Рудин, Смирнов. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов

нефти и нефтепродуктов до зданий и сооружений склада (сливо-наливных

устройств, насосных, канализационных сооружений, складов для

нефтепродуктов в мелкой таре и т. п.), расстояния от зданий и сооружений

склада до трубопроводов. СНиП П-106—79 рекомендует размещать резервуары

группами, устанавливает предельную вместимость резервуаров в группе и рас-

стояния между стенками резервуаров, расположенных в одной и соседних

группах.

Дополнительные требования к проектированию сырьевых и товарных,

парков содержатся в противопожарных нормах проектирования [45].

6.2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ

Товарная продукция, вырабатываемая на НПЗ, может быть условно

разделена на две группы: 1) продукция, производимая непосредственно на

технологических установках, и 2) продукция, приготавливаемая из различных

компонентов. Непосредственно на установках НПЗ вырабатывают

индивидуальные углеводородные фракции С3—Cs (пропановую, бутановые,

пентановые), ароматические углеводороды (бензол, толуол, индивидуалыше

ксилолы), различные марки твердых парафинов, присадки к маслам и т, д.

ШК • ' -

Вначительное количество крупнотоннажных товарных продуктов —

•бензин, дизельное и котельное топлива, смазочные масла — полу-Кают на НПЗ

смешением (компаундированием) из компонентов, рырабатываемых на

различных установках. Так, для приготовле-фия автомобильных бензинов на

некоторых НПЗ используют' до ^10—15 компонентов. •

т

<!;,;• На нефтехимических предприятиях товарная продукция — слир-f

ты, альдегиды, кислоты, полиолефины, сырье для производства ^синтетического

каучука и др. — вырабатывается непосредственно 1в цехах и на установках.

v Для осуществления операций по приготовлению товарной про->дукции

из компонентов проектируются специальные объекты, на. ^которых

используются следующие основные методы компаунди-;рования: 1)

циркуляционный — приготовление производится в сме-Гсительных

резервуарах; 2) смешение в аппаратах с перемешивающими устройствами; 3)

непосредственное смешение в трубо-упроводах. .

. ;

sr Разработке проекта узла приготовления товарной продукции |должен

предшествовать расчет ожидаемых показателей качества ^товарных продуктов

на основе сведений о качестве компонентов. jilpH расчетах следует учитывать,

что только некоторые из пока-йзателей качества являются аддитивными. Так,,

плотность смеси, ^содержание в ней серы, температуру анилиновой точки,

показа-i тели фракционнйго состава, определенные по ИТК, находят сум-•

мированием произведений массовых долей компонентов на соот-'ветствующие

показатели каждого из компонентов. Давление насыщенных паров смеси с

достаточной степенью точности можно определить-суммированием

произведений мольных долей компонен-' тов на давления паров этих

компонентов.

В' известной степени аддитивными являются показатели октанового и

цетанового чисел: Однако определенное по правилу аддитивности октановое

число смеси может оказаться выше или ниже реального. Более Точно

рассчитать реальное октановое чис-/ло позволяет формула

•"','• 0СМ = (ОЛАК. + 0ВВ)/\00

Здесь Оси — реальное октановое число смеси; О А, Ов — октановые

числа ; высокооктанового и низкооктанового компонента смеси,

соответственно;" А и В — содержания компонентов в смеси, % (об.); К —

поправочный коэф-: фициент, определяемый по специальному графику,

приведенному в литературе [46, 47]. -

Для расчета октанового числа смеси могут быть также использованы

формулы, разработанные ВНИИНП и НПО «Нефтехим-автоматика» [48] и

фирмой «Этил Корпорейшн» [49].

Для расчета вязкости смеси мазутов рекомендуется использовать формулу

lg 1?(^см + 0,8) = alglg(vA + 0,8) + big lg(vB + 0,8) + ...

где VCM—вязкость смеси, сСт; ч А, . VB,... — вязкости смешиваемых

компонентов, сСт; а, Ь,... — содержание компонентов в смеси, масс. доли.

Температуру вспышки смеси можно рассчитать по формуле Тиле и

Кадмера:

lf-Л. *в= -looig 2*i-w 10°

1=1

Здесь <„ — температура вспышки смеси, °С; xt — содержание i-ro компо-

нента смеси, масс, доли; <в<—температура вспышки i-ro компонента, °С; hi —

поправочный коэффициент, определяемый экспериментально для выбранной

области изменения содержания i-ro компонента.

Более точные уравнения, по которым 'можно определить смесительные

характеристики мазутов, зная показатели отдельных компонентов, приводятся в

литературе [50, 51].

