Рассчет установки депарафинизации

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Марта 2013 в 12:36, доклад

Описание

ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ» - один из крупнейших нефтеперерабатывающих заводов России, дочернее предприятие компании «Газпром нефть».В перечень основных технологических процессов ОАО «Газпромнефть-Омский НПЗ» входят: обессоливание и обезвоживание нефти, первичная переработка нефти, каталитический крекинг, сернокислотное алкилирование; каталитическое риформирование; гидроочистка дизельного топлива; производство ароматических углеводородов и другие. Предприятие выпускает автомобильные бензины, топливо для дизельных и реактивных двигателей, бытовой газ, топочный мазут, бензол, толуол, ортоксилол, параксилол, битум, кокс, техническую серу и другую продукцию, востребованную на рынке.

Работа состоит из  1 файл

406032_E5015_diplomnyy_proekt_tehnologicheskiy_raschet_ustanovki_deparafi.doc

— 1.28 Мб (Скачать документ)

 

 

  • Нормы и требования, ограничивающие вредное воздействие

процессов производства и выпускаемой продукции на  окружающую среду

       Установка депаpафинизации масел  имеет следующие выбросы вредных  веществ в атмосферу:            - организованные,    - неорганизованные.

      К организованным выбросам относятся: выбросы вытяжных вентсистем отделения кристаллизации, аммиачной компрессорной, насосной, фильтроваль-ного отделения, вакуумной компрессорной и выбросы воздушника абсорбера.

       К неорганизованным выбросам относятся: воздушники аппаратов, неплотности   технологического оборудования аппаратного двора, дренажи емкостей. Выбросы через неплотности оборудования определяются условно, так как пpоцесс ведется в герметически закpытой системе.

       Основными вредными веществами, выбрасываемыми в атмосферу из  источников, являются: углеводороды, толуол, МЭК, аммиак.       

       Согласно ГОСТ 12.1.005-88 установлены  следующие величины предельно-допустимых  концентраций (ПДК) вредных веществ  в воздухе рабочей зоны:

      - аммиак              -20 мг/м3

      - толуол                -150 мг/м3

      - МЭК                    -200 мг/м3

      - углеводород   -300 мг/м3 (среднесменная); 900 мг/м3 (максимально разовая)

      Уменьшение до или ниже регламентированного  уровня (ПДК) или полная ликвидация  загрязнения атмосферы выбросами  наряду с другими технологическими показателями являются одним из основных критериев качества работы установки.

      Для снижения выбросов вредных веществ в окружающую среду предусматриваются следующие мероприятия:

      -дренирование из емкостей Е-6, Е-6а, Е-7, Е-7а производится через дренажи закрытого типа;

      -дренирование нефтепродукта из  теплообменников и пропарка теплообменников  для ремонта производится в  дренажную емкость Е-10 с последующей  отработкой в Е-7а, К-11;

      -сбрасываемый в атмосферу инертный газ предварительно очищается в абсорбере А-1 компонентом масла, которое откачивается затем на регенерацию в К-1;

      -сбрасываемый в атмосферу воздух  из аммиачной системы предварительно  охлаждается аммиаком в воздухоотделителе  с конденсацией аммиака и его возвратом в систему.

      Периодические выбросы от вытяжных  вентиляторов могут содержать  небольшое количество углеводородов  в пределах предельно-допустимой  концентрации (ПДК), равной 300 мг/м3.

      Для уменьшения загрязнений сточной  и оборотной воды растворителем и нефтепродуктами на установке смонтирована сеть спецканализации – заглубленная дренажная емкость Е-10, предназначенная для сбора воды с растворителем от сальников насосов, дренажей аппаратов и насосов. Из Е-10 смесь воды с растворителем насосом Н-19(Н-19а) откачивается в кетоновую колонну К-11 на отпарку растворителя от воды, с последующим сбором отработанного растворителя в Е-7, Е-7а.

      Контроль за качеством воды  на содержание нефтепродукта  осуществляется сангигиенической  лабораторией.

