Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

Оглавление

Введение	5
1 Тематический обзор	7
1.1 Анализ работы колонны регенерации КТК	7
1.2 Характеристика насадок	8
1.2.1 Нерегулярные (насыпные) насадки	8
1.2.2 Регулярные насадки	9
1.3 Описание предлагаемой реконструкции	10
2 Описание технологической схемы	14
2.1 Описание технологического процесса регенерации насыщен- ного щелочного раствора КТК	14
2.2 Техническая характеристика исходных и конечных продуктов регенерации раствора КТК	15
3 Технологический расчет регенератора КТК	18
3.1 Исходные данные	18
3.2 Материальный баланс каталитической регенерации КТК	18
3.3 Тепловой баланс регенератора	23
3.4 Расчет регенератора	25
3.5 Выводы	27
4 Механический расчет	28
4.1 Обоснование выбора материала корпуса аппарата	28
4.2 Расчет на прочность корпуса аппарата	29
4.2.1 Определение толщины стенок корпуса и днищ аппарата	29
4.2.2 Проверка корпуса аппарата на давление при гидравлическом
испытании	31
4.2.3 Определение размеров и толщины стенки люка-лаза	32
4.2.4 Расчет укрепления отверстия	33
4.2.5 Расчет фланцевого соединения	35
4.3 Определение веса аппарата	44
4.3.1 Минимальный вес аппарата G₄	45
4.3.2 Максимальный вес аппарата в условиях монтажа G₃	45
4.3.3 Вес аппарата в рабочих условиях G₁	47
4.3.4 Вес аппарата при гидроиспытаниях G₂	47
4.4 Расчет регенератора на устойчивость при ветровой нагрузке	47
4.4.1 Определение периода собственных колебаний	47



4.4.2 Определение расчетного изгибающего момента от действия ветровой нагрузки	48

4.4.3 Расчет на прочность аппарата от внутреннего избыточного давления, собственного веса и изгибающих моментов от действия ветровых нагрузок	57
4.4.4 Проверка устойчивости корпуса аппарата	61
4.4.5 Расчет опорной обечайки	64
4.4.6 Расчет опорного узла	71
4.5 Расчет опорной тарелки	74
5 Охрана окружающей среды	78
5.1 Мероприятия по защите окружающей среды в период монтаж- ных работ	78
5.2 Надежность аппарата – способ защиты окружающей среды от загрязнения	79
5.3 Меры контроля по герметизации и надежности аппарата	80
5.4 Предложение по вторичному использованию отходов	80
5.5 Неорганизованные выбросы	80
5.6 Водная среда	81
5.7 Контроль за выбросами	81
6 Охрана труда	82
6.1 Опасные и вредные производственные факторы на установке регенерации КТК	82
6.1.1 Опасные физические и вредные производственные факторы	82
6.1.2 Опасные химические и вредные производственные факторы	85
6.1.3 Опасные биологические и вредные производственные факторы	86
6.1.4 Опасные психофизические и вредные производственные факторы	86
6.2 Основные правила безопасного ведения процесса	87
6.2.1 Характеристика технологического процесса регенерации с точки зрения пожаро - взрывоопасности и вредности произ- водства	87
6.2.2 Правила подготовки, проведения осмотра и ремонта оборудования	89
6.2.3 Правила подготовки и проведения ремонта электро- оборудования, приемка электрооборудования из ремонта и пуск в эксплуатацию	90
6.2.4 Средства и оборудование пожаротушения	91
6.2.5 Средства индивидуальной защиты рабочих	91
6.3 Молниезащита	92
6.4 Электрическое освещение в операторной	94
6.5 Защитное заземление электрооборудования в машзале	95
6.6 Расчет предохранительного клапана	97
7 Экономический расчет	99
7.1 Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции	99
7.2 Расчет затрат на реконструкцию	100
7.3 Годовые затраты по установке регенерации КТК после реконструкции	100
7.4 Расчет экономического эффекта	102
8 Заключение	103
9 Список литературы	104
10 Приложения	106

Графическая часть

лист 1	Технологическая схема;
лист 2	Регенератор до реконструкции;
лист 3	Регенератор реконструированный;
лист 4	Тарелка опорная;
лист 5	Преградитель уноса насадки;
лист 6	Тарелка глухая;
лист 7	Тарелка отбойная;
лист 8	Диспергатор существующий;
лист 9	Диспергатор реконструированный;
лист 10	Клапан пружинный предохранительный;
лист 11	Технико-экономические показатели.

ЗАДАНИЕ

на дипломный проект (работу)

Тема дипломного проекта (работы)

Реконструкция регенератора щелочи с целью улучшения качества регенерации

1.Содержание задания по профилирующему разделу проекта (работы)

1. Введение.

2. Тематический обзор.

3. Описание принципиальной технологической схемы установки.

4. Технологический расчёт регенератора щелочи.

5. Механический расчёт.

6. Охрана окружающей среды.

7. Охрана труда.

8. Экономическая часть.

9. Заключение.

2. Исходные данные к проекту (работе)
1. Литературные данные.
2. Техническая документация и технологический регламент У-335 ГПЗ.

3. Перечень графического материала
1. Технологическая схема		1 лист
2. Общий вид аппарата до реконструкции		1 лист
3. Общий вид аппарата после реконструкции		1лист
4. Чертежи узлов и деталей аппарата		6 листов
5. Плакат по охране труда		1 лист
6. Плакат по технико-экономическим показателям		1 лист

Перечень элементов, выполняемых с использованием компьютерных технологий

Дипломный проект выполнить на компьютере при помощи прикладных прог-

рамм: Microsoft Word, Microsoft Excel

Подпись консультанта _____________________

Задание и исходные данные по разделу «Охрана труда»
На основе анализа опасных и вредных производственных факторов на объекте предусмотреть в составе дипломного проекта решение, обеспечивающее исключение воздействия на работников вредных или опасных производственных факторов, или снижения их уровня, их воздействия, не превышающие установленной нормы. .
Выполнить 3-и расчёта, 1-н лист формата А1 по расчёту. .

______________________________________________________________________

Подпись консультанта _______________________

Задание и исходные данные по разделу «Охрана окружающей среды»
Мероприятия по защите окружающей среды в период монтажных работ и ремонта. .
Надёжность аппарата – способ защиты окружающей среды от загрязнения.
Меры контроля по герметизации и надёжности аппарата. .
Предложения по вторичному использованию отходов. .

______________________________________________________________________

Подпись консультанта__________________________

Задание и исходные данные по разделу «Экономика»
Экономический расчёт реконструкции аппарата .

______________________________________________________________________

Подпись консультанта_________________________

Рекомендуемая исходная литература__________________________
Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. – М.: Недра, 2000. – 680с.
Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтегазоперерабатывающих заводов. – М.: Машиностроение, Недра, 1996. – 301с.
Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчёты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. – М.: Химия, 1983. – 224с.

Подпись руководителя дипломного проекта (работы)________________________

КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛАМ ДИПЛОМНОГО

ПРОЕКТА (РАБОТЫ)

№ п\п	Перечень разделов проекта (работы)	Срок выполнения	Трудоёмкость %	Отметки о выполнении
1	Литературный обзор	до 15.03.03	10
2	Технологический расчёт	15.03-05.04	15
3	Механический расчёт	05.04-20.04	20
4	Охрана труда	20.04-30.04	10
5	Охрана окружающей среды	30.04-10.05	10
6	Экономическая часть	10.05-20.05	10
7	Графическая часть	20.05-30.05	20
8	Оформление	30.05-05.06	5

Введение

Возрастание масштабов добычи и переработки высокосернистых нефти и газоконденсатов требует совершенствования очистки нефтепродуктов от сернистых соединений и, в первую очередь, от меркаптанов, как наиболее активных из них. В легких углеводородных фракциях ГКМ на долю меркаптанов приходится более 1% меркаптановой серы. Присутствие меркаптанов в нефтепродуктах в значительной мере обуславливает их коррозионную агрессивность, неприятный запах и плохую стабильность.

В настоящее время практически весь объем сжиженных газов, пентанов, ПБФ, конденсата а также часть бензинов подвергается очистке от меркаптанов простым защелачиванием. Этот способ очистки основан на способности меркаптанов реагировать с щелочами с образованием нерастворимых в углеводородах меркаптидов щелочных металлов (селективная экстракция).

К этой группе очистки можно причислить и процессы обработки углеводородных смесей водными растворами щелочей с добавками различных веществ, усиливающих растворимость меркаптанов в щелочном растворе. Защелачивание идет по реакции:

RSH+NaOH®RSNa+H₂O+12,6 ккал/моль

Регенерация отработанного меркаптидосодержащего щелочного раствора осуществляется двумя методами.

Первый метод – термический. Регенерация осуществляется термическим способом, т.е. насыщенный щелочной раствор нагревается водяным паром до температуры 110-127⁰С. При нагревании равновесие реакции сдвигается влево и меркаптиды гидролизуются с образованием щелочи и меркаптанов, которые отдуваются из регенератора водяным паром или газом:

RSNa+H₂O®NaOH+RSH

Основными недостатками этого процесса является большой расход пара и топливного газа на регенерацию, недостаточно высокая глубина регенерации щелочи, значительная коррозия оборудования и ущерб, наносимый окружающей среде образующимися высокотоксичными сернисто-щелочными стоками.

Второй метод – окислительный. Окисление меркаптидов кислородом протекает особенно легко в щелочном растворе. Катализаторами реакции служат органические и неорганические комплексы переходных металлов. Реакция осуществляется за счет изменения валентного состояния металла при взаимодействии с меркаптид-ионами и кислородом по анион-радикальному механизму. Сущность процесса заключается в каталитической регенерации отработанного щелочного раствора окислением меркаптидов до дисульфидов кислородом воздуха:

КТК

2RSNa+0,5O₂+ H₂O®RSSR+2NaOH

Образующиеся диалкилдисульфиды нерастворимы в щелочном растворе и отделяются от раствора простым отстаиванием или промывкой бензиновой фракцией, а щелочной раствор снова используют для экстракции меркаптанов. В качестве катализатора процесса применяют фталоцианины металлов переменной валентности, в частности сульфированные фталоцианины кобальта. Каталитический способ регенерации меркаптидсодержащих щелочных растворов позволяет получать растворы с требуемой глубиной регенерации (S_RSNa=0,001% и менее) без значительных энергозатрат и коррозии оборудования.

1 Тематический обзор

1.1 Анализ работы колонны регенерации КТК[1] 335С03.01

Колонна 335С03.01 находится под наливом насыщенным меркаптидами раствором КТК. Вниз колонны через диспергатор подается воздух. В качестве контактного устройства в регенераторе используются ситчатые тарелки. Тарелки имеют большое число отверстий диаметром 2-8 мм, через которые проходит воздух.

По мере продвижения воздуха вверх происходит окисление меркаптидов. Образующиеся дисульфиды, имеющие склонность к смолообразованию, забивают отверстия тарелки, тем самым ухудшая проход воздуха через отверстия. Создается дополнительное сопротивление и ухудшается дальнейший массообмен. Кроме того, на ухудшение массообмена влияет следующее обстоятельство. Высота реакционной зоны колонны составляет более 10 м, и совершенно очевидно, что воздух, проходя через отверстия, перераспределяется по площади тарелки. Пузырьки и струйки воздуха, выходящие из отверстий тарелкии имеют склонность отклоняться от вертикали к центру (оси) аппарата. Так же на отклонение струек от вертикали влияют размеры проходного сечения и место расположения глухой тарелки, (она располагается посередине реакционной зоны). Все эти обстоятельства снижают массообмен и как следствие понижают эффективность регенерации щелочи. Кроме того, увеличивается расход воздуха.

Таким образом, тарелки обладают более узким диапазоном работы по сравнению с другими контактными устройствами, в частности с насадками.

1.2 Характеристики насадок

Благодаря созданию в последние годы новых типов насадок, позволяющих значительно снизить задержку жидкости в контактной зоне и гидравлическое сопротивление аппарата, создались перспективы применения их в качестве контактных устройств колонных массообменных аппаратов.

Конструкции насадок, применяемых в промышленных аппаратах нефтегазопереработки и нефтехимии делятся на группы:

нерегулярные (насыпные) насадки;
регулярные насадки.

В зависимости от используемого для изготовления насадки материала они разделяются на металлические, керамические, пластмассовые, стеклянные, стеклопластиковые и др.

По способу изготовления элементы насадки бывают штампованные, литые, прокатанные, полученные методом экструзии и т.п.

На эффективность работы насадки в значительной степени влияет смачиваемость жидкостью поверхности элементов насадки. Для улучшения смачваемости элементов насадки их зачастую подвергают специальной обработке, создают искусственным путём шероховатости или делают на поверхности просечки, выступы и т.д. [21]

1.2.1 Нерегулярные (насыпные) насадки

В качестве нерегулярных насадок используют твёрдые тела различной формы, загруженные в корпус колонны в навал. В результате в колонне образуется сложная пространственная структура, обеспечивающая значительную поверхность контакта фаз.

Среди насадок, засыпаемых в навал, широкое применение получили кольца Рашига, представляющие собой отрезки труб, высота которых равна наружному диаметру. Наряду с гладкими цилиндрическими кольцами из металла, керамики или фарфора разработаны насадки с ребристыми и (или) внутренними поверхностями. Для интенсификации процесса массообмена разработаны конструкции цилиндрических насадок с перегородками: диаметрально расположенными, крестообразными или выполненными в виде лопастей. По сравнению с другими типами насадок кольца Рашига обладают относительно невысокой производительностью и сравнительно высоким сопротивлением.

Промышленное использование в настоящее время нашла одна из разновидностей кольцевых насадок – кольцо Палля. При изготовлении таких колец на боковых стенках сделаны два ряда прямоугольных, смещённых относительно друг друга надрезов, лепестки которых отогнуты внутрь насадки. Конструкция колец Палля по сравнения с кольцами Рашига позволяет при их близких геометрических параметрах в 1,2 раза увеличить пропускную способность, в 1,6-4 раза снизить гидравлическое сопротивление и почти на 25% увеличить её эффективность.

Основным отличием седлообразных насадок от цилиндрических является их высокая способность к перераспределению потоков жидкости по сечению аппарата. Сёдла Берля, поверхность которых представляет гиперболический параболоид, по сравнению с кольцами Рашига при одинаковых размерах насадочных тел имеют примерно на 255 м²/м³ большую удельную поверхность и обладают меньшим гидравлическим сопротивлением. [18]

На кафедре оборудования нефтегазопереработки РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина разработаны и запатентованы различные конструкции насыпной насадки.

Например: каждый элемент насадки выполнен из металлического цилиндрического кольца, боковая поверхность которого оснащена просечками, расположенными по высоте в шахматном порядке и направленными внутрь кольца в форме лепестков. Лепестки представляют собой профилированные пластины, зигзагообразно соединённые между собой. Острые кромки пластин дробят поток жидкости. В каждом элементе насадки жидкая и газовая фазы разделяются на отдельные взаимно пересекающиеся струи. Элементы насадки, загруженные в навал, обеспечивают зигзагообразные движения потоков.

Отмеченные конструктивные особенности насадки способствуют более равномерному распределению жидкости и газа по её поверхности, интенсивной турбулизации потоков, увеличению поверхности контакта взаимодействующих фаз в широком диапазоне нагрузок по жидкости и газу, а следовательно эффективности массообмена.

1.2.2 Регулярные насадки

Регулярные насадки отличаются упорядоченной ориентацией отдельных структурообразующих элементов в пространстве и их разделяют на две группы – с индивидуальной укладкой и блочные (в том числе рулонные).