Метод -приготовления товарной продукции многократной циркуляцией

через смесительные резервуары применяется в течение многих лет. Сущность

метода заключается в следующем. Компоненты товарных продуктов с

технологических установок поступают в комтюнентные,£езедвуары парков

смешения, анализируются, а затем насосами подаются в смесительный

резервуар. Приготовленный в смесительном резервуаре продукт забирается

специальными насосами и многократно перекачивается по схеме «резервуар—

насос— резервуар» до тех пор, пока в резервуаре не будет получена однородная

по составу смесь, показатели которой соответствуют требованиям,

предъявляемым к готовому продукту.

Вместимость компонентных резервуаров при приготовлении топлив

должна соответствовать 48-часовому запасу каждого компонента, а

смесительных резервуаров— 16-ч-асовой выработке данного вида топлива. При

получении товарных масел предусматриваются компонентные резервуары,

исходя из 36-часового запаса каждого компонента, и смесительные резервуары,

исходя из суточной выработки масел.

В1 табл. 5.2 приводится пример расчета необходимой вместимости

резервуарных парков смешения, автобензина.

Для улучшения условий перемешивания резервуары оборудуют

смесительными устройствами: маточниками с большим числом отверстий,

направленных вверх, вниз или под углом; так называемыми «пауками» с

установленными на них инжекторами-смесителями; подъемными трубами,

через которые продукт закачивают на определенную высоту от днища.

В аппаратах с перемешивающими устройствами готовят товарные масла.

Для ряда НПЗ была запроектирована установка приготовления масел, в состав

которой входят компонентные резервуары, смесители с принудительным

перемешиванием, насосная, емкости для присадок и камеры для плавления

присадок.

Оба описанных выше метода обладают рядом серьезных недостатков:

повышенным расходом электроэнергии, малой произво- * дительностью

смешения, необходимостью строительства смесительных резервуаров.

128 .

ТАБЛИЦА 5.2. Расчет вместимости парка смешения автобензина

' * в Количество

Компоненты и марки Плотность,

Необходимый объем 0gB IB шт \ ' Фактический , тыс. т т

м3 резервуаров при нор- и их объем бензинов кг/м"

; мативном запасе, м» и и(* °,]еи запас, сутки год сутки

сутки . t

Компонентные резервуары

Катализат риформинга 780 1650 5200

6700 .. 14100. 8 x2000 2,3 ' Изопентановая фракция

600 236 730 .1200 2700 24*100 '

1,8 Изогексановая. фракция 650 38 117 180

400 2x400 4 Бензин .каталитического 725 549

4700 2350 5000 2 x2000 1,6 крекинга Алкилат

- 670 134 430 ,650 "1400

3X400 1,7 Бутаны 570 132 410

720 - 860 9x100 1,05 Бензин коксования 710

105 350' 500. 1050. 2 x700 / 2,7 Рафинат

.670 280 895 1340 2830 ЗхЮОО

2,2 Бензин пиролиза 730 125 350 470

1000 2x700 2,8

Всего — 3249 10782 , 14110 —

— ' —

Смесительные резервуары

Бензин А-72 "755 723 2400 3180 2120

2x1000 0,62 Бензин А-76 766 1880 6230

8135 5420 ^х2000 0,74 Бензин АИ-93

770 646 2152 2795 1860 2 x1000'

0,72

Всего — 3249 10782 14110 —

— —

Рис. 8.3. L/хема автоматической станции смешения:

Р-1—Р-3 — компонентные резервуары; Р-4 — товарный резервуар; Н-1—

Н-3 — насосы; Ф-1—Ф-3 —

фильтры; PM-J—PM-3— расходомеры; РЕ-1—РЕ-3— регуляторы; К-1—

К-3 — регулирующие клапаны; СК-1 — смесительный коллектор.

Более эффективным является приготовление товарной продукции сме-

шением в потоке. Для каждого НПЗ разрабатываются индивидуальные проекты

автоматизированных систем (автоматических станций) смешения. Схема

автоматической станции смешения, на которой приготавливается продукт из

трех компонентов, приведена на^)ис. 5.3. В состав оборудования станции вхо-

дят: компонентные резервуары, насосы, фильтры для очистки компонентов от

механических примесей, газоотделите^_(дщмеда101£я при приготовлении

бензинов), измерители расхода, регулирующие кладаны, обратные,_ клап_аны.

Объем резервуарного парка для хранения компонентов обуславливается

производительностью станции смешения, необходимостью остановки для

профилактического осмотра и ремонта, потребностью во времени для

лабораторного анализа. Нормы технологического проектирования не

регламентируют объема компонентных резервуаров, представляя право решать

эту задачу проектировщикам. Оптимальные условия эксплуