Развитие нефтеперерабатывающей промышленности в СССР. 21 страница

освобождают от нефтепродуктов, на трубопроводах устанавливают заглушки, аппараты и трубопроводы продувают водяным паром (пропаривают) и инертным газом. Из подготовленных аппаратов берут пробу воздуха, чтобы убедиться в отсутствии газов. При удовлетворительном анализе отглушают дренажные линии и оформляют документацию на проведение в аппаратах огневых или ремонтных работ.

Пуск установки. Ввод установки в эксплуатацию состоит из следующих этапов: опрессовки аппаратов, холодной и горячей цир­куляции, вывода установки на режим. Первоначально на уста­новку принимают воздух для контрольно-измерительных приборов, воду, пар и электроэнергию. Затем проводят промывку и гидрав­лическое испытание на прочность (опрессовку) аппаратов водой. В зимнее время опрессовку осуществляют сырой нефтью или низ-козастывающими нефтепродуктами. После опрессовки на установ­ку принимают жидкое топливо, реагенты и нефть.

Холодная циркуляция необходима для окончательного вы­явления неисправностей, регулирования работы насосов и от­ладки приборов контроля и автоматики. При холодной цирку­ляции нефть сырьевым насосом прокачивается через основную аппаратуру и возвращается во всасывающую линию сырьевого насоса.

Горячая циркуляция предназначена для плавного прогрева ап­паратуры и оборудования, удаления из системы воды; ее проводят по схеме холодной циркуляции. Сначала продувают паром топоч­ные камеры печей, затем разжигают печи, постепенно поднимая температуру на выходе из П-1 и в колоннах. После достижения на верху колонн температуры 85—100°С начинается испарение воды из системы. Сигналом об окончании выпарки воды является резкое повышение температуры верха колонн. При повышении температуры верха К-1 и К-2 до 120—130 °С на верх этих колонн подают орошение и включают системы автоматического регули­рования температуры верха.

Регулируя расход орошения, устанавливают заданную темпе­ратуру верха колонн, после чего налаживают работу систем цир­кулирующих орошений. Когда температура низа К-1 и К-2 достиг­нет соответственно 200 и 300°С, на установку подают свежее сырье, открывают задвижки между атмосферной и отпарными колон­нами.

По мере появления уровня жидкости в отпарных колоннах включают насосы откачки. Однако керосиновые и дизельные фракции не сразу выводят в товарные резервуары, а первона­чально сбрасывают в сырье установки. Так поступают до тех пор, пока не будет получено подтверждение из лаборатории, что эти фракции по качеству соответствуют нормам.

Мощные комбинированные установки первичной переработки нефти пускают в эксплуатацию поблочно: сначала проводят пуск блока атмосферной перегонки, затем блоков стабилизации и вто­ричной перегонки, вакуумного блока.

159

§ 31. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

В результате нарушений технологического режима, несоблюде­ния правил безопасности при эксплуатации нефтеперерабатываю­щих производств происходят аварии, несчастные случаи, у рабо­тающих развиваются профессиональные заболевания.

Источники опасности при переработке нефти и газа. Аварии и несчастные случаи вызываются следующими причинами.

1. Нефть и все нефтепродукты являются горючими веществами и, кроме того, при определенной температуре способны самовос­пламеняться. При первичной переработке и в некоторых других процессах нефтепродукты нагреваются до температур, близких и даже превышающих температуру самовоспламенения. В то же время на установках имеются источники открытого огня — труб­чатые печи.

2. В технологических процессах переработки нефти и газа уча­ствует большое количество продуктов, пары которых могут со­здавать с воздухом взрывоопасные смеси. Такие смеси образуются в закрытых помещениях, каналах, внутри аппаратов. При нали­чии импульса воспламенения, например искры, смеси взрываются. Источниками импульса воспламенения могут быть искры от неис­правного или неприспособленного для работы во взрывоопасных помещениях электрооборудования, открытый огонь, возникающий при соприкосновении пожароопасной среды с нагретыми поверх­ностями и т. п. Взрывь! и пожары могут вызываться так называе­мым статическим электричеством, которое возникает при трении друг о друга двух диэлектриков или диэлектриков об металл. На НПЗ статическое электричество можег появиться при перекачке нефти по трубопроводам и резиновым шлангам, переливании неф­тепродуктов из сосуда в сосуд, транспортировании сыпучих про­дуктов по транспортерам и т. д. Источником воспламенения также являются разряды атмосферного электричества — молнии.

3. Существует возможность разрыва аппаратов и трубопрово­дов из-за внезапного повышения в них давления.

4. Нефть, нефтепродукты и большинство реагентов, применяе­мых на НПЗ, относятся к числу вредных веществ, обладающих токсическими свойствами.

5. На технологических установках имеется большое число электродвигателей, осветительных приборов и других электриче­ских устройств. При неправильном обращении с электрическим током возможны электрические удары, когда током поражается весь организм, и электротравмы, результатом которых являются местные поражения тела — ожоги.

6. На НПЗ имеются аппараты большой высоты, механизмы с быстро движущимися частями (муфты сцепления центробежных насосов, лопасти вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения и др.), и поэтому возможны травмы обслуживающего персонала из-за неумелого обращения с оборудованием и приспособлениями или их неисправности.

160

Основные меры борьбы с опасностями.Для предотвращения аварий и несчастных случаев на установках переработки нефти необходимо обеспечить безусловное выполнение всеми работаю­щими норм и правил техники безопасности. Все поступающие на работу обязательно проходят инструктаж по технике безопасно­сти, пожарной и газобезопасности, изучают существующие ин­струкции. Особое внимание при эксплуатации установок должно быть обращено на герметизацию аппаратов и трубопроводов, конт­роль за исправным состоянием приборов автоматического регули­рования.

При проектировании и эксплуатации заводов предусматривают следующие мероприятия по технике безопасности и охране труда.

1. Для исключения переброски огня в случае пожара с одного объекта на другой между производствами выдерживают проти­вопожарные разрывы. Технологические установки и объекты об­щезаводского хозяйства оборудуют стационарными и передвижны­ми средствами пожаротушения.

2. В помещениях, где возможно возникновение взрыво- или токсически опасных концентраций продуктов устанавливают спе­циальные приборы, которые сигнализируют о том, что концентра­ция взрывоопасных или токсических веществ приближается к максимально допустимому значению.

3. Все аппараты, работающие под давлением выше 0,07 МПа, снабжают предохранительными клапанами, которые открываются при опасном превышении давления в аппарате и сбрасывают из­быточное количество газа или жидкости.

4: Для обеспечения безопасной работы предусматривают ряд специальных мероприятий: например, насосы, перекачивающие нефтепродукты, устанавливают на открытом воздухе, что позво­ляет отказаться от сооружения специальных зданий — насосных, которые ранее были основным очагом возникновения взрывов и пожаров.

5. Чтобы предотвратить несчастные случаи во время ремонта, проектами установок предусматриваются стационарные и пере­движные механизмы: кран-балки для ремонта насосов, кран-уко­сины на колонных аппаратах, экстракторы для выемки трубных пучков из теплообменников.

Предупреждение и ликвидация аварий.Аварии на установках являются в первую очередь результатом нарушения технологиче­ского режима, правил эксплуатации установок, правил и норм пожарной безопасности при работе с огне- и взрывоопасными ве­ществами. Причиной аварии бывает также прекращение подачи на установку сырья, пара, топлива, воды, электроэнергии.

При прекращении подачи сырья установку следует перевести на горячую циркуляцию. Если прекратилась подача электроэнер­гии, то следует немедленно провести аварийную остановку. В этом случае последовательно выполняют следующие операции: тушат форсунки печей, перекрывают задвижки на приемных и нагне­тательных линиях насосов, тщательно наблюдая за давлением

6 Зак. 380

161

в аппаратах. Необходимо отключить все электродвигатели и прочее электрооборудование, чтобы при восстановлении подачи электро­энергии не произошел самопроизвольный пуск. После возобнов­ления подачи электроэнергии установку выводят на нормальный режим согласно пусковой инструкции.

Прекращение подачи водяного пара — очень серьезная авария, так как при этом установка лишается основного средства пожаро­тушения. Если пар отсутствует в течение длительного времени, также должна быть проведена аварийная остановка.

Частой причиной аварии на установках является прогар труб в печах.

Порядок ликвидации аварий подробно излагается в производ­ственных инструкциях и, в частности, в плане ликвидации аварий на установке, инструкциях по технике безопасности и пожарной безопасности.

§ 32. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

ПОКАЗАТЕЛИ УСТАНОВОК

ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ

Об эффективности работы перегонных установок судят по та­ким показателям, как производительность установки, продолжи­тельность безостановочного пробега, глубина отбора целевых фракций (в процентах от потенциального содержания этих фрак­ций в нефти), качество получаемой продукции, соблюдение норм и экономия в расходовании пара, воды, электроэнергии, реагентов.

Примерные технико-экономические показатели установок пер­
вичной переработки нефти приводятся ниже (в расчете на 1 т
нефти):                               -                    -

ЭЛОУ-АВТ ЭЛОУ-АВТ мощностью мощностью 3 млн. т/год 6 млн. т/год

Пар, кг......................................... 73,0/32,6.   49,2/1,1

Вода оборотная, м³.....................        8,4         4,8

Электроэнергия, МДж ....     37,4       37,4

Жидкое топливо, т......................     30,3        33,4

Примечание. В числителе указан общий расход пара в знаменателе — то количество, которое надо подать со стороны остальная потребность в паре удовлетворяется за счет выра ботки в котлах-утилизаторах.

Увеличением продолжительности безостановочной эксплуата­ции, ростом производительности установки, снижением 'расхода энергоресурсов добиваются снижения себестоимости продукции, повышения производительности труда.

Значительное увеличение мощности достигается в результате реконструкции и модернизации действующих установок. Основные направления реконструкции: увеличение поверхности теплообмен-ной аппаратуры, установка более мощных электродвигателей к насосам, размещение дополнительных труб в печах, замена неко­торых устаревших видов оборудования (например, погружных

162

конденсаторов аппаратами воздушного охлаждения, паровых на­сосов— насосами с электродвигателями и т. д.).

Такой путь наращивания мощностей по первичной перегонке нефти весьма эффективен. Увеличение мощности установки АТ-б на 30—35% за счет ее реконструкции обеспечивает по сравнению со строительством отдельной новой установки; рост производитель­ности труда в 1,3 раза, снижение удельных капитальных затрат на 25%, а удельных эксплуатационных расходов — на 6,5%.

Основные направления совершенствования установок первич­ной переработки нефти состоят в следующем: обеспечение высо­кого отбора от потенциала светлых нефтепродуктов и масляных дистиллятов, повышение качества дистиллятов (без налегания соседних фракций по температурам кипения), повышение коэф­фициента использования энергоресурсов >за счет более полного использования теплоты отходящих потоков, сокращение удельных расходов топлива, электроэнергии, воды, воздуха, реагентов, ис­пользование более эффективного оборудования, внедрение про­грессивных средств контроля и автоматики, схем комплексной автоматизации управления процессами.

§ 33. ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕГОНКА НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

В некоторых случаях фракции, полученные при первичной пе­регонке, требуется разделить на более узкие погоны, каждый из которых затем используется по своему назначению. Такое разде­ление проводится на отдельных установках вторичной перегонки или блоках, которые включаются в состав установок АВТ и AT. Блоки или самостоятельные установки вторичной перегонки бен­зина построены почти на всех НПЗ.

Вторичная перегонка бензина

Сырье и продукция.Сырьем установки является широкая бен­зиновая фракция, прошедшая стабилизацию.. Продукцией установ­ки служат следующие бензиновые фракции:

1) н. к. —62 °С — используется как необходимый компонент автомобильного бензина, обеспечивающий его пусковые свойства (см. § 15); состоит из пентанов и изогексана, содержит также некоторое количество бутана и гексана;

2) 62—85 °С — сырье для получения бензола на установках платформинга (см. § 54);

3) 85—105 °G— сырье для получения толуола на установках платформинга;

4) 105—140 °С — сырье для получения ксилолов на установках платформинга;

5) 140—180 °С — используется как компонент авиационного Ке­росина или как сырье установок каталитического риформ.инга для повышения октанового числа.

6*

163

На некоторых установках набор получаемых фракций несколь­ко иной: получают фракции 62—85 °С, 85—120 °С, 120—140 °С.

Технологическая схема установки. Схема установки вторичной перегонки бензина приводится на рис. 36. Бензиновая фракция н. к. — 180 °С через теплообменник Т-1 поступает в колонну К-1, с верха которой отгоняется фракция н. к. — 85 °С. Эта фракция затем поступает в колонну К-2, где делится на две фракции — н. к. —62°С и 62—85 °С.

Фракция 85—180°С с низа К-1 подается в колонну К-3. С вер­ха К-3 получают фракцию 85—105 °С или 85—120 °С, а с низа — фракцию 140—180 °С. В этой же колонне в виде бокового погона

-VI

Рис 36. Технологическая схема установки вторичной перегонки

бензина:

/ — фракция н.к.— 180°С; II — фракция 105-140°С; III — фракция 85-105 °С;

IV — фракция и. к. —62°С; V — фракция 140- 180 °С; VI — фракция 62-85 °С.

отбирают фракцию 105—140 °С (или 120—140 °С). Боковой погон перетекает' в отпарную колонну К-4, где от него отгоняются легкие фракции, возвращающиеся в К-3.

Тепло, необходимое для осуществления процесса ректифика­ции в колоннах К-1, К-2, К-3, сообщается в нагревательных змее­виках печей П-1 и 17-2, через которые прокачивается циркулирую­щий продукт с низа колонн. Нагретый рециркулят возвращается в виде парожидкостной смеси или бензиновых паров под нижнюю тарелку соответствующей колонны.

Тепло, необходимое для отгонки легких компонентов из фрак­ции 105—140 °С, сообщается в кипятильнике Т-3. В качестве теп­лоносителя в Т-3 используется часть рециркулята колонны К-3, возвращающегося из печи П-2.

Верхние продукты ректификационных колонн К-1, К-2, К-3 кон­денсируются в водяных кожухотрубчатых конденсаторах ХК-1, ХК-2 и ХК-3. Конденсаты собираются в рефлюксных емкостях Е-1, Е-2, Е-3, из которых частично нозвращаются в колонны в качестве острого орошения. Балансовое количество подается на

164

дальнейшую переработку (верхний продукт К-1) или выводится с установки (верхние продукты К-2, К-3).

Технологический режим.Технологический режим зависит от пределов перегонки получаемых фракций. Ниже приводятся пока­затели режима при получении фракции 85—120 °С с верха К-3:

Температура, °С                                                                                        Давление, МПа

верха К-1............................... 104          К-1 .......................      0,23—0,28

низа К-1................................. 170          К-2.............................. 0,18—0,22

верха К-2 . . -...............   78          К-3.............................. 0,02-0,06

низа К-2.................................                                                                                 122

верха К-3...............................                                                                                 105

низа К-3................................. .................................................................................... 168

вывода бокового погона . .                                                                                130

Материальный баланс установки при переработке фракции н. к. —180 С ромашкинской (I) и самотлорской (II) нефтей [в % (масс.)]

I '         п

Поступило:

Бензиновая фракция н. к. — 180°С.        100,0   100,0

Получено:

10,6	21,9
14,4	12,9
15,6	12,5
24,8	23,8
33,9	28,2
0,7	0,7

Фракция н. к. — 62 °С..........................

62—85 °С........................................

85-105 °С.........................................

105-140 °С......................................

140-180 "С......................................

Потери....................................................

Итого . . . 100,0   100,0

Вторичная перегонка масляных фракций

В состав комплексов по производству масел входят вакуумные установки вторичной перегонки. На этих установках широкая фракция, прошедшая несколько ступеней очистки (см. гл. X), де­лится на два или три компонента более узкого состава. Из этих фракций путем смешения получают затем масла специальных сор­тов. Существуют также установки вакуумной перегонки гачей, на которых промежуточный продукт производства парафинов — гач (см. гл. XI) также делится на узкие фракции, используемые затем при производстве парафинов.

Вакуумные установки вторичной перегонки масел и гачей име­ют вакуумную колонну, печь, теплообменники и насосы.,

Г лава VI

ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

§ 34. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕРМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

Первичная перегонка нефти позволяет выделять из нефти в виде отдельных фракций только те вещества, которые в ней из­начально присутствуют. Следовательно, и качество, и количество, и ассортимент получаемых товарных продуктов (бензин, керосин, дизельное топливо и т. д.) целиком лимитируются химическим составом исходной нефти.

Еще в прошлом веке стало известно, что под действием высо­ких температур органические соединения нефти химически видоиз­меняются, распадаются и вступают в различные вторичные реак­ции между собой. Это позволило создать новые, так называемые термические процессы переработки нефти, позволяющие получать из нее углеводородные газы, дополнительные количества жидких нефтепродуктов, а также продукт глубокого уплотнения — нефтя­ной кокс, т. е. такие новые вещества, которых в исходной нефти не было.

Применение термических процессов намного расширило воз­можности использования нефти как химического сырья.

В зависимости от условий и назначения процессы термической переработки нефтяного сырья получили названия крекинг (от английского глагола to crack — расщеплять), коксование и пиро­лиз (от греческого pyros — огонь).

---

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 438; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!