Введение
На ОАО «Сургутнефтегаз» производят дорожный битум, дизельное топливо
и бензиновую фракцию. Все эти производства на сегодняшний день нашли своего
потребителя. Битум – нужен г. Сургуту и близлежащим городам для
строительства дорого. Дизельное топливо в основном предназначается для
транспортных нужд предприятия. Бензиновую фракцию используют для промывки
нефтяных скважин и нефтепроводов.
В последнее время возникли трудности с технологическими печами,
которые предназначаются для нагрева нефти и мазута. Печь претерпевали
серьезные аварии и в последнее время часто выходят из строя, прерывая
технологический процесс, что сказывается на объемах производимой продукции.
В связи с этим необходимо реконструировать трубчатые печи.
1 Как влияет сырье и технология на процесс и ассортимент продукции
Сырьем для рассматриваемого технологического процесса является нефть
Лянторского месторождения. Основными физико-химическими показателями для
нефтей являются:
. содержание хлористых солей (100 мг/дм3);
. плотность нефти (0,894 кг/м3 - тяжелая);
. содержание общей серы (0,99 % - сернистые);
. содержание базовых масел (15% - на нефть);
. содержание парафинистых углеводородов (2,4 %);
. индекс вязкости (79 – И2).
При повышении содержания хлористых солей повышается коррозия
аппаратуры, особенно в сочетании с сероводородом. Приходится производить
промывку водой для понижения содержания хлористых солей.
Сернистые соединения при перегонке достаточно хорошо переходят в
бензиновую фракцию, где в дальнейшем они мешают процессам риформинга,
поэтому приходится производить мероприятия по понижению содержания серы.
Плотность нефти влияет на выход тяжелых фракций, к примеру для
получения битума благоприятны тяжелые нефти, где выход мазута составляет
более 30 %.
Содержание базовых масел может определить направление использования
нефтей в области получения моторных масел.
Сыре используемое на ОАО «Сургутнефтегаз» удовлетворяет требованиям
для плучения дорожного битума.
2 Схема производства и узкие места
Нефть из трубопровода "Лянторское месторождение - ЦКПН" под давлением
3,0 - 4,0 кг/см2 поступает в сырьевую емкость Е-1, через
Из емкости Е-1 насосом Н-1 нефть подается в трубное пространство
теплообменника Т-1/3, где нагревается за счет тепла откачиваемых
дизельного топлива.
В приемный трубопровод из сети производственного водоснабжения
подается промывная вода, а также деэмульгатор. Расход воды на промывку
нефти регулируется клапаном регулятором расхода.
Предварительно нагретая нефть после теплообменника Т-1/3, поступает в
трубный пучек теплообменника Т-1/7. Нагретая до 90-120 (С за счет тепла
гудрона нефть из теплообменника Т-1/7 подается в междуэлектродное
пространство электродегидратора Э-1.
Электродегидратор Э-1 работает под давлением нефти, в случаях
снижения уровня нефти и образования "газовой подушки" срабатывает
блокировка, отключающая подачу напряжения на электроды дегидратора. В
зависимости от содержания воды в нефти и стойкости эмульсии напряжение на
электроды может подаваться 16, 5, 22 или 36 кВ. Насыщенная вода - "солевой
раствор" - с низа электродегидратора через клапан-регулятор уровня раздела
фаз "нефть-вода" выводится в емкость.
Обессоленная нефть выходит сверху электродегидратора Э-1 и
разделяется на два потока. Первый, меньший поток нефти, проходит
последовательно через трубное пространство теплообменника Т-1/5 и
нагревается за счет тепла циркуляционного орошения колонны К-3 до 130-160
(С. Второй поток нефти последовательно проходит через трубное пространство
теплообменников Т-1/9, где нагревается за счет тепла вакуумного газойля до
180-200 (С. .
После теплообменника Т-1/5, Т-1/9 оба потока обессоленной нефти
объединяются в общий поток нефти, который поступает в трубное пространство
теплообменника Т-1/1, где нагревается за счет тепла гудрона до 190-210 (С.
После теплообменников Т-1/1 нефть подается в нагревательные печи П-1,
П-3. Нагрев нефти в печах осуществляется в змеевиках камер конвекции
дымовыми газами и в камерах радиации за счет лучистого тепла при сжигании
топливного газа. В камере радиации печи П-1 размещен также змеевик для
нагрева мазута, а в камере конвекции печи П-3 расположен пароперегреватель
для получения водяного пара.
Нагретая в печах до 360-375 (С нефть объединяется в общий поток и
направляется на 4-ю тарелку атмосферной колонны К-3. Всего в колонне
имеется 23 клапанных тарелок, из них в укрепляющей части 19 и отгонной 4
тарелки.
Сверху колонны К-3 пары бензина, водяные пары и углеводородный газ с
температурой до 150 (С поступают в конденсаторы воздушного охлаждения и
доохлаждаются в водяном холодильнике Х-1 до температуры не выше 80 (С и в
виде газожидкостной смеси собираются в емкость Е-2.
В емкости Е-2 происходит разделение смеси на бензин, углеводородный
газ и воду. Углеводородный газ сверху емкости Е-2 выводится на дожиг в печи
П-2.
Вода с низа емкости Е-2 через клапан-регулятор уровня раздела фаз
"бензин-вода" сбрасывается в емкость промстоковю.
Часть бензиновой фракции из емкостей Е-2 насосом возвращается на 21-
ю тарелку колонны в качестве острого орошения.
