземление удовлетворяет требованиям и способно эффективно функционировать.

 

.9 Разработка защитных мероприятий от ударов молний

 

Молниезащита зданий различных категорий имеет свои особенности. Здания и сооружения первой категории всегда защищаются от прямых ударов молнии, от вторичных проявлений молнии и от заноса высоких потенциалов. От прямых ударов молнии они защищаются при помощи молниеотводов, надземные и подземные токопроводящие элементы которых должны быть изолированы от частей защищенного объекта и от любых металлических элементов, имеющих связь с защищающим объектом. Не высокие сооружения, до 15 метров, защищаются отдельно стоящими молниеотводами или молниеотводами, установленными на самом сооружении, но изолированными от него. Сопротивление растеканию заземлителя не должно превышать 10 Ом, а в условиях грунтов с большим удельным сопротивлением 40-50 Ом. Для высоких сооружений, 30 метров и более, неизолированные молниеотводы устанавливаются на самом объекте с токоотводами, прокладываемыми по стенам, но с соблюдением следующих дополнительных мероприятий. Импульсное сопротивление заземлителей не должно превышать 5 Ом. Заземлитель выполняется в виде контура, охватывающего все сооружение. На отдельных уровнях. этажах, выравнивают потенциалы между токоотводами и всеми металлическими деталями сооружения посредством замкнутого металлического контура, соединяющего все токоотводы, элементы конструкций и оборудования внутри здания [ 10].

Произведем расчет молниеотвода для реактора риформинга, который имеет общую свою высоту равную 10,7 метра, а диаметр реактора равен 2,4 м. Для обеспечения 100 процентного поражения молниеотвода, возьмем длину молниеотвода на 10 процентов больше расчетной длинны.

Зона защиты одиночного молниеотвода образует "шатер", радиус которого на высоте защищаемого объекта определяется по формуле

 

 

где, - коэффициент, равный 1 для молниеотвода при м; м - радиус защиты на высоте ; м - высата защищаемого объекта; м - превышение высоты молниеотвода над высотой защищаемого объекта.

Подставив данные цифры в уравнение, получим

 

 

Преобразуя данное уравнение, получим:

 

Решив уравнение, получим высоту молниеотвода м, увеличив его длину на 10 % получим общую высоту равную 13,3 м.

Вывод. Разработка расчета молниеотвода способствует защите трудящихся и оборудования завода от ударов молний, и от создания пожароопасной обстановки.

 

 

8. Охрана окружающей среды

 

Промышленные процессы происходящие на нефтеперерабатывающих заводах сопровождаются выбросами в атмосферу и в окружающую среду отработанными газами и загрязненной водой. Принципиальное направление охраны окружающей среды от промышленных отходов заключается в создании так называемых безотходных или малоотходных технологических процессов, при которых вредные выбросы отсутствуют или являются небольшими. Те отходы, для которых пока еще не найдены пути использования, подвергают такой степени очистки, чтобы при их выбросе не нарушались установленные санитарные нормы. При эксплуатации технологического оборудования и очистных устройств ведут процесс так, чтобы максимально снизить количество и концентрацию выбросов и внедряют технологические процессы, обеспечивающие уменьшение отходов и их максимальную утилизацию.

Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности выбрасывают в атмосферу значительное количество газов и пыли. Современный нефтеперерабатывающий завод выбрасывает в воздух углеводороды, окись углерода, получающуюся от сгорания топлива в печах технологических установок и газа на факелах, сернистый ангидрид, от сгорания серы содержащейся в топливе, сероводород, выделяющийся при хранении и переработке сернистых нефтей.

Органами санитарного надзора установлены нормы предельно допустимых концентраций различных вредных веществ в атмосферном воздухе, при соблюдении которых эти вещества не оказывают вредного воздействия на организм людей. Для охраны атмосферного воздуха прежде всего используют технологические мероприятия, направленные на уменьшение, исключения или возврата выбросов в производство.

Большое количество углеводородов или сероводорода выделяются через барометрические конденсаторы, поэтому при проектировании их стараются заменить конденсаторами поверхностного типа, эксплуатируемыми почти без газовыделений. Автоматизация и блокировка процессов, осуществляемых под давлением, позволяют исключить повышение давления выше расчетных параметров и тем самым исключить выбросы из предохранительных клапанов.

Большое значение имеют планировочные мероприятия. Согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий, производства, выделяющие вредные выбросы, отделяются от жилых районов санитарно-защитными зонами. В зависимости от характера и количества выделяемых вредных веществ установлено пять классов санитарно-защитной зоны шириной от 1000 метров до 50.

Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит так же от высоты выброса. Поэтому для организованных выбросов, расчетом определяют целесообразную высоту выбросных труб с учетом скорости и направления господствующих ветров, температуры. Помимо загрязнения воздуха, нефтеперерабатывающие заводы потребляют для технологических нужд большое количество воды, часть которой после использования сбрасывается в водоемы, что наносит не меньший экологический урон, чем загрязнение воздуха. Сбрасывание воды можно разделить на два вида, условно чистые и загрязненные.

К загрязненной воде, относится вода, соприкасающаяся с нефтепродуктами и реагентами. Это воды с электрообессоливающих установок, спускные воды из резервуаров, кислые и щелочные стоки, фенолсодержащие воды с установок селективной очистки масел и воды из барометрических конденсаторов.

К условно чистой воде, относится вода, не соприкасающаяся с нефтепродуктами, а использованная главным образом для охлаждения или нагревания закрытой теплообменной аппаратуры. Условно чистая вода может содержать нефтепродукты и другие химические вещества при нарушениях герметичности аппаратуры и при других неполадках в производстве.

Существуют различные методы очистки производственных сточных вод. В нефтеперерабатывающей промышленности основными являются механический, физико-химический и биологический методы очистки сточных вод.

При механической очистке из сточной воды выделяются содержащиеся в ней нерастворимые загрязнения: нефть, нефтепродукты, минеральные примеси, крупные плавающие частицы. Основную массу нефтепродуктов из стоков вылавливают в нефтеловушках. После ловушек в зависимости от производственных условий стоки направляют в пруды-отстойники для дополнительного отстоя или на установки доочистки. Очищенная вода, как правило, идет на повторное использование в производстве. На многих предприятиях устанавливают аварийные амбары, чтобы принять нефтепродукты, которые могут попасть в канализацию в больших количествах при авариях или при смыве их ливнями с территории завода.

На заводах условно чистые промстоки после их охлаждения на аппаратах воздушного охлаждения, а загрязненные стоки после той или иной очистки, сбрасывают в водоемы во все меньших и меньших количествах; их возвращают в производство. Такое повторное использование воды называется оборотным водоснабжением, оно позволяет не только экономить свежую воду, что часто важно, поскольку нефтеперерабатывающие заводы нуждаются в большом количестве воды, но самое главное - уменьшить загрязнение водоемов.

Обратное водоснабжение является наиболее прогрессивным способом. На новых нефтеперерабатывающих заводах 95-98% потребляемой воды находится в обороте. В стадии разработок находятся такие системы, которые позволяют создать полностью замкнутые циклы водоснабжения и канализации и вообще исключить сброс сточных вод в водоемы.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух населенных мест, устанавливаются два норматива: максимальная разовая и среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК_М. _р, ПДКсс)- Данные о ПДК вредных веществ, выбрасываемых НПЗ в воздух населенных мест.Отходы НПЗ, попадая в водную среду, отрицательно влияют на качество воды и санитарные условия жизни и водопользования населения. Это связано с особенностями поведения веществ, сбрасываемых со сточными водами НПЗ в водоемы, и прежде всего нефти.

Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (М., 1975) все сточные воды, отводимые промышленными предприятиями, не должны ухудшать санитарного состояния любого водоема и потому подлежат очистке. Количество вредных веществ, которое разрешается сбрасывать в водоем со сточными водами.

