Расчет потребной мощности для установки рекуперации углеводородных паров

Нефтетехнологический факультет

Кафедра «Трубопроводный транспорт»

ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПРОЕКТ

Рекуперация паров в РП.

АВТОРы: Студент 3-НТФ-3 Коротченков А.В. Студент 3-НТФ-3 Светличный Н.Е. РУКОВОДИТЕЛЬ: Землеруб Л.Е.

Самара, 2020

Аннотация представляемой научной работы

В обзорной части данной работы рассмотрена проблема потерь и загрязнения окружающей среды испарениями нефтепродуктов в процессе их приема, хранения и отпуска на примере резервуарного парка. В качестве метода решения данной проблемы предлагается использование системы рекуперации паров нефтепродуктов в резервуарном парке

Оглавление

Введение. 4

1 Система рекуперации паров в РП.. 5

1.1 Технологии сокращения потерь ЛФУ.. 5

1.2 Рекуперация ЛФУ.. 5

1.3 Варианты технологии регенерации. 5

1.3.1 Компрессионный способ. 5

1.3.2 Адсорбционный способ. 5

1.3.3 Абсорбционный способ. 6

1.3.4 Мембранные технологии. 6

2 Расчёты.. 7

2.1 Расчет потребной мощности для установки рекуперации углеводородных паров. 7

2.2 Расчет потерь нефти от малого «дыхания». 7

2.3 Расчет потерь нефти от большого «дыхания». 11

Заключение. 13

Перечень использованной литературы.. 14

Приложение ПРОЕКТНОЕ ЗАДАНИЕ.. 15

Введение

Ежегодно по различным оценкам в атмосферу планеты выбрасывается от 50 до 100 млн. т. углеводородов. С момента добычи до непосредственного использования нефтепродукты подвергаются более чем 20 перевалкам, при этом 75 % потерь происходит от испарений во время и только 25 % — от аварий и утечек. Удельные потери углеводородов при заполнении и опорожнении резервуаров во время "дыханий» за счет их испарения на резервуарных парках составляют 1,1...1,5 кг на 1 т продукта. Выбросы ПВС наносят вред экологии, а также теряются легкие фракции углеводородов. Высокая концентрация углеводородов в воздухе отрицательно влияет на здоровье людей. Все мероприятия, направленные на сокращение потерь нефтепродуктов от испарения, могут быть разделены на две группы:

1) непосредственно уменьшающие объемы потерь от испарения;

2) уменьшающие концентрацию углеводородов в испарениях.

При анализе всех представленных мероприятий было выявлено, что наиболее полное сокращение потерь от испарения (до 99,8%) обеспечивает комбинированный метод, который включает мероприятия обоих типов.

Система рекуперации паров в РП

Технологии сокращения потерь ЛФУ

1) Резервуары с понтоном / плавающей крышей – сокращение потерь на 80 – 90%

2) Газовая обвязка резервуаров – сокращение потерь на 80 – 90%

3) Газоуравнительная система с регенерацией паров ЛФУ - представляет собой расширенную замкнутую систему газовой обвязки резервуаров и газосборника с подключением к ней дополнительных систем регенерации паров продукта.

Рекуперация ЛФУ

При заполнении резервуаров или транспортных цистерн нефтепродуктом пары ЛФУ через газоуравнительнуюсистему поступают в газгольдер. После ЛФУ поступает в систему регенерации паров, где происходит ее конденсация. Регенерированный продукт по трубопроводу возвращается в резервуары.

Варианты технологии регенерации.

Для улавливания и регенерации паров нефтепродуктов, выделяющихся из резервуаров, применяются установки различного типа. Несмотря на разнообразие предлагаемых установок, можно выделить основные способы (технологии), реализованные в установках улавливания и рекуперации паров нефтепродуктов:

- компрессионный (сжатие паров углеводородов до конденсации паров);

- адсорбционный (поглощение углеводородов из паровоздушной смеси твердыми адсорбентами с последующей десорбцией);

- криогенный (охлаждение паровоздушной смеси без изменения давления до конденсации углеводородов в жидкую фазу);

- абсорбционный (поглощение углеводородов из паровоздушной смеси жидкими абсорбентами);

- мембранные технологии;

- комбинированный (различное сочетание конденсационного, абсорбционного способов).

1.3.1 Компрессионный способ осуществляют созданием повышенного давления с помощью компрессоров или жидкостных эжекторов. Компрессор предусматривает сжатие смеси до давления 0,7-5 МПа (от 7 до 50 атм.) при этом конденсируется 50-99% углеводородов, содержащихся в смеси. Преимущества: не требуется абсорбентов и адсорбентов, позволяет осуществлять сбор и транспортирование газа. Недостатки: высокие энергетические затраты на сжатие; высокая степень конденсации достигается при очень больших давлениях сжатия;

1.3.2 Адсорбционный способ основан на поглощении газов твердыми поглотителями (адсорбентами), например, активированным углем. Преимущества: высокая степень очистки; способность обрабатывать малонасыщенные пары. Недостатки: высокая стоимость оборудования, высокое энергопотребление.

Криогенный способ может быть реализован путем охлаждения ПВС до температуры конденсации без увеличения давления. Преимущества: в оборудовании нет механических движущихся частей; низкая степень взрывопожароопасности; Недостатки: возможно вымораживание влаги на теплообменной поверхности и замерзание её в «мёртвых» зонах;

1.3.3 Абсорбционный способ основан на процессе поглощения газа жидким поглотителем (абсорбентом). Преимущества: высокая степень улавливания. Недостатки: Большая металлоемкость и габариты

1.3.4 Мембранные технологии - Проблема выбора мембран требуемой селективности и проницаемости, ресурса работы, создания повышенных давлений перед мембраной (без возникновения взрывоопасных ситуаций), повышенными энергетическими затратами на осуществление процесса и необходимости введения предварительных фильтрационных, абсорбционных или компрессионных контуров для утилизации выделенных (газообразных) углеводородов делают широкое применение мембранных технологий в настоящее время проблематичным.

Расчёты

Расчет потребной мощности для установки рекуперации углеводородных паров

В качестве примера была рассмотрен резервуарный парко НК НПЗ, состоящий из 8 резервуаров объемом 5000 м³. Производительность 1800 м³/ч, число циклов – 350 в год. Географическая широта объекта ψ = 53⁰06′.

Эксплуатационные параметры резервуаров:

1. Резервуар вертикальный стальной цилиндрический объёмом 5000 м³ для хранения нефти.

2. Род хранимого продукта –дизельное топливо (ДТ).

3. Температура начала кипения Т_нк = 459 К

4. Высота резервуара H=11,85 м, диаметр D=22,79 м

5. Площадь зеркала F_н = 407,7 м²

6. Геометрический объем резервуара V=4831,4 м³

7. Высота кровли H_k = 1,5м

8. Максимально-допустимый уровень взливаH_max = 10,5 м.

9. Средняя температура воздуха за сентябрь 2014 г. Т_ср=286 К, максимальная T_max=295 К, минимальная Т_min=277 К.

10. Уставка клапана вакуума Р_кв=200 Па, клапана давления Р_кд=2000 Па.

11. Атмосферное давление Р_а= 101320 Па

12. Давление насыщенных паров ДТ по Рейду Р_R = 1500 Па.

13. Облачность (14 сентября 2017 г.) 50% (К₀ = 0,8)

14. Коэффициент прозрачности атмосферы γ=0,75.

Физические свойства хранимого продукта:

1. Плотность ρ=845 кг/м³.

2. Вязкость υ = 2,19×10-6 м²/с.

3. Давление насыщенных паров 25×103 Па

4. Средняя температура воздуха в сентябре 2017 г. 286 К.

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 179; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!