      Содержание нефтепродукта в сточных водах с установки не должно превышать 1000 мг/л.                                                         

2 Расчетная  часть 

2.1 Материальный  баланс установки депарафинизации  масел

Исходные данные.

Производительность по сырью-316,8 тыс.т/год.

Число рабочих  дней-330

 


Наименование.

Выход % массовых.

                       Выход продукта.

тыс. т/год.

тонн/сутки.

      кг/час.

Поступило :

Рафинат 1 ступени.

 

100

316,8

960

 

40000

итого

100

316,8

960

40000

Получено:

К. масла 1 ступени.

 

Петролатум

Потери 

 

72

 

27

1

 

228,09

 

85,53

3,16

 

691,1

 

259,18

9,57

 

28795,8

 

10799,1

398,75

итого

100.0

316,8

960

40000


 

 

 

 

 

 

 

2.2Материальный  баланс регенеративного  кристаллизатора


Наименование.

Выход % массовых

Выход продукта

кг/ч

кг/с

  Поступило

Рафинат 1 ступени.

 

100

 

40000

 

11,11

итого

100,0

40000

11,11

Растворитель  в тройник смешения

 

100

 

20000

 

5,56

итого

100,0

20000

5,56

Растворитель  в кристаллизатор 1 в т.ч.

 

 

100

 

 

40000

 

 

11,11

итого

100,0

40000

11,11

Всего

300,0

100000

27,78

Получено:

Рафинат 1 ступени + растворитель

 

 

300

 

100000

 

27,78




 

 

                                            

   

Всего

300,0

100000

27,78




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Количество  рафината

 

G1 = 40000 кг/ч

 

2.Количество  растворителя подаваемогов кристаллизатором  с рафинатом

 

G2 = 1.5 *40000= 60000 кг/ч

 

 

3. Количество  раствора рафината, поступающего  в кристаллизаторы

 

G = G1 + G2 = 40000 + 60000 = 100 000 кг/ч

 

4. количество  депарафинированного масла

 

G3 = 0.72

40000 =28800 кг/ч

 

5. Количество  растворителя в растворе депарафинированного  масла

 

G4 = 2,5

40000 = 100000 кг/ч

 

6. Количество  петралатум  (плюс потери)

 

G5 = 40000 – 28800 = 11200 кг/ч

 

 

7. Количество  твердых парафиновых углеводородов  в петралутуме

 

G6 = 0,86

11200 = 9650 кг/ч

 

8. Количество  раствора депарафинированного масла

 

G

= G3 + G4 = 28800 + 100000 = 128800 кг/ч

 

9. Количество  твердых парафинов, которые кристаллизируются в региниративных кристаллизаторов

 

G7 = 0,6 

9650 =5790 кг/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Тепловой  баланс кристаллизатора

Определяем  количества тепла воспринимаемого  раствором депарафинированного  масла при нагревании его от -30 ºС до +15 ºС за счет охлождения раствора рафината. Из практических данных известно что потери тепла в аппарате составляют 3%.

 

 

Q = 0.97 G

(
)

 

В этом уравнении  теплосодержание депарафинированного  масла исходя из состава последнего. Следует определить по уравнению

 

 

Где

-  количество МЭКа

- количество толуола

- теплосодержание 

 

Определим состав раствора.

Выше было найдено, что в растворе депарафинированного  масла имеется

G3 = 28800 кг/ч депарафинированного масла, следовательно

 

=
= 22,4%

 

Из практических данных известно что растворитель состоит  из 60% МЭКа и 40% толуола следовательно 100000 кг растворителя в растворе депарафинированного  масла содержит 60000 кг МЭКа и 40000 кг толуола. Тогда концентрация отдельных компонентов в растворе составит:

 

  =
= 46,6%

 

=
= 31%

 

Найдем теплосодержание  раствора при +15 ºС и -30 ºС предварительно определив теплосодержание компонентов.

