Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

Аннотация

К дипломному проекту «Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов».

В дипломном проекте предлагается произвести реконструкцию регенератора щелочи для повышения эффективности выделения дисульфидов.

В дипломный проект входят - пояснительная записка и графический материал.

Пояснительная записка состоит из:

Литературного обзора
Технологического раздела
Экономического раздела
Раздела охрана труда
Раздела охрана окружающей среды.

Всего в пояснительной записке 105 листов.

Графический материал представлен на 7 листах формата А1:

1. Технологическая схема установки - 2 листа

2. Чертеж регенератора щелочи - 1 лист

3. Материальный баланс установки - 1 лист

4 Сводные данные по работе установки до и после реконструкции - 1 лист

5. Таблица « Технико-экономические показатели установки» - 1 лист

6. Плакат по охране труда- чертеж ППК - 1 лист

В технологическом разделе произведен расчет основного аппарата установки – регенератора щелочи, вспомогательного оборудования – сепаратора, теплообменника, разделителя КТК, накопительной емкости.

В экономическом разделе рассчитаны показатели экономической эффективности внедрения мероприятий по усовершенствованию установки В разделе «Охрана труда» предусмотрены решения обеспечивающие исключение воздействия на работников вредных и опасных производственных факторов. Выполнены 4 расчета – расчет ППК, молниезащиты, заземления в машзале, освещения операторной.

В разделе «Охрана окружающей среды» рассмотрены мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения, произведена качественная и количественная оценка отходов производства и плата за выбросы в атмосферный воздух, размещение отходов производства.

Оглавление

		Введение	11
I.	Литературный обзор - окислительные методы очистки сжиженных газов		12
	1.1	Процессы очистки нефтей, газоконденсатов и их фракций от меркаптанов.	14
	1.1.1	Процесс Мерокс	18
	1.1.2	Процесс Мерикат	20
	1.1.3	Процесс THIOLEX/REGEN	21
	1.1.4	Процесс ДМС-1	25
	1.1.5	Процесс ДМС-1М	26
	1.1.6	Процесс Серокс	28
	1.1.7	Процесс ДМС-3	29
	1.2	Характеристика насадок применяемых на производстве в массообменных аппаратах	30
	1.2.1	Нерегулярные (насыпные) насадки	31
	1.2.2	Регулярные насадки	32
II.	Технологический раздел		34
	2.1.	Общая характеристика производственного процесса	35
	2.1.1.	Техническая характеристика исходного сырья, реагентов, полупродуктов и изготовляемой продукции	35
	2.1.2.	Описание технологического процесса регенерации насыщенного щелочного раствора КТК и принципиальная схема установки	37
	2.2.	Обоснование реконструкции отделения 335 “Мерокс” для повышения эффективности выделения дисульфидов.	41
	2.3.	Технологический расчет основных аппаратов	43
	2.3.1.	Расчет колонны регенерации КТК	43
	2.3.2.	Расчет разделителя раствора КТК и дисульфидов.	52
	2.4.	Технологический расчет вспомогательных аппаратов	53
	2.4.1.	Расчет сепаратора воздуха.	53
	2.4.2.	Расчет теплообменника – подогревателя КТК	54
	2.4.3.	Расчет сепаратора-отстойника	62
	2.4.4.	Расчет накопительной емкости.	63
	2.5.	Выводы	66
III	Экономический раздел		68
	3.1	Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции	69
	3.2	Расчет затрат на реконструкцию	70
	3.3	Годовые затраты по установке регенерации КТК после реконструкции	71
	3.4	Расчет экономического эффекта	72
	3.5.	Основные технико-экономические показатели установки	73
IV	Охрана труда		74
	4.1	Опасные и вредные производственные факторы на установке регенерации КТК	75
	4.1.1	Опасные физические и вредные производственные факторы	75
	4.1.2	Опасные химические и вредные производственные факторы	79
	4.1.3	Опасные биологические и вредные производственные факторы	80
	4.1.4	Опасные психофизические и вредные производственные факторы	80
	4.2	Основные правила безопасного ведения процесса	81
	4.2.1	Характеристика технологического процесса регенерации с точки зрения пожаро - взрывоопасности и вредности производства	81
	4.2.2	Правила подготовки, проведения осмотра и ремонта оборудования	83
	4.2.3	Правила подготовки и проведения ремонта электрооборудования, приемка электрооборудования из ремонта и пуск в эксплуатацию	85
	4.2.4	Средства и оборудование пожаротушения	86
	4.2.5	Средства индивидуальной защиты рабочих	86
	4.3	Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и устранения	87
	4.4	Защита технологического процесса и оборудования от аварий и травмирования работающих	88
	4.4.1	Взрывобезопасность	88
	4.4.2	Статическое электричество	88
	4.4.3.	Способы обезвреживания продуктов в аварийных случаях.	89
	4.4.4.	Средства первой помощи обслуживающему персоналу при поражении опасными и вредными веществами и факторами	89
	4.5.	Расчетная часть	92
	4.5.1	Молниезащита	92
	4.5.2	Электрическое освещение в операторной	94
	4.5.3	Защитное заземление электрооборудования в машзале	95
	4.5.4	Расчет предохранительного клапана	97
V.	Охрана окружающей среды		99
	5.1	Введение	100
	5.2	Мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения при подготовке установки к проведению реконструкции объекта.	101
	5.3	Обеспечение надежности аппаратов, трубопроводов, запорной арматуры, регулирующих устройств и насосно-компрессорного оборудования в период монтажных работ.	102
	5.4.	Меры контроля по герметизации и надежности оборудования и трубопроводов реконструируемой установки при эксплуатации.	103
	5.5	Методы переработки отходов и мероприятия по улучшению экологической обстановки.	103
	5.6	Предложение по вторичному использованию отходов	104
	5.7	Качественная и количественная оценка твердых и жидких отходов производства, выбросов веществ в атмосферу	105
	5.8	Расчет платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ	106
	Список литературы		111

Введение

Россия – богатейшая страна, обеспеченная всеми видами природных ресурсов. Это в полной мере относится и к топливно-энергетическим ресурсам. Особая роль в обеспечении энергетической безопасности страны отводится газовой промышленности.

Стоящие задачи по наращиванию объемов добычи и поставок газа и продуктов его переработки потребителям невозможно решить на основе устаревших традиционных подходов. Для этого необходимы новые технологии и технические средства, базирующиеся на последних достижениях фундаментальной и прикладной науки.

В отличии от многих других объектов добычи газа и нефти особые дополнительные проблемы на газохимическом комбинате (ОГХК) создаёт наличие в составе добываемого сырья коррозионно-активных и высокотоксичных серосодержащих компонентов.

В данном проекте рассматривается метод положенный в основу разработанного фирмой «ЮОП» процесса «Мерокс» и его модификации, разработанной во ВНИИУСе. Этот процесс отличается исключительной простой технологией, низкими эксплуатационными расходами, что обеспечило ему широкое распространение. Впервые «Мерокс» процесс был внедрен в США в 1960 году, а к 1976 году число установок «Мерокс» уже достигло 1800.

Совершенствование процесса «Мерокс» в настоящее время ведется в направлении разработки более активных и стабильных фталоцианиновых катализаторов и замены едкого натра на более эффективные щелочные соединения.

Аналогичные работы по усовершенствованию процесса демеркаптанизации проводятся во ВНИИУСе, где разработан эффективный состав катализаторного комплекса на основе дисульфофталоцианина кобальта с добавкой ди- или триэтиленгликоля.

Обобщая вышеизложенное, можно заключить что наиболее простым и рациональным способом очистки легкого углеводородного сырья от меркаптанов являются каталитические процессы типа «Мерокс» с тем или иным катализатором и его модификация, разработанная во ВНИИУСе.

I. Литературный обзор

Окислительные методы очистки сжиженных газов

1.1 Процессы очистки нефтей, газоконденсатов и их фракций от меркаптанов.

В последние годы в странах СНГ и во всём мире увеличиваются объёмы добычи нефтей и газоконденсатов с высоким содержанием меркаптанов. Большие объёмы меркаптансодержащих нефтей и газоконденсатов добываются на месторождениях Прикаспийской низменности (Астраханский, ский, Карачегонакский конденсаты, Тенгизская, Жанажольская нефти). В 90-е годы география таких месторождений значительно расширилась.

Специфической особенностью меркаптансодержащего сырья является наличие в нём практически всего гомологического ряда меркаптанов, от самых токсичных метил - и этилмеркаптанов, до высокомолекулярных с разветвлённым строением. Сероводород и низкомолекулярные меркаптаны С₁-С₃ помимо высокой токсичности и летучести, обладают также неприятным запахом, коррозионной активностью, а при переработке сернистых нефтей и газоконденсатов неизбежно образуются токсичные сернисто-щелочные сточные воды. Поэтому при добыче, транспортировке, хранении и переработки нефтей и газоконденсатов с высоким содержанием сероводорода и меркаптанов возникают большие экологические и технологические проблемы.

Известны многочисленные методы промышленного удаления меркаптанов из углеводородных смесей. Все эти методы можно разделить на четыре группы.

