Установка первичной переработки нефти

Отсюда  .

К расчету принимаем кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой четырехходовой с диаметром кожуха D=1200 мм в соответствии с ГОСТ 14246–79 [5]. Заносим необходимые данные в таблицу 9.1.

 

таблица 9.1 — исходные данные для расчёта коэффициента теплопередачи

Наименование параметра	размерность	значение
средняя температура нефти в трубном пространстве	К	328,67
плотность потока нефти в трубном пространстве при 288 К	кг/м3	870
плотность потока нефти в трубном пространстве при 328,67 К	кг/м3	849
вязкость потока нефти в трубном пространстве при 328,67 К	м2/с	0,00000814
средняя температура ЦО-1 К-2 в межтрубном пространстве	К	453
плотность потока ЦО-1 К-2 в межтрубном пространстве при 288 К	кг/м3	824,9
плотность потока ЦО-1 К-2 в межтрубном пространстве при 453К	кг/м3	703
вязкость потока ЦО-1 К-2 в межтрубном пространстве при 413 К	м2/с	0,0000002
внутренний диаметр труб	м	0,021
Наружный диаметр труб	м	0,025
толщина стенки труб	м	0,002
количество труб на поток	шт.	246
площадь проходного сечения в вырезе перегородки	м2	0,017
площадь проходного сечения между перегородками	м2	0,0185
коэффициент теплопроводности материала труб	вт/м∙к	17,5
расход нефти в трубном пространстве	кг/ч	245098
расход ЦО-1 К-2 в межтрубном пространстве	кг/ч	37377,44

 

Результаты  расчёта теплообменника по программе  “Ktepper” представлены в таблице 9.2.

 

 

 

таблица 9.2 — Результаты расчёта теплообменника

Наименование параметра	размерность	значение
Скорость потока в трубном  пространстве	м/с	0,0,94
Скорость потока в межтрубном пространстве	м/с	0,83
Коэффициент теплоотдачи в  трубном пространстве	Вт/м2∙К	151,45
Коэффициент теплоотдачи в  межтрубном пространстве	Вт/м2∙К	129,31
Коэффициент теплопередачи	Вт/м2∙К	79,67

 

Тепловую  нагрузку теплообменного аппарата определим  по формуле :

 

     

 

где G_н=245098 кг/ч — расход нефти;

— относительная плотность нефти;

—энтальпия нефти на входе  в теплообменник;

—энтальпия нефти на выходе из теплообменника.

Рассчитаем  среднюю разность температур. Схема  теплообмена перекрёстная.

Температурная схема.

               

 

Средняя разность температур:

<2,

 

то 

 

Требуемая площадь поверхности теплообмена  рассчитаем по уравнению:

 

,

 

где К— коэффициент  теплопередачи определённый в предыдущем разделе, Вт/м² ·К.

 

Для обеспечения необходимой поверхности  теплообмена принимаем теплообменник  с поверхностью теплообмена 690 м² при длине труб 9м [5].

Тогда запас  поверхности теплообмена составляет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА УСТАНОВКЕ

 

Проблемы окружающей среды на установке  АВТ связаны с тем, что эти  установки являются высокопроизводительными, в их системе циркулируют и  вырабатываются несколько десятков нефтепродуктов, а в аппаратах  установки имеется несколько  тысяч тонн нефтепродуктов. Это приводит к тому, что соленая вода, нефтепродукты, отработанная щелочь и газы попадают в атмосферу и открытые водоемы, т.е. в окружающую среду.

Основными газообразными выбросами  являются углеводороды, Н₂S, оксиды углерода, серы и азота. Выбросы углеводородов и Н₂S происходят на АВТ на последней ступени пароэжекторного агрегата неконденсированных газов.

Основными источниками загрязнения  атмосферного воздуха оксидами углерода и оксидами серы являются трубчатые  печи, выбросы от которых составляют 50% от общих.