При гигиеническом нормировании химических веществ в почве исходят из установления концентраций веществ, которые гарантировали бы поступление их в контактирующие с ним среды на уровне величин, не превышающих ПДК для водоема и воздуха, и допустимых концентраций вредных веществ в выращиваемых культурах.

Самым крупным источником загрязнения атмосферного воздуха являются заводские резервуары для нефти и нефтепродуктов. Выброс осуществляется через специальные дыхательные клапаны, через открытые люки, возможные неплотности в кровле резервуаров и при заполнении резервуаров нефтью или нефтепродуктами. Загрязнение атмосферы происходит в результате испарения нефти и нефтепродуктов с открытых поверхностей очистных сооружений.

При потере сухих газов неизбежно теряется и сероводород, содержание которого в атмосферном воздухе не должно превышать 0,008 мг/м³. Потери сероводорода зависят от схемы сероочистки газов. Потери сероводорода ниже, если газ очищается до газофракционирования. В случае обессеривания газа после газофракционирования наблюдаются существенные потери сероводорода.

Для выделения сероводорода из газов могут быть использованы следующие процессы с получением концентрированного сероводорода: поглощение растворами этаноламинов; поглощение холодным метанолом; поглощение раствором трикалийфосфата; вакуум-карбонатный метод и др., а также процессы с получением элементарной серы: мышьяково-содовый метод; щелочно-гид-рохиноновый метод; горячий поташный метод; сухой метод с использованием гидроксида железа; поглощение активным углем и др.

Процесс косорб разработан американской фирмой. Процесс позволяет выделять высокочистый оксид углерода из газов нефтепереработки, газов риформинга и др. Применяемый растворитель косорб состоит из активного компонента СиА1С1₄ в толуоле. Растворитель образует комплекс с оксидом углерода. Газ, поступающий на очистку, должен быть осушен и из него должны быть удалены сероводород, диоксид серы и аммиак. Степень очистки от оксида углерода - 99%. Растворитель, насыщенный оксидом углерода, подают в отпарную колонну, с верха которой отбирают газ, содержащий более 99% оксида углерода.

Процесс косорб имеет ряд преимуществ перед существующими способами извлечения оксида углерода. Здесь нет высоких давлений и низких температур, аппаратура изготовляется из углеродистой стали, достигается высокая чистота оксида углерода. Для извлечения оксида углерода из газов применяют также и другие способы.

Один из основных видов твердофазных отходов некоторых НПЗ - кислые гудроны. Это смолообразные высоковязкие массы различной степени подвижности, содержащие в основном серную кислоту, воду и разнообразные органические вещества (от 10 до 93%), В зависимости от содержания основных веществ кислые гудроны обычно делятся на два вида- с большим содержанием кислоты (>50% моногидрата) и с высоким содержанием органической массы (>50%).

Количества кислых гудронов на НПЗ весьма значительны, однако степень использования их пока не превышает 25%.

Усовершенствование конструкций резервуаров сырьевых и товарных парков - одно из самых эффективных средств снижения потерь нефтепродуктов при «дыхании» резервуаров. Направления усовершенствования; замена резервуаров с шатровой крышей на резервуары с плавающими крышами, понтонами или резервуары, работающие при избыточном давлении; применение для светлых нефтепродуктов герметичных резервуаров, соеди-(в %).' нефтепродуктов до 20, механических примесей 5-1 воды 70-75.

Нефтяной шлам, собираемый со всех точек его образования, направляется в шламонакопители,

На биологических очистных сооружениях (БОС) сточных вод НПЗ образуется избыточный активный ил. На каждые 1000 м³/ч очищенных вод образуется 2 м³/ч избыточного активного ила влажностью 98%. Активный ил представляет собой суспензию с аморфными хлопьями, включающими аэробные бактерии и простейшие микроорганизмы, а также мелкие и адсорбированные загрязнения из сточных вод. При хранении и уплотнении он быстро загнивает, Активный ил загрязнен патогенными микроорганизмами (кокки, палочки, спириллы, возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний, яйца гельминтов). Большая часть влаги ила находится в связанном состоянии, поэтому он обладает плохой водоотдачей.