К первой группе относятся процессы каталитической гидроочистки, являющейся наиболее эффективным методом удаления сернистых соединений всех типов из нефтепродуктов. Процесс проводится при давлении от 25 до 40 ати и при температурах 350-400^оС на окислах и сульфидах кобальта, молибдена, вольфрама, никеля, нанесённых на окисно-алюмосиликатный носитель. Различными фирмами разработано большое число процессов гидроочистки, которые отличаются, главным образом, рабочими температурами и давлениями. Однако, гидроочистка высокосернистых нефтей и их дистилятов связана с большими трудностями: значительными материальными затратами, необходимостью ведения процесса в жестких условиях, что вызывает быстрое снижение активности катализатора. При этом сернистые соединения (меркаптаны, сульфиды, тиофены) разрушаются до сероводорода, используемого лишь для получения элементарной серы и SO.

Большой интерес с точки зрения извлечения сероорганических соединений из нефтяных дистилятов представляет их селективная экстракция жидкими поглотителями, объединяемая во вторую группу методов очистки. Для извлечения низкомолекулярных меркаптанов из нефтепродуктов чаще всего применяются методы, основанные на способности меркаптанов реагировать со щелочами с образованием нерастворимых в углеводородах меркаптидов щелочных металлов. К этой группе методов можно причислить и процессы обработки углеводородных смесей водными растворами щелочей с добавками различных веществ, усиливающих растворимость меркаптанов в щелочном растворе. Эффективность щелочной экстракции определяется кислотными свойствами меркаптанов и падает с увеличением их молекулярного веса, а также при переходе от первичных к вторичным и далее к третичным меркаптанам. Поэтому щелочной очисткой достигается лишь удаление низкомолекулярных алифатических меркаптанов, главным образом первичных. Недостатком экстракционного метода является также обратимость реакции защелачивания:

RSH+NaOH RSNa+H₂O+12,6 ккал/ моль (1.1)

Вследствии этого, по мере накопления меркаптидов в щелочном растворе устанавливается равновесие, препятствующее дальнейшей экстракции меркаптанов. Регенерацию отработанного меркаптидсодержащего щелочного раствора осуществляют термическим способом, т.е. нагреванием его 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 ^tNaOH+RSH (1.2)

Основными недостатками этого процесса является большой расход пара и топливного газа на регенерацию, недостаточно высокая глубина регенерации щёлочи и значительная коррозия оборудования. Несмотря на очевидные недостатки этого способа очистки и ущерб, наносимый окружающей среде образующимися высокотоксичными сернисто-щелочными стоками, в настоящее время практически весь объём сжиженных газов и пентанов, а также часть бензинов подвергается очистке от меркаптанов простым защелачиванием.

Из методов физической абсорбции меркаптанов из сжиженных газов следует отметить Сульфинол-процесс фирмы « Шелл дивелопмент », отличительной особенностью которого является сочетание положительных сторон хемосорбционных процессов, основанных на использовании физических растворителей. Поглотительный раствор, состоящий из сульфанола, диизопропанола и воды, обеспечивает глубокую очистку газа от сероводорода и одновременное извлечение меркаптанов и других сернистых соединений. С момента промышленного внедрения построено более 100 установок по процессу « Сульфинол », более половины, которых находятся в США и Канаде. Основным недостатком данного процесса является высокая растворимость в сорбенте тяжёлых газов. Кроме того, растворитель сульфолан дорог, замерзает при сравнительно высокой температуре (+22⁰С) и в России в промышленном масштабе не производится. К третьей группе методов очистки углеводородного сырья от меркаптанов относятся адсорбционные процессы. Наибольший практический интерес в качестве адсорбентов для сернистых соединений представляют цеолиты (молекулярные сита). Адсорбция меркаптанов из природного газа изучалась рядом авторов. Помимо известных форм цеолитов, для сероочистки применяют также их катионзамещённые формы. Предлагается осуществлять очистку сернистого углеводородного сырья, содержащего меркаптановую серу, контактированием его с алюмосиликатным цеолитом, включающим катионы тяжёлых металлов (Cu, Cr, Mn) с концентрацией 5-20% масс. металла.

Промышленные адсорбционные установки с цеолитами обрабатывают от 0,057 од 5,7 млн. м³ газа в сутки с содержанием серы от 0,11 до 0,23 г/м³. Они работают под давлением 21-59 ати и обеспечивают степень газа от RSH, H₂S до 2*10^-3 г/м³ и ниже.

Однако следует подчеркнуть, что активность цеолитов по меркаптанам быстро падает. Это вызвано тем, что при регенерации цеолитов (300-400⁰С) природным газом происходит разложение адсорбированных меркаптанов. К недостаткам адсорбционного метода очистки углеводородов от сернистых соединений относятся также:

1.Большой расход горячего (300-400⁰С), сухого, бессернистого газа на регенерацию, который в зависимости от условий, составляет 5-20% от количества газа, поступающего на очистку.

Значительное снижение ёмкости цеолитов по сернистым соединениям в присутствии непредельных и тяжёлых углеводородов в очищаемом сырье.

К четвёртой группе методов очистки относятся процессы, сопровождающиеся окислением меркаптанов в менее активные сернистые соединения, главным образом, в соответствующие дисульфиды. Очистку от меркаптанов проводят либо путём их непосредственного окисления различными перекисными соединениями, высшими окислами металлов переменой валентности, гипохлоритом натрия и т.п., либо каталитическим окислением кислородом воздуха. Окисление меркаптанов кислородом протекает особенно легко в щелочном или аммиачном растворе. Катализаторами реакции служат органические и неорганические комплексы переходных металлов. Реакция осуществляется за счёт изменения валентного состояния металла при взаимодействии с меркаптид-ионами и кислородом по анион-радикальному механизму. Последний метод положен в основу разработанного фирмой «ЮОП» процесса «Мерокс» и его модификации, разработанной во ВНИИУСе. Этот процесс отличается исключительно простой технологией, низкими эксплуатационными расходами, что обеспечило ему широкое распространение. Впервые процесс «Мерокс» был внедрён в США в 1960 году, он очень быстро распространился по всему миру. К 1965 году число действующих установок Merox было более ста, а к 1991 году – уже свыше 1450 [16].

1.1.1 Процесс Мерокс

Избыток воздуха

Дисульфиды

Рис. 1.1. Процесс MEROX: 1 – экстрактор; 2 – регенератор; 3 – разделитель; 4 - насос

Назначение процесса. Извлечение меркаптанов из газов, сжиженного пропан-бутана, низкокипящих фракций и бензинов или очистка бензина и более тяжёлых нефтепродуктов путём превращения меркаптанов в дисульфиды в среде продукта.

Продукты. Вырабатываются продукты, практически не содержащие меркаптанов (менее 5 мг/кг), с одновременным снижением содержания общей серы (при использовании экстракционной технологии Merox).

Описание процесса. Установки Merox могут иметь различную технологическую схему, в зависимости от типа сырья и целей переработки. Все эти схемы характеризуются низкими капиталовложениями и эксплуатационными затратами, лёгкостью эксплуатации и требуют минимального внимания со стороны оператора. Ниже описываются три варианта схемы.

Газы, сжиженный пропан-бутан и лёгкая нафта промываются (1) в противоточном режиме щелочным раствором, содержащим катализатор Merox. Меркаптаны, перешедшие в отработанный щелочной раствор, окисляются (2) кислородом воздуха в дисульфиды, которые выделяются из раствора (3), после чего регенерированный раствор возвращают на экстракцию.

Minalk- самая распространенная в настоящее время схема Merox –очистки бензина и газового конденсата. Превращение меркаптанов в дисульфиды осуществляется в неподвижном слое катализатора Merox; в этот слой подают воздух и непрерывно вводят малые количества щёлочи. Очищенный бензин, выходящий из реактора, содержит натрия в количестве менее 1 мг/кг. Можно применить новую добавку, реагент Merox Plus, которая значительно продлевает срок службы катализатора.

Тяжелый бензин и газовый конденсат можно очищать на установке с неподвижным слоем, которая во многом похожа на Minalk, с тем исключением, что периодически через слой катализатора пропускают большое количество более концентриро-

ванного раствора щёлочи.

Другая американская компания Merichem, основываясь на этом же принципе, разработала ряд модификаций процесса, названия которых Мерикат, Тайлекс/Реген. Основным преимуществом процессов Merichem является использование оригинальных контактных устройств – фибер пластин, позволяющих достичь хороший контакт между углеводородной и щелочной фазами в плёночном ламинарном режиме за счёт большой поверхности контактных устройств [16]

1.1.2 Процесс Мерикат

Вход воздуха

Вывод щелочи (периодически)

Рис.1.3.Процесс MERICAT:1. – экстрактор; 2. – насос.

Назначение процесса. Очистка газового конденсата и газового бензина от меркаптанов путём их окисления в дисульфиды кислородом воздуха в присутствии щёлочи и катализатора с применением контактного устройства FIBER-FILM. Превращение в этом контактном устройстве сопровождается окислением непревращённых меркаптанов при прохождении углеводородов вверх, через слой угля, пропитанного катализатором.