Регулярная насадка с индивидуальной укладкой состоит из отдельных элементов (кольца, треугольной призмы с постоянным или переменным по высоте сечением), которые располагают в корпусе колонны слоями. В смежных по высоте слоях для предотвращения образования сквозных каналов они смещены друг относительно друга. Для упрощения монтажа такой насадки отдельные элементы могут быть предварительно собраны в контейнеры, которые затем устанавливают в корпусе колонны. Широкого применения в промышленности насадки с индивидуальной укладкой не получили, так как это резко увеличивает трудоёмкость и себестоимость монтажа.

Известны регулярные насадки фирмы «Sulzer», представляющие собой пакет гофрированных листов. Гофрирование листов под фиксированным к вертикальной оси углом (чаще 30⁰или 40⁰) и на смежных листах направленно в противоположные стороны. Имеются модификации такой насадки, изготавливаемые из различных материалов: стального рифленого листа, пластмассы, керамики, фарфора, стекла, графитового волокна.

Насадка Ваку-пак разработана совместно ВНИИнефтемашем и фирмой «Apparate – und Anlagenbau Germania». Она образована из вертикальных гофрированных пластин, изготовленных из просечно-вытяжного листа. Поверхность листа имеет арочные просечки, направленные вниз и ориентированные в противоположные стороны с обеих сторон пластин. За счёт этих просечек обеспечивается зазор в 20 мм между гофрированными пластинами. Такая насадка имеет удельную поверхность 115 м²/м³, свободный объём 98% и объёмную массу 150 кг/м³.

Среди регулярных насадок получили распространение сетчатые насадки, к которым относится и насадка, разработанная Г.М. Панченковым. Эта насадка представляет сотканную из пучка металлических проволочек ленту, поверхность которой гофрирована в форме шеврона с углом при вершине 120⁰. Такую насадку в колонне устанавливают в виде рулонов высотой » 700 мм, расположенных друг над другом и плотно прилегающих к стенке колонны.

1.3 Описание предлагаемой реконструкции

Проведя анализ используемых типов насадки, проанализировав работу реконструируемой колонны 335С03.01, работу параллельной (насадочной) колонны 335С03.02 и примеры работы других аппаратов с массообменными процессами указанные в приведенной литературе, предлагаю для реконструкции регенератора КТК 335С03.01 с целью повышения качества регенерации следующее:

Заменить ситчатые тарелки на насадку – кольца Палля;
Реконструировать диспергатор

Достоинство насадки перед тарелками:

- увеличение пути воздуха в объеме насадки, и соответственно эффективности массообмена;

- снижение гидравлического сопротивления по высоте аппарата.

При монтаже насадки на установке сохраняется все основное оборудование, производится только замена внутренней начинки регенератора.

Для замены тарелок на насадку необходимо:

- демонтировать тарелки и на месте тарелок 1,15 установить опорные тарелки под насадку (лист 4);

- на месте бывших тарелок 12 и 24 установить тарелки (преградители уноса насадки) (лист 5);

- реконструировать и перенести глухую тарелку с отметки 10600 мм на отметку 15000 мм (лист 6);

- на отметке 17000 мм установить отбойную тарелку (лист 7);

- врезать три люка-лаза: два для разгрузки насадки, один для обслуживания отбойника;

- врезать штуцер Ду 100 для выхода КТК+RSSR, на отметке 15150 мм.

Реконструкция диспергатора заключается в следующем.

Вместо существующих 12 перфорных трубок Æ 89´5 (поз. 17,18,19 лист 8) устанавливаются 20 перфорных трубок Æ 57´4. Соединение трубок с распределительной трубой будет осуществляться при помощи соединительных муфт. (В существующем диспергаторе соединение осуществляется через фланцевые пары). Муфтовые соединения позволяют уменьшить расстояние между перфорными трубками, тем самым увеличить равномерность распределения воздуха по сечению колонны.

Так же для улучшения качества регенерации по высоте реакционной зоны устанавливаем дополнительный диспергатор, который развернут относительно нижнего (реконструируемого) на 45⁰.

Диспергатор устанавливаем на отметке 9800 мм. Для установки дополнительного диспергатора необходимо врезать дополнительный штуцер Ду150.

Учитывая, что граница реакционной зоны находится на отм. 15300 мм, реконструируемые диспергаторы расположены на отм. 4000 мм и 9800 мм и принимая скорость движения воздуха равномерной, распределение воздуха по диспергаторам будет осуществляться в следующем соотношении:

- первый – 50%

- второй – 50%

Схемы аппаратов до реконструкции и после представлены соответственно на рисунках 1.1, 1.2.

Предложенные мероприятия по реконструкции позволяют не только улучшить качество регенерации, но и увеличить реакционную зону колонны на 5%, а следовательно увеличить производительность.

[1] КТК (катализаторный комплекс), включающий в себя раствор NaOH+катализатор

2 Описание технологической схемы

2.1 Описание технологического процесса регенерации насыщенного щелочного раствора КТК

Насыщенный меркаптидами водный щелочной раствор КТК (катализаторный комплекс) из разделителя ПБФ 2-ой ступени 335В02 поступает в сепаратор 335В24. В сепараторе 335В24 за счет снижения давления до 0,45 МПа происходит дегазация раствора КТК от растворенных газов.

Для поддержания рабочего давления в 335В24 предусмотрена подача топливного газа (1,6 МПа).

Из 335В24 дегазированный раствор КТК подается в подогреватель 335Е22, где производится охлаждение КТК до 30⁰С оборотной водой.

Подогретый раствор КТК разделяется на два потока и подается вниз колонн регенераторов 335С03.01 (335С03.02).

Для окисления меркаптидов в дисульфиды в нижнюю часть регенераторов 335С03.01 (335С03.02) подается воздух подогретый до 60⁰С в теплообменнике 335Е24 в количестве до 750 м³/час на каждую колонну регенерации.

Воздух барботирует через заполненные раствором КТК колонны. Смесь отрегенерированного КТК и дисульфидов перетекает в специальный отсек в верхней части регенератора 335С03.01 (335С03.02) и отводится в разделитель 335В19.01 (335В19.02).

Реакция окисления меркаптанов экзотермическая (идет с выделением тепла), поэтому при нормальном ведении процесса в колоннах регенераторах 335С03.01 (335С03.02) должен идти разогрев раствора КТК и температура верха может быть выше температуры куба колонн на 8-12⁰С.

Для лучшего разделения дисульфидов от раствора КТК подается стабильный конденсат из заводской сети в количестве 1:8 в трубопровод на входе обогащенного раствора КТК в 335В19.01 (335В19.02).

В разделителях 335В19.01 (335В19.02) при давлении 0,35 МПа и температуре 50⁰С происходит полное разделение водного раствора КТК от дисульфидов и отработанного воздуха.

Регенерированный раствор КТК на выходе с разделителей 335В19.01 (335В19.02) объединяется в один поток, проходит через т/о 335Е04, охлаждается до температуры 35⁰С и направляется в емкость хранения 335Т01 или 335Т02.

Из разделителей дисульфиды объединенным потоком подаются в накопительную емкость 335В21, и далее откачиваются насосами 335Р19.01 (02) с давлением 1,2-1,4 МПа в коллектор стабильного конденсата на У-110.

Отработанный воздух с концентрацией кислорода 6,8-7% об. с колонн 335С03.01 (335С03.02) и разделителей 335В19.01 (335В19.02) объединяется в общий поток и направляется в газосепаратор 335В25, где происходит разделение отработанного воздуха от капельной жидкости.

Из аппарата 335В25 отработанный воздух отводится на дожигание вредных примесей в печь дожига 355F02 установки Клаусса 1,2У-355.

При экстракции меркаптанов щелочью выделяется реакционная вода, часть которой в парах уносится с воздухом из регенераторов 335С03.01 (335С03.02) и разделителей 335В19.01(02) при регенерации КТК, а оставшаяся часть разбавляет КТК. Для поддержания необходимой концентрации (15%) щелочи в циркулирующем растворе КТК в резервуар 335Т01 или Т02 принимается щелочь 42% спец. машиной и разбавляется до нужной концентрации паровым конденсатом охлажденным до 30-40⁰С из заводской сети.

Водный раствор катализатора готовится в мешалке 335М05, представляющей собой емкость с перемешивающим устройством. В мешалку заливается 1800 литров охлажденного парового конденсата и через лючок загружается 25 кг катализатора, насосом 335Р21 закачивается 250 кг. диэтиленгликоля. Затем производится перемешивание в течении 30 мин. Подача раствора катализатора производится ежесуточно по 180 литров при перемешивании мешалкой на вход насоса 335Р09. Насосом 335Р09 одновременно ведется перемешивание по схеме: 335Т01®335Р09®335Т02.

Все продувки, при нормальной работе установки при подготовке аппаратов и трубопроводов к ремонту производятся в подземную емкость 335В23. Она соединена без арматуры с атмосферой.

2.2 Техническая характеристика исходных и конечных продуктов регенерации раствора КТК

Катализатором процесса является полифталоцианин кобальта.

Внешний вид – мелкодисперсный порошок синего цвета.
Содержание основного вещества – не менее 45% мас.
Остаток после просева через сито – не более 4% мас.
Содержание нерастворимого в воде остатка – не более 1% мас.
Содержание влаги – не более 5% мас.

Едкий натр (NaOH), применяемый в качестве компонента катализаторного комплекса, должен соответствовать требованиям ГОСТ 2263-79.

В качестве промотирующей добавки в катализаторный комплекс добавляется 0,5% мас. диэтиленгликоля. ДЭГ должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10136-77.

Для приготовления КТК применяется паровой конденсат, охлажденный до 30-40⁰С или химически очищенная вода.

Таблица 2.1

Физико-химические свойства катализаторного комплекса

	состав, в % мас.
Полифталоцианин кобальта (ПФЦК)	0,01
Диэтиленгликоль (ДЭГ)	0,5
Едкий натр (NaOH)	12-15
Вода	Остальное
Внешний	сине-зеленая жидкость
Плотность	1160
Температура застывания	-5⁰С
Температура кипения	103⁰С
Вязкость	1,45 Па·С

КТК не токсичен, не пожароопасен, не агрессивен в отношении углеродистых сталей.

Катализатор (полифталоцианин кобальта) – мелкодисперсный порошок синего цвета, плотность=1,8 г/см³, температура плавления 300⁰С. Катализатор не гигроскопичен, сыпуч и не склонен к комкообразованию. Пределы взрываемости пыли ВПВ - 75 мг/м³, НПВ - 15 мг/м³. Допустимое содержание пыли в зоне производственного помещения 617 мг/м³.

Поступающий в колонну 335С03.01 насыщенный меркаптидами раствор КТК (табл. 2.2) для регенерации, подвергается окислению. Регенерация раствора происходит по реакции:

2RSNa+½O₂+H₂O→RSSR+2NaOH+q

Таблица 2.2

Физические характеристики поступающего в колонну исходного сырья

Наименование показателя	Насыщенный раствор КТК	Воздух
Давление, МПа	0,45	0,6
Температура, ⁰С	30⁰	60⁰
Расход, м³/час^*	10,67/10,06	750/680

^* в знаменателе расходы для колонны 335С03.02

Таблица 2.3

Состав подаваемого в колонну раствора

Наименование показателя	Норма	Методы испытаний
Концентрация щелочи в растворе, %	не менее 5,5	СТП 0153269-3889
ДЭГ, %	0,5	- _// -
Содержание меркаптидов, г/л	84,4	- _// -
ПФЦК, %	0,01	- _// -

Смесь отрегенерированного КТК и дисульфидов перетекает в специальный отсек в верхней части регенератора и отводится в разделитель. Воздух с верха колонны поступает в сепаратор.

Таблица 2.4

Физические характеристики отводимых из колонны продуктов

Наименование показателя	Регенерированный раствор КТК	Отработанный воздух
Давление, Мпа	0,35	0,3
Температура, ⁰С	45-55	45-55

Таблица 2.5

Состав регенерированного раствора отводимого из колонны

Наименование показателя	Норма	Методы испытаний
Концентрация щелочи в растворе, %	12-15	СТП 0153269-3889
ДЭГ, %	0,5	- _// -
Содержание меркаптидов, г/л	не более 51	- _// -
ПФЦК, %	0,01	- _// -

3 Технологический расчет регенератора КТК

3.1 Исходные данные

- производительность по КТК: L=12380 кг/час, V=10,67 м³/час;

- плотность регенерированного КТК: r_ктк=1160 кг/м³;

- рабочее давление в регенераторе: Р=0,5Мпа;

- рабочая температура регенератора: Т=40-45⁰С;

- давление воздуха на входе в регенератор: Р_в=0,6 Мпа;

- температура воздуха на входе в регенератор: Т_в=60⁰С;

- температура КТК на входе в регенератор: Т_ктк=30⁰С;

- давление отработанного воздуха на выходе из регенератора: Р_в.р=0,3 Мпа;

- температура воздуха на выходе из регенератора: Т_в.г=45-55⁰С;

- давление смеси КТК и RSSR на выходе из регенератора: Р_р=0,3-0,35 Мпа;

- температура смеси КТК и RSSR на выходе из регенератора Т_р=45-55⁰С;

- насадка: полипропиленовые кольца Палля, размером 50х50х2,5;

- регенератор работает в режиме прямотока;

- состав КТК на входе в регенератор (см. табл. 3.1).

3.2 Материальный баланс каталитической регенерации КТК

Состав сырья принимаем по лабораторным данным. Для дальнейших расчетов необходимы следующие данные

Массовая доля i-го компонента:

(1)

где: g_i – массовое количество

i-го компонента в 1 м³ раствора, кг.

(2)

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1

Таблица 3.1

компонент	M_i ,кг/кмоль	g_i_, кг	x_i	L_i, кг/час
CH₃SNa	70	63,3	0,05497	680,53
С₂H₅SNa	84	21,1	0,01832	226,80
H₂O	18	945	0,82067	10159,90
NaOH	40	115,6	0,1004	1242,95
ДЭГ		5,8	0,005034	62,32
ПФЦК		0,1	0,000086	1,06
Углеводороды		0,6	0,000520	6,44
Всего:		1151,5	1,0	12380

Регенерация щелочного раствора идет по реакциям:

_КТК

а) 2CH₃SNa+0,5O₂+H₂O®CH₃SSCH₃+2NaOH

2х70 0,5х32 18 94 2х40

_КТК

б) 2C₂H₅SNa+0,5О₂+Н₂О®С₂H₅SSC₂H₅+2NaOH

2x84 0,5x32 18 122 2x40

Используя пропорции определим массовое количество, необходимого для реакции воздуха, Н₂О и количество образующихся продуктов реакции.

Теоретический расход кислорода:

- по реакции а)

2х70 - 0,5х32

680,53 -

кг/час

- по реакции б)

2х84 - 0,5х32

226,8 -

кг/час

Итого: кг/час

Теоретический расход воздуха:

Так как массовая доля О₂ в воздухе - 23%, то теоретический расход воздуха составит:

кг/час

С учетом не идеальности потока воздуха и для создания нормального гидродинамического режима в аппарате расход воздуха G принимаем 650 кг/час.

Объемный расход воздуха:

(3)

где: r_в – плотность воздуха

при нормальных условиях,

(20⁰С и 760 мм. рт. ст.) r_в=1,2 кг/м³.

нм³/час

Массовое количество образующих дисульфидов:

- по реакции а)

2х70 - 94

680,53 - Х_RSSR

кг/час

- по реакции б)

2х84 - 122

226,8 - Х_RSSR

кг/час

Итого: кг/час

Массовое количество регенерированного NaOH:

- по реакции а)

2х70 - 2х40

680,53 - Х_NaOH

кг/час

по реакции б)

2х84 - 2х40

226,8 - Х_NaOH

кг/час

Итого: кг/час

Массовое количество, необходимой для регенерации воды:

- по реакции а)

2х70 - 18

680,53 -

кг/час

по реакции б)

2х84 - 18

226,8 -

кг/час

Итого: кг/час

Количество отработанного воздуха:

(4)

кг/час

(5)

нм³/час

Количество воды, уносимое с воздухом:

(6)

где: - парциальное давление паров воды при Т=55⁰С,

МПа;

Р - рабочее давление в аппарате, МПа.

кг/час

Количество воды, поступающее с воздухом:

(7)

где: - парциальное давление паров воды при Т=20⁰С,

МПа;

Р_в – давление подаваемого воздуха, МПа.

кг/час

Итого уносится из аппарата:

кг/час

Количество воды в регенерированном КТК:

(8)

где: - количество воды в исходном сырье, кг/час.

кг/час

Количество NaOH в регенерированном КТК:

(9)

кг/час

Кроме воды с отработанным воздухом уносятся растворенные КТК углеводороды (6,4 кг/час) и сераорганические соединения (меркаптаны за счет частичного термического разложения меркаптидов и дисульфиды за счет капельного уноса) в количестве 0,001% об. Отработанный воздух после регенерации КТК направляется для очистки в действующую технологическую печь на установку У-350

Таблица 3.2

Материальный баланс

Компонен-ты		Приход			Расход
		Кг/ч.	%мас.		КТК			отработанный воздух
					кг/ч.		%мас.	кг/ч.	%мас.
1		2	3		4		5	6	7
Н₂О		10159,9	77,973		10035,59		80,54	12,51	2,2
1	2			3		4	5	6	7
NaOH	1242,95			9,539		1739,82	13,96	-	-
ДЭГ	62,32			0,48		62,32	0,5	-	-
ПФЦК	1,06			0,008		1,06	0,01	-	-
RSNa	907,33			6,96		-	-	-	-
RSSR	-			-		621,63	4,99	-	-
Углеводороды	6,44			0,05		-	-	6,44	1,13
воздух	650			4,99		-	-	550,63	96,67
в том числе:
О₂	149,5			1,15		-	-	50,13	8,85
Н₂О	1,9			0,024		-	-	-	-
итого:	13030			100		12460,42	100	569,58	100

3.3 Тепловой баланс регенератора

Уравнение теплового баланса регенератора будет иметь следующий вид:

(10)

где: - количество тепла, приходящее с КТК, кДж/час;

- количество тепла, приходящее с воздухом, кДж/час;

Q - теплота реакции окисления, кДж/час;

- количество тепла, уносимое с воздухом, кДж/час;

- количество тепла, уносимое КТК+RSSR, кДж/час.

(11)

где: I_i – энтальпия i-го компонента, кДж/кг.

Определяем по справочной литературе [2, 4, 18, 19] методом интерполирования.

При температуре входа воздуха , кДж/кг

При температуре входа КТК

кДж/кг

кДж/кг,

где: с=3,843 кДж/кг –удельная теплоемкость 6% р-ра NaOH

(12)

где: q – тепловой эффект реакции, q=8,65´10³ кДж/кмоль, [24]

- мольное количество дисульфидов, кмоль/час.

,	(13)
кмоль/час
кДж/час
кДж/час
,	(14)

,	(15)
,	(16)

Подставляем известные данные в уравнение (10), после преобразования уравнение будет иметь следующий вид:

(17)

Задаемся температурой извлекаемых продуктов t_вых=48⁰С. По справочным данным методом интерполирования определяем энтальпии компонентов, при t_вых=48⁰С:

кДж/кг;

кДж/кг

Следовательно, температура продуктов реакции вверху колонны составляет »48-49⁰С.

3.4 Расчет регенератора

Расчет сводится к определению величины реакционного объема, исходя из объемного расхода КТК и воздуха и необходимого времени контакта фаз, и последующего расчета диаметра и высоты реакционной зоны.

Объемный расход смеси КТК и воздуха:

(18)

где: - расход воздуха при рабочем давлении в аппарате,

м³/час. определяем по уравнению Менделеева-Клайперона:

,	(19)
,	(20)

где: Р₀, Т₀ –соответственно давление и температура при нормальных условиях, P₀=0,1 МПа, T₀=293 К;

- абсолютное рабочее давление в аппарате,

МПа.

м³/час
м³/час

Реакционный объем аппарата:

(21)

где: t - время контакта фаз, час;

e - коэффициент свободного объема насадки, e=0,8.

Время контакта фаз t для КТК на основе полифталоцианина кобальта (ПФЦК) при температуре регенерации Т=40-45⁰С определяем по рис.5.2 [1]. t =23 мин = =0,38333 час.

м³

Диаметр аппарата:

(22)

где: v - скорость воздуха, отнесенная к полному поперечному

сечению колонны, м/сек.

Для определения скорости воздуха (скорости всплытия пузырьков воздуха), предварительно рассчитаем критерий Архимеда:

(23)

где: ρ_ж – плотность жидкой фазы, кг/м³, ρ_ж=1160 кг/м³;

- плотность воздуха, кг/м³;

µ – динамическая вязкость жидкости, Па·c.

d – диаметр пузырька, м.

Плотность воздуха определим по формуле:

,	(24)
кг/м³

Диаметр пузырька определяем из следующего условия. Диаметр воздушных отверстий в диспергаторе 5 мм и учитывая, что рабочее давление в аппарате 0,5 МПа принимаем размер пузырька диаметром 4,5 мм. Форма пузырька шарообразная.

0,57<36,0

следовательно, режим движения воздуха ламинарный, т.е скорость всплытия v_всп пузырьков воздуха определяется по формуле:

,	(25)
м/с

Скорость воздуха, отнесения к полному поперечному сечению колонны:

(26)

где: k – коэффициент, учитывающий сопротивление насадки

и зигзагообразность движения потока воздуха в слое насадки.

Принимаем k=0,75

м/с
м

В соответствии с ГОСТом 9617-76 принимаем D=2400 мм.

Высота аппарата:

Н=Н_Р+Н_К+Н_В+Н₀+Н_Д,

(27)

где: Н_Р- высота реакционной зоны, м;

Н_К- высота куба колонны, м;

Н_В- высота верха колонны, м;

Н₀- высота опорной обечайки, м;

Н_Д- высота верхнего днища, м.

,	(28)
м

Принимаем Н_К=1,1 м; Н_В=4,7 м; Н₀=2,9 м; Н_Д=0,7 м

Н=10,0+1,1+4,7+2,9+0,7=19,4 м.

3.5 Выводы

Замена в регенераторе щелочи тарелок на насадку – кольца Палля позволит повысить степень регенерации КТК и снизить расход воздуха.

Сравним основные характеристики процесса регенерации КТК до реконструкции (лабораторные данные) и после реконструкции (расчетные данные). Сравнительная характеристика представлена в табл. 3.3

Таблица 3.3

Наименование показателя	До реконструкции	После реконструкции
Р-р NaOH, % масс.	12-13	13,96
RSNa, кг/м³	12-16	-
Воздух, нм³/час	750	650

4 Монтажная часть

4.1 Выбор и описание метода подъема аппарата

Регенератор щелочи высотой 19,4 м предлагается поднимать способом скольжения с отрывом от земли. Монтаж осуществляется стреловым самоходным краном «LIEBHERR» LTM-1200 и трубоукладчиком «KOMATSU» D 355C. Способ подъема выбран исходя из:

а) условия монтажной площадки: монтаж регенератора производится на существующий фундамент. Наличие действующего оборудования и ограниченность монтажной площадки делает невозможным применение простых и более безопасных методов монтажа;

б) наличия широкого выбора у монтажной организации «ОМГЗ» самоходных монтажных кранов различной грузоподъемности (до 500 тонн) как на пневмоколесном, так и на гусеничном ходу;

в) комплектности регенератора, доставленного к месту его установки: регенератор доставлен к монтажной площадке автотранспортом без смонтированных площадок обслуживания и теплоизоляции;

Монтаж обвязочных трубопроводов оснащение аппарата обслуживающими площадками и лестницами, а также покрытие наружной поверхности корпуса аппарата и обвязочных трубопроводов тепловой изоляцией производится после подъема аппарата в вертикальное положение. Это условие продиктовано необходимостью снижения массы монтируемого аппарата (ограничение грузоподъемности крана при максимальном вылете стрелы) и методом строповки аппарата (за существующие монтажные штуцера с применением траверсы).

Применение трубоукладчика для подтаскивания опорной части аппарата нежелательно, так как опасные динамические нагрузки, создаваемые рывками трубоукладчика, могут вывести грузовые полиспасты из плоскости подъема и привести к аварии крана. В рассматриваемом случае ввиду невозможности установить тормозные лебедки на монтажной площадке применяем трубоукладчик «KOMATSU» D 355C, который обладает необходимой грузоподъемностью и имеет плавные скорости трогания с места.

До начала работ по монтажу регенератора кран «LIEBHERR» LTM-1200 грузоподъемностью 200 тонн и длиной стрелы 38,2 м установить на стоянку С-1 (лист 9). Под выносные опоры уложить стальные листы толщиной не менее 40 мм размером 2×2 м;

- выложить колонну на площадку выкладки вершиной к фундаменту, установить трубоукладчик D 355С на стоянку Т-1;

- приварить на опорную обечайку регенератора на расстоянии от низа примерно 1,5 м ограничители из куска трубы 1=150 мм. Диаметр и толщину стенки трубы принять аналогично диаметру и толщине стенки шейки монтажного штуцера;

- приварить на опорную обечайку регенератора на расстоянии 0,8 м от низа строповое устройство (рис. 4.1) для строповки за трубоукладчик.

- застропить регенератор с помощью траверсы за монтажные штуцера на крюк крана и крюк трубоукладчика за строповое устройство;

- приподнять колонну на 200-300 мм выше временных опор, проверить надежность строповки, убрать временные опоры;

- вывести регенератор в вертикальное положение, одновременно поднимая колонну краном LTM-1200и перемещая низ трубоукладчиком D 355C до стоянки Т-2;

- изменить вылет стрелы до минимального и перенести регенератор на фундамент следя за тем, чтобы расстояние между ним и вышеупомянутыми частями существующих сооружений было не менее 1 м по горизонтали;

- регенератор удерживать от вращения гибкими оттяжками;

- опустить на фундамент, произвести крепление регенератора.

4.2 Определение положения центра тяжести поднимаемого аппарата. Выбор способа строповки

Для определения центра тяжести регенератора определяем массу отдельных деталей (расчет массы приведен в разделе № 3)

Н×м

Положение центра тяжести определяем по формуле:

, (1)

где: ,

Стропить аппарат будем за два монтажных штуцера, находящихся выше центра тяжести.

Выбор способа строповки произведен исходя из конструкции монтажного крюка и расположения монтажных штуцеров на аппарате с использованием траверсы грузоподъемностью 40 тонн и четырех универсальных кольцевых строп типа УСК1-12,5/5000 по РД-10-33-93 «Стропы общего назначения». Отклонение длины ветвей, используемых для комплектации строповочного устройства, не должно превышать 1% от длины ветви.

Для предотвращения провисов строп кольцевые охваты существующих монтажных штуцеров и крюка ограничиваются инвентарными ограничителями типа Ог для выбранного диаметра каната.

Схема строповки регенератора представлена на листе 9.

4.3 Графоаналитический метод расчета усилий в основных элементах такелажной оснастки

При расчете усилий на грузовой полиспаст крана исходим из условия, продиктованного правилами безопасной эксплуатации кранов, не допускающего отклонения полиспаста от вертикали во избежание появления дополнительных опрокидывающих моментов.

Усилия создающиеся при подъеме аппарата:

S₀ – усилие в грузовом полиспасте подтаскивающего трубоукладчика, H;

S_Т – усилие в грузовом полиспасте поднимающего крана, Н;

- сила тяжести аппарата, Н.

Рассчитаем усилия для следующих положений аппарата:

- горизонтальное ;

- ;

- положение неустойчивого равновесия ;

- вертикальное .

Составим уравнения для определения основных усилий при :

, (2)

где: l₀; l_T – плечи соответствующих сил (определяем графически)

Аналогично определяем усилия для остальных положений. Результаты сводим в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Усилия в кН

Угол подъема	l₀, м	l_T, м	S_T	S₀
1	2	3	4	5
0⁰	9,06	8,44	151,46	141,1
30⁰	8,7046	7,3093	159,03	133,53
1	2	3	4	5
60⁰	5,5692	4,2205	166,43	126,13
83,06⁰	2,2714	1,0195	201,93	90,63
90⁰	3,4016	0	292,56	0

4.4 Выбор такелажных средств

Траверса.

По справочнику [ ], для аппарата весом 292,56 кН выбираем унифицированную траверсу (рис. 4.2)

Основные характеристики траверсы:

допускаемая нагрузка – 400 кН;

масса – 3,05 кН;

Размеры:

мм, мм

Исходя из выбранного способа строповки имеем 4 ветви, воспринимающие максимальную нагрузку после отрыва аппарата от земли, кН:

где: - вес аппарата, кН, кН

- вес собственного строповочного устройства, кН,

кН;

- вес траверсы, кН, кН

кН

Определяем разрывные усилия в спаренных ветвях строп:

при

, (3)

где: n – число строп.

кН

Усилие на одну ветвь кН

Разрывное усилие каната с учетом коэффициента запаса прочности k=6:

кН

Выбираем канат по ГОСТ 7668-80 типа ЛК-РО 6×36 с одним органическим сердечником маркировочнойгруппы 170 Мпа диаметром 36,5 мм (вес 1000 м каната 4965 кг)

кН

Определим размер каната стропа для подтаскивающего трубоукладчика:

кН

Усиление на одну ветвь кН

Разрывное усиление каната кН

Выбираем канат по ГОСТ 7668-80 типа ЛК-РО 6×36 диаметром 36,5 мм (аналогичный вышеуказанному).

кН

Выбор блоков и канатов полиспаста крана

Проверочный расчет существующего грузового полиспаста крана, имеющего следующие характеристики:

диаметр троса – 24 мм;

количество роликов на блоках полиспаста – 8 шт.;

закрепление каната на неподвижном блоке, сбег ходового конца с неподвижного блока;

расчетное число ветвей – 16;

диаметр ролика по ручью каната – 315 мм;

длина полиспаста:

в стянутом состоянии – 2,7 м,

в развернутом состоянии – 20 м;

разрывное усилие каната – 50000 кг.

Максимальная нагрузка на грузовой полиспаст крана возникает в момент отрыва груза от поверхности земли.

Расчетная нагрузка на нижний блок полиспаста , кН:

(4)

где: Q_c – суммарная расчетная нагрузка на строповые устройства, кН, кН;

q_кр – вес крюковой подвески с учетом веса строп, кН,

кН.

кН

Расчетная нагрузка на тросы полиспаста:

, (5)

кН

Нагрузка на верхний блок полиспаста, кН:

, (6)

кН

где: S_x – усилие в сбегающей с неподвижного блока полиспаста ветви, кН.

, (7)

кН

Для выбора троса полиспаста определяем S_б – усилие в тросе при сбегании на барабан лебедки:

, (8)

кН

Расчетное разрывное усилие троса с :

кН

Отечественный аналог троса по ГОСТ 7869-69, достаточный для нашего случая, имеет диаметр:

мм.

