Расчет материального баланса установки АВТ. Проектирование аппарата вторичной перегонки бензина К-5

7.2.3 Выбор тарелки:

По каталогу для колонны диаметром 2600мм выбираем ситчатую однопоточную тарелку ТС-Р со следующими конструктивными размерами:

- свободное сечение колонны, м² 5,3

- рабочее сечение тарелки, м² 4,787

- диаметр отверстия, мм 8

- шаг между отверстиями, мм

- относительное свободное сечение тарелки,% 16,7

- сечение перелива, м² 0,258

- высота переливной перегородки, мм 30

- относительная площадь перелива,% 4,88

- масса, кг 200

Сетчатые тарелки представляют собой перфорированные полотна с отверстиями диаметром 2-8мм, снабженные переточными устройствами. Эти тарелки более просты по устройству, но обладают более узким диапазоном устойчивой работы. При малых нагрузках по пару жидкость протекает через отверстия, а при больших - уносится потоком газа на вышележащие тарелки. Кроме того, нормальная работа ситчатых тарелок возможна только при условии сохранения чистоты отверстий. Поэтому применение таких тарелок допустимо лишь при разделении жидких смесей, не содержащих взвешенных твердых частиц и не образующих осадки в ходе процесса.

7.3 Определение высоты колонны

Примем расстояние между тарелками 0,6м.

(7.1.1)

7.3.1 Определение расстояния от верхнего днища до первой ректификационной тарелки h_1, м

7.3.2 Определение высот укрепляющей и исчерпывающей частей колонны h₂ и h₄, м

где а - расстояние между тарелками (0,6 м)

7.3.3 Определение расстояния между укрепляющей и исчерпывающей частями колонны h₃

h₃ берут из расчета расстояния между тремя тарелками



7.3.4 Определение расстояния между нижней тарелкой и жидкостью h₅

h₅ принимают равной 2 м.

7.3.5 Определение высоты жидкости h_6, м

Высоту h₆ определяют, исходя из запаса остатка на 600 с. Объём фр. 140 - 180⁰С внизу колонны составляет:

Площадь поперечного сечения колонны, м²:

7.3.6 Высоту опоры h₇ принимают, исходя из практических данных, равной 4 м.

Общая высота колонны К-5 по формуле (3.1.1) составляет:

8. Гидравлический расчет

Гидравлическое сопротивление тарелок колонны Р_К определяют по формуле:

, (8.1)

где Р_В и Р_Н - гидравлическое сопротивление одной тарелки соответственно верхней и нижней частей колонны, Па.

Полное гидравлическое сопротивление одной тарелки складывается из трех слагаемых:

, (8.2)

где Р_С - сопротивление сухой тарелки;

Р_Г-Ж - сопротивление газо - жидкостного слоя на тарелках;

Р - сопротивление обусловленное силами поверхностного натяжения;

8.1 Расчет сопротивления сухой тарелки:

, (8.1.1)

где - коэффициент сопротивления (для ситчатой тарелки = 1,1-2,0)

- скорость пара в рабочем сечении тарелки;

F_C - cвободное сечение тарелки (16,7%);

с_y - средняя плотность паров;

8.1.1 Расчет средней плотности паров, кг/м³

(8.1.1.1)

8.1.1.1 Расчет плотности паров в верхней части колонны

8.1.1.2 Расчет плотности паров в нижней части колонны

8.1.2 Расчет скорости пара в рабочем сечении тарелки

, (8.1.2.1)

где D - диаметр колонны, м;

u_д - допустимая скорость паров;

S_T - рабочее сечение тарелки;

По уравнению (8.1.1) находим сопротивление сухой тарелки

8.2 Расчет сопротивления газо-жидкостного слоя

(8.2.1)

где h₀ - высота светлого слоя жидкости на тарелке;

8.2.1 Расчет высоты светлого слоя жидкости на тарелке,м



, (8.2.1.1)

где, - удельный расход жидкости на 1м ширины переливной перегородки, м²/с;

b-ширина переливной перегородки, м;

-высота переливной перегородки, м;

,-поверхностное натяжение жидкости и воды при средней температуре в колонне, Н/м;

L - средние массовые расходы жидкости для верхней и нижней частей колонны;

m=0,05 - 4,6 h_пер;

_T - скорость пара в рабочем сечении тарелки;

_x, _в - поверхностное натяжение жидкости и воды соответственно при средней температуре в колонне;

м_х - вязкость в МПа с;

8.2.1.1 Расчет средних массовых расходов для верхних и нижних частей колонны:

(8.2.1.1.1)

, (8.2.1.1.2)

где М_Р и М_F - мольные массы дистиллята и исходной смеси;

М_В и М_Н - средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны.

(8.2.1.1.3)

(8.2.1.1.4)

(8.2.1.1.5)

X_CP.B. и X_CP.H. - средний мольный состав жидкости соответственно в верхней и нижней части колонны:

8.2.1.2 Определение поверхностного натяжения, вязкости и коэффициента m жидкости

По номограмме [] для нефтепродукта с плотностью 0,756 кг/м³ (средняя плотность в колонне) при температуре 153⁰С (средняя температура в колонне) поверхностное натяжение составляет ? 20,0 10^-3 Н/м.

По номограмме [] для нефтепродукта с плотностью 0,756 кг/м³ (средняя плотность в колонне) при температуре 153⁰С (средняя температура в колонне) вязкость составляет ? 0,250 мПа с.

По уравнению (8.2.1.1) находим высоту светлого слоя жидкости на тарелке в верхней и нижней частях колонны

По уравнению (8.2.1) находим сопротивление газо-жидкостного слоя в верхней и нижней частях колонны

8.3 Расчет гидравлического сопротивления, обусловленного силами поверхностного натяжения, Па

(8.3.1)

где - поверхностное натяжение жидкости и воды при средней температуре в колонне, Н/м;

D_Э - диаметр отверстий тарелки;

8.4 По уравнению (8.2) находим полное гидравлическое сопротивление одной тарелки верхней и нижней частей колонны

8.5 По уравнению (8.1) полное гидравлическое сопротивление ректификационной колонны составляет

9. Прочностной расчет

9.1 Расчет толщины стенки корпуса колонны, работающего под внутренним давлением, м

, (9.1.1)

где Р_Р - расчетное давление, МПа;

D - внутрениий диаметр колонны, м;

_доп - допускаемое напряжение, МПа;

ц - коэффициент прочности продольного сварного шва;

С - прибавка к расчетной толщине обечайки для компенсации коррозии, м;

С₁ - дополнительная прибавка;

В качестве конструкционного материала выбираем двухслойную сталь, т.к. двухслойные стали находят все большее применение и позволяют экономить дорогостоящие высоколегированные стали. Они представляют собой листы, состоящие из двух гомогенно соединенных слоёв: основного из недефицитной стали и плакирующего (защитного) из высоколегированной стали.

По ГОСТу 10885-64 для основного слоя - сталь ВМСт3сп, плакирующего - сталь 08Х13. Расчет ведем по основному слою:

На основании рекомендаций с учетом технологии изготовления цилиндрических вальцованных обечаек и с учетом на ветровую нагрузку принимаем по таблице «Толщина листовой двухслойной стали» [5] толщину основного слоя 8 мм, плакирующего - 2 мм.

9.2 Определяем вес колонны при заполнении её водой

9.2.1 Расчет веса обечайки, кг

,

где S_ОБ - площадь поверхности обечайки;

m_ст - вес 1 м² двухслойной стали толщиной 10мм. m_ст=83,3кг.

9.2.2 Расчет веса крышки и днища, кг

По ГОСТу 6533-78 выбираем днище эллиптическое отбортованное стальное 2600-10.

где m_дн-вес днища, кг. По ГОСТ 6533-78 вес днища 2600-10 m_дн=611кг.

9.2.3 Расчет веса тарелок, кг

,

где m_тар- масса одной тарелки, кг;

N - число тарелок в колонне;

9.2.4 Расчет веса люков-лазов и штуцеров, кг

,

где m_л- масса люка, кг. m_л=57кг;

N_л- число люков-лазов и штуцеров.