Описание процесса. Щелочная фаза течёт вдоль волокон контактора FIBER-FILM; их поверхность избирательно смачивается этой фазой, и поэтому щелочная плёнка в процессе MERIKAT П непрерывно обновляется. Углеводородная фаза течёт параллельно щелочной фазе, и меркаптаны извлекаются щелочным раствором. На границе раздела фаз они превращаются в дисульфиды, реагируя с кислородом воздуха в присутствии катализатора. Две фазы расслаиваются, углеводородный поток проходит вверх через слой угля, пропитанного катализатором, и в этом слое оставшиеся меркаптаны превращаются в дисульфиды.

Экономические показатели. Технология с применением контактора FIBER-FILM позволяет уменьшить объём технологического аппарата, сократить время расслаивания и уменьшить выработку отходов, что обуславливает уменьшение площади установки и сокращение капиталовложений.

1.1.3 Процесс THIOLEX/REGEN

Неочищенный газ или легкие жидкие фракции

Выход отработанного воздуха

Рис. 1.4. Процесс THIOLEX/REGEN: 1. – экстрактор; 2. – регенератор; 3. – разделитель; 4. – насосы; 5. – подогреватель.

Назначение процесса. Извлечение Н₂S, СОS и меркаптанов из газов и лёгких жидких фракций, включая бензин, щёлочью с применением контактного устройства FIBER-FILM. В этом же процессе можно гидролизовать СOS, содержащийся в сжиженном пропан-бутане.

Описание процесса. Щелочная фаза течёт вдоль волокон контактора FIBER-FILM; их поверхность избирательно смачивается этой фазой, и поэтому щелочная плёнка в процессе THIOLEX непрерывно обновляется. Углеводородная фаза течёт параллельно щелочной фазе; Н₂S и меркаптаны извлекаются щелочным раствором. Две фазы расслаиваются, и щелочной раствор поступает в систему REGEN. Отработанная щёлочь регенерируется кислородом воздуха на катализаторе в аппарате окисления, где меркаптаны превращаются в дисульфиды. Дисульфиды извлекаются из щелочного раствора путём промывки растворителем в системе, в которой также используется контактор FIBER-FILM.

Экономические показатели. Технология с применением контактора FIBER-FILM позволяет уменьшить объём технологического аппарата, сократить время расслаивания и уменьшить выработку отходов. Это обуславливает уменьшение площади установки и сокращение капиталовложений.

Процесс ВНИИУС в 1974 году был испытан на опытно-промышленной установке Новокуйбышевского НХК для очистки н-пентана от меркаптанов. В 1975 году на ПГФУ Салаватского НХК был введён в эксплуатацию блок очистки широкой фракции лёгких углеводородов от меркаптанов мощностью 400 тыс. т/год. Сущность процесса заключается в экстракции меркаптанов 10-20%-ным раствором щёлочи и каталитической регенерации отработанного щелочного раствора окислением меркаптанов до дисульфидов кислородом воздуха:

2RSNa+0,5O₂+H₂O ^ктк→ RSSR+2NaOH (1.3)

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.

В последние годы зарубежными фирмами проводятся исследования в области разработки процессов дезодорации высокосернистого сырья в промысловых условиях с применением химических реагентов-нейтрализаторов (скавенджеров), добавляемых в сырьё в небольших количествах и реагирующих селективно с меркаптанами и сероводородом с образованием нетоксичных, нелетучих, стабильных сераорганических соединений. Одной из первых разработок в этом направлении является реагент, приготовленный на основе четвертичных аммониевых оснований-« SX-2081» известной фирмы «PetroIite» (США), который в 1994 году проходил опытно-промышленные испытания на Тенгизском месторождении. Проведённые во ВНИИУС исследования указанного реагента показали, что он является очень чувствительным к воде, карбоновым кислотам и неселективным к лёгким меркаптанам, и поэтому он не пригоден для демеркаптанизации нефтей с высоким содержанием меркаптанов, воды и кислот. Указанный реагент-нейтрализатор является дорогостоящим (3300 долларов США за 1 м³⁾ и дефицитным продуктом, требующим организации нового производства.

Для связывания сероводорода и меркаптанов предлагалось также применять формальдегид в виде 30-40%-ных водно-метанольных растворов. Формальдегид в присутствии аминов связывает сероводород с образованием триатиана, а меркаптаны с образованием полутиоацеталей и тиоацеталей. До пуска промышленной установки демеркаптанизации в 1994-95 г., аминоформальдегидная смесь применялась фирмой «Тенгизшевройл» на месторождении Тенгиз Республики Казахстан. При этом содержание меркаптанов С₁– С₂ снижалось с 150-180 до 50-60 ррm. В присутствии воды остаточное содержание этих меркаптанов возрастало до 100ррm.

Применение аминоформальдегидных нейтрализаторов имеет следующие недостатки:

- формальдегид и амины являются токсичными, канцерогенными

веществами 2-го класса опасности, ПДК обоих реагентов-0,5 мг/м³

по ГОСТ 12.1-005-88;

- для дезодорации нефти требуется большой расход формальдегида-

1,5 кг/т и аминов-0,8-1,5 кг/т;

- формальдегид, метанол и амины при хранении сырья, особенно в присутствии воды, отделяются от нефти в виде водного слоя, поэтому возникает необходимость очистки этой высокотоксичной воды.

Ввиду указанных недостатков этот процесс не может быть перспективным. Из-за больших расходов и высокой цены нейтрализаторов реагентные способы дезодорации могут быть рассмотрены только как временная мера по очистке небольших объёмов сырья. С точки зрения экономичности способы, основанные на реакциях окисления сероводорода и меркаптанов кислородом воздуха, бесспорно, являются более перспективными, особенно в случаях необходимости дезодорации больших объёмов сырья.

Во ВНИИУС на основе фундаментальных исследований реакционной способности меркаптанов, кинетики и катализа реакции их жидкофазного окисления молекулярным кислородом, были разработаны активные, стабильные новые гомогенный фталоцианиновый катализатор ИВКАЗ и гетерогенный катализатор УВКО. Первая промышленная установка очистки н-пентана от меркаптанов с использованием катализатора типа ИВКАЗ была введена в эксплуатацию на Новокуйбышевском НХК в 1974 году. В 1995-1996 годах американская фирма Chevron построила по технологии ВНИИУС первые в мире две установки демеркаптанизации Тенгизской нефти по 4 млн. тонн в год каждая в Казахстане (процесс ДМС-1). Установки работают надёжно и обеспечивают селективную очистку нефти от меркаптанов С₁-С₂ до 2-10 ррm.

1.1.4 Процесс ДМС-1

Рис. 1.5. Процесс ДМС-1: 1. – экстрактор; 2. – смеситель; 3. – регенератор; 4 – отстойник; 5 – разделитель; 6 – насос.

Процесс ДМС-1 проводится в три стадии:

- стадия промывки сырья (стабилизированной нефти) 0,5%-ным раствором щёлочи для удаления сероводорода;

- стадия окисления низкокипящих меркаптанов до дисульфидов кислородом воздуха при 50^оС под давлением 1-2 МПа в присутствии катализаторного комплекса (КТК) с последующей сепарацией КТК от сырья и возвратом его в процесс. КТК представляет собой 0,01%-ный раствор катализатора ИВКАЗ в 10-20%-ном водном растворе NaOH;

- стадия обезвреживания сульфидно-щелочных стоков (СШС).

Процесс позволяет полностью очистить сырьё от сероводорода, остаточное содержание лёгких меркаптанов С₁–С₂составляет менее 6 ррm. По регламенту расход ИВКАЗ составляет 0,2 г/т сырья. На СП «Тенгизшевройл», после освоения процесса ДМС-1, расходы реагентов удалось снизить более чем в два раза.

В случае применения процесса ДМС-1 для дезодорации сырья с высоким содержанием сероводорода для его нейтрализации на стадии промывки (форочистки) требуется большой расход щёлочи. Например, для полной отмывки 320 ррm H₂S требуется 800 грамм едкого натра на тонну сырья.

Следует заметить, что процесс ДМС-1 невозможно применять для дезодорации нефтей и газоконденсатов, образующих со щелочными растворами стойкие эмульсии.

Для очистки тяжёлых нефтей, образующих стойкие эмульсии со щелочным раствором предлагается процесс ДМС-1М. Процесс ДМС-1М является модернизированным вариантом процесса ДМС-1, испытанный на СП «Тенгизшевройл» в 1998 году.

1.1.5 Процесс ДМС-1М

Рис.1.6. Процесс ДМС-1М: М1 – смеситель; R1 – реактор; Т1 – отстойник; Т2 – резервуар хранения щёлочи; Р1 – насос.