Из справочных данных имеем:

 

=  6,47 кКал/кг = 27,11кДж/кг

 

=  -12,4 кКал/кг =-51,95кДж/кг

 

= 5,85 кКал/кг = 24,51кДж/кг

= -11,4 кКал/кг = -47,77кДж/кг

 

 = 7,8 кКал/кг = 32,68кДж/кг

= -15,2 кКал/кг = -63,69кДж/кг

 

Теплосодержание раствора депарафинированного масла  при +15 ºС и -30 ºС

 

= 6,94 кКал/кг = 29,08 кДж/кг

 

 

= -13кКал/кг = -54,47 кДж/кг

 

 

Подставляем найденные величины теплосодержаний в уравнение.

 

Q = 0.97 G

(
) = 0,97
128800
= 2480000 кКал/кг = 10391200 кДж/кг

 

Таким образом, от рафинатного раствора передается 2480000 кКал/кг = 10391200 кДж/кг раствору депарафинированного масла

 

Найдем количество тепла выделившегося при кристаллизации парафинов

 

Q2 = G7

39 = 5790
39 = 226000кКал/ч = 946940 кДж/ч

 

Где 39 – скрытая  теплота кристаллизации твердых  парафинов

 

Найдем количество тепла Q1 выделившегося при охлаждении раствора рафината от 45 ºС до tк

 

Q1 = Q – Q2 = 2480000 – 226 000 = 2254000 кКал/кг = 9444260 лДж/кг

 

 

 

 

 

Найдем температуру  раствора рафината на выходе из регенеративных кристаллизаторов

 

Q1 = G (

)

или

-Q1 = G(

)

 

Где G – количество раствора рафината

- теплосодержание раствора  рафината на входе в регенеративные  кристаллизаторы при 45 ºС

- теплосодержание раствора  рафината на выходе из регенеративных  кристаллизаторок

 

 

Для определения

нужно определить состав раствора рафината

Имеем G = 100000кг/ч

Количество  рафината G1 = 40000 кг/ч или Сраф =

= 40%

 

Количество  растворителя G2 = 60000 кг/ч , в том числе

 

МЭК 0,6

60000 = 36000 кг/ч, т.е Смэк  =
= 36%

Толуол  0,4

60000 = 24000 кг/ч, т.е Столуол  =
= 24%

 

 

 

Из справочных данных находим 

 

= 19,9 кКал/кг = 83,381 кДж/кг

= 24 кКал/кг = 100,56 кДж/кг

= 18 кКал/кг = 75,42 кДж/кг

 

 Подставим  известные значения

 

= 21 кКал/кг = 87,99 кДж/кг

 

-Q = G

-   G

 

-2254000 = 100000

- 100000
21

 

Отсюда  = = - 1,54 кКал/кг = -6,45кДж/кг

 

Зная теплосодержание  можно путем подбора найти  температуру раствора; она составляет -3 ºС.

 

Определим коэффициент  теплопередачи кристаллизаторов.

 

+45 ºС 

-3 ºС

 

+15 ºС 

-30 ºС

   

 

Средняя разность температур

 

ср =
= 28,5 ºС

 

Коэффициент теплопередачи  кристаллизаторов

 

К =

  =
= 87кКал/
ч
ºС = 364,53кДж/
ч
ºС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Конструктивный расчет размеров

 

Поверхность теплоемкости находим из уравнения

 

Q = K

F
tср

 

где: K – коэффициент теплопередачи

F – поверхность теплообмена

tср – средняя разность температур

 

Учитываем что  число аппаратов равно 4 находим поверхность теплообмена  одного аппарата.

F =

F =

= 250

 

Выбираем аппарат  с трубами

Длинна = 15м

Диаметр = 0,2 м

Найдем числи  труб в аппарате

F=2

r
l
n

n =

 

n =

= 12 шт.

 

Вывод: Для нормального  осуществления процесса образования  кристаллов парафина необходимо 4 регениративных кристаллизатора с числом труб 12, диаметром 0,2м, длинной 15м и поверхностью теплообмена 250

.

Информация о работе Рассчет установки депарафинизации