Установка газофракционная

|6-1 |Дифманометр |ДМПК-100А |1 |

| |мембранный | | |

| |пневматический | | |

| |Пределы измерения | | |

| |давления воздуха от | | |

| |0,02 до 0,1 мПа | | |

|4-2 |Показывающий |ЭКМ-19 |1 |

| |сигнализирующий | | |

| |прибор рабочее | | |

| |напряжение 220 В | | |

| |Класс точности 1,5 | | |

|8-2 |Рефрактометр Датчик |Д2РП-Д |1 |

| |взрывозащищенного | | |

| |исполнения и блок | | |

| |питания. | | |

| |Пределы измерения | | |

| |1,2-1,8 | | |

Производственный процесс газофракционирования автоматизирован.

Управление процессом осуществляется со щита КИП. Все вторичные приборы

вынесены на щит в операторную. Основные параметры : давление ,

температура , расход и уровни регулируются автоматический.

8. Охрана труда.

Основная опасность промышленных объектов нефтепереработки представляет

аварийная загазованность , пожары и взрывы. Многие из продуктов

взрывопожароопасные или токсичные. Ежегодно в мире на

нефтеперерабатывающих предприятиях происходит до 1,5 тысяч аварий , 4%

которых уносят значительное количество человечиских жизней. Аварийность

имеет тенденцию к росту. Совершенствование технологических процессов и

оборудования является важным фактором повышения уровня безопасности

производства.

Характеристика производственных помещений по взрывоопасности.

Операторная . категория пожарной опасности Д. Класс по ПУЭ – не

взрывоопасна.

Насосная . Категория А. Класс по ПУЭ – В –1а.

Территория установки . Категория А . Класс по ПУЭ-В-1г.

Характеристика вредных веществ.

1. Окись углерода (СО). Бесцветный , ядовитый ,

огневзрывоопасный газ , без вкуса , с очень слабым запахом.

Горит синеватым пламенем. ПДК-20мг/м3. Пределы

взрывоопасности 13-75% об. Основные симптомы : потеря

сознания , отдышка , удушье.

2. Сероводород – Н2S. Бесцветный газ с запахом тухлых яиц.

Общий характер действия на организм : сильный нервный яд ,

вызывающий смерть от остановки дыхания , на дыхательные

пути действует раздражающе. ПДК – 10 мг/м3. Пределы

взрывоопасности 4,3-45,5 % . Индивидуальные защитные

средства – фильтрующий противогаз марки «В».

3. Жирный газ. Агрегатное состояние при нормальных условиях –

газообразное. Плотность паров по воздуху – 1,98.

4. Бензины . Класс опасности 4. Общий характер деиствия на

организм – как наркотик. Крекинг = бензин токсичнее

бензинов прямой гонки. При концентраций любого бензина

35000-40000 мг/л опасны для жизни даже при вдыхании 5-10

минут. ПДК-100 мг/м3 . Придел взрываемости 0,87-8,75 % .При

работе с бензином применяется противогаз марки «А».

Мероприятия при охране труда. Начальник цеха производит ежедневно

проверку в подразделениях цеха , состояние охраны и условия труда

организация рабочих мест , исправность оборудования , правильность ведения

технологического процесса и операций.

Начальник установки производит ежедневно проверку рабочих мест

оборудования , приборов , средств коллективной и индивидуальной

безопасности , работоспособность сигнализаций и блокировок.

9. Охрана окружающей среды.

Социальное значение.

В середине нашего столетия резко обострилась проблемы связанные с

химическим загрязнением биосфера , нередко приводящие к острым токсично-

экологическим ситуациям. Основными источниками загрязнения атмосферы

являются резервуары и сами нефтепродукты. Укрепление установок существенно

сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

Отходы и выбросы.

1. Отработанный раствор щелочи. Образуется постоянно. Отработанный

раствор щелочи перерабатывается на установки СЩС. Количество 300

т/год.

2. Отработанные масла. Отработанные масла отводятся на установку

регенераций масел. Сточные воды с охлаждающих насосов направляются

на биологическую отчистку УВК и ОСВ. Место сброса в промышленную

канализацию после локальной отчистки.

Мероприятия по охране окружающие среды.

Мероприятия по сокращению выбросов при режиме 1 :

1. Усилить контроль за точным соблюдением технического режима

согласно технологическому регламента.

2. Запретить работу оборудования на форсированном режиме.

3. Усилить контроль за работой технологического оборудования ,

запорной арматуры , приборов КИП и А.