В процессе ДМС-1М стадия форочистки (промывки нефти щелочной водой) отсутствует. Исходное сырьё, КТК и воздух одновременно через смесительное устройство подаются в реактор окисления колонного типа, где меркаптаны окисляются до дисульфидов, а сероводород – до тиосульфата натрия. Свежий раствор КТК подаётся всего в количестве 0,05-0,1% от расхода сырья. В реакторе поддерживается соотношение сырьё: КТК=100:1. Оставшаяся часть отработанного КТК отделяется от очищенной нефти в хранилище готовой продукции и отправляется на стадию обезвреживания СШС. Ввиду низких концентраций сероводорода (менее 20 ррm) и лёгких меркаптанов (менее 200 ррm) расход щёлочи не превышает 100 г/т, окисление сероводорода и меркаптанов происходит при температуре 55^оС за 4 минуты. Процесс, аналогичный процессу ДМС-1М, был в 1995 году испытан на установке СП «ТАТЕХ» для дезодорации карбоновой нефти.

Для селективной очистки лёгкой нефти или газового конденсата от сероводорода и низкомолекулярных меркаптанов С₁-С₂ ВНИИУС разработал процесс ДМС-2. Сначала стабильная нефть или газовый конденсат подвергаются форочистке от сероводорода и нафтеновых кислот 1%-ным водным раствором едкого натра, а затем производится извлечение меркаптанов С₁-С₃ 10-20%-ным щелочным раствором с его последующей регенерацией путём окисления кислородом воздуха в присутствии катализатора ИВКАЗ.

Сочетанием двух рассмотренных выше процессов ДМС-1 и ДМС-2 является процесс ДМС-3, который был внедрён в 2000 году на ГПЗ, ЗАО «ЮУПК», для очистки от меркаптанов С₁-С₄ Карачегонакского конденсата. Только процесс ДМС-3 позволяет осуществить глубокую очистку сырья с высоким содержанием меркаптанов С₁-С_4. Процесс проводится в две ступени. На первой ступени сероводород и низкомолекулярные меркаптаны С₁-С₂ извлекаются регенерируемым щелочным раствором, на второй ступени-меркаптаны С_3+В окисляются кислородом воздуха до нетоксичных и нелетучих дисульфидов. Установка обеспечивает очистку Карачегонакского конденсата до отсутствия сероводорода и метилмеркаптана. Этилмеркаптан после очистки обнаруживается в следовых количествах, а концентрация меркаптанов С₁-С₃– не более 30 ррm. Содержание общей серы в конденсате после очистки конденсата на установке ГПЗ, ЗАО «ЮУПК», превосходит показатели Тенгизских установок, и очищенный Карачегонакский конденсат может успешно конкурировать на международном рынке.

1.1.6 Процесс Серокс

Рис. 1.6. Процесс Серокс: Е1 – ёмкость накопитель; R1 – регенератор; С1 – сепаратор; Т1,Т2 – подогреватели; Х1 – охладитель; Р1 – насос.

Назначение процесса. Очистка сточных вод от токсичных сернистых соединений (NaSH+Na₂S+RSNa+Na₂SO₃)

Описание процесса. Сернисто-щелочные стоки из накопителя V-1 насосом Р-1 подаются в регенератор R-1, предварительно нагреваясь в рекуперативном теплообменнике Т-1 и паровом подогревателе Т-2 до температуры 60-70^оС. В регенератор R-1 подаётся технический воздух. В рабочей зоне регенератора R-1 находится катализатор «УВКО». Процесс регенерации СШС идёт при температуре 60-70^оС и давлении 0,5МПа. С верха регенератора R-1 смесь очищенных стоков с воздухом подаётся в сепаратор С-1. Отработанный воздух из сепаратора С-1 подаётся в печь на сжигание. Очищенные стоки из сепаратора С-1 подаются на очистные сооружения, предварительно пройдя охлаждение в рекуперативном теплообменнике Т-1 и холодильнике Х-1.

1.1.7 Процесс ДМС-3

Рис. 1.7. Процесс ДМС-3: М1,М2 – смесители; R1 – регенератор; 1 – отстойник; 2 – экстрактор; 3 – разделитель; 4 – сепаратор; Р1, Р2 – насосы.

К 2000году по технологиям ВНИИУС с использованием катализаторов ИВКАЗ и УВКО построено более 20 установок.

Все процессы очистки от сернистых соединений, разработанные во ВНИИУС (ДМС-1; ДМС-1М; ДМС-3; ДМД-1; ДМД-2) и другие, так и зарубежные процессы имеют сернисто-щелочные стоки (СШС). Для нейтрализации СШС во ВНИИУС разработан процесс «Серокс», который внедрен на многих НПЗ России. Впервые данный процесс внедрён в 1991 году на Рязанском НПЗ. Всего в эксплуатацию введено 8 установок с общей производительностью до 180 тыс. т/год. Установки работают на НПЗ г.г. Москва, Рязань. Самара, Павлодар, Уфа, Омск, Мажейкяй.

Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что наиболее простым и рациональным способом очистки лёгкого углеводородного сырья от меркаптанов являются каталитические процессы типа «Мерокс» с тем или иным катализатором и его модификации, разработанные во ВНИИУСе.

1.2 Характеристика насадок применяемых на производстве в массообменных аппаратах

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. [15]

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. [15]

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.

II. Технологический раздел

2.1. Общая характеристика производственного процесса

2.1.1.Техническая характеристика исходного сырья, реагентов и изготовляемой продукции

Катализаторный комплекс

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 и водного раствора NaOH применяется паровой конденсат, охлажденный до 30-40⁰С или химически очищенная вода.

Таблица 2.1 Физико-химические свойства катализаторного комплекса

*Наименование*	*Единицы измерения*
полифталоцианин кобальта (ПФЦК)	0.01% масс.
диэтиленгликоль (ДЭГ)	0,5% масс.
Едкий натр (NaOH)	12-15% масс.
Вода	Остальное
внешний	сине-зеленая жидкость
плотность	1.8 г/см³
температура плавления	300⁰С
температура застывания	-5⁰С
температура кипения	103⁰С
Пределы взрываемости пыли ВПВ -НПВ	75 мг/м³- 15 мг/м³
допустимое содержание пыли в зоне производственного помещения	617 мг/м³
вязкость	1.45 Па·С

Физико-химические свойства исходных и конечных продуктов процесса регенерации раствора КТК

Поступающий в колонну 335С03.01 насыщенный меркаптидами раствор КТК (табл. 2.6) 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	630/550

^* 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

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	- _// -

2.1.2. Описание технологического процесса регенерации насыщенного щелочного раствора КТК и принципиальная схема установки

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. Обоснование реконструкции отделения 335 “Мерокс” для повышения эффективности выделения дисульфидов.

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;

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 ;

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

- реконструировать и перенести глухую тарелку с отметки 10600 мм на отметку 15000 мм ;

- на отметке 17000 мм установить отбойную тарелку ;

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

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

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.

2.3. Технологический расчет основных аппаратов

2.3.1. Расчет регенератора КТК

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

Материальный баланс каталитической регенерации щелочи

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 2.6

Таблица 2.6. Состав сырья

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 - Х_а

кг/час

- по реакции б

2х84 - 0,5х32

226.8 - Х_б

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, r_в=1,2 кг/м³.

нм³/час

Массовое количество образующих дисульфидов:

- по реакции а

2х70 - 94

680.53 - Х_а

кг/час

- по реакции б

2х84 - 122

226.8 - Х_б

кг/час

Итого: кг/час

Массовое количество регенерированного NaOH:

- по реакции а

2х70 - 2х40

680.53 - Х_а

кг/час

по реакции б

2х84 - 2х40

226.8 - Х_б

кг/час

Итого: кг/час

Массовое количество, необходимой для регенерации воды:

- по реакции а

2х70 - 18

680.53 - Х_а

кг/час

по реакции б

2х84 - 18

226.8 - Х_б

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=65⁰С, МПа;

Р - рабочее давление в аппарате, МПа.

кг/час

Количество воды, поступающее с воздухом:

, (7)

где: - парциальное давление паров воды при Т=25⁰С, 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 (5,88 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 2.7 Материальный баланс

*Компоненты*	*Приход*		*Расход*
	*Приход*		*КТК*		*отработанный воздух*
	*кг/ч.*	*%мас.*	*кг/ч.*	*%мас.*	*кг/ч.*		*%мас.*
Н₂О	10159,9	77.973	10039,03	80,55	9.07		1.6
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	-	-	521,63	4.98	-		-
Углеводороды	6,44	0.05	-	-	6.44		1.14
воздух	650	4.99	-	-	550.63		97.26
в том числе:
О₂	149,5	1.15	-	-		50.13	8.85
Н₂О	3,14	0.024	-	-		-	-
итого:	13030	100	12463,86	100		566.14	100

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.

, (12)

где: q – тепловой эффект реакции, q=8.65´10³ кДж/кмоль;

- мольное количество дисульфидов, кмоль/час.

, (13)

кмоль/час

кДж/час

, (14)

, (15)

, (16)

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

(17)

Задаемся температурой извлекаемых продуктов Т_вых=48⁰С. По справочным данным находим энтальпии компонентов, при Т_вых=48⁰С, подставляем их в уравнение (17) и проверяем равенство:

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

Расчет основных размеров 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: Р_О, Т_О –соответственно давление и температура при нормальных условиях, МПа, К;

- абсолютное рабочее давление в аппарате, МПа.