9.2.5 Расчет веса пустой колонны

9.2.6 Расчет веса колонны при проверке водой на герметичность

Вес воды в колонне составляет

,



где V_кол - объем колонны, м³;

p _воды- плотность воды, кг/м ³.

По ГОСТ 26-467-78 выбираем стандартную опору с размерами: D = 2600 мм; D₁ = 2920мм; D₂ = 2450 мм; D_Б = 2780 мм; Н=2200мм;d₂ = 48 мм; S₁ = 12 мм; S₂ = 30мм; d_Б = М20; z = 16 шт.; S₃ = 30 мм.

9.3 Расчет колонны на ветровую нагрузку

Так как

,

то принимаем расчетную схему в виде консольного стержня с жесткой заделкой.

Колонный аппарат по высоте условно разбиваем на n = 4 участка высотой по h_i = 10 м (h₄ = 3,53 м).

9.3.1 Расчет сосредоточенных горизонтальных сил от распределенной ветровой нагрузки на участках 1-4, МН

, (9.3.1.1)

где в_i - коэффициент увеличения скоростного напора;

q_i - нормативный скоростной напор ветра на i - м участке, МПа;

D_H - наружный диаметр аппарата, м;

h_i - высота участков колонны, м.

9.3.1.1 Расчет коэффициента увеличения скоростного напора;

, (9.3.1.1.1)

где е - коэффициент динамичности, определяемый по графику [5], в зависимости от периода собственных колебаний Т (примем е = 1,5 при Т = 0,52 с);

m_i - коэффициент пульсаций скоростного напора, определяемый по графику [5] в зависимости от расстояния х_i до уровня земли.

По графику определяем m₁ = 0,38; m₂ = 0,35; m₃ = 0,335; m₄ = 0,332.

9.3.1.2 Расчет нормативного скоростного напора ветра

, (9.3.1.1.1)

где q - нормативный скоростной напор ветра на высоте над поверхностью земли до 10 м для заданного района монтажа аппарата (принимают от 270 до 1000 Па);

- поправочный коэффициент на возрастание скоростных напоров для высоты более 10 м.

Примем q = 450 Па. По графику [5] в зависимости от расстояния x_i до уровня земли определяем: .

9.3.2 Расчет ветрового момента

, (9.3.2.1)

где n₀ - число участков, расположенных выше расчетного сечения;

P_i - сосредоточенные горизонтальные силы, действующие на выделенные зоны, МН.

Ветровой момент, действующий в сечении на высоте опоры х₀ = 4 м.

Ветровой момент, действующий на уровне земли х₀ = 0.

9.3.3 Расчет максимального напряжения сжатия на опорной поверхности кольца

, (9.3.3.1)

где М_В1 - ветровой момент, действующий на уровне земли х₀ = 0;

W_K - момент сопротивления площади опорного кольца, м³;

(9.3.3.2)

N₁ - вес колонны при проверке её водой на герметичность;

F_K - площадь опорного кольца, м²;

(9.3.3.1)

По уравнению (5.3.3.1) получаем

9.3.3.1 Расчет толщины опорного кольца, м

, (9.3.3.1.1)



где b - расстояние от выступающей части кольца до наружного диаметра опорной обечайки, b = 0,148 м;

_ДОП - допускаемое напряжение на изгиб для материала опоры (для ВСт3ст _ДОП = 245 МПа);

Для выбранной опоры S₂ = 0,03 м; условие прочности соблюдается.

9.4 Проверка корпуса колонны на устойчивость

, (9.4.1)

,

где ц_С - коэффициент уменьшения допускаемых напряжений. Примем ц_С = 0,58;

^* - нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре. Для основного материала колонны - ВСт3сп ^* = 130 МПа.

,

где ц_и - коэффициент пропорциональности. Примем ц_и = 0,756.

^* - нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре. Для основного материала колонны - ВСт3сп4 ^* = 130 МПа.

Значения Р_Р = 0 и Р_ДОП = 0.

По уравнению (5.3.3.1) проверяем корпус колонны на устойчивость

.

Условие прочности соблюдается.

10. Описание конструкции аппарата и эскиз

Одним из наиболее распространенных методов разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух и большего числа компонентов, является перегонка (дистилляция и ректификация).