Сокращение выбросов SО₂ при сжигании топлива достигается переходом на низкосернистое топливо (природный газ, низкосернистая нефть), удалением соединений серы.

Для снижения выбросов оксидов азота  необходимо модифицировать процесс  сжигания топлива, понижая максимальную температуру пламени и ограничивая  избыток воздуха.

С целью снижения выбросов оксидов  углерода проектируются форсунки, обеспечивающие хорошее смешение с воздухом, внедряются системы контроля за полнотой сгорания топлив и т.д.

 В последнее время на НПЗ  стали использоваться газо-мазутные  горелки с акустическим излучателем,  ультразвуковые форсунки, что позволяет  получить значительный экономичный  и экологический эффект – снижается  шум и объем вредных выбросов  в атмосферу.

С целью защиты воздушного бассейна необходимо предусмотреть освобождение установки при подготовках к  ремонту от углеводородных газов  и паров нефтепродуктов в закрытую систему сброса горючих газов  на факел.

К жидким отходам АВТ относятся  солесодержащие сточные воды (стоки  ЭЛОУ) и отработанная щелочь. Солесодержащие сточные воды имеют высокое содержание эмульсированной нефти и большую  концентрацию растворенных солей (в  основном NaCl). Содержание нефти в отдельных пробах может достигать до 30 г/л, что связано с негерметичностью технологического оборудования и дефектами в эксплуатации.

Сероводородная вода, которая скапливается в емкостях К-1 и К-2, смешивается  с охлажденными до 50°С стоками ЭЛОУ и выводится с установки по трубопроводу в канализационную  сеть, по которой поступает на очистные сооружения.

Освобождение  от жидких нефтепродуктов при подготовке аппаратов к ремонту осуществляется через герметично-закрытый дренажный  коллектор в заглубленные емкости.

Таким образом, существует несколько вариантов  снижения загрязнения окружающей среды:

• герметизация оборудования и трубопроводов, что позволяет снизить газообразные выбросы и потери нефтепродуктов;
• совершенствование насосов, которое уменьшит потери нефтепродуктов;
• внедрение аппаратов воздушного охлаждения, что позволит снизить  не только расход потребляемой воды, но и жидкие отходы производства.

Итак, проблемы окружающей среды связаны  с экономическими вопросами, поскольку  предприятие не обладает достаточным  капиталом для реализации вышеупомянутых задач, а также для ремонта  либо модернизации оборудования.

Однако решение экологических проблем сталкивается и с еще одним немаловажным препятствием – отсутствием необходимого сегодня экологического воспитания населения, низким уровнем экологической культуры преобладающего числа руководителей предприятий [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В результате выполнения данного курсового  проекта была спроектирована  схема  установки АВТ мощностью 6 млн. т/г Аянской нефти, позволяющей получать сухой газ, рефлюкс, узкие бензиновые фракции, масляные фракции и гудрон ( >560°С). Приведен расчет атмосферной колонны, печи атмосферного блока, коэффициента теплопередачи и площади поверхности нагрева теплообменника  «НЕФТЬ-ЦО-1 К-2».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Туманян Б.П., и др. Об оценке эффективности функционирования нефтеперерабатывающих предприятий. – «Химия и технология топлив и масел», № 3, 2009.

2. Хорошко  С.И. Нефти северных регионов. Справочник. – Новополоцк: ПГУ, 2004. –  125с. 

 3. СТБ ГОСТ Р 51858-2003 Нефть. Общие технические условия.

4. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Спр. / И.Г.Анисимов и др.; под ред. В.М.Школьникова. Изд. 2-е. – М.: Изд. центр "Техинформ", 1999. – 596., ил.

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

6. С.И.Хорошко, А.Н.Хорошко. Сборник задач по химии и технологии нефти и газа. – Мн., 2001.

     7. Абросимов А.А., Гуреев А.А. Экологические аспекты применения нефтепродуктов. – М.: 1997.