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·С.

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 аппарате0.5 МПа принимаем размер пузырька диаметром 4.5 мм. Форма пузырька шарообразная.

0.57<36,

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

, (25)

м/с

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

Высота аппарата:

Н=Н_Р+Н_К+Н_В+Н_О+Н_Д, (26)

где: Н_Р- высота реакционной зоны, м;

Н_К- высота куба колонны, м;

Н_В- высота верха колонны, м;

Н_О- высота опорной обечайки, м;

Н_Д- высота верхнего днища, м.

, (27)

Принимаем Н_К=1.1 м; Н_В=4.7 м; Н_О=2.9 м; Н_Д=0.7 м

Н=10.0+1.1+4.7+2.9+0.7=19.4 м.

2.3.2 Расчет разделителя раствора КТК и дисульфидов.

Для отделения раствора КТК от углеводородного растворителя с дисульфидами в технологической схеме предусмотрен сепаратор-отстойник.

Поперечное сечение сепаратора должно быть таким, чтобы движение жидкости в нем было ламинарным или близким к нему, то есть w₀ = 0,001¸0,005 м/с.

Принимаем, что скорость неоднородной системы "раствор КТК + растворитель с дисульфидами" в сепараторе равна 0,0015 м/с. Время пребывания неоднородной системы в аппарате t равно 1,5 ч (90 минут).

Расход неоднородной системы V составляет примерно 3,5 м³/ч или 0,001 м³/с.

Задавшись скоростью неоднородной системы в сепараторе, определяем необходимое сечение аппарата:

м²

Диаметр сепаратора равен:

Принимаем диаметр сепаратора с запасом и равным 1,2 м. Рабочую длину сепаратора рассчитываем, исходя из времени пребывания неоднородной системы, необходимого для разделения смеси в аппарате: l = 0,0015·60·90 = 8,1 м.

Принимаем длину сепаратора равной 9,0 м.

2.4. Технологический расчет вспомогательных аппаратов

2.4.1. Расчет сепаратора воздуха.

Сепаратор воздуха подбираем, исходя из допустимой скорости газового потока, по формуле [19]:

, где: p_NaOH - плотность раствора КТК, кг/м³;

р_в - плотность воздуха при 0,5 МПа и 50°С, равная 6,557 кг/м³.

м/с.

Подобрав по ОСТ 26-02-2059-79 газосепаратор сетчатый Тип 1 диаметром 800 мм и высотой 4000 мм, рассчитанный на давление 0,5 МПа, определяем скс рость потока в сепараторе:

, где: Q_В - расход воздуха на регенерацию при давлении 0,5 МПа и 50°С, равный 29,59 м³/ч;

S - площадь поперечного сечения, м²

м/с

Скорость потока воздуха в выбранном сепараторе меньше допустимой, следовательно, данный сепаратор можно рекомендовать в качестве сепаратора воздуха.

2.4.2. Расчет теплообменника –подогревателя КТК

Исходные данные

Раствор КТК:

G = 12993кг/ч - количество раствора проходящее через т/о;

t_вх= 30^оС - температура раствора на входе;

t_вых= 50^оС - температура раствора на выходе;

Р_вх= 0,6МПа - давление раствора на входе;

Р_вых= 0,6МПа - давление раствора на выходе.

Рис. 2.1 Расчётная схема

Таблица 2.8

Состав насыщенного раствора КТК

Компонент	H₂O	NaOH	CH₃SNa	C₂H₅SNa
Массовая доля	0,8307	0,1232	0,0313	0,0104

Водяной пар:

t_вх= 150^оС –температура в.п. на входе;

t_вых = 130^оС – температура в.п. на выходе;

Р_вх= 0,5МПа – давление в.п. на входе;

Р_вых= 0,48МПа – давление в.п. на выходе.

Расход водяного пара проходящего через т/о определяем из уравнения теплового баланса:

(28)

где

; -энтальпия раствора КТК, соответственно при температуре на

выходе и входе, кДж/кг;

; -энтальпия водяного пара, соответственно при температуре на выходе и входе, кДж/кг.

Энтальпию i-го компонента определяем по формуле:

(29)

где

С_pi –удельная теплоёмкость i-го компонента при данной температуре и давлении,

кДж/кг

По справочным данным находим удельные теплоёмкости и определяем энтальпии. Результаты расчётов сведены в таблице 2.9

Таблица 2.9

Расчёт энтальпии

	Вод. пар	Пар. конд.	H₂O	H₂O	NaOH	NaOH	CH₃SNa	CH₃SNa	C₂H₅SNa	C₂H₅SNa
t_i, ^oC	150	130	30	50	30	50	30	50	30	50
C_pi,			4,182	4,18	3,74	3,742	1,757	1,613	1,872	1,714
Ii,	628,1	542,7	125,4	209,	112,2	187,7	52,71	80,65	56,16	85,7

Энтальпию раствора КТК определяем по следующему уравнению:

(30)

где X_i – массовая доля i-го компонента раствора КТК

Из уравнения теплового баланса определяем расход водяного пара:

Необходимое количество пара, с учётом коэффициента использования тепла в теплообменнике составит:

Расчёт теплообменника

Задаёмся следующими данными:

расположение трубок - шахматное

N=68 - количество трубок, шт.

n=8 - число трубок, шт.

L=6000 - длина трубок, мм

D=20 - наружный диаметр трубок, мм

S=2 - толщина стенки трубки, мм

d=16 - внутренний диаметр трубки

Δ₁=26 - шаг трубок

Δ₂=Δ₁·sin60^o=22,52мм - шаг между рядами трубок

коэффициент теплопередачи:

К_в.п.= 912,6 - водяного пара, Вт/м²·К

К_ктк= 355 - раствора КТК, Вт/м²·К

Определяем температурный напор на теплоносителях:

(31)

(32)

Средняя температура:

(33)

(34)

Для и по справочным данным [12] определяем теплофизические параметры:

S_rnr=S_{15% h-hNaOH}=1,164кг/м³

Определяем теплоёмкость:

(35)

Теплопроводность λ_ктк≈ λ_15%р-р_NaOH=0,623вт/м·К

Коэффициент кинематической вязкости

Число Прандтля Р_r_ктк

Водяной пар:

Плотность S_вп

Теплоёмкость С_{р вп}

Теплопроводность

Коэффициент кинематической вязкости:

Число Прандтля Р_r_вп

3.1 Расчёт теплообменника по водяному пару

Тепловая мощность теплообменника:

(36)

Массовый расход через одну трубку:

(37)

Средняя температура стенки трубки :

(38)

Скорость водяного пара в трубке:

(39)

Число Рейнольдса по водяному пару:

(40)

Число Нуссельта по водяному пару:

(41)

где

Число Прандтля при определяем по справочнику [12]:

Коэффициент теплоотдачи водяного пара трубке:

(42)

Расхождение между принятым и расчётным К_вп менее 5%, следовательно, расчёт можно продолжать

Расчёт теплообменника по раствору КТК

Площадь поперечного сечения для раствора КТК:

(43)

Средняя температура стенки от потока раствора КТК:

(44)

Средняя скорость потока раствора КТК:

(45)

Число Рейнольда по раствору КТК:

(46)

Число Нуссельта по раствору КТК:

(47)

где С_Z-поправочный коэффициент;

С_φ-поправочный коэффициент.

Для пучков с шахматным расположением трубок:

(48)

(49)

где φ_А-угол атаки

(50)

По справочным данным определяем

Коэффициент теплопередачи от раствора КТК к трубке:

(51)

Расхождение между принятым и расчётным К_ктк менее 5%, следовательно расчёт можно продолжать.

Коэффициент теплопередачи:

(52)

где R_вп, R_ктк–коэффициент теплопередачи термического сопротивления образующихся на стенке загрязняющих отложений со стороны соответственно водяного пара и раствора КТК, м²·К/Вт;

λ_Ст-коэффициент теплопроводности материала трубок, Вт/м²·К.

По справочным данным [12] R_вп=1,1·10^-4м²·К/Вт; R_ктк=2·10^-4м²·К/Вт

К_ст=51,91Вт/м²·К при температуре t=100^оС

Выбираем материал трубок Ст20.

Среднелогарифмический температурный напор:

(53)

(54)

(55)

Уточняем поверхность нагревателя:

(56)

Уточняем число трубок:

(57)

Уточняем длину трубок в ряду:

(58)

где a = 2 –количество потоков в теплообменнике

Результаты расчёта теплообменника

Расположение трубок шахматное

Число трубок 68

Число трубок по диагонали шестигранника 10

Диаметр трубки, мм 20

Толщина стенки трубки, мм 2

шаг трубок, мм 26

длина трубок, м 6,0

Коэффициент теплоотдачи по

водяному пару, Вт/м²·К 895,94

Коэффициент теплоотдачи по

раствору КТК, Вт/м²·К 353,3

Тепловая мощность теплообменника, Вт 164900,54

Коэффициент теплопередачи, Вт/м²·К 156,1

Поверхность теплообмена, м² 10,71

Температурный напор, ^оС 98,85

По ОСТ 26-02-434-72 выбираем теплообменник рекуперативный. Основные характеристики теплообменника представлены в таблице 2.10

Таблица 2.10

Характеристика теплообменника

Наименование

Единица измерения

Величина

Диаметр корпуса

Диаметр камеры пучка

Длина трубок

Диаметр трубок

Шаг трубок

Число трубок

Число ходов

мм

шт.