В широком смысле перегонка представляет собой процесс, включающий частичное испарение разделяемой смеси и последующую конденсацию образующихся паров, осуществляемые однократно и многократно. В результате конденсации получают жидкость, состав которой отличается от состава исходной смеси.

Существует два принципиально отличных вида перегонки:

1) простая перегонка (дистилляция) и

2) ректификация.

Простая перегонка представляет собой процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образующихся паров. Применима только для разделения смесей, летучести компонентов которой существенно различны, т.е. относительная летучесть компонентов значительна. Обычно ее используют лишь для предварительного грубого разделения жидких смесей, а также для очистки сложных смесей от нежелательных примесей, смол и т.д.

Значительно более полное разделение жидких смесей на компоненты достигается путем ректификации.

Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), т.е. путем многократного контакта между неравновесными жидкой и паровой фазами, движущимися относительно друг друга.

При взаимодействии фаз между ними происходит массо- и теплообмен

обусловленные стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент (НК), которым обогащаются пары, а из паров конденсируется преимущественно высококипящий компонент (ВК), переходящий в жидкость. Такой двусторонний обмен компонентами, повторяемый многократно, позволяет получить в конечном счете пары, представляющие собой почти чистый НК. Эти пары после конденсации в отдельном аппарате дают дистиллят (ректификат) и флегму - жидкость, возвращаемую для орошения колонны и взаимодействия с поднимающимися парами. Пары получают путем частичного испарения снизу колонны остатка, являющегося почти чистым ВК.

Процессы ректификации осуществляются периодически или непрерывно при различных давлениях: при атмосферном давлении, под вакуумом (для разделения смесей высококипящих веществ), а также под давлением больше атмосферного (для разделения смесей, являющихся газообразными при нормальных температурах).

Ректификация известна с начала 19 века как один из важнейших технологических процессов главным спиртовой и нефтяной промышленности. В настоящее время ректификации все шире применяют в различных областях химической технологии, где выделение компонентов в чистом виде имеет весьма важное значение.

Принципиальная схема ректификационной установки представлена (в Приложении Г)

Исходную смксь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение смеси в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси ХF.

Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Для полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью состава Хр, получаемой в дефлегматоре 6 путем конденсации пара.Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную емкость 8.

Из кубовой части колонны насосом 9 выводится кубовая жидкость, которая охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в емкость 11. Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят и кубовый остаток.

11. Вредности и опасности на производстве

Основными опасностями установки ЭЛОУ + АВТ-6, возникающими при несоблюдении оптимальных условий эксплуатации и нарушении безопасных условий труда, являются:

- опасность пожаров и взрывов при разуплотнении фланцевых соединений, разгерметизации аппаратов, трубопроводов, насосов, работающих на газе, бензине, головке стабилизации, горячих нефтепродуктах;

- опасность отравления при нарушении герметичности аппаратов, трубопроводов, насосов, перекачивающих нефтепродукты;

- опасность удушья при работе с инертным газом (азотом);

- опасность поражения электрическим током при обслуживании электрооборудования, электрических устройств;

- опасность при работе на высоте;

- опасность термических ожогов;

- опасность при обслуживании машинного оборудования при отсутствии защитных ограждений вращающихся частей;

- опасность химических ожогов при неприменении технологическим персоналом защитных средств (очки, спецодежда);

- опасность взрывов и пожаров при несоблюдении противопожарного режима (наличие открытого огня).

Для предупреждения взрыва необходимо исключить:

- образование взрывоопасной смеси;

- возникновение источника инициирования взрыва.

Предотвращение образования взрывоопасной смеси обеспечивается:

- контролем состава воздушной среды;

- соблюдением норм технологического режима;

- контролем за состоянием рабочей и аварийной вентиляции

- своевременным удалением разливов ЛВЖ;

- применением средств предупредительной сигнализации;

Предотвращение возникновения источника инициирования взрыва обеспечивается:

- регламентацией огневых работ;

- контроль за исправностью заземления оборудования и молниезащитой;

- применение взрывозащищенного оборудования;

организационно-технические мероприятия:

- организация обучения, инструктажа и допуска к работе обслуживающего персонала;

- осуществление контроля за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности.