4. Прекратить продувку , пропарку , чистку оборудования и ремонтные

работы , связные с повышенным выделение вредных веществ атмосферу.

Выбросы всего по цеху с мероприятиями 130,205 г/сек..

2 Расчетная часть.

1. Расчет основного аппарата - колонна стабилизации.

Назначение : Колона стабилизации предназначена для стабилизации

бензина и отделение фракции С5 и ниже.

Цель расчета : Определение основных размеров колонны , материальных

потоков и затрат тепла.

Исходные данные :

Производительность по бензину 250 т.т/год , по газу 89 т.т/год число

дней n=336.

[pic]

Рисунок 1 – колона стабилизации.

1. Материальный баланс установки ГФУ-1.

Таблица 5 – Материальный баланс установки ГФУ-1.

|Наименование |Выход в %|Выход продуктов |

|продуктов | | |

| | |т.т/год |т/сут |Кг/ч |Кг/с |

|Взято: | | | | | |

|К-т бензина кк |73,7% |250 |744 |31000 |8,6 |

|Газ жирный кк |26,3% |89 |264 |11000 |3,0 |

|Итого |100% |339 |1008 |42000 |11,6 |

|Получено: | | | | | |

|К-т бензина ст.|75,1 |254,5 |757 |31541 |8,7 |

| |13,2 |44,7 |133 |5541,5 |1,5 |

|Рефлюкс |8,94 |30,3 |90,3 |3762,5 |1,2 |

|Газ сухой |1,9 |6,6 |19,2 |800,5 |0,2 |

|Сероводород | | | | | |

| |0,86 |2,9 |8,5 |354,5 |0,09 |

|Потери | | | | | |

|Итого |100% |339 |1008 |42000 |11,6 |

Таблица 6 – Материальный баланс колонны стабилизации.

|Наименование |Выход в % |Выход продуктов |

|продуктов | | |

| | |Кг/ч |Кг/с |

|Поступило: | | | |

|К-т бензина кк |100% |38250 |10,6 |

|Итого |100% |38250 |10,6 |

|Получено: | | | |

|Рефлюкс |44,7% |17083 |4,7 |

|К-т бензина ст. |56,3% |21167 |5,9 |

|Итого |100% |38250 |10,6 |

2. Расчет температурного режима колонны.

1. Расчет температуры ввода сырья.

Таблица 7 – Расчет температура ввода сырья.

|Продукт |Хi |Мi |tкип|Рi |[pic] |[pic] |Х0*П |Рi-П |

| |Мас. |Мол. | | | |мольная | | |

| |доля |мас. |ср. | | |доля | | |

| | | |оС | | | | | |

|Бензин | | | | | | | | |

|35-800 |0,2 |80(С6) |57 |7*101 |25 |0,269 |322,8 |-500 |

|80-1300 |0,35 |102(С8) |105 |5*101 |34,3 |0,369 |442,8 |-700 |

|130-1950|0,45 |134(С10)|162 |7*101 |33,5 |0,362 |434,4 |-500 |

|Итого |1,0 | | | |[pic] |1,000 | | |

Продолжение таблицы 7.

|е(Рi-П) |е(Рi-П)+П |[pic] |[pic] |Уi*Mi |

| | | | | |

|-100 |1100 |0,2 |0,35 |28 |

|-140 |1060 |0,4 |0,45 |40,8 |

|-100 |1100 |0,4 |0,35 |53,6 |

| | |1,0 | |Му=122,4 |

Tвхода=160 оС , П=1200 Кпа , е=0,2

2. Определяем температуру верха колонны.

Таблица 8 – Температура верха колонны.

|Компонент |Температура |Уi |Рi , КПа |Кi |Уi /Кi |

| |верха | | | | |

|Рефлюкс | | | | | |

|С3 |100 |0,4 |5*103 |1,6 |0,4 |

|С4 | |0,5 |2*103 |1,6 |0,31 |

|С5 | |0,1 |7*102 |0,5 |0,2 |

|Итого | | | | |0,91 |

3. Определяем температуру низа колонны.

Таблица 9 – температура низа колонны.

|Компонент |Температура |Хi |Рi |Кi |Кi *Хi |

| |верха | | | | |

|Бензин ст. | | | | | |

|40-1000 (С6) | |0,2 |2*103 |1,6 |0,3 |

|100-1500 (С8)|190 |0,3 |5*102 |0,4 |0,1 |

| | |0,5 |2*102 |1,2 |0,5 |

|150-1950 | | | | | |

|(С10) | | | | | |

|Итого | | | | |0,9 |

1. Определяем флегмовое число. Rопт=3 (Рудин М.Г. с.248)

2. Определение теплового баланса колоны. Учитывая всё тепло входящее

в колону и выходящее из неё.