426х8

324

6000

20х2

2.4.3. Расчет сепаратора-отстойника

Поперечное сечение отстойника выбирают таким, чтобы режим течения жидкости в нем было ламинарным или близким к нему, т.е. линейная скорость w₀ в аппарате должна быть 1¸5 мм/с или 0,001¸0,005 м/с [18].

Примем, что скорость неоднородной системы (газоконденсат + раствор КТК) в отстойнике равна 0,005 м/с. Расход неоднородной системы, проходящей через отстойник, составляет порядка 95 м³/ч или 0,03 м³/с.

Задавшись скоростью неоднородной системы в отстойнике, определяем необходимое сечение аппарата:

Диаметр отстойника равен:

Принимаем диаметр отстойника с запасом D = 3,0 м.

Рабочую длину отстойника рассчитывают, исходя из времени пребывания неоднородной системы, необходимого для отделения раствора КТК от сырья. Время пребывания жидкостей в отстойнике (t) принимаем по опытным данным равным 40 минут. Тогда:

L = W₀·t= 0,005 · 40 · 60= 12м

2.4.4. Расчет накопительной емкости

В качестве сборника дисульфидов, растворённых в стабильном конденсате, может быть использована горизонтальная ёмкость объёмом 10м³.

Спецификация технологического оборудования представлена в таблице 2.11.

Таблица 2.11.

Спецификация технологического оборудования

Наименование оборудования	Диаметр, мм	Высота или длина, мм	P, МПа	T, °C	Среда
Технологические аппараты
Колонна регенерации	1000 (1200)*	16000 (18000)*	0,4-0,6	40-60	Раствор КТК, воздух, дисульфиды
Сепаратор отстойник	3000	12000	0,5-1,0	40-60	Газоконденсат с C₃меркаптанами, раствор КТК насыщенный сульфидами и меркаптидами Na
Сепаратор отстойник	3000	12000	0,5-1,0	40-60	Очищенный газоконденсат с дисульфидами КТК отработанный воздух
Сепаратор воздуха	3000	12000	0,2-0,4	30-50	Очищенный газоконденсат с дисульфидами, отработаннй воздух
Сепаратор воздуха	800	4000	0,4-0,6	40-60	Раствор КТК, воздух, дисульфиды
Сепаратор дисульфидов	1200	9000	0,3-0,5	40-50	Регенерированный раствор КТК, углеводородный растворитель, дисульфиды
Емкость-сборник КТК	V=40 м³		0,3-0,5	20-50	Насыщенный сульфидом и меркаптидами натрия раствор КТК
Подогреватель	F=30 м²		до 1,0	Твх = 30 Твых = 50	Раствор КТК
Холодильник	F=30 м²		до 1,0	Твх = 50 Твых = 40	Раствор КТК
Насос циркуляции КТК на стадии окисления	Q = 10 м³/ч		1,2		Раствор КТК
Насос подачи насыщенного раствора КТК на стадии регенерации	Q = 10 м3/ч		1,0		Насыщенный сульфидом и меркаптидами натрия раствор КТК
Ёмкость дисульфидов	V=10м³		Атм.	20-40	Дисульфиды
Компрессор воздушный	Q = 200 нм³/ч		1,0		Воздух технологический

2.5. Выводы

Проведя анализ работы колонны регенерации КТК[1] 335С03.01 до реконструкции имеем следующее:

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.

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. 2.12

Таблица 2.12

Сравнительная характеристика работы установки до и после реконструкции

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

3.1 Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции

Результаты расчетов представлены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции

№ *п/п*	*Наименование статей затрат*	*Единица измерения*	*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

3.2 Расчет затрат на реконструкцию

Таблица 3.2

Затрат на реконструкцию

*№ 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-вытяжной 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.

3.3 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 3.3

Годовые затраты по установке регенерации КТК после реконструкции

*№ п/п*	*Наименование статей затрат*	*Единица измерения*	*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
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

3.4 Расчет экономического эффекта

Экономический эффект составит:

тыс. руб.

Срок окупаемости составит: 613,88/824,19 =0,75 года

3.5.Основные технико-экономические показатели установки

Таблица 3.4

Основные технико-экономические показатели установки

№	*Показатели*	*Единица*	До	*После*
*п/п*	*Показатели*	*измерения*	*реконструкции*	*реконструкции*
1	Годовой режим работы	час.	8000	8000
2	Годовые эксплуатационные расходы	тыс. руб.	93267,99	92443,8
3	Капитальные вложения	тыс. руб.	-	613,88
4	Объем выпускаемой продукции - дисульфидов	тон	-	4173,04
6	Прибыль	тыс. руб.	-	824,19
	Срок окупаемости	лет	-	0,75

4.1. Опасные и вредные производственные факторы установки.

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.

4.1.1 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.

4.1.2 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.

4.1.3 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.

4.1.4 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.

4.2 Основные правила безопасного ведения процесса

4.2.1 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 4.1

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 4.2

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.

4.2.2 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.

4.2.3 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.

4.2.4 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.

4.2.5 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.

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.

4.3 Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и устранения

Прекращение подачи электроэнергии приводит к остановке электродвигателей насосов, вентиляторов, к отключению схем сигнализации и блокировок, воздушного компрессора.
Прекращение подачи воздуха. В случае прекращения подачи сжатого воздуха для приборов КИПиА необходимо перейти на ручное управление расходом, температурой, уровнем и давлением в аппаратах. При этом контроль над параметрами технологического режима должен вестись по первичным расходомерам, термометрам, мерным стёклам.

Прекращение подачи технологического воздуха вызовет прекращение регенерации щелочного раствора, и как следствие прекращение процесса очистки сырья.

Прекращение подачи промышленной воды может привести к нарушению режима работы аппаратов, холодильников, нагреву подшипников и торцевых уплотнений насосов.
Прекращение подачи пара в пароспутники может повлечь за собой замерзание растворов щёлочи в трубопроводах в зимнее время, закупорку и повышение давления в трубопроводах и аппаратах, что может привести к подрыву предохранительных клапанов и аварийной остановке установки.
Повышение давления и температуры в аппаратах выше допустимых норм может вызвать нарушение целостности аппаратов и трубопроводов.
На всех аппаратах и трубопроводах, соприкасающихся с раствором щёлочи, необходимо поставить паронитовые прокладки. Прокладки и детали из алюминия и цветных металлов в сернисто-щелочной среде разрушаются.

4.4 Защита технологического процесса и оборудования от аварий и

травмирования работающих

4.4.1 Взрывобезопасность

С точки зрения защиты оборудования основную опасность представляет смесь воздуха и паров углеводородов во взрывоопасной концентрации.

Для предотвращения взрыва на установке исключены все большие свободные объёмы, где могли бы скапливаться пары.

Для предотвращения воспламенения от внешнего источника предусматривается следующее:

Установка пламегасителей.
Все аппараты с нисходящим потоком должны быть оснащены воздушниками для выпуска воздуха сверху, чтобы избежать накопления отдельной воздушной фазы.

В целом присутствие воздуха и углеводородов в оборудовании процесса считается не более опасным, чем прочие случаи присутствия воздуха и углеводородных паров на газоперерабатывающем заводе.

4.4.2 Статическое электричество

Нефтепродукты, обладая низкой электропроводностью, являются диэлектриками. Поэтому они способны накапливать электрические заряды на поверхности или в

объёме вещества, что может привести к разрядам статического электричества. Нежелательные действия статического электричества проявляются в виде электрических разрядов. Электрические разряды могут воспламенить смеси паров некоторых углеводородов с воздухом. При относительной влажности воздуха 60-80% электризация в ряде технологических процессов настолько ослабевает, что может считаться безопасной.

Предотвращение накопления зарядов статического электричества на оборудовании необходимо предусмотреть:

- заземление металлических частей аппаратов, оборудования, коммуникаций, ёмкостей;

- применение материалов, увеличивающих электропроводность;

- устройство полов с повышенной электропроводностью.

Металлическое и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы, расположенные 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.

4.4.3. Способы обезвреживания продуктов в аварийных случаях.

В процессе работы возможен выброс жидких нефтепродуктов и реагентов (щелочной раствор, сернисто-щелочные стоки и т.п.) в рабочую зону. Способы обезвреживания опасных и вредных веществ, образующихся в аварийных ситуациях, представлены в таблице 4.3

Таблица 4.3.