С 13-й тарелки атмосферной колонны К-3 отбирается дизельное топливо,
которое насосом с температурой 180 (С подается в межтрубное пространство
теплообменников Т-1/3, где отдает тепло сырой нефти, доохлаждается до
температуры не выше 70 (С в водяном холодильнике Х-3 и направляется в
емкости хранения дизельного топлива Е-10.
Качество дизельного топлива обеспечивается циркуляционным орошением.
Циркуляционное орошение с 11-й тарелки колонны К-3 забирается насосом,
прокачивается через теплообменник Т-1/5, где отдает тепло первому потоку
обессоленной нефти и с температурой 135-145 (С возвращается в колонну на 12-
ю тарелку.
Для обеспечения требуемого качества мазута по содержанию фракции до
360 (С с тарелки "4а" атмосферной колонны К-3 выводится атмосферный
газойль, который поступает в отпарную колонну К-4 с температурой 285-295
(С.
С низа отпарной колонны атмосферный газойль насосом подается в
теплообменник Т-1/3, где отдает тепло сырой нефти, далее смесь
доохлаждается в водяном холодильнике Х-4 и с температурой не выше 90 (С
направляется в емкости хранения Е-12.
Мазут с низа атмосферной колонны К-3 с температурой 350 (С насосом
подается для нагрева в мазутный змеевик печи П-1.
Нагретый до 390-405 (С мазут из печи П-1 поступает на вторую тарелку
вакуумной колонны К-5. Вакуумная колонна оборудована 12-ю клапанными
тарелками, в том числе в отгонной части две тарелки. Сверху вакуумной
колонны газы разложения и пары углеводородов с температурой 190-200
(С поступает в водяной конденсатор КВ-1. Сконденсировавший нефтепродукт из
КВ-1 стекает в барометрическую емкость, а несконденсированные газы
отсасываются двухступенчатым пароэжекторным насосом.
Конденсат из промежуточных поверхностных конденсаторов
пароэжекторного насоса сливается в барометрическую емкость БЕ-1,а
несконденсированные газы выбрасываются в печи П-2 для дожига.
С 8-ой тарелки вакуумный газойль с температурой 280 (С отбирается
насосом и прокачивается через теплообменник Т-1/9 где отдает тепло второму
потоку обессоленной нефти. После Т-1/9 часть вакуумного газойля
температурой 160-170 (С возвращается через холодильник воздушного
охлаждения ВХК-4 на верхнюю тарелку колонны К-5 в качестве циркуляционного
орошения, а избыток газойля выводится в емкости и в последствии в обратный
нефтепровод.
Гудрон с температурой 360-400 (С с низа колонны К-5 насосом
прокачивается через теплообменник Т-1/1, где отдает тепло сырой нефти и с
температурой 150-180 (С направляется по "жесткой" схеме в окислительную
колонну К-1.
Часть гудрона после теплообменника Т-1/1 с температурой 240-255 (С
возвращается в низ вакуумной колонны для снижения температуры.
Окислительная колонна К-1 представляет собой пустотелый вертикальный
аппарат. Вход гудрона в колонну осуществляется ниже рабочего уровня битума
в колонне. После указанного клапана-регулятора смонтирован клапан-
отсекатель прекращающий подачу воздуха в колонну при срабатывании
блокировки по одному из параметров: повышение содержания свободного
кислорода в газах окисления более 4%, повышение температуры битума внизу
колонны выше 275 (С, понижение уровня в колонне ниже 10%.
Газы окисления сверху окислительной колонны К-1 выводятся в
газосепаратор ГС-1, где происходит отделение газовой фазы от жидкости. Из
сепаратора ГС-1 газы окисления поступают на дожиг в печи П-2, а жидкая фаза
-"черный соляр", в ГС-1 выводится в дренажную емкость Е-13.
Битум с низа колонны К-1 с температурой до 260 (С насосом
откачивается в емкости готового битума Е-15.
Дорожный битум из емкостей Е-15 отгружается потребителю наливом в
автоцистерны.
Бензин из емкостей Е-11 насосами подается на наливную эстакаду для
налива в автоцистерны. Дизельное топливо подается к наливным стоякам, через
счетчики.
3 Рассказ по чертежам. Экология
Произведен расчет вертикально трубчатой печи беспламенного горения с
излучающими стенками топки.
Выбран тип панельных горелок ГБП2а-60 производительность 60000
ккал/час.
4 Экономика
Экономический эффект проекта достигается за счет:
. сокращение затрат на топливо;
. сокращение штрафов за выбросы.
5 Вопросы рецензента
1. Указывается центр тяжести проекта и заключается в том, что в место 2-х физически и морально устаревших трубчатых печей сооружается новая современная трубчатая печь, которая позволяет:
. повысить теплотехнические показатели процесса;
. снизить расход топлива за счет установки более совершенных горелок и конструкции печи;
. снизит температуру пламени и дымовых газов, в результате чего сокращение выбросов NO2 и других веществ.
Кроме того оптимальный нагрев позволяет оптимизировать работу
колонны. Ассортимент продукции не меняется, но улучшается качество битума. 2. Я не могу не согласится с мнением рецензента на стр. 123 и 125 приведена калькуляции себестоимости и сделаны выводы о экономическом эффекте проекта. 3. На стр. 124 расчитана экономия средств на штрафах и сокращение затрат на топливный газ.