Таблица 19

Средства индивидуальной защиты работающих

Наименования стадий технологического процесса	Профессии работающих на стадии	Средства индивидуальной защиты работающих	Наименования и номер НТД	Срок службы
установка ЭЛОУ+АВТ- 6	Оператор и старший оператор технологической установки, машинист технологических насосов	Костюм х\б с водоотталкивающей пропиткой или костюм из смесовых тканей с масло водоотталкивающей пропиткой	ТОН Постановление № 2, раздел П, №п\п- 150	1 год
		Рукавицы комбинированные		до износа
		Перчатки с защитным покрытием		до износа
		Бельё нательное		2 комплекта
		Ботинки кожаные или сапоги кирзовые		1 год
		Очки защитные		до износа
		Каска защитная		1 на 2 года
		Подшлемник под каску		1 год
		Противогаз		до износа
установка ЭЛОУ+АВТ- 6	Машинист технологических насосов:	Костюм х\б с водоотталкивающей пропиткой или костюм из смесовых тканей с масло водоотталкивающей пропиткой	ТОН Постановление № 2, раздел П, №п\п- 150	1 год
		Рукавицы комбинированные		до износа
		Перчатки с защитным покрытием		до износа
		Бельё нательное		2 комплекта
		Ботинки кожаные или сапоги кирзовые		1 год
		Очки защитные		до износа
		Каска защитная		1 на 2 года
		Подшлемник под каску		1 год
		Противогаз		до износа
		Галоши диэлектрические		дежурные
		Перчатки диэлектрические		дежурные
		Наушники противошумные		до износа
установка ЭЛОУ+АВТ- 6	На наружных работах зимой дополнительно:	Костюм х\б или костюм из смесовых тканей с масло водоотталкивающей пропиткой на утепляющей прокладке	ТОН Постановление № 2, раздел П, №п\п- 150	2 года
		Жилет утеплённый		2 года
		Сапоги утеплённые или валенки		2,5 года
		Рукавицы утеплённые		до износа
Наименование стадии технологического процесса, оборудования и транспортных средств, на которых ведётся обработка или перемещение веществ -диэлектриков, способных подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов	Перечень веществ-диэлектриков, способных в данном оборудовании или транспортном устройстве подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов	Основные технические мероприятия по защите от статического электричества и вторичных проявлений молнии
	Наименование веществ	Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом м
Трубопроводы для перекачки нефтепродуктов, технологическое оборудование	Бензин	1012-1014	Заземление трубопроводов и технологического оборудования с подключением к заземляющему контуру установки. Заземляющий контур выполняется из труб длиной 3,5 м, закапываемых по периметру установки с таким расчетом, чтобы их верхние концы находились на глубине 0,5 м ниже поверхности земли. Трубы соединены стальными полосами. Сечение труб и скрепляющих полос определено расчетом
	Дизельное топливо	1010-1012
	Керосин	1011-1013
	Вакуумный газойль	6*109
	Масла	1013-1014

12. Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений

12.1 Отходы производства продукции, сточные воды, выбросы в атмосферу

Таблица20

Твёрдые и жидкие отходы

Объект, установка	Наименование отхода, состав, класс опасности	Периодичность удаления	Место захоронения, обезвреживания или утилизации	Способ транспортировки
1	2	3	4	5
1. Установка ЭЛОУ+АВТ-6	Зола после чистки печных камер и боровов. Нетоксичные. Состав: - зола + мех. примеси-95% - Углерод-5%	1 раз в год	Карта №3 полигона промышленных отходов	Автомашина, самосвал
2. Установка ЭЛОУ+АВТ-6	Мех. примеси с наличием нефтепродуктов. Состав: - вода-25,9% - мех. примеси-69,4% - нефтепродукты-4,7% IV класс опасности	1 раз в год	Карта №3 полигона промышленных отходов	Автомашина, самосвал
3. Установка ЭЛОУ+АВТ-6	Мех. примеси с наличием нефтепродуктов. Состав: - вода-34,3% - мех. примеси-59,6% - нефтепродукты-5,9% IV класс опасности	1 раз в год	Карта №3 полигона промышленных отходов	Автомашина, самосвал
Обязательные условия захоронения, обезвреживания или утилизации	Выход отходов в кг на тонну сырья или конечной продукции	Количество	Примечание
		тонн в год	тонн в сутки
6	7	8	9	10
1) Перемешивается с песком	0,0005	3,2		Суммарный выпуск отходов на 1 тонну нефти 0,0047 кг
2) Перемешивается с песком	0,0017	10
3) Перемешивается с песком	0,0025	15