Способы обезвреживания опасных и вредных веществ, образующихся в результате разлива, пожара и взрыва

Вещества

Источник выделения веществ

Вещества, выделяющиеся при пожаре

Способы обезвреживания или улавливания веществ

1. Вводно-щелочной раствор

2. Дисульфиды

4. Сернисто-щелочные стоки

Вводно-щелочной раствор может быть разлит в аварийных случаях

Аварийная ситуация

В аварийной ситуации СЩС могут быть разлиты

Пожаробезопасен

CO₂, SO₂, CO

Пожаробезопасны

Смыть большим количеством воды в канализацию сернисто-щелочных стоков. Стоки направляются на обезвреживание

Разлитые дисульфиды на полу помещения собрать в отдельную тару. Место разлива протереть. При разливе на открытой площадке место разлива засыпать песком. Песок удалить за пределы установки в специально отведённое место.

Смыть большим количеством воды в канализацию сернисто-щелочных стоков. Стоки направляются на обезвреживание.

4.4.4. Средства первой помощи обслуживающему персоналу при поражении опасными и вредными веществами и факторами

Средства первой помощи обслуживающему персоналу при поражении опасными и вредными веществами и факторами представлены в таблице 4.4

Таблица 4.4.

Средства первой помощи обслуживающему персоналу при поражении опасными и вредными веществами и факторами

Опасные и вредные вещества и факторы	Характер действия веществ и факторов на обслуживающий персонал	Средства первой помощи	Специфические способы обезвреживания рабочей одежды
1	2	3	4
1. Щелочной раствор	Ожог кожи Ожог глаз. Растворы щёлочи действуют проникающим образом.	Обмывание поражённого участка струёй воды в течении 10 мин, затем примочки из 0,5% раствора уксусной, борной, соляной или лимонной кислоты. Тщательное, немедленное промывание струёй воды или физиологическим раствором в течении 10-30 минут.	Стирка и химическая чистка. Для промывки перчаток и инструмента, подвергающихся воздействию раствора щёлочи, удобна ёмкость с разбавленным уксусом Стирка и химическая чистка
2.H₂S 3.RSSR	Вызывает раздражение дыхательных путей, слизистых оболочек. Отравление. Попадание на кожу	Вывести пострадавшего на свежий воздух. Вызвать медицинскую помощь. Необходимо снять загрязненную одежду, обработать кожу ватой, смоченной спиртом и затем вымыть водой с мылом.	Стирка и химическая чистка

4.5. Расчетная часть

4.5.1. 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:

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. а, 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 [ 16 ] 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.4.1)

Зона защиты имеет следующие габариты:

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. 4.1

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.

4.5.2. 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,

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:

Необходимое количество светильников в операторной:

Принимаем количество светильников N = 16 шт.

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

4.5.3. 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 [ 16 ]

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

Расстояние между электродами:

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:

где: - измеренное (удельное) сопротивление

грунта нормальной влажности, Ом´м;

- значение повышающего коэффициента;

- глубина залегания электрода, м.

Ом

Примерное количество необходимых вертикальных электродов:

где: R₀ – сопротивление группы заземлителей без

учета влияния полосы связи, Ом;

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:

Сопротивление полосы связи растеканию электрического тока в грунт:

где: R_ПО – сопротивление растеканию одной

полосы без учета экранирования, Ом;

h_П– коэффициент использования полосы,

связывающей отдельные вертикальные электроды,

где: в – ширина полосы, м;

t – глубина залегания полосы, м.

Ом

Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства:

Ом

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

4.5.4. 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:

мм

где: d₀ – диаметр прохода в седле, мм.

Пропускная способность клапана:

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.

мм²

Пропускная способность СППК выше максимально возможного притока воздуха в регенератор.

V. Охрана

окружающей среды.

5.1 Введение

Улучшение состояния окружающей среды и, в первую очередь, атмосферного воздуха на основе реконструкции и технического перевооружения действующих промышленных предприятий топливо – энергетического комплекса с внедрением экологически безопасных, малоотходных технологий является приоритетной как на федеральном уровне, так и в ской области.

Настоящий раздел выполнен на основе:

- имеющихся исследований по состоянию компонентов природной среды в зоне влияния газоперерабатывающего завода;

- изучения и анализа существующих выбросов загрязняющих веществ на рассматриваемой территории.

При разработке раздела учтены требования и рекомендации следующих основных законодательных и нормативных документов /2-10/, экологические требования которых распространяются на реализацию проекта:

- Закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды» от 19.12.91 №2060-1 в части обеспечения мер по рациональному использованию при-родных ресурсов и оздоровлению окружающей среды при осуществлении хозяйственной деятельности (ст.40,42,43,44), организации и осуществления производственного экологического контроля (ст.71);

- Федеральный Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 №52-Ф3 в части обеспечения безопасности для здоровья человека выполняемых работ и оказываемых услуг, а также производимой продукции (ст.11,13), содержания промышленных площадок (ст.21), санитарно-эпидемиологических требований к условиям труда (ст.25);

- Федеральный Закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.99 №96-Ф3 в части требований по охране труда атмосферного воздуха при проектировании, размещении, строительстве и эксплуатации объектов хозяйственной деятельности (ст.16), обязанности внедрять малоотходные технологии, осуществлять мероприятия по улавливанию и обезвреживанию выбросов загрязняющих веществ, производственный контроль за охраной атмосферного воздуха (ст.25,30).

При разработке настоящего раздела проекта учтены требования Госсанэпиднадзора в части организации санитарно-защитных зон промышленных объектов, согласно

СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00 /9/ и обеспечения условий труда на данном предприятии.

5.2 Мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения при подготовке установки к проведению реконструкции объекта.

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:

Место образования выбросов

Состав выбросов

Количество

выбросов,т/год

Технологическое оборудование и трубопроводы

Оксид азота

Диоксид серы

Углеводороды

Оксид углерода

Бензперен

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.

5.3. Обеспечение надежности аппаратов, трубопроводов, запорной арматуры, регулирующих устройств и насосно-компрессорного оборудования в период проектных и монтажных работ.

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.

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

5.4 Меры контроля по герметизации и надежности оборудования и трубопроводов реконструируемой установки при эксплуатации.

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

строгое соблюдение параметров технологического режима;
систематическая проверка состояния и исправности предохранительных клапанов и манометров;
контроль за выполнением монтажных работ;
периодически проведение гидравлического испытания аппарата;
комплексное диагностирование технического состояния оборудования.

5.5 Методы переработки отходов и мероприятия по улучшению

экологической обстановки.

В полностью отработанном щелочном растворе, поступающем со стадии предварительной очистки, содержатся, % мас,:

гидросульфид натрия - 3,03;

бикарбонат натрия - 1,53;

вода - 95,39;

также могут быть следы едкого натра, сульфида натрия, карбоната натрия, метилмеркаптида натрия и углеводородов.

В случае использования на стадии предварительной очистки отработанного раствора катализаторного комплекса, в отработанном щелочном растворе также будет содержатся, % масс.:

диэтиленгликоль - 0,3-0,8;

сульфофталоцианина кобальта - 0,007;

и следы дисульфидов.

Отработанный щелочной раствор, содержащий гидросульфид натрия, периодически, один раз в 3,5 суток с каждого блока демеркаптанизации, направляется в систему локальной очистки сернисто-щелочных стоков (СЩС).

Отработанный воздух после регенерации катализаторного комплекса содержит в своем составе 0,496 % мас. углеводородов, влагу 1,097 % мас., следы паров дисульфидов и меркаптанов (0,001 % об.). Наличие дурнопахнущих меркаптанов и дисульфидов вызывает необходимость очистки этого воздуха. Наиболее надежным способом очистки отработанного воздуха является его прокалка до высоких температур, при которой сернистые соединения превращаются в менее пахнущий продукт SO₂. Прокалка осуществляется в действующей технологической печи на установке У-350.

Отработанный воздух после обезвреживания сернисто-щелочных стоков, содержащий в своем составе влагу, следы углеводородов, паров дисульфидов и меркаптанов, также направляется для очистки в действующую технологическую печь на У-350.

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.

5.6. 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 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 ского газо-химического комплекса в будущем.

5.7.Качественная и количественная оценка твердых и жидких отходов производства, выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Отходами производства процесса ²Мерокс² являются:

Отработанный щелочной раствор со стадии предварительной очистки, образующийся периодически в количестве в среднем около 375 кг/ч с двух блоков демеркаптанизации.
Воздух с регенерации катализаторного комплекса в количестве 827 кг/ч с одного блока демеркаптанизации или 1655 кг/ч с двух блоков, а также воздух с обезвреживания сернисто-щелочных стоков в количестве около 438 кг/ч.
На установке У-335 используется циркуляционная вода для системы охлаждения теплообменников. Промливневые стоки в количестве 12.8 м³/час направляются , бытовые стоки в количестве 0.3 м³/час направляются на биологические очистные сооружения. Ливневые стоки направляются в ливневую канализацию. Сточные воды должны отвечать следующими показателями: рН-6,5-8,5; ХПК – до 320 мг/л
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.

Качественная и количественная оценка отходов дана в таблицах 5.1-5.3.

5.8. Расчет платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ.