[pic]

(1)

1. Тепло вводимое в колону сырьём нагретым до температуры.

[pic] кДж/ч

(2)

где Gc – количество сырья

Jt – энтальпия сырья

[pic] (3)

[pic]

(4)

где М0 – средняя молекулярная масса сырья

[pic]

[pic]

[pic][pic] кДж/кг (5)

[pic]

(6)

[pic]

[pic]

[pic] (7)

[pic]

(8)

[pic]

2. Тепло вводимое в колону с горячей струе или с водяным паром

. Обозначим Qвп , Qг.с..

[pic]

(9)

Qг.с. рассчитывают по пункту 4.7. как итог расчета теплового

баланса.

3. Тепло выносимое из колоны с паром ректификата (дистиллята)

при tв .

[pic] кДж/ч

(10)

D=17083 – количество дистиллята по материальному балансу колонны.

[pic]=542,08 кДж/кг

[pic] кДж/ч

4. Тепло выводимое из колоны с жидким остатком.

[pic] кДж/кг

(11)

[pic] кДж/кг

[pic]

[pic] кДж/кг

[pic] кДж/ч

5. Тепло выдаваемое из колонны с острым орошением

[pic] кДж/ч

(12)

где L – количество флегмы стекающее с тарелок с верхней части

колоны , определяется по формуле

[pic] кг/ч

(13)

где Rопт – флегмовое число

D – количество дистиллята

L=3*17083=51249 кг/ч

[pic] кДж/кг

[pic] =700С

[pic]

[pic] кДж/кг

[pic] кДж/ч

4.6. [pic] кДж/ч (14)

[pic] кДж/ч

7. Представляем полученные данные в равенство

[pic] получаем

[pic]

[pic] (15)

где 1,02/1,03 – это коэффициент учитывающий потери тепла в

окружающую среду , который составляет 2(3 % от [pic]

[pic] кДж/ч

[pic]

8. Рассчитываем количество горячей струи.

[pic] кг/ч

(16)

где tГ.С. – принимаем на 40-50 0С выше температуры куба колонны

tГ.С.=2300С

[pic]

[pic] кДж/кг

[pic] кг/ч

5. Определение внутренних материальных потоков.

5.1. Количество паров верхней концентрационной части колоны.

[pic]

(17)

[pic] кг/ч

5.2. Количество паров в отгонной части колонны.

[pic]

(18)

где (R – теплота испарения остатка.

[pic]

[pic] кг/ч

6. Диаметр колонны определяется в зависимости от максимального

расхода паров и допустимой скорости движения паров в свободном

сечении колонны.

6.1. Рассчитываем объем паров проходящих в течении 1 –го часа

верхней части колонны.

[pic] м3/ч

[pic] м3/ч

6.2. Линейная допустимая скорость паров в колонне.

Ud=0,2 м/с

6.3. Диаметр колонны в метрах определяем по формуле

[pic] м

(20)

[pic] м

6.4. Примем диаметр равный

D=1,8 м

7. Число тарелок =30

8. Высота тарелок h=0,610 м

[pic]

(21)

где h1 – высота верхнего днища

[pic] м

h2 – высота тарельчатой части колонны.

[pic] м (22)

h3 – высота от нижней части тарелки до уровня жидкости

h3=1 м

h4 – высота кубовой части колонны.

[pic]

(23)

где [pic] м3

[pic] (24)

[pic] м

h5 - опорная обечайка

h5=4 м

H=h1+h2+h3+h4+h5=0,9+17.6+1+2.6+4=26.1 м

Колонна стабилизации КЛ 21 (2) имеет температуру верха 1000С , низа

1900С . Массовая доля отгона сырья на входе в колонну [pic]=0,2.

Диаметр колоны равен 1,8 м . Высота колонны 26,1 м , что соответствует

размерам колонны на установке ГФУ-1 цеха №10.

2. Расчет аппарата – холодильник.

Назначение : Холодильник предназначен для охлаждения нефтепродукта .

Цель расчета : определить основные размеры.

Исходные данные :

Gб=21167 кг/ч

t1=1400C

t2=400C

t3=200C

t4=400C

[pic]

Рисунок 2 – Холодильник.

1. Тепловая нагрузка.