Выбор блоков и канатов полиспаста трубоукладчика

Для трубоукладчика выбираем полиспастные блоки БМ-35. Основные характеристики блока:

Грузоподъемность – 39,9 кН;

Число роликов – 5;

Диаметр ролика – 450 мм;

Диаметр каната – 24 мм;

Длина полиспаста в стянутом состоянии – 3200 мм.

Расчетная нагрузка на нижний блок:

кН

Расчетная нагрузка на тросы полиспаста:

кН

Нагрузка на верхний блок полиспаста:

кН

По ГОСТ 7668-80 выбираем трос типа ЛК-РО конструкции 6×36 диаметром 15 мм.

4 Механический расчет

4.1 Обоснование выбора материалов корпуса аппарата

Выбор материалов и типа электродов осуществляем по ОСТ 26291-94.

Исходные данные:

Расчётное давление - 1,6 МПа;

Расчетная температура – 100⁰С;

Среда – взрывоопасная, токсичная, коррозионная.

Верх колонны: отработанный воздух, R-S-S-R., регенерированная щелочь с NaOH 12-15% мас. Низ – насыщенная щёлочь с NaOH 5-7% мас.

Место установки аппарата – открытый воздух;

Средняя температура холодной пятидневки (-40⁰)С. (по СНиП 2.0.1.0.7-85);

По ГОСТ 5520-79 выбираем сталь – 16 ГС категория 12.

Сварка аппарата – автоматическая.

Присадочную проволоку выбираем по ГОСТ 2246-70 (стр.185, прилож.13 ОСТ 26291-94) марка СВ-08ГА Æ 2,5 мм.

Вварку штуцеров производим ручной электродуговой сваркой. Тип электродов определяем по ОСТ 26291-94 (приложение 11, стр. 177) Э5ОА-ф ГОСТ 9467-75.

Контроль сварных швов обечайки производится радиографией – 100%. Контроль сварных швов штуцеров производим УЗК -100% по ОСТ 26291-94 (стр. 68 «Методы контроля»).

После изготовления аппарата сварные швы должны подвергнуться термообработке по ОСТ 26291-94 (стр.125 приложение 2).

Коэффициент прочности сварных швов: обечайка – стыковой или тавровый с двухсторонним сплошным проваром, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой, j = 1,0; штуцеров – стыковой с подваркой корня шва или тавровый с двухсторонним сплошным проваром, выполняемый вручную j= 0,8.

4.2 Расчёт на прочность корпуса аппарата

4.2.1 Определение толщины стенок корпуса и днищ аппарата

Расчет производим по ГОСТ 14249-89.

Допускаемые напряжения для стали 16ГС (Пр.1, Табл.5, ГОСТ14249-89)

При +20ºС [σ]₂₀= 196 МПа

При +100ºС [σ]₁₀₀= 177 МПа

Расчётные значения модуля продольной упругости

(Пр.4, Табл.19 ГОСТ14249-89)

При +20ºС Е= 1,99 × 10⁵ МПа

При +100ºС Е= 1,91 × 10⁵ МПа

Прибавки к расчётным толщинам конструктивных элементов (ГОСТ 14249-89).

(29)

где: С₁ – прибавка для компенсации коррозии;

(30)

мм

прибавка для компенсации минусового допуска листа, С₂ =0,8 мм.;

технологическая прибавка, С₃ =0.

мм.

Расчёт цилиндрической обечайки

Расчётные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру.

для обечаек и труб при Д ≥200 мм.

(31)

Обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением. Толщину стенки рассчитываем по формуле:

,	(32)
,	(33)

где: Р - расчетное внутреннее давление МПа;

Д - внутренний диаметр аппарата, Д=2,4 м;

- допускаемое напряжение при 100⁰С, МПа

- коэффициент прочности сварного шва.

(Пр.5,Табл.20 ГОСТ 14249-89).

мм

мм.

Принимаем S=22 мм

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

(34)

МПа

Расчёт толщины стенки днища

Применяем эллиптические днища (ГОСТ 6533-78).

Рис. 4.1

Толщину стенки S₁ рассчитываем по формулам (п. 4.3, ТОСТ 14249-89)

,	(35)
,	(36)

где: С₁ – припуск на коррозию, мм;

С₂- прибавка для компенсации минусового допуска листа, С₂=0,8 мм;

С₃- технологическая прибавка, С₃=0,6 мм.

мм

(37)

где: - сварные швы отсутствуют,

м – для эллиптических днищ с Н=0,25Д.

м=11 мм

мм

Принимаем толщину днища S₁=25 мм

Допускаемое внутреннее избыточное давление для днища:

(38)

МПа

Выбираем днище 2400-25-600 ГОСТ 6533-78.

Д_в=2400 мм;

h₁=80 мм;

h_b=600 мм;

S₁=25 мм;

F=6,85 м²;

V=2,1631 м³;

Масса 1232,9 кг.

4.2.2 Проверка корпуса аппарата на давление при гидравлическом испытании

(39)

где: Р_r- давление в нижней части аппарата МПа;

Н- высота столба воды, Н=17,5;

P_пр_. – пробное давление, МПа.

(40)

МПа;

МПа

Проверка прочности аппарата при гидравлическом испытании (п.1.4.2 ГОСТ 14249-89)

или ,

(41)

где: Д– внутренний диаметр аппарата, Д=2,4 мм;

S– толщина обечайки, S=0,022 мм;

R_Е– предел текучести стали 16ГС (Пр.2, табл.9, ГОСТ 14249-89),

R_E=300 МПа.

МПа

n_Т– коэффициент запаса по пределу текучести

(п. 1.4.2 ГОСТ 14249-89)

Условие выполнено.

4.2.3 Определение размеров и толщины стенки люка-лаза

Условия применения формул (п.1.2. ГОСТ 24755-89)

(42)

где: d_Р – расчётный диаметр отверстия в стенке обечайки:

(43)

d – внутренний диаметр штуцера, d=450 мм.

C_S– суммарная прибавка к толщине стенки, C_S = 4,8

мм

Условие выполняется.

(44)

0,005<0,1

Условие выполняется.

Штуцер изготовлен из стали 16ГС-12.

Расчётная толщина стенки штуцера:

(45)

где: Р– расчётное давление в аппарате;

- допускаемое напряжение для материала обечайки при расчётной температуре.

– коэффициент прочности сварного шва, =1

Принимаем S₁=8 мм.

4.2.4 Расчёт укрепления отверстия

Расчётная схема укрепления отверстия

Рис. 4.2

Расчётный диаметр отверстия, не требующего укрепления.

(46)

Диаметр люка-лаза

или м

т.е. требуется укрепление отверстия.

Укрепление отверстия проведём ввариванием штуцера и установкой укрепляющего кольца. Штуцер и кольцо изготавливаем из Стали 16ГС-12 ГОСТ 5520-79, т.е. из той же стали, что и основной аппарат.

Расчётная длина штуцера

(47)

где: d – диаметр люка-лаза, d = 0,45 м.

C_S – суммарный припуск к толщине стенки, C_S = 0,004 м.

Общую длину штуцера принимаем

Ширину зоны укрепления в стенке обечайки определим по формуле:

(48)

Расчетная ширина зона укрепления в стенке обечайки:

(49)

Принимаем м

Расчетную ширину накладного кольца определим по формуле:

(50)

где: S₂ – толщина накладного кольца, S₂= 0,016 м

Принимаем I₂= 0,285 м

Накладное кольцо изготавливаем из двух половинок и в нижней части каждой половинки выполняем сигнальное отверстие М10. Сварной шов располагаем перпендикулярно продольной оси аппарата.

Расчётный диаметр отверстия, не требующего укрепления определим по формуле:

(51)

Условие укрепления отверстия

(52)

где: H₁=H₂=1, так как штуцер и укрепляющее кольцо выполнены из Стали 16ГС-12, как и корпус аппарата.

Условие выполняется.

4.2.5 Расчёт фланцевого соединения

Рис. 4.3

Расчётная температура элементов фланцевого соединения в зависимости от температуры рабочей среды t=100ºC.

(табл. 3.24 ОСТ 26-373-78)

⁰С

По рекомендациям ВНИИХИММАША для сероводородсодержащих сред применим для шпилек Сталь 25Х2М1Ф ГОСТ4543-71.

Термообработка – улучшение.

Допускаемое напряжение для шпилек:

при 20⁰С МПа (Табл.3.25 ОСТ 26-373-78)

при 95⁰С МПа.

Материал фланца: Сталь 16ГС-6 ГОСТ 4543-71.

Тип фланца – приварной встык (Табл. 3.19 и 3.2 ОСТ 26-373-78)

Уплотнительные поверхности: плоские, выступ – впадина.

Выбираем плоскую паронитовую прокладку шириной 14 мм, толщиной 2 мм. (Табл. 3.27 ОСТ 26-373-78).

Предел текучести материала фланца при t=96⁰C

МПа. (ГОСТ 14249-89).

Допускаемые напряжения для фланца:

а) для сечения S₁ (в месте соединения втулки с плоскостью фланца).

МПа;

б) для сечения S₀

(53)

где: Е=1,9110⁵ МПа. (Табл.19 ГОСТ 14249-89)

МПа

Находим расчётные величины:

а) меньшую толщину конической втулки фланца:

(54)

где: S- толщина штуцера, S=0,008

Принимаем S₀=0,008

б) отношение большей толщины втулки фланца к меньшей:

(55)

где: β=2,0 (Рис.3.34 ОСТ 26-373-78)

Принимаем м

в) длину втулки приварного встык фланца:

(56)

Принимаем м

Выбираем диаметр болтов d_Б (Табл. 3.29 ОСТ 26-373-78)

d_Б= М20

Диаметр окружности, по которой располагаются болты:

(57)

Принимаем м

Наружный диаметр фланца:

(58)

где: а=0,04 м (Табл. 3.30 ОСТ 26-373-78)

Принимаем Д_Ф =0,59 м.

Наружный диаметр прокладки:

(59)

где: е=0,03 м. (Табл. 3.30 ОСТ 26-373-78)

Принимаем Д_П=0,514 м. (уплотнение выступ - впадина)

Средний диаметр прокладки:

(60)

Эффективная ширина прокладки:

(61)

Ориентировочное число болтов:

(62)

где: t_Б =(3,0÷3,8)×d_Б (Табл. 3.32 ОСТ 26-373-78)

Принимаем Z_Б =24 шт.

Определяем вспомогательные величины:

а),

(63)

где: β=2,0

(64)

б) эквивалентная толщина втулки фланца:

(65)

в) ориентировочная толщина фланца:

(66)

где: λ=0,36 (Рис. 3.36 ОСТ 26-373-78)

Принимаем h= 0,03 м.

г) безразмерный параметр:

(67)

где: ,

(68)

где: ; ;

д) безразмерные параметры:

Т=1,79 (Рис. 3.38 ОСТ 26-373-78)

ψ₂=7,5 (Рис. 3.39 ОСТ 26-373-78)

ψ₃=1,03 (Рис. 3.40 ОСТ 26-373-78)

Угловая податливость фланца:

(69)

Рассчитаем толщину плоской фланцевой крышки по ГОСТ 14249-89. Крышку изготавливаем из нормализованной поковки Гр.IV КП215 ГОСТ 8479-70 Сталь 16ГС ГОСТ 5520-79.

Температура крышки t_кр =100ºС.

[σ]₂₀=196 МПа

[σ]₁₀₀=177 МПа

МПа

Прибавка на коррозию: С=0,004 м

Толщину крышки определим по формуле:

,	(70)
где: ,	(71)

коэффициент К₀=1 – на крышке нет отверстий,

φ =1 – сварные швы отсутствуют.

(72)

где: ,

F_пр – сила реакции прокладки, МН;

F_Q – сила от внутреннего избыточного давления, МН.

(73)

МН

(74)

где: m=2,5 – коэффициент (Табл. 3.31 ОСТ 26-373-78)

МН

Расчётный диаметр люка – лаза:

(75)

Принимаем S₁=0,032 м

Допускаемое давление для плоской круглой крышки с дополнительным краевым моментом:

МПа

Допускаемое давление превышает давление гидравлического испытания

Угловая податливость плоской фланцевой крышки:

,	(76)
где: ,	(77)

где: м, т.к. уплотнение

выступ-впадина и на крышке выступ.

Линейная податливость прокладки:

(78)

где: Е_Н=2000 Мпа;

Расчетная длина шпильки с двумя гайками:

(79)

Линейная податливость шпилек:

(80)

где: Мпа (Приложение 2, ГОСТ 20700-75);

f_Б – площадь поперечного сечения болта, м²

Коэффициент жёсткости фланцевого соединения:

,	(81)
где: ,	(82)

,	(83)

(84)

Безразмерный коэффициент:

(85)

Усилие, возникающее от температурных деформаций:

(86)

Фланец и крышка изготовлены из однородного материала

(Табл. 18 ГОСТ 14249-89)

(ГОСТ 20700-75)

Болтовая нагрузка в условиях монтажа:

(87)

где:

МН
МН

Принимаем МН

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

(88)

МН

Приведенные изгибающие моменты в диаметральном сечении фланца в условиях монтажа:

(89)

в рабочих условиях:

(90)

За расчетное значение принимаем:

МН´м

Условия прочности болтов.

; ,

(91)

;

МПа; МПа

Условие прочности шпилек выполняется.

Крутящий момент на ключе при затяжке шпилек:

МН´м (Рис.3.41 ОСТ 26-373-78)

Условие прочности прокладки:

(92)

где: МПа (Табл. 3.31 ОСТ 26-373-78)

МПа

Условие выполняется

Максимальное напряжение в сечении S₁, то есть в месте соединения втулки с плоскостью фланца:

,	(93)
МПа

Напряжение в сечении S₀, то есть в месте соединения втулки с обечайкой:

МПа

Напряжение в кольце фланца от действия М₀:

,	(94)
МПа

Напряжения во втулке фланца от внутреннего давления:

(95)

МПа

Условие прочности фланца:

а) в сечении S₁

(96)

МПа

Условие выполняется.

б) в сечении S₀

(97)

где: g=1 – сварные швы отсутствуют.

МПа

Условие выполняется.

Угол поворота фланца:

(98)

где:

Условие выполняется.

4.3 Определение веса аппарата

G₁ – вес аппарата в рабочих условиях, включая вес обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств и рабочей среды, Н;

G₂ – вес аппарата при гидроиспытании, включая вес жидкости, заполняющей аппарат, Н;

G₃ – максимальный вес аппарата в условиях монтажа, Н;

G₄- минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки в вертикальное положение, т.е. без веса площадок, изоляции, насадки и т.п.

4.3.1 Минимальный вес аппарата G₄

(99)

где: q_i – вес i-го элемента аппарата, Н;

Вес опорной обечайки q₁:

(100)

где: g -удельный вес материала аппарата, Н/м³.

Вес обечайки q₂:

,	(101)
Н

Вес кольца q₃

,	(102)
Н

Вес кольца q₄

(103)

Вес днища q₅=12082,4 Н (ГОСТ 6533-78)

4.3.2 Максимальный вес аппарата в условиях монтажа G₃

(104)

где: G_Т – вес насадки, Н;

G_ПО – вес площадок обслуживания, Н.

(105)

где: Н_н – высота насадки, м;

- удельный вес насадки, Н/м³.

G_ПО – принимаем 25000 Н

4.3.3 Вес аппарата в рабочих условиях G₁

(106)

где: G_ж – вес КТК, Н;

(107)

где: – реакционная высота, м;

Д – внутренний диаметр колонны, м;

g_ж – удельный вес, Н/м³;

V_Д – объем днища, м³.

4.3.4 Вес аппарата при гидроиспытаниях G₂

(108)

где: G_в – вес воды при гидроиспытаниях, Н

где: V_а – внутренний объем аппарата, м³

4.4 Расчет регенератора на устойчивость при ветровой

нагрузке

4.4.1 Определение периода собственных колебаний

Период основного тона собственных колебаний аппарата:

,	(109)
,	(110)

где: H – высота аппарата, Н=19,4 м;

Е – модуль упругости, МПа;

МПа – для рабочих условий;

МПа – для условий монтажа;

J – момент инерции верхнего сечения аппарата, м⁴.

(111)

Д – внутренний диаметр аппарата, м;

С_F – коэффициент неравномерности сжатия грунта,

Н/м³;

J_F – минимальный момент инерции подошвы фундамента, м⁴;

G – масса аппарата, Н;

(112)

Д_ф – диаметр фундамента, м.

Д_ф = 2,72+1=3,72 м

м⁴

Данные расчета сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1

Расчетные величины
	G, H	T_o, c	T, c
Рабочие условия	988320,87	0,319	0,925
Условия г/и	1072524,27	0,326	0,963
Условие монтажа	317562,47	0,177	0,523

4.4.2 Определение расчетного изгибающего момента от действия ветровой нагрузки

Аппарат по высоте разбиваем на 3 участка.

Нагрузки рассматриваем как сосредоточенные силы, приложенные в середине каждого участка.

Нагрузку от веса прикладываем вертикально, а ветровую нагрузку - горизонтально, смотри рис. 4.5.

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на середине i-го участка аппарата:

(113)

где: q_o – нормативное значение ветрового давления, q_o=380 H/м² (ГОСТ Р 51273-99, таблица 1);

q_i - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата, (ГОСТ Р 51273-99, рисунок 4);

К – аэродинамический коэффициент, К=0,7 (ГОСТ Р 51273-99).

Средняя составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке:

(114)

где: D_i –наружный диаметр i-го участка аппарата, м;

h_i – высота i-го участка аппарата, м.

Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра u

Коэффициент динамичности x:

(115)

где: e - определяется по формуле:

,	(116)
,	(117)

Приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка:

(118)

где: a_i и a_к – относительное перемещение i и k-го участков;

m_k – коэффициент пульсации давления ветра для середины соответственно k-го участка на высоте х_k (рисунок 6 ГОСТ Р 51273-99);

G_k – вес k-го участка аппарата, Н.

Относительное перемещение центров тяжести участков:

(119)

где: g- коэффициент, определяемый по формуле:

(120)

b_i –коэффициент, определяемый по формуле:

(121)

x_i – расстояние от середины i-го участка до поверхности земли, м;

Н₃=0 – для аппаратов с двумя переменными жесткостями;

m=0, l=0

(122)

Н₁, Н₂, J_1, J₂ см. рисунок 3.6

, м, м

, м,

м⁴ м⁴ м м

По формулам (122) и (120) определяем:

Результаты расчетов сводим в таблицы 4.2 – 4.4

Таблица 4.2

	сечения
	1	2	3
х_i/H	0,777	0,354	0,077
b_i	0,671	0,166	0,0087
a_i, для условий монтажа	1,442´10^-9	0,611´10^-9	0,123´10^-9
a_i, для условий г/и	1,442´10^-9	0,611´10^-9	0,123´10^-9
a_i, для рабочих условий	1,466´10^-9	0,614´10^-9	0,123´10^-9

Таблица 4.3

	сечения
	1	2	3
х_i	15,07	6,865	1,495
q_i	1,11	0,79	0,1
q_ist, H/м²	295,26	210,14	26,6
D_i, м	2,444	2,444	2,432
h_i, м	8,66	7,75	2,99
P_ist, H	6249,2	3980,26	193,43

G_i (G_k) определяем по формулам приведенным в пункте 4.3. Данные расчетов сводим в таблицу 4.4.

Таблица 4.4

G_i,(G_k), H	сечения
G_i,(G_k), H	1	2	3
условия монтажа, max	147396,2	134396,3	35769,97
рабочие условия	386570,8	540888,1	60861,97
условия г/и	530303	484820,3	57400,97

Пульсирующая составляющая ветровой нагрузки на i-ом участке:

(123)

Ветровая нагрузка на i-ом участке:

(130)

Данные расчетов сводим в таблицы 4.5-4.7.

Таблица 4.5

Для условий монтажа, max.
Показатели	Сечения
Показатели	1	2	3
a_i	1,442´10^-9	0,611´10^-9	0,123´10^-9
m_k	0,725	0,81	0,85
Р_ist, Н	6249,2	3980,26	193,43
G_i, Н	147396,2	134396,3	35769,97
h_i	0,031	0,015	0,003
x	1,447	1,447	1,447
Р_idyn, Н	5672,88	2430,54	130,34
Р_i, Н	11922,08	6410,80	323,77

Таблица 4.6

Для рабочих условий
Показатели	Сечения
Показатели	1	2	3
a_i	1,466´10^-9	0,614´10^-9	0,123´10^-9
m_k	0,725	0,81	0,85
Р_ist, H	6249,2	3980,26	193,43
G_i, H	386570,8	540888,1	60861,97
x	1,695	1,695	1,695
h_i	0,012	0,0052	0,001
Р_idyn, H	6746,33	4090,42	92,86
Р_i, H	12995,53	8070,68	286,29

Таблица 4.7

Для условий г/и
Показатели	Сечения
Показатели	1	2	3
a_i	1,442´10^-9	0,611´10^-9	0,123´10^-9
m_k	0,725	0,81	0,85
Р_ist, H	6249,2	3980,26	193,43
G_i, H	530303	484820,3	57400,97
x	1,707	1,707	1,707
h_i	0,0085	0,0046	0,0008
Р_idyn, H	6597,95	3266,33	67,26
Р_i, H	12847,15	7246,59	260,69

Изгибающий момент в сечении на высоте х_о от действия ветровой нагрузки на j-ю площадку обслуживания:

(131)

где: q_j – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по

высоте аппарата (рис. 4 ГОСТ Р 51273-99);

х_о – высота расчетного сечения аппарата от поверхности земли, м;

m_j – коэффициент пульсации давления (рис. 6 ГОСТ Р 51273-99);

c_j – коэффициент (рис. 8 ГОСТ Р 51273-99);

А_j – площадь ограниченная контуром j-ой площадки, м².

Расчетный изгибающий момент в сечении на высоте х_о:

,	(132)
где: ,	(133)

- для сечения А-А, - для сечения О-О

Н/м²

Таблица 4.8

Коэффициент для расчета моментов

Номер площадки	1	2	3	4	5
x_j, м	19,4	1,3	14,5	8,9	3,4
q_j	1,18	1,12	1,07	0,82	0,35
c_j	1,55	1,2	0,99	0,43	0,1
m_j	0,69	0,71	0,72	0,77	0,85

Расчетная схема

рис. 4.8

- для условий монтажа

- для рабочих условий

- для условий г/и

А_j – определяем из рис. 4.8

м²

Результаты расчетов сводим в таблицы 4.9, 4.10

Таблица 4.9

Изгибающий момент в сечении анкерных болтов (сечение О-О), Н´м

Изгибающий момент	М_V₁	М_V₂	М_V₃	М_V₄	М_V₅			М_V
для условий монтажа	149538	105467,51	83191,23	29992,04	3929,5	372118,28	224159,92	596278,2
для рабочих условий	163305,5	114972,81	89410,1	31350,83	3986,46	403025,7	251675,86	654701,56
для условий г/и	163916,17	115360,77	89685,93	31411,1	3989,0	404362,97	243744,12	648107,1

Таблица 4.10

Изгибающий момент в сечении приварки опорной обечайки

к корпусу аппарата, (сечение (А-А), Н´м

Изгибающий момент	М_V₁	М_V₂	М_V₃	М_V₄	М_V₅			М_V
для условий монтажа	127955,2	87350,4	67126,7	20556,3	693,4	303682	172343,8	476025,8
для рабочих условий	139735,6	95222,9	72144,7	21487,6	703,5	329294,3	192262,5	521556,8
для условий г/и	140258,2	95544,2	72367,3	21529,0	703,9	330402,6	187091,9	517494,5

4.4.3 Расчёт на прочность аппарата от внутреннего избыточного давления, собственного веса и изгибающих моментов от действия ветровых нагрузок

При расчёте аппарата проверяем следующие сечения:

а) поперечное сечение корпуса в месте присоединения опорной обечайки (сечение Г-Г);

б) поперечное сечение опорной обечайки в месте присоединения к корпусу (сечение Г-Г);

в) поперечное сечение опорной обечайки в местах расположения отверстий (сечение Д-Д);

г) поперечное сечение опорной обечайки в месте присоединения нижнего опорного кольца (сечение Е-Е).

Весовые нагрузки:

G₁=988320,87 Н – вес аппарата в рабочих условиях;

G₂=1072524,27 Н – вес аппарата при гидроиспытании;

G₃=317562,47 Н – максимальный вес аппарата в условиях монтажа;

G₄=254581,07 Н – минимальный вес аппарата в условиях монтажа.

Расчётные изгибающие моменты (для сечений Д-Д, Е-Е):

М_V₁=654701,56 Н×м - в рабочих условиях;

М_V₁=648107,1 Н×м – при гидроиспытаниях;

М_V₃=596278,2 Н×м – в условиях монтажа.

Расчётная температура для условий испытания и монтажа равна 20°С.

Расчётная температура для рабочих условий 100°С.

Расчетное давление для рабочих условий – 1,6 МПа, для условий монтажа – 0.

Расчетные сечения

рис. 4.9

Проверку прочности корпуса аппарата проведем для рабочих условий и условий монтажа.

Проверка прочности аппарата в месте присоединения опорной

обечайки (сечение Г-Г)

Н×м – в рабочих условиях;

Н×м – в условиях г/и;

Н×м – в условиях монтажа;

Н – в рабочих условиях;

Н – в условиях г/и;

Н – в условиях монтажа.

В рабочих условиях.

Продольные напряжения s_х:

а) на наветренной стороне:

,	(134)

б) на подветренной стороне:

,	(135)

Кольцевые напряжения s_у:

,	(136)
МПа

Эквивалентные напряжения:

а) на наветренной стороне:

,	(137)
МПа

б) на подветренной стороне:

,	(138)
МПа

Условие прочности корпуса:

а) на наветренной стороне:

(139)

где: - допускаемое напряжение для материала корпуса

аппарата при расчетной температуре, МПа;

- коэффициент прочности сварного шва,

МПа

83,18<177 МПа

Условие выполнено.

б) на подветренной стороне:

,	(140)
84,03<177 МПа.

Условие выполнено.

Условия монтажа.

Продольные напряжения:

а) на наветренной стороне:

где: , т.к. давление отсутствует при монтаже.

МПа

б) на подветренной стороне:

МПа

Кольцевые напряжения равны нулю, так как при монтаже давление отсутствует, и эквивалентные напряжения равны продольным напряжениям на подветренной и на наветренной сторонам.

Условие прочности:

3,28<196 МПа

-7,14<196 МПа

Условия выполняются.

4.4.4 Проверка устойчивости корпуса аппарата

Проверку устойчивости проводим для рабочих условий и условий испытания, для сечения Г-Г:

(141)

[F] и [M] – определяем по ГОСТ 14249-89.

Допустимое осевое сжимающее усилие:

,	(142)
где: ,	(143)

где: МПа – для рабочих условий

МПа – для условий испытания.

для рабочих условий:

МН

для условий испытания:

МН

Допускаемое осевое сжимающее усилие в пределах упругости из условия устойчивости:

(144)

где: допускаемое осевое сжимающее усилие из условий местной устойчивости в пределах упругости равно:

(145)

для рабочих условий:

МН

для условий испытания:

МН

допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости:

,	(146)
где: ,	(147)

м (черт.7 ГОСТ 14249-89)

для рабочих условий:

для условий испытания:

для рабочих условий:

МН

для условий испытания:

МН

для рабочих условий:

МН

для условий испытания:

МН

Допускаемый изгибающий момент:

(148)

для рабочих условий:

,	(149)

,	(150)
МН´м
МН´м

для условий испытания:

МН´м

Проверка устойчивости:

в рабочих условиях:

Условие выполняется

при гидроиспытании:

Условие выполняется

4.4.5 Расчёт опорной обечайки

Опорная обечайка выполнена из стали 16ГС-6 ГОСТ5520-79

При 20°С

МПа МПа

При 100°С в зоне присоединения к нижнему днищу

МПа МПа

Толщина опорной обечайки S₀= 10 мм, припуск на коррозию отсутствует, так как она снаружи и изнутри защищена лакокрасочным покрытием, минусовой допуск проката – 0,8 мм, примем технологический допуск на вальцовку обечайки – 0,2 мм, т.е. С=1 мм.

Опорную обечайку проверяем на прочность и устойчивость для рабочего условия и условия испытания.

Внутренний диаметр опорной обечайки Д₀=2,412 м.

Сечение Г-Г

В рабочих условиях.

Продольные напряжения σ_х:

на наветренной стороне:

МПа

на подветренной стороне

МПа

Знак “минус” обозначает, что обечайка сжимается.

Кольцевые напряжения отсутствуют, потому что в опорной обечайке нет давления.

Условия прочности:

- на наветренной стороне:

- на подветренной стороне:

Условия выполнены

Проверка прочности при испытании:

- на наветренной стороне:

где: F=G₂=1,0488367 МН

МН´м

МПа

- на подветренной стороне:

МПа

Знак “минус” обозначает, что обечайка сжимается.

Условия прочности:

- на наветренной стороне:

МПа

- на подветренной стороне:

МПа

Условия выполнены.

Проверку устойчивости проводим для рабочих условий и условий испытания:

Для рабочих условий:

МН

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условий местной устойчивости в пределах упругости:

МН

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости:

МН

Допускаемый изгибающий момент:

допускаемый изгибающий момент из условий прочности:

МН´м

допускаемый изгибающий момент из условия прочности в пределах упругости:

МН´м

Условие выполнено.

Проверка устойчивости при испытании:

МН

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условий местной устойчивости в пределах упругости:

МН

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости:

МН

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности:

МН´м

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости:

МН´м

Проверим устойчивость в условиях испытания:

Условие выполняется.

Аналогично проверяем сечение Е-Е на прочность и устойчивость для рабочих условий и условий гидроиспытания. Результаты расчетов сведем в таблицу 4.11.

Таблица 4.11

Показатели	Условия:
1	2	3
, МН	0,98832087	1,07252427
, МН´м	0,65470156	0,6481071
, МПа	1,43	-0,04
, МПа	-30,43	-31,5
	продолжение таблицы 4.11
, МПа	177	196
, < - условия прочности выполняются
, МН	12,11	13,14
, МН	11,48	12,71
, МН	26,08	27,17
, МН	8,33	9,22
, МН´м	7,3	8,09
, МН´м	8,45	8,8
, МН´м	5,52	5,96
	0,237	0,225
<1 – условия устойчивости выполняются

Проверка прочности сварного шва, соединяющего корпус аппарата с опорной обечайкой:

(151)

где: - катет сварного шва

в рабочих условиях:

МПа

24,16<141,6

в условиях испытания:

МПа

25,18<156,8

Условия выполняются.

Проверяем устойчивость опорной обечайки в зоне отверстий (сечение Д-Д):

(152)

где: - см. таблицу 4.11

Расчетное сечение

рис. 4.10

- коэффициенты определяемые по формулам (153) – (155).

,	(153)
,	(154)
,	(155)

где: А – площадь сечения Д-Д, м² (см. рис. 4.10);

W – наименьший момент сопротивления сечения Д-Д, м³;

Y₁ – координата центра тяжести сечения Д-Д, м.

,	(156)
,	(157)

Принимаем м, м, м,

м, м

м²

м³

в рабочих условиях:

в условиях испытания:

Условия выполняются.

4.4.6 Расчёт опорного узла

Расчёт элементов опорного узла проводим для рабочих условий и условий испытания.

Принимаем конструкцию опорного узла исполнения 3 (ГОСТ Р 51274-99).

Материал опорного кольца В Ст.3 ГОСТ

МПа

Принимаем диаметр окружности расположения анкерных болтов

Допускаемое напряжение сжатия бетона

МПа

Анкерные болты изготавливаем из стали 10Г2С1 ГОСТ 5520-79

МПа (приложение Б ГОСТ Р 51274-99).

Расчёт элементов опорного узла для рабочих условий.

Ширина нижнего опорного кольца:

(158)

Для рабочих условий:

Для условий испытания:

Принимаем ширину опорного кольца м

Толщина нижнего опорного кольца:

(159)

где: - допустимое напряжение для материала

опорного узла при расчетной температуре, МПа.

Принимаем м, м.

По таблице 4 ГОСТ Р 51274-99 для отношения

Определяем .

Для рабочих условий:

Для условий испытания:

Принимаем толщину нижнего опорного кольца с учетом припуска на коррозию и минусового допуска проката.

Расчёт анкерных болтов проводим для условий монтажа при минимальном весе аппарата, так как выполняется условие:

(160)

Принимаем количество анкерных болтов n=16 шт.

Внутренний диаметр резьбы анкерных болтов:

(161)

По рисунку 8 ГОСТ Р 51274-99 определяем

Принимаем анкерный болт М36 с внутренним диаметром резьбы d_Б=0,031 м,

м²

Определяем толщину верхнего опорного кольца S₂:

(162)

Принимаем м, м, м

По рис. 5 ГОСТ Р 51274-99 определяем

С учётом коррозии и минусового допуска проката принимаем:

Определяем толщину ребра:

(163)

где: .

Принимаем м.

Проверка прочности опорной обечайки в зоне верхнего опорного кольца:

(164)

где: м;

м, принимаем конструктивно.

По рис. 7 ГОСТ Р 51274-99 находим

Условие выполнено.

4.5 Расчет опорной тарелки

Проведем расчет для нижней опорной тарелки

Удельная нагрузка на единицу площади тарелки:

(165)

где: - плотность насадки, кг/м³;

- высота слоя насадки, м;

- ускорение свободного падения, м²/с;

Q_T - вес тарелки, Н;

D - внутренний диаметр колонны, м.

Принимаем:

- материал тарелки сталь 16 ГС;

- все тарелки – 2170 Н;

- расчетная температура – 100⁰ С.

Па

Конструкция тарелки

Опорная тарелка состоит из 12 секторов. По контуру сектора опираются на кольцевую опору. По центру аппарата сектора опираются на продольную балку (два швеллера).

Толщина тарелки

(166)

где: - допустимое напряжение для материала тарелки, Па, для стали 16 ГС, Па

Принимаем S^’=60 мм. размер полос для колосников 60´8 мм

Нагрузка на полудиски тарелки:

(167)

где: F – площадь полудиска тарелки, м².

(168)

м²

Па

Удельная нагрузка приходящаяся на единицу длины балок (из условия равномерного распределения нагрузок):

(169)

где: l – длина опорного периметра, м.

(170)

Н/м

Суммарная удельная равномерно распределенная нагрузка на балку

( с учетом нагрузки от собственного веса балки):

(171)

где: q_б – нагрузка от собственного веса балки, Н/м,

Н/м.

Н/м

Совершенно очевидно, что наибольшее значение изгибающий момент имеет в среднем сечении продольной балки.

Максимальный изгибающий момент:

(172)

Н´м

Размер балки определяем из уравнения:

(173)

м²

Принимаем балку два швеллера N 14: м³, м,

Н/м

Прогиб в центр балки:

(174)

где: α – коэффициент, определяемый по уравнению:

(175)

где: В – ширина балки, м;

А=D – длина балки, м;

Е – модуль продольной упругости, Па.

,	(176)
м

м

Допустимая величина прогиба:

(177)

Условие выполняется.

5 Охрана окружающей среды

5.1 Мероприятия по защите окружающей среды в период монтажных работ

Остановка и пуск технологического оборудования приводит к значительным выбросам загрязняющих веществ в атмосферу, в водоёмы и загрязняют почву прилегающих к установке участков.

При остановке колонны 335С03.01 на реконструкцию будут произведены сбросы газовоздушной смеси на факел следующего состава:

№ п/п

Место образования выбросов

Состав выбросов

Количество

выбросов,

% об., (т/год)

Технологическое оборудование и трубопроводы

Оксид азота

Диоксид серы

Углеводороды

Оксид углерода

Бензоперен

3,052

1,123

1,958

0,00000199

Для лучшего рассеивания образовавшихся при сжигании вредных веществ высота факельных труб увеличена до 96 м.

В результате промывки, пропарки, опрессовки аппарата образуются загрязнённые воды. Сточные воды содержат механические примеси, следы углеводородов, щёлочи с показателями pH=6,5-8,5. Их откачивают на очистные сооружения.

Жидкими отходами производства является отработанная щёлочь с большим содержанием сульфидов, карбонатов, меркаптидов, которые после получения анализов на пригодность откачивается на У-100 для отстоя, затем через У-120 закачивается в поглощающий пласт.

Отработанный воздух направляется в печь дожига на У-350.

5.2 Надёжность аппарата – способ защиты окружающей среды от загрязнения

К одному из основных способов предотвращения загрязнения окружающей среды на таких специфических производствах, какими являются химические и нефтегазоперерабатывающие предприятия, можно отнести повышение надежности оборудования в целом и его частей.

Для проведения технологического процесса на У-335 применяются растворы щёлочи, являющиеся очень агрессивными средами, вызывающие сильное коррозионное повреждение оборудования и как следствие разгерметизацию оборудования и утечку продукта, загрязняющего окружающую среду. Сероводород, диоксид углерода, меркаптаны и другие коррозионно-агрессивные примеси содержащиеся в ПБФ и щёлочи приводят к снижению эксплуатационной надёжности аппаратов и трубопроводов.

Поэтому возникает необходимость:

расчёта толщины стенки аппарата, обеспечивающий необходимый срок службы;
контроля сварных швов аппарата;
установки прокладок для соответствующей среды, давления и температуры;
правильного подбора арматуры, соответствующей перерабатываемой среде;
оптимизации режима эксплуатации;
проведения оперативного ремонта оборудования;
диагностирования технического состояния оборудования;
своевременного технического обслуживания оборудования.

В разделе 4 представлен механический расчет регенератора. Все расчетные напряжения, возникающие при эксплуатации аппарата ниже допустимых. Можно считать, что механическая прочность колонны достаточна и гарантирует отсутствие выбросов по причине разрушения колонны, прочности сварных швов, несоответствия уплотнений и т.д.

Успешное сочетание эффективного диагностирования и своевременного качественного ремонта будет служить залогом надёжной и безопасной эксплуатации оборудования на У-335.

5.3 Меры контроля по герметизации и надёжности аппарата

Для предотвращения выбросов вредных веществ, влияющих на экологическую обстановку города Оренбурга, на установке предусмотрено:

автоматический замер давления в каждом аппарате и трубопроводе;
строгое соблюдение параметров технологического режима;
систематическая проверка состояния и исправности предохранительных клапанов и манометров;
контроль за выполнением монтажных работ;
проведение гидравлического испытания аппарата;
комплексное диагностирование технического состояния оборудования.

5.4 Предложение по вторичному использованию отходов

В результате работы установки очистки пропан-бутановой фракции в качестве загрязняющих веществ окружающей среды являются: отработанный щелочной раствор со стадии щелочной очистки и отработанный воздух.

Отработанный воздух с регенераторов транспортируется на установку получения серы У-350 для сжигания вредных примесей.

Отработанный щелочной раствор, содержащий меркаптиды в количестве 12 м³/сутки откачивается на У-100 для отстоя, затем через У-120 закачивается в поглощающую скважину.

Для того, что бы прекратить закачивание щелочного раствора в поглощающий пласт необходимо на У-335 установить один регенератор щёлочи для удаления меркаптанов и сепаратор для отделения механических загрязнений. Отделившуюся щелочную воду можно использовать для разбавления поступающей со склада 40% щёлочи до необходимой концентрации (10%).

Реализация задач по охране окружающей среды и рациональному природопользованию обеспечит экологическое благополучие Оренбургского газо-химического комплекса в будущем.

5.5 Неорганизованные выбросы

Помимо источников организованных выбросов вредных веществ на площадке установки имеются рассредоточенные выбросы, которые складываются из:

утечек перерабатываемых средств через неплотности технологического оборудования и трубопроводов;
газовыделение при отборе проб для анализов;
продувки импульсных линий при обслуживании средств контроля и автоматики.

Проанализировав «Проект нормативов и предельно допустимые нормы выбросов для ОГПЗ» определим плату за неорганизованные выбросы. Данные сведены в таблицу 5.1

Таблица 5.1

Плата за неорганизованные выбросы

Наименование загрязняющих веществ	Выбросы, т/год	Норматив платы, руб	Плата за выбросы, руб/год
C₃H₈+C₄H₁₀	152,7	0,09	14,15
Н₂S	0,0025	459,2	1,15
Одорант	0,0076	36604	278,19

Итого: по установке плата за неорганизованные выбросы составляет 293,49 руб. С учетом всех выбросов плата составит 5362,91 руб.

5.6 Водная среда

На установке У-335 используется циркуляционная вода для системы охлаждения теплообменников. Промливневые стоки в количестве 12,8 м³/час направляются в КНС-2. Бытовые стоки в количестве 0,3 м³/час направляются в КНС-1. Ливневые стоки направляются в ливневую канализацию.

рН=6,5-8,5

ХПК не более 200.

5.7 Контроль за выбросами

Лабораторией охраны окружающей среды завода осуществляется контроль за возможным содержанием вредных паров и газов в воздухе производственных помещений на открытых площадках установки. Периодичность контроля определяется «Графиком лабораторного контроля», утвержденным главным инженером завода и согласованным с главным врачом санэпидемнадзора.

В случае обнаружения опасных концентраций выше предельно допустимых, извещается руководство завода, и немедленно принимаются меры по выявлению места выброса и устранению причин превышения ПДК.

6 Охрана труда

6.1 Опасные и вредные производственные факторы на установке регенерации КТК

На персонал, обслуживающий У-335, воздействуют опасные и вредные производственные факторы.

Согласно классификации ГОСТ 12.0.003-74 опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:

Физические.
Химические.
Биологические.
Психофизические.

6.1.1 Опасные физические и вредные производственные факторы

Двигающиеся машины и механизмы, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования:

- внутризаводской транспорт;

- грузоподъёмные краны;

- вращающиеся части компрессорного оборудования, вентиляторов, аппаратов воздушного охлаждения.

Безопасные условия труда обеспечиваются правильной организацией работ и движения транспорта, машин, механизмов, ограждение их вращающихся частей.

Повышенная загазованность и запылённость воздуха рабочей зоны.

Даже при нормальной работе технологической установки в воздушной среде могут выделяться вредные вещества:

а) газообразные – при проведении газоопасных работ, из-за не плотностей во фланцевых соединениях;

б) жидкие – из-за не плотностей во фланцевых соединениях, при перекачке жидкостей по неисправным линиям;

в) твёрдые – при погрузке, выгрузке сыпучих грузов (например, катализаторов).

В аварийных ситуациях: при взрыве трубопровода, разрушении оборудования, взрывах, пожарах – выделение вредных веществ в рабочую зону увеличивается в сотни, тысячи раз.

Для защиты от повышенного содержания вредных веществ в рабочей зоне применяются средства индивидуальной и коллективной защиты.

Средства индивидуальной защиты – противогазы, противопылевые респираторы, спецодежда, спецобувь.

Средства коллективной защиты – системы сигнализации о загазованности производственных помещений, принудительная и естественная вентиляция, автоматические системы предотвращения взрывов и пожаротушения.

Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов:

а) повышенная температура – более +45^оС;

б) пониженная температура – менее 0^оС.

Для защиты персонала от пониженной и повышенной температуры применяется теплоизоляция поверхностей трубопроводов и оборудования, ограждения горячих участков.

Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны.

Нормальными считаются температуры:

в холодный и переходный период года: от -18^оС до +23^оС при относительной влажности 40 ¸ 60 %;
в тёплый период года: 18 ¸ 25^оС при относительной влажности 40 ¸ 60 %.

Персонал установки подвергается влиянию пониженной температуры зимой до –40^оС и повышенной до +35^оС летом. Для защиты от пониженных температур используются системы отопления, пункты обогрева, спецодежда. Для защиты от повышенных температур используются системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха рабочей зоны.

Повышенный уровень шума на рабочем месте.

На постоянном рабочем месте и в рабочих зонах, в производственных помещениях, на территории предприятия установлен допустимый уровень шума и эквивалентный уровень звука 85 дБ. В связи с применением насосно-компрессорного оборудования большой единичной мощности, эквивалентный уровень звука достигает 95-100 дБА.

Для защиты от повышенного уровня шума применяются:

коллективные средства защиты: противошумные кабины, отсеки, шумопоглощающие перегородки, изоляция;
индивидуальные средства защиты: наушники ВЦНИНОТ, вкладыши «Беруши».

Повышенный уровень статистического электричества.

При движении веществ с низкой электрической проводимостью возникают опасные потенциалы статистического электричества, разряд которых может привести к взрыву или пожару на взрыво- и пожароопасных производственных объектах.

Наиболее опасные потенциалы статистического электричества образуются при:

движении жидких диэлектриков по трубопроводам со скоростью превышающей 0,7 ¸ 1,0 м/сек.;
сливах и наливах, при поступлении жидких продуктов в аппарат в виде падающей струи;
движении человека в резиновой обуви по ковру, асфальту и т.д.

Для предупреждения накопления зарядов статического электричества на оборудовании необходимо предусмотреть:

заземление металлических частей аппаратов, оборудования, коммуникаций, ёмкостей;
применение материалов, увеличивающих электропроводность;
устройство полов с повышенной электропроводностью.

Сопротивление заземляющего устройства, предназначенного для защиты от статического электричества, допускается до 100 Ом.

Металлическое и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы, расположенные на У-335 под открытым небом должны представлять собой непрерывную электрическую цепь, которая должна быть присоединена к контуру заземления через 40¸60 м.

На трубопроводах защита выполняется в виде металлических перемычек через 25¸30 м.

Для защиты от заноса высоких потенциалов в здание необходимо броню кабелей и металлические трубопроводы заземлять:

- на входе в защищённое здание присоединить к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом;

- на ближайшей к сопротивлению опоре присоединить к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом.

- вдоль трассы эстакады через каждые 250¸300 м присоединить к заземлителю с сопротивлением не более 50 Ом.

Вся электропроводка заземления на установке должна подвергаться наружному осмотру, лицом ответственным за электрохозяйство или назначенным лицом с занесением результатов в оперативный журнал.