Таблица 21

Сточные воды

Объект, установка (номер, наименование)	Наименование стока	Виды выпуска (напорный, безнапорный)	Количество сточных вод, м3/ч	Режим выдачи (непрерывный, периодический)
1	2	3	4	5
Выпуск в систему промышленной канализации
1. ЭЛОУ+АВТ-6	Промстоки (сброс воды с охлаждения сальников насосов, от аппаратного двора через дождеприемники и с емкостей Е-2; 4; 5; 6, 8/2; 9/1,2; 36, 51, 54, утечки от оборудования и насосов)	Безнапорный	42	постоянный
2. ЭЛОУ+АВТ-6	Стоки от санузла и питьевых фонтанчиков	Безнапорный	3,0	постоянный
3. ЭЛОУ+АВТ-6	Стоки блока ЭЛОУ	Напорный	50	постоянный
8.2.2 Система оборотного водоснабжения
1. ЭЛОУ+ АВТ-6	Вода от конденсаторов, холодильников, охлаждения уплотнений насосов	Напорный	4373	постоянный
Наименование системы, в которую ведётся выпуск (промливневая, хозфекальная, хим. загрязнённые стоки)	Состав и концентрация загрязняющих веществ, мг/дм3	Предельные нагрузки по отдельным видам загрязняющих веществ кг/ч	Предельные нагрузки в кг/смену (за 6 или 8 часов)	Приме- чание
6	7	8	9	10
8.2.1 Выпуск в систему промышленной канализации
1) Промливневая канализация К-34	Нефтепродукты-200, Сероводорода, сульфидов, гидросульфитов в пересчете на сероводород - 2, Фенолы летучие-2, рH-7-8 Отсутствие плавающей пленки	Нефтепродукты-8,4 Сероводород -0,084 Фенолы - 0,084	Нефтепродукты -50,4 Сероводород - 0,5 Фенолы - 0,5
2) Хозфекальная канализация, колодцы К-2, К-3	-	-	18
3) Лоток стоков ЭЛОУ и сернисто-щелочных стоков объекта 101 ц. 12 НПЗ	Нефтепродукты-200, Сероводорода, сульфидов, гидросульфитов в пересчете на сероводород -10, Фенолы летучие-10, PH-7ч8 Отсутствие плавающей пленки	Нефтепродукты-10, Сероводород-0,5, Фенолы-0,5	Нефтепродукты-60, Сероводород-3, Фенолы-3
Система оборотного водоснабжения
1) Горячая вода I системы, колодцы К-19, К-19б, К-22	Нефтепродукты-10 Отсутствие плавающей пленки	Нефтепродукты-218,6	Нефтепродукты- 1312

Таблица 22

Выбросы в атмосферу

Объект, здание сооружение (наименование, номер)	Наименование оборудования или системы, из которых непосредственно осуществляется выброс	Режим выброса (непрерыв-ный или периоди-ческий)	Нагрузка, м3/с	Состав загрязнений	Предельный валовый выброс, г/с	Техническая характеристика источника выброса, Н, м; Т,0С; N, шт.; W, м/с, значение поправочного коэф. для помещений "К" п.8.3.4
1	2	3	4	5	6	7
Выбросы технологических систем и "дыхания" резервуаров
1. ЭЛОУ+АВТ-6	Дренажная емкость Е-13 (свеча дыхания)	постоянный	0,021	Углеводороды C1-C5 - 107,38 Сероводород - 0,0095 Бензол - 0,0952, Толуол - 0,0428	Углеводороды C1-C5 - 2,255 Сероводород - 0,0002 Бензол - 0,002 Толуол - 0,0009	Н = 20 м, Д = 0,2 м Т = 70оС, 1 шт. W = 2,675 м/с
2. ЭЛОУ+АВТ-6	Дренажная емкость Е-14 (свеча дыхания)	постоянный	0,021	Углеводороды C1-C5 - 131,9048 Сероводород - 0,0476 Бензол - 0,3809 Толуол - 0,0952	Углеводороды C1-C5 - 2,77 Сероводород - 0,001 Бензол - 0,008 Толуол - 0,002	Н = 20 м, Д = 0,2 м Т = 60оС, 1 шт. W = 2,675 м/с
3. ЭЛОУ+АВТ-6	Барометрическая емкость Е-51	постоянный	0,006	Углеводороды C12-C19 - 4,0 Сероводород - 0,001	Углеводороды C12-C19 - 0,024 Сероводород- 0,6*10-5	Н = 25 м, W = 0,764 м/с, Т = 60оС, Д = 0,1 м, 1 шт.
4. ЭЛОУ+АВТ-6	Барометрическая емкость Е-54	постоянный	0,00012	Углеводороды C12-C19 - 17,5	Углеводороды C12-C19 - 0,0021	Н = 36,5 м, W = 0,061 м/с, Д = 0,05 м, Т = 50оС, 1 шт.
5. ЭЛОУ+АВТ-6	Сепараторы С-1/1,С-1/2, С-2	постоянный	0,055	Углеводороды C12-C19 - 50,0	Углеводороды C12-C19 - 2,750	Н = 37,3 м, Д = 0,1 м, 1 шт. Т = 50оС, W = 7,006 м/с
6. ЭЛОУ+АВТ-6	Свечи дыхания емкостей щелочи, поз.Е-11, поз.10/1,2	постоянный	0,0055	Натрия гидроокись (аэрозоль) -	Натрия гидроокись (аэрозоль) -	Н = 15, м, Д = 0,1 м, 1 шт. Т = 20оС,
Дымовые трубы
1. ЭЛОУ+АВТ-6	Дымовая труба технологических печей поз. П-1/1, П-1/2, П-1/3, П-1/4, П-2/1, П-2/2, П-3/1, П-3/2	постоянный	179,0	Углерода оксид- 10,61 Азота диоксид- 4.46 Азота оксид- 0.025 Метан- 0.71 Бенз(а)пирен- 3,91*10-7	Углерода оксид- 19,0 Азота диоксид- 8,0 Азота диоксид- 1,3 Метан- 1,271 Бенз(а)пирен- 0,00007	Н = 150 м Д = 4,8 м Т = до 200оС 1 шт. W = 9,897 м/с
Вентиляционные выбросы из систем местных отсосов
1. ЭЛОУ+АВТ-6	Помещение водяной насосной	постоянный	1,222	Углеводороды C1-C5 - 0,45	Углеводороды C1-C5 - 0,55	Н = 15,0 м, Д = 0,5 м, 1 шт. Т = 18оС, W = 6,227 м/с
2. ЭЛОУ+АВТ-6	Помещение водяной насосной	постоянный	0,833	Углеводороды C1-C5 - 0,45	Углеводороды C1-C5 - 0,375	Н = 7,0 м, Д = 0,5 м, 1 шт. Т = 20оС, 1 шт.W = 4,245 м/с
3. ЭЛОУ+АВТ-6	Помещение водяной насосной	постоянный	0,833	Углеводороды C1-C5 - 0,45	Углеводороды C1-C5 - 0,375	Н = 7,0 м, Д = 0,5 м, 1 шт. Т = 20оС, W = 4,245 м/с
Неорганизованные выбросы
1. ЭЛОУ+АВТ-6	Аппаратный двор	постоянный	--	Углеводороды C1-C5 - Сероводород-	Углеводороды C1-C5 - 52,828 Сероводород-0,037	Н = 20,0 м, Т = 11оС S = 76800 м2 , 1 шт

12.2 Безопасный метод удаления продуктов производства из технологических систем и отдельных видов оборудования:

-продувка змеевиков печей производится в колонны;

-нефтепродукты из колонн и емкостей откачиваются по схемам в соответствующие парки;

-газы из сепараторов выводятся на факел;

-продувка аппаратов инертными газами производится на свечу рассеивания.

12.3 Меры борьбы с загрязнениями окружающей среды

-строительство очистительных сооружений;

-комплексное использование и глубокая переработка сырья;

-создание и внедрение замкнутых систем водопользования, исключающих (или сводящих к минимуму ) потребление свежей воды и сброс сточных вод в водоемы;

-обеспечение высокого качества целевых продуктов, используемых в одном хозяйстве.



Заключение

В результате данного проекта был рассчитан материальный баланс установки АВТ, а также проведен расчет основного аппарата - предварительного эвапоратора К-5, который включает:

- тепловой баланс, расчет которого показал, что в колонну необходимо производить тепло горячей струей, количество которой составило 26219,95кг/ч;

- конструктивный расчет, в результате которого были определены диаметр и высота колонны, которые составили 2,6м и 33,53м. соответственно;

- прочностной расчет, который показал, что выбранный материал обечайки и днищ сталь ВМСт3сп+08Х13 выдержит давления, как при работе колонны, так и при ее гидравлическом испытании;

- расчет колонны на ветровую нагрузку, который показал, что колонна устойчива и условия прочности опоры выполняются.

Данную установку рекомендуется комбинировать с блоками ЭЛОУ и вторичной перегонки бензина, в результате чего она приобретет ряд преимуществ по сравнению с некомбинированными установками:

- уменьшается число индивидуальных установок, протяжность трубопроводов и число промежуточных резервуаров;

- более эффективно используются энергетические ресурсы самих процессов;

- значительно снижается расход электроэнергии, пара и воды на охлаждение, нагрев и перекачку промежуточных продуктов;

- более широко и эффективно используются современные средства контроля автоматизации;

- резко уменьшаются расход металла, площадь и обслуживающий персонал.

Также в данном проекте были предложены меры по защите окружающей среды от промышленных загрязнений.

Исходя из задания на проектирование, курсовой проект выполнен в полном объеме и предварительный эвапоратор К-5 для установки АВТ-6 спроектирован.



Список литературы

1. Сарданашвили А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа.- М.: Химия, 1987.-352с.

2. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов. - Уфа: Гилем, 2002.-672с.

3. Химия и технология топлив и масел.- РГУ Нефти и газа им.И.М. Губкина, №3 2004.-60с.

4. Повлов К.Ф., Романков П.Г. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. -Л.: Химия, 1987.-576с.

5. Криворот А.С. Конструкции и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности.- М.: Химия, 1999.-254с.

6. Регламент установки ЭЛОУ+АВТ-6 типа 11/4 Ангарского НПЗ

7. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа.- М.: Химия, 2000.-811с.



ПРИЛОЖЕНИЕ А

Принципиальная схема ректификационной установки

Рисунок А 1- Принципиальная схема ректификационной установки -1ёмкость для исходной смеси; 2, 9- насосы; 3- теплообменник-подогреватель; 4 - кипятильник; 5- ректификационная колонна; 6- дефлегматор; 7- холодильник дистиллята; 8- ёмкость для сбора дистиллята;



ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Принципиальная схема блока стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ - АВТ - 6

Рисунок Б 1- Принципиальная схема блока стабилизации и вторичной перегонки бензина установки ЭЛОУ - АВТ - 6

1 -- колонна стабилизации; 2--5 -- колонны вторичной перегонки;

I -- нестабильный бензин; II -- фракция С₅-62⁰С; III -- фракция 65-105⁰С; IV -- фракция 62--85⁰С; V -- фракция 85--105⁰C; VI-фракция 105-140⁰C, VII -- фракция 140-I80°С; VIII -- сжиженная фракция C₂ - C₄; IХ -- сухой газ (C₁ - C₂); Х -- водяной пар



ПРИЛОЖЕНИЕ В

Принципиальная схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти с блоком обезвоживания и обессоливания

Рисунок В 1- Принципиальная схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти с блоком обезвоживания и обессоливания-

1, 3 - теплообменники; 2 - электродегидратор; 4, 11 - нагревательные печи; 5 - атмосферная колонна; 6 - сепаратор; 7 - 10 - отпарные колонны; 12 - вакуумная колонна.

Размещено на Allbest.ru