Формулу для расчета платы в пределах установленных допустимых нормативов выбросов для каждого (индивидуального) загрязняющего вещества (отхода) можно представить в виде:

П = G * K₁ * K₂ * K₃ (рублей),

где G – тонн/год – выбросы, сбросы загрязняющего вещества, отхода;

K₁ – норматив платы, руб/тонна;

K₂ – коэффициент индексации, указывается в ФЗ "О Федеральном бюджете на 2006г":

по спискам Изменения, которые внесены в приложение №1 к Постановлению Правительства РФ от 12 июня 2003 года № 344. (см. Постановление Правительства РФ от 01.07.2005г. № 410) применяется

К₂ = 1,08

по ингредиентам отсутствующих в списках ИЗМЕНЕНИЯ (см. Постановление Правительства РФ от 01.07.2005г. № 410), определяются по приложению N 1 к постановлению Правительства Р. Ф. от 12 июня 2003 года № 344 и применяются

К₂ = 1,3.

K₃ – коэффициент, учитывающий экологические факторы территории.

Общая (итоговая) плата определяется как сумма рассчитанных плат за выбросы (размещение) загрязняющих веществ (отходов).

Расчет платы сведен в таблицу № 5.4.

Таблица №5.1. Выбросы в атмосферу.

№

Наименование

выброса

Кол-во образования выбросов по видам т/год

Состав выбросов,

т/год

Класс опасности

Периодичность

выбросов

Направление

выбросов

Неорганизованный выброс.

1.73

УВ-1.73146

SO₂-0.00119

RSH-0.00071

При остановке на ремонт

В атмосферу

Выбросы газа.

2.15

УВ-0.01659

СО₂-0.66312

NО₂-0.09958

SO₂-1.37166

RSH-1.469х10^-5

При остановке на ремонт.

На факел.

Таблица №5.2. Сточные воды.

№№

п/п

Наименование стока

Место образования

Количество образования стоков,м³/час

Состав сточных вод

Класс опасности

Периодичность сброса стоков

Направление стоков

Промывные

воды.

С аппаратов, при промывке во время ремонтных работ.

35.2

Вода, мех. примеси, остаточное количество у/в.

1 раз в год при ремонтных работах

На заводские очистные сооружения.

Таблица №5.3. Твердые и жидкие отходы.

№№ п/п	Наименование отходов	Место образования	Кол-во (т/год)	Состав отходов	Класс опасности	Периодичность образования	Место захоронения, утилизации
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Отработанный раствор КТК	Аппараты установки	9.	-	3	По мере накопления	Установка переработки
3.	Отработанные масла	Насосы	1.44	-	3	По мере накопления	Сдача в Ореннефтепродукт.
4.	Твердые бытовые отходы	Территория	12,75	-	5	По мере накопления	Полигон бытовых отходов
5.	Смет с территории	Территория	15	-	5	По мере накопления	Полигон бытовых отходов
6.	Отработанные ртутьсодержащие лампы	Операторная	0,006	-	1	По мере накопления	Сдача в ЧП Морозов -Спецавтохозяйство.
7	Ветошь промасленная	Территория	0,21	-	3	По мере накопления	Полигон бытовых отходов
8	Песок загрязненный	Территория	2,48	-	4	По мере накопления	Полигон бытовых отходов

Таблица №5.4. Плата за загрязнение окружающей среды.

Наименование компонентов	Количество выбросов, т/год	Базовый норматив платы , руб/т	K₂	K₃	Плата, руб.
Углеводороды	1,74805	5	1,008	2	17,620
СО2	0,66312	0,6	1,3	2	1,034
N02	0,09958	52	1,3	2	13,463
SO2	1,37285	21	1,08	2	62,272
Меркаптаны	0,00072469	20498	1,3	2	38,622

Твердые бытовые отходы	12,75	8	1,08	1,7	11,271
Смет с территории	15	8	1,08	1,7	13,26
Ветошь промасленная	0,21	497	1,3	1,7	230,658
Песок загрязненный	2,48	248,4	1,3	1,7	1361,431
Итого					1749,633

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 сераорганических 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.	Скобло А.И., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазовой переработки и нефтехимии. М. Недра, 2000 г. – 677 с.
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.	Ибрагимов М.Г., Абилов Р.М. Разработка рациональной схемы отделения углеводородов, применяемых в процессах переработки углеводородного сырья. Казань. 1981 г. – 60 с.
9.	Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1966 г. – 336 с.
10.	Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтегазопереработки. Учебное пособие. М.: Химия, 1980 г. – 408 с.
11.	ПБ 10-115-96 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М. ПИО ОБТ, 1996 г.
12.	Пери Дж. Справочник инженера химика. Л. Химия, 1969 г. – 640 с.
13.	Рид Р. Свойства газов и жидкостей. Л. Химия, 1982 г. – 592 с.
14.	Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. М. Химия, 1980 г. – 102 с.
15.	Сборник задач по охране труда в нефтяной и газовой промышленности. МИНГ, 1989 г. – 99 с.
16.	Мазгаров А.М. Жидкофазное окисление меркаптанов и сероводорода с металлофталоцианиновыми катализаторами и разработка процесса обессеривания углеводородного сырья. Дисс. докт. техн. наук. К. 1983. 252с
17.	Технологический регламент установки «Мерокс».
18.	Технологический регламент установки «ВНИИУС-12А».
19.	Эмирджанов Р.Т., Лемберанский Р.А. Основы технологических расчетов в нефтепереработки и нефтехимии. М. Химия, 1989 г.
20.	Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф., Сухов С.Н. Новый процесс очистки нефтей и газоконденсатов от низкомолекулярных меркаптанов // Химия и технология топлив и масел. 1996. № 6. С.11-12
21.	Исследование кинетики реакции низкомолекулярных меркаптанов с реагентом SX-2081:Отчет о НИР / ВНИИУС. Руководитель А.М. Мазгаров // Казань. 1994.
22.	Фомин В.А. Жидкофазное каталитическое окисление меркаптанов молекулярным кислородом. Дисс. канд. Хим. наук. К. 1983. 252с.
23.	Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф. Селективная демеркаптанизация нефтей и газоконденсатов // 19-я Всероссийская конференция по химии и технологии органических соединений серы. Тез. докл. Казань. 1995. С.292.
24.	Вильданов А.Ф. Жидкофазная каталитическая окислительная демеркаптанизация нефтей и нефтепродуктов. Дисс. докт. техн. наук. К. 1998. 308с.
25.	Мазгаров А.М., Вильданов А.Ф., Шиаманна С.Ф., Ормистон Р.М. Селективная дасульфуризация нефтей и газоконденсатов, содежащих низкомолекулярные меркаптаны и сероводород // В сб.: Тезисы докладов 15-го Мирового нефтяного конгресса. Пекин. 1997. С. 877-881.

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

ЧЕРТЕЖИ

Скачать: meroks-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 установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

1.1 Процессы очистки нефтей, газоконденсатов и их фракций от меркаптанов.

RSH+NaOH RSNa+H₂O+12,6 ккал/ моль (1.1)

RSNa+H₂O ^tNaOH+RSH (1.2)

Таблица 2.6. Состав сырья

Таблица 2.7 Материальный баланс

ДЭГ

Принимаем Н_К=1.1 м; Н_В=4.7 м; Н_О=2.9 м; Н_Д=0.7 м

2.4.3. Расчет сепаратора-отстойника

2.4.4. Расчет накопительной емкости

Таблица 2.12

Сравнительная характеристика работы установки до и после реконструкции

Результаты расчетов представлены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции

Таблица 3.2

Затрат на реконструкцию

Насадка

Таблица 3.4

Основные технико-экономические показатели установки

Наименование вещества

Меркаптаны

Состав выбросов

ЧЕРТЕЖИ

Привет студент

Привет студент

Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Реконструкция установки Мерокс У-335 с целью повышения глубины очистки ПБФ и выделения дисульфидов

1.1 Процессы очистки нефтей, газоконденсатов и их фракций от меркаптанов.

RSH+NaOH RSNa+H2O+12,6 ккал/ моль (1.1)

RSNa+H2O t NaOH+RSH (1.2)

Таблица 2.6. Состав сырья

Таблица 2.7 Материальный баланс

ДЭГ

Принимаем НК=1.1 м; НВ=4.7 м; НО=2.9 м; НД=0.7 м

2.4.3. Расчет сепаратора-отстойника

2.4.4. Расчет накопительной емкости

Таблица 2.12

Сравнительная характеристика работы установки до и после реконструкции

Результаты расчетов представлены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Годовые затраты по установке регенерации КТК до реконструкции

Таблица 3.2

Затрат на реконструкцию

Насадка

Таблица 3.4

Основные технико-экономические показатели установки

Наименование вещества

Меркаптаны

Состав выбросов

ЧЕРТЕЖИ

Привет студент

RSH+NaOH RSNa+H₂O+12,6 ккал/ моль (1.1)

RSNa+H₂O ^tNaOH+RSH (1.2)

Принимаем Н_К=1.1 м; Н_В=4.7 м; Н_О=2.9 м; Н_Д=0.7 м