Внешний осмотр заземляющих устройств производится механиком установки 1 раз в месяц. За исправное состояние устройств статического электричества ответственность несёт начальник цеха № 3.

Осмотр и текущий ремонт защитных устройств производится одновременно с осмотром и текущим ремонтом технологического оборудования. Электроизмерения связи заземлённых элементов с контурами заземления производится не реже двух раз в год, с записью в журнал.

6.1.2 Опасные химические и вредные производственные факторы

1) Общетоксические.

2) Действующие через дыхательные пути и через кожный покров.

В рабочую зону установки У-335 могут выделится следующие вредные вещества: газообразные углеводороды (метан, этан, пропан), жидкие углеводороды (С_5+выше), меркаптаны, сероводород, диоксид серы и окись углерода. Их характеристики приведены ниже:

- Углеводороды – вещества 4 класса опасности. Воздействуют на организм человека через дыхательные пути, через кожу. ПДК углеводородов – 300 мг/м³, в смеси с сероводородом – 3 мг/м³.

- Газообразные (С₁¸ С₂) – вызывают покраснение, аллергическую реакцию кожи. При приёме внутрь – отравления организма.

- Сероводород (H₂S) – вещество 2 класса опасности. На организм человека воздействуют через дыхательные пути. Нервно-паралитический газ с запахом тухлых яиц. ПДК в рабочей зоне – 10 мг/м³. Порог восприятием обонянием человека 0,0001% об. Действие зависит от концентрации в воздушной среде. При концентрации 100¸300 мг/м³ – головная боль, тошнота, рвота; 500¸900 мг/м³ – потеря сознания, клиническая смерть; 1000 мг/м³ и выше – мгновенная смерть от остановки дыхания. Опасное свойство H₂S – накопление в низких невентилируемых пространствах с вытеснением кислорода воздуха. Эффект отравления в таких местах сочетается с кислородным голоданием (асфикцией).

Для защиты от химически опасных и вредных производственных факторов применяются следующие средства защиты:

- костюмы из специальной ткани с обработкой (пропиткой) химически стойкими растворами, покрытыми различными полимерными материалами, резиной;

обувь специальная, стойкая против действия кислот, щёлочей, жидких углеводородов;

- противогазы индивидуальные фильтрующие, изолирующие, шланговые, противопылевые респираторы.

Первая помощь при отравлениях сероводородом

и парами углеводородов.

При отравлении указанными газами необходимо немедленно вызвать «скорую помощь» и работников газоспасательной службы, до их прибытия членам ДГСД в изолирующих противогазах быстро вывести или вынести пострадавшего из загазованной зоны, удобно уложить его, устранив помехи препятствующие дыханию (расстегнуть воротник, снять пояс и т. д.), принять меры против охлаждения тела. Пострадавшему, находящемуся в сознании, необходимо дать понюхать нашатырный спирт, напоить крепким чаем, кофе или тёплым молоком с содой, принять меры от засыпания. При прекращении дыхания необходимо делать искусственное дыхание, предварительно очистить рот от рвотных масс. При болях в глазах – поместить в тёмное помещение, делать примочки с 5% борной кислотой. Во всех случаях целесообразно давать вдыхать кислород из кислородной подушки.

6.1.3 Опасные биологические и вредные производственные факторы

Биологически опасные и вредные производственные факторы имеются в системах хозфекальной канализации в виде патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов, простейших) и продуктов их жизнедеятельности.

Для защиты от биологически опасных и вредных производственных факторов применяются средства индивидуальной защиты: костюмы, рукавицы, сапоги резиновые, респираторы, противогазы. Большое значение имеет соблюдение правил личной гигиены.

6.1.4 Опасные психофизические и вредные производственные факторы

Нервно-психические нагрузки, которые возникают при принятии ответственных решений в аварийных ситуациях, при дефиците времени, при монотонном труде, умственном перенапряжении. Учитывая эти факторы, рабочая смена на предприятии не должна превышать промежутки более 8-ми часов. Рабочие одной смены, по прошествии этого промежутка, должны покинуть территорию завода в связи с повышенной загазованностью местности. Текущий график должен предусматривать не менее 4-х дней отдыха после производственного цикла для операторов установок очистки ПБФ. Выполнение указанных мер безопасности способствует восстановлению психофизических функций человека.

6.2 Основные правила безопасного ведения процесса

6.2.1 Характеристика технологического процесса регенерации с точки зрения пожаро-взрывоопасности и вредности производства

Производство по характеру сырья и получаемых продуктов относится к категории пожаро-газоопасных производств.

При эксплуатации установок производства, специфическими опасностями являются выделения углеводородных и кислых газов, содержащих H₂S, выбросы ядовитых жидкостей (конденсата нефтепродуктов), накопление самовозгораемых пирофорных соединений на внутренних поверхностях емкостей и трубопроводов.

Особенностью технологического процесса, с точки зрения техники безопасности, является способность газообразных углеводородов образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в широких пределах.

У каждого горючего газа есть верхний и нижний пределы воспламеняемости (НПВ, ВПВ).

Таблица 6.1

Пределы воспламенения горючих веществ

Наименование вещества	НПВ	ВПВ
метан	5,28%	14,1%
пропан	2,0%	9,5%
конденсат газовый	0,78%	8,0%
сероводород	4,3%	46,0%
метанол	6,98%	35,5%
аммиак	15,0%	28,0%
окись углерода	12,5%	75,0%
сероуглерод	1,25%	50,0%
сера (пыль)	35_г/м³	1400_г/м³

В связи с особенностями технологического процесса производство по пожарной опасности отнесено к категории «А», по группе взрывоопасности помещения к категории В-Ia.

По санитарному классу газоперерабатывающий завод относится к классу II.

Сероводород (H₂S), сильный яд, действующий на центральную нервную систему и вызывающий смерть от остановки дыхания. При большой концентрации H₂S, смерть наступает мгновенно от паралича легких, сердца, дыхания. ПДК чистого сероводорода – 10 мг/м³, а в смеси с углеводородами – 3 мг/м³.

Токсичными также являются пары тяжелых углеводородов. При отравлении: учащение пульса, увеличение объема дыхания, ослабление внимания и координации тонких мышечных движений. ПДК их в воздухе рабочей зоны 100 – 300 мг/м³.

Меркаптаны (тиолы, тиоспирты) (RSH) – обладают выраженным специфическим запахом и могут быть обнаружены в воздухе при концентрации 2х10-9 мг/л. ПДК – 1,0.

Таблица 6.2

Максимально-разовая ПДК меркаптанов

(класс опасности 3)

Меркаптаны	ПДК
этил	5 х10 мг/м³
бутил	4 х10 мг/м³
пропил	1,5 х10 мг/м³
амил	4 х10 мг/м³
одорант СПМ	5 х10 мг/м³

Пары метилмеркаптана (метантиол) (CH₃SH) в ничтожных концентрациях вызывают рефлекторную тошноту и головную боль вследствие отвратительного запаха. В более высоких концентрациях влияют на центральную нервную систему. Обладают наркотическим эффектом, характеризующимся особой мышечной скованностью.

Сода каустическая (гидроокись натрия, едкий натр) (NaOH) действует на ткани прижигающим образом. Опасно попадание даже самых малых количеств в глаз. Исходом может быть слепота. ПДК – 0,5 мг/м³.

В связи с повышенной токсичностью сырья и продуктов необходимо:

а) соблюдать требования по безопасным работам с аппаратами, не допуская утечек газа, щёлочи;

б) тщательно следить за герметичностью трубопроводов подачи ПБФ с У-370 в колонну предварительной очистки от H₂S и RSH, т.к. утечка этого продукта сопровождается выделением H₂S, RSH и углеводородов.

6.2.2 Правила подготовки, проведения осмотра и ремонта оборудования

Все аппараты и трубопроводы, подлежащие ремонту, для осмотра должны быть подготовлены, для чего необходимо:

а) перекрыть задвижки на всех выходах и входах сырья и продуктов, а также установить заглушки для полного отключения ремонтируемого аппарата или трубопровода от общей системы;

б) произвести сброс давления и удаления остаточного углеводородного газа из системы инертным газом или водяным паром;

в) произвести пропарку и промывку аппарата и трубопроводов для удаления продукта.

Подготовленный к ремонту аппарат открывается только с разрешения лица, ответственного за заданную работу с оформлением наряда-допуска.
Открывание люков на аппаратах производить сверху вниз.
После выполнения вышеуказанных работ произвести анализ воздуха на содержание H₂S, углеводородов и других токсичных веществ, находящихся в системе. К работе приступать только при положительных анализах.
Руководит работой в аппарате инженерно-технический работник.
Во всех случаях ремонта внутри аппарата, требующего искусственного освещения, должны применятся взрывобезопасные переносные лампы, напряжением 12 В.
В аппаратах, имеющих тарелки, разборка их производится сверху вниз.
Одновременная работа в нескольких местах по высоте колонны запрещается.
При трудоёмких и тяжёлых работах, при ремонте внутри аппаратов должны устанавливаться специальные леса.
При производстве огневых работ должно быть разрешение, согласованное с пожарной охраной, отделом техники безопасности и утверждённое главным инженером завода или лицом, его замещающим.
Все виды плановых ремонтов на производстве должны выполняться в строгом соответствии с годовым графиком планово-предупредительного ремонта, утверждённого директором ОГПЗ.

6.2.3 Правила подготовки и проведения ремонта электрооборудования, приёмка электрооборудования из ремонта и пуск в эксплуатацию

Ремонтные работы электрооборудования должны вестись согласно графику ППР по составленной и утверждённой дефектной ведомости. При этом о вводе технологического оборудования с электроприводом в ремонт начальник ставит в известность электороцех за сутки до начала работ.
Текущий и средний ремонт электрооборудования проводится на месте его установки, в случае необходимости, отдельные части для его ремонта могут быть отправлены в ЭРМ электроцеха.
Ремонт взрывозащищённого электрооборудования должен выполняться согласно инструкции по ремонту взрывозащищённого электрооборудования с занесением в паспорт отметки о произведённом ремонте.
По окончании ремонта приёмка высоковольтного электрооборудования осуществляется оперативным дежурным персоналом в присутствии начальника участка электорцеха, последний после предварительного осмотра делает запись о возможности включения его в журнале ввода в эксплуатацию, а также в техническую документацию данного оборудования.

По окончании ремонта низковольтного электрооборудования приёмку его из ремонта проводят дежурный оперативный персонал участка в присутствии производителя работ, мастера участка, последний записью в журнале производства даёт разрешение (дежурному) оперативному персоналу вводить низковольтное электрооборудование в работу и делает отметку в паспорте на электрооборудование о произведённом ремонте.
Капитально отремонтированное электрооборудование после испытаний на холостом ходу и под нагрузкой принимается комиссией в составе главного энергетика или заместителя, начальника цеха или заместителя, начальника участка по ремонту и эксплуатации электрооборудования.

Следует постоянно следить за исправностью заземляющих устройств электрооборудования, технических трубопроводов и технологических аппаратов.

6.2.4 Средства и оборудование пожаротушения

Основные огнезащитные средства на установке: вода, водяной пар, воздушно-механическая пена, порошок.

Система аварийного пенного пожаротушения имеет следующие элементы:

Насосная станция для воды, водяного раствора пенообразователя.
Резервуар для хранения запасов воды.
Водопровод с давлением 0,6 Мпа с гидрантами, пожарные краны внутри помещения.
Пенообразователь.
Датчики-извещатели (тепловые, дымовые) для включения системы пожаротушения и передачи сигнала в пожарную диспетчерскую.

Для тушения пожаров в печи, к ним подведены паропроводы.

На пожарных постах на территории имеется первичный инвентарь пожаротушения:

а) огнетушители порошковые ОП-10, ОП-50;

б) огнетушители ОУ-5;

в) ящик с песком, лопата.

По периметру технологического отделения, снаружи и внутри операторной установлены сигнальные кнопочные извещатели ПКНЛ-9.

6.2.5 Средства индивидуальной защиты рабочих

В дополнение к проектным решениям по охране труда предусмотрено обязательное применение средств индивидуальной защиты (СИЗОП).

Оператор должен получать:

Костюм х/б – на 12 месяцев.
Ботинки на подошве – на 12 месяцев.
Рукавицы – на 1 месяц
Костюм зимний – на 24 месяца.
Фильтрующий противогаз БКФ.

Спецодежда хранится в специально оборудованном помещении, в шкафу, с обеспечением подачи подогретого воздуха для сушки.

Для стирки и химической чистки спецодежды в помещении оборудовано прачечное отделение.

Индивидуальные фильтрующие противогазы хранятся в операторной в специальном шкафу, по числу работающих.

Дежурные СИЗОП включают:

Противогазы БКФ – 5 шт.
Шланговые противогазы ПШ-1 – 1 шт.
Изолирующие аппараты «АД-342» – 2 шт.

Аптечка с набором медикаментов находится в машзале и в операторной.

6.3 Молниезащита

Аппараты на У-335 защищает молниеотвод типа 2MW-95, установленный на дымовой трубе высотой H=123 м на установке У-350.

На трубе установлен молниеприёмник высотой 1м., сечением 100м².

Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри которого здание, сооружение защищено от прямых ударов молний с определённой степенью надёжности.

Зона защиты типа «А» обеспечивает надёжность 99,5%.

Зона защиты типа «Б» обеспечивает надёжность 95%.

Определение необходимого типа зоны защиты:

Тип зоны определяется исходя из ожидаемого количества (N) поражений молнией в год зданий, не оборудованных молниезащитой:

(178)

где: S – ширина защищаемой установки, S=75 м;

L – длина защищаемой установки, L=35 м;

n – среднегодовое число ударов молнией в 1 км² земной по-

верхности для г. Оренбурга, n=4 ударов/год´км²

H₃ – наибольшая высота здания (т.е. высота дымовой трубы

и молниеприёмника), H₃ = 124 м

ударов/год

Для зданий и сооружений классов В-1А по таблице 5.1 [ ] определяем:

ожидаемое количество поражений в год £ 1
категория устройства молниезащиты – II
тип зоны защиты Б

Так, как , то принимаем зону защиты типа А.

Зона защиты молниеотвода высотой H=124 м представляет собой круговой конус. (рис.6.1)

Зона защиты имеет следующие габариты:

,	(179)
,	(180)
,	(181)

где: h₀ – высота зоны защиты над землей, м;

R₀ – радиус зоны защиты на высоте h₀, м;

R_x – радиус зоны защиты на высоте h_х, м;

h_x – высота колонны, м.

С учетом высоты верхней площадки обслуживания м

рис. 6.1

Так, как реконструируемый аппарат высотой 20.6 м попадает в зону защиты (расстояние от дымовой трубы до аппарата менее м), то дополнительной молниезащиты не требуется.

Подбор заземлителя для молниеотвода

Принимаем стальной трёхстержневой молниеотвод с диаметром стержня 20 мм; заглубление до верха стержня t = 1 м; длина стержня L = 5 м; расстояние между стержнями С = 6 м.

6.4 Электрическое освещение в операторной

Для освещения в операторной в тёмное время суток используются газо-зарядные люминесцентные лампы типа ЛД-40 со световым потоком F=2500 лм.

В светильнике две лампы. Его световой поток F = 2F = 2 ´ 2500 = 5000 лм.

Размеры операторной:

длина А = 18 м;
ширина В = 6 м;
высота Н = 5 м;
площадь S = 108 м²
расстояние от плоскости потолка до плоскости светильника H₁ = 0.2 м;
расстояние от потолка до рабочей поверхности H₂ = 0.8 м;

м,

(182)

расчётный коэффициент отражения

от потолка: ;

от стены: ;

от рабочей поверхности: ;

минимальный коэффициент освещённости Z = 1,1;
средний коэффициент запаса К_З = 1,3;
норма минимальной освещённости по СниП для общего освещения и работ средней точности Е_мин. = 200 Лк;

Коэффициент использования К_И определяется по таблице в зависимости от р и i, где i – индекс помещения:

,	(183)

Необходимое количество светильников в операторной:

Принимаем количество светильников N = 16 шт.

Они размещены в два ряда вдоль операторной по восемь штук в ряду.

6.5 Защитное заземление электрооборудования в машзале

Заземлению подлежат корпуса трансформаторов электродвигателей, щитов управления.

Согласно ПУЭ сопротивление заземления не должно превышать Р₃=4 Ом.

Выбираем тип и вид заземляющего устройства по табл. 5.4 [ ]

Тип и вид заземления – стержневой в земле. Стержни контурного заземления – трубы Æ 57´6 длиной 2.5 м.

Расстояние между электродами:

(184)

где: l_э – длина электрода (трубы), м

Соединительные полосы – из листовой стали шириной 30 мм, толщиной 4 мм, глубина заложения t₀=0,8 м

Сопротивление вертикального трубчатого электрода:

(185)

где: - измеренное (удельное) сопротивление

грунта нормальной влажности, Ом´м;

- значение повышающего коэффициента;

- глубина залегания электрода, м.

Ом

Примерное количество необходимых вертикальных электродов:

(186)

где: R₀ – сопротивление группы заземлителей без

учета влияния полосы связи, Ом;

(187)

где: R_d – максимально допустимое ПУЭ сопротив-

ление заземляющего устройства, Ом.

Ом

принимаем n=4

Сопротивление растеканию тока принятого количества вертикальных заземлителей:

где: h_вс – коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Ом

Длина полосы связи для условий комбинированного заземления:

,	(188)
м

Сопротивление полосы связи растеканию электрического тока в грунт:

(189)

где: R_ПО – сопротивление растеканию одной

полосы без учета экранирования, Ом;

h_П– коэффициент использования полосы,

связывающей отдельные вертикальные электроды,

(190)

где: в – ширина полосы, м;

t – глубина залегания полосы, м.

Ом

Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства:

,	(191)
Ом

3,71<4,0, что отвечает требованиям ПУЭ.

6.6 Расчет предохранительного клапана

Предохранительный клапан установленный на регенераторе 335С03.01 предназначен для выпуска отработанного воздуха при превышении давления сверх установленного. Клапан установлен в верхней части аппарата.

Произведем расчет клапана.

Характеристика клапана:

марка СППК 80-16;
рабочее давление под клапаном – 0,3 МПа;
установочное давление – 1,0 МПа;
характер сброса – в сепаратор 335В22;
№ пружины клапана – 115;
рабочая температура под клапаном - 50⁰;
диаметр прохода в седле – 40 мм.

Размер пружины:

диаметр прутка – 9 мм;
наружный диаметр – 89 мм;
высота – 200 мм;
число витков – 10;
число рабочих витков – 7,5.

Определяем подъем затвора полноподъемного клапана:

,	(192)
мм

где: d₀ – диаметр прохода в седле, мм.

Пропускная способность клапана:

(193)

где: α – коэффициент расхода среды через клапан,

α=0,17;

F₁ – площадь проходного сечения сопла клапана, см²;

В – коэффициент, учитывающий расширение газов при

истечении воздуха, В=1,2;

Р_П, Р_З – максимальное избыточное давление перед и за

клапаном, Па;

ρ – плотность отработанного воздуха в аппарате, кг/м³.

(194)

мм²

Пропускная способность СППК выше максимально возможного притока воздуха в регенератор.

7 Экономический расчет

7.1 Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции

Результаты расчетов представлены в табл. 7.1

Таблица 7.1

№ п/п	Наименование статей затрат	Единица измере-ния	Годовой объем	Цена за единицу, руб.	Сумма затрат, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6
1	Электрическая энергия	кВт´час	382000	0,81	309,42
2	Тепловая энергия	Гкал	16400	205,6	3371,84
3	Оборотная вода	м³	16950	4,47	75,77
4	Сточные воды	м³	33000	33,21	1095,93
5	Очищенная вода (паровой конденсат)	т	1827000	3,85	7033,95
6	Воздух	тыс.м³	13000	145,21	1887,73
7	Щелочь NaOH	т	658,6	12101,86	7970,29
8	ДЭГ	т	87,5	14714,35	1287,5
9	Катализатор	т	8,75	50000	437,5
10	Топливный газ	тыс.м³	17626,4	351	6186,9
11	Фонд заработной платы	тыс. руб.			895,1
12	Отчисления на соц. нужды (35,6%)	тыс. руб.			318,66
13	Плата за загрязнение атмосферы	тыс. руб.			5,36
14	Амортизация	тыс. руб.			90,2
15	Затраты на ремонт	тыс. руб.			4172,3
	Итого:	тыс. руб.			35138,45
16	Накладные расходы 165,43%	тыс. руб.			58129,54
	Всего:	тыс. руб.			93267,99

7.2 Расчет затрат на реконструкцию

Таблица 7.2

№ п/п	Наименование	Единица измерения	Кол-во	Цена за единицу, руб.	Сумма, руб.
1	2	3	4	5	6
1	Насадка	м³	36,2	2091,2	75701,44
2	Труба: - Æ 57´4 - Æ 159´6	п. м п. м	40 5	94 406	3760 2030
3	Листовая сталь (d=6,8,10,12 мм)	т	2,2	10200	22440
4	Просечно-вытяж-ной лист d=6 мм	т	0,46	21700	9982
5	Штуцер Ду 450	шт	3	384,5	1153,5
6	Фланцы: Ду 100 Ду 150 Ду 450	шт шт шт	1 1 3	897,8 1345,3 1809,4	897,8 1345,3 5428,2
7	Глухие фланцы: Ду 100 Ду 450	шт шт	1 3	914,6 1803,4	914,6 5410,2
8	Шпилькин, гайки, шайбы, муфты и т. д.	1	0,4	24327	9730,8
Всего					138793,84

Стоимость демонтажа старых контактных устройств, стоимость монтажных работ по реконструкции (по данным ПЭО «ОМГЗ») составит 479432 руб. Стоимость металлолома (демонтируемые ситчатые тарелки) – 4345 руб.

Капитальные вложения составят:

138793,84+479432-4345=613880,84 руб.

7.3 Годовые затраты по установке регенерации КТК после реконструкции

Проанализировав данные технологического расчета, получаем следующее:

1) экономия воздуха составит:

тыс.м³/год

где: 0,04 – коэффициент простоя оборудования в ремонте.

Отсюда годовой расход воздуха по установке составит:

тыс.м³/год

2) в результате улучшения качества регенерации КТК снижается потребность в свежем растворе NaOH (42%).

Определим эту потребность. При степени регенерации 88,58% потребность в NaOH составляет 658,6 т/год. При степени регенерации 52,6% потребность в NaOH составляет 853,4 т/год, при 100% - 580 т/год.

Определим общую степень регенерации КТК после реконструкции:

где: 100; 94,07 % - степень регенерации, соответственно реконструированного аппарата 335С03.01 и аппарата 335С03.02;

10,67; 10,06 – расходы соответствующих аппаратов, м³/час.

Методом интерполирования определяем потребность в NaOH при степени регенерации 97,12%. Она составит 606 т/год.

3) для окисления меркаптидов необходима очищенная вода. По данным расчета потребность в воде составит:

т/год

Общая потребность в очищенной воде (по установке в целом) составит:

т/год

Таблица 7.3

№ п/п	Наименование статей затрат	Единица измере-ния	Годовой объем	Цена за единицу, руб.	Сумма затрат, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6
1	Электрическая энергия	кВт´ч	382000	0,81	309,42
2	Тепловая энергия	Гкал	16400	205,6	3371,84
3	Оборотная вода	м³	16950	4,47	75,77
4	Сточные воды	м³	33000	33,21	1095,93
5	Паровой конденсат	т	1943406,18	3,85	7482,11
6	Воздух	тыс. м³	12159,04	145,21	1765,62
7	Щелочь NaOH	т	606	12101,86	7333,73
8	ДЭГ	т	87,5	14714,35	1287,5
9	Катализатор	т	8,75	50000	437,5
10	Топливный газ	тыс. м³	176264	351	6186,9
11	ФОТ	тыс. руб.			895,1
12	Отчисления на соци-альные нужды (35,6%)	тыс. руб.			318,66
			продолжение таблицы 7.3
1	2	3	4	5	6
13	Плата за загрязнение атмосферы	тыс. руб.			5,36
14	Амортизация	тыс. руб.			90,2
15	Затраты на ремонт	тыс. руб.			4172,3
	Итого:	тыс. руб.			34827,94
16	Накладные расходы 165,43%	тыс. руб.			57615,86
	Всего:	тыс. руб.			92443,8

7.4 Расчет экономического эффекта

Экономический эффект составит:

тыс. руб.

Срок окупаемости составит:

года

8 Заключение

Данная реконструкция колонны позволяет увеличить степень извлечения меркаптанов из раствора КТК и, как следствие, уменьшить расход щелочи и воздуха. Экономический эффект составит 629,65 тыс. руб.

При выполнении дипломного проекта было проделано следующее:

- во введении была обоснована целесообразность данной темы диплома;

- в «Тематическом обзоре» проведена постановка задачи, анализ работы тарельчатых устройств и насадок, выбор насадки.

- в «технологической части раскрывается назначение установки регенерации КТК, описывается технологическая схема работы установки. Проводится технологический расчет регенератора щелочи;

- в «Механическом расчете» - из условий работы регенератора (давления, температуры, агрессивности среды) подбираются материалы для изготовления корпуса, днищ, внутренних устройств, фланцев, крепежных деталей. Рассчитывается толщина стенки корпуса, днищ, штуцеров, проводится проверочный расчет укрепления вырезов в аппарате и взаимовлияний отверстий (штуцеров), проводится расчет фланцев и фланцевого соединения, расчет крыши люка-лаза. Проводится расчет аппарата на устойчивость, прочность при ветровой нагрузке, а также проведен расчет опорной обечайки и нижнего опорного узла;

- в разделе «Охрана окружающей среды» предложен ряд мероприятий по защите окружающей среды в период монтажных работ, способ защиты окружающей среды от загрязнения, меры контроля по герметизации и надежности аппарата и предложение по вторичному использованию отходов.

- в разделе «Охрана труда» проведен анализ и характеристика технологического процесса с точки зрения пожаро - взрывоопасности и вредности производства. Проведен расчет молниезащиты установки электрического освещения в операторной, защитного заземления электрооборудования в машзале и расчет предохранительного клапана.

- в разделе «Экономический расчет» проведен расчет затрат, необходимых для проведения реконструкции регенератора щелочи и определен экономический эффект от реконструкции.

9 Список литературы

1.	Агаев Г.А., Настека В.И., Сеидов З.Д. Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов. М.: Недра, 1996 г. – 301 с.
2.	Айвазов В.В., Петров С.М. Физико-химические константы серооргани-ческих соединений. М.: Химия, 1964 г. – 274 с.
3.	Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и основы конструирования. М.: Химия, 1978 г. – 280 с.
4.	Афанасьев А.И. Справочник. Технология переработки сернистого природного газа
5.	Бекиров М.М. Первичная переработка природных газов. М.: Химия, 1987 г.
6.	Бусыгина Н.В., Бусыгин И.Г. технология переработки природного газа и газового конденсата. ИПК «Газпромпечать», 2002 г. – 430 с.
7.	Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. М.: Машиностроение, 1978 г.
8.	ГОСТ 5520-79 Сталь листовая углеродистая низколегированная для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия.
9.	ГОСТ 14249-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Москва. (СТ СЭВ 596-77, СТ СЭВ 597-77, СТ СЭВ 1039-78, СТ СЭВ 1041-78).
10.	ГОСТ 6533-78 Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры. – М.: Госстандарт СССР.
11.	ГОСТ 24755-89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий.
12.	Ибрагимов М.Г., Абилов Р.М. Разработка рациональной схемы отделения углеводородов, применяемых в процессах переработки углеводородного сырья. Казань. 1981 г. – 60 с.
13.	Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1966 г. – 336 с.
14.	Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. Учебное пособие. М.: Химия, 1980 г. – 408 с.
15.	ОСТ 26-373-86 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Фланцевые соединения.
16.	ОСТ 26-291-94 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия. М. 1994 г.
17.	ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М. ПИО ОБТ, 1996 г.
18.	Пери Дж. Справочник инженера химика. Л. Химия, 1969 г. – 640 с.
19.	Рид Р. Свойства газов и жидкостей. Л. Химия, 1982 г. – 592 с.
20.	Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. М. Химия, 1980 г. – 102 с.
21.	Скобло А.И., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазовой переработки и нефтехимии. М. Недра, 2000 г. – 677 с.
22.	Сборник задач по охране труда в нефтяной и газовой промышленности. МИНГ, 1989 г. – 99 с.
23.	Технологический регламент установки «Мерокс».
24.	Технологический регламент установки «ВНИИУС-12А».
25.	Эмирджанов Р.Т., Лемберанский Р.А. Основы технологических расчетов в нефтепереработки и нефтехимии. М. Химия, 1989 г.

ЧЕРТЕЖИ

Скачать: diplom.rar

Категория: Дипломные работы / Дипломные работы нефть и газ

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Привет студент

Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

Графическая часть

Таблица 3.1

NaOH

Таблица 3.2

Материальный баланс

Приход

Расход

КТК

ДЭГ

Принимаем Н_К=1,1 м; Н_В=4,7 м; Н₀=2,9 м; Н_Д=0,7 м

Таблица 3.3

4 Монтажная часть

S_Т – усилие в грузовом полиспасте поднимающего крана, Н;

Расчётные значения модуля продольной упругости

Условие выполнено.

Толщина тарелки

Состав выбросов

Углеводороды

Таблица 5.1

Плата за неорганизованные выбросы

6 Охрана труда

Наименование вещества

Таблица 6.2

Максимально-разовая ПДК меркаптанов

Меркаптаны

7 Экономический расчет

Результаты расчетов представлены в табл. 7.1

Таблица 7.1

Таблица 7.2

Насадка

ЧЕРТЕЖИ

Привет студент

Привет студент

Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция регенератора щелочи (КТК) с целью улучшения качества регенерации

Графическая часть

Таблица 3.1

NaOH

Таблица 3.2

Материальный баланс

Приход

Расход

КТК

ДЭГ

Принимаем НК=1,1 м; НВ=4,7 м; Н0=2,9 м; НД=0,7 м

Таблица 3.3

4 Монтажная часть

SТ – усилие в грузовом полиспасте поднимающего крана, Н;

Расчётные значения модуля продольной упругости

Условие выполнено.

Толщина тарелки

Состав выбросов

Углеводороды

Таблица 5.1

Плата за неорганизованные выбросы

6 Охрана труда

Наименование вещества

Таблица 6.2

Максимально-разовая ПДК меркаптанов

Меркаптаны

7 Экономический расчет

Результаты расчетов представлены в табл. 7.1

Таблица 7.1

Таблица 7.2

Насадка

ЧЕРТЕЖИ

Привет студент

Принимаем Н_К=1,1 м; Н_В=4,7 м; Н₀=2,9 м; Н_Д=0,7 м

S_Т – усилие в грузовом полиспасте поднимающего крана, Н;