[pic]

(26)

[pic]

[pic]

[pic]

[pic] кДж/кг

[pic] кДж/кг

[pic]

[pic]

[pic]

2. Средняя разность температур

[pic] 0С

(27)

[pic]

[pic]

[pic] 0С

3. Примем коэффициент теплопередачи

К=175 Вт/м2с (Адельсон С.В. с.160)

4. Поверхность теплообмена

[pic] м2

(28)

[pic] м2

5. Расход воды.

[pic]

[pic] кг/ч

(29)

[pic] кг/ч

Вывод : Принимаем кожухотрубчатый холодильник с плавающей головкой по

ГОСТ 14246-79 . Диаметр кожуха 1400мм , диаметр труб 20 мм , число ходов

по трубам 4 , поверхность теплообмена 1040 м2 , длина труб 9000 мм.

3. Расчет аппарата - отстойник .

Название аппарата: отстойник

предназначен для отстаивания рефлюкса от газа (С1-С2)

Цель расчета: определить основные размеры аппарата.

Исходные данные: температура 400С , давление 1,2 Мпа

Поступает 68332 кг/ч

С3 – 606 кг/ч – газ

С2 – 200 кг/ч – газ

С4 – 16240 кг/ч – газ

С4 – 14500 кг/ч – жидкость (=578 кг/м3

С5 – 36786 кг/ч – жидкость (=626 кг/м3

Скорость газа в свободном сечении аппарата (=0,15 м/с

[pic]

Рисунок 3 – Отстойник Е 34.

1. Объем газа С3 .

[pic] М3/ч

(30)

[pic] м3/ч

2. Секундный объем газа С3 .

[pic] м3/с

(31)

[pic] м3/с

3. Объем газа С2 .

[pic] м3/ч

4. Секундный объем газа С2 .

[pic] м3/с

5. Объем газа С4 .

[pic] м3/ч

6. Секундный объем газа С4 .

[pic] м3/с

7. Секундный объем жидкости С4 .

[pic] м3/с (32)

8. Секундный объем жидкости С5 .

[pic] м3/с

9. Общий объем смеси .

[pic] м3/с (33)

[pic] м3/с

10. Сечение аппарата.

[pic] м2

(34)

[pic] м2

11. Диаметр аппарата.

[pic] м

(35)

[pic] м

Вывод : принимаем аппарат диаметром D=1 м.

3 Экономическая часть.

Цель расчета : Рассчитать технико – экономические показатели установки

ГФУ-1.

3.1 Обоснование годовой производственной мощности.

[pic]

(36)

где М – мощность технологической установки

П – производительность оборудования

Тэфф – эффективный фонд

М=777*336=261234 т

Выход целевого продукта

Мцел=М*Квых

(37)

Мцел=261234*0,751=196186 т

[pic]

Тр=Тк-Тэфф=365-336=29 дней.

3.2 Расчет производственной программы.

Производственная программа установки рассчитывается на основе

производственной мощности установки и исходных данных об отборе основной и

попутной продукций.

Таблица 10 – Производственная программа.

|Вид сырья , продукций |% отбора |Годовой объем |

| | |тонн |

|Взято: | | |

|К-т бензин кк |66,8 |174582 |

|Газ жирный кк |33,2 |86652 |

|Всего |100 % |261234 |

|Получено : | | |

|Калькулируемая продукция | | |

|К-т бензин ст. |75,1 % |196186 |

|Итого : |75,1 % |196186 |

|Не калькулируемая продукция | | |

|Рефлюкс |13,2 |34482 |

|Сероводород |1,9 |4963 |

|Газ сухой |8,94 |23354 |

|Итого : |24,04 |62799 |

|Потери |0,86 |2249 |

|Всего |100 % |261234 |

3.3 Организация производства.

Расчет планового баланса рабочего времени одного рабочего.

Для определения численности рабочих необходимо рассчитать количество

дней и часов работы , подлежащий отработке в год одним рабочим эффективный

фонд рабочего времени.

Расчет планового баланса рабочего времени ведется с учетом средней

продолжительности отпуска , невыходов по болезни , невыходов в связи с

выполнением государственных и общественных обязанностей , внутрисменных

потерь времени , режимов работы установки. Для непрерывного производства

наиболее распространен четырех бригадный , трехсменный график работы (8

часов) , а также пяти бригадный , трехсменный график работы (8/6 часов).

Расчет планового баланса рабочего времени одного рабочего ведется по

форме таблицы.

Таблица 11 – Плановый баланс рабочего времени одного рабочего.

|Показатели |Периодичность |Непрерывное произв. |

| |производства |при 5-ти бригадном |

| |при 7 часовом |граф. |

Страницы: 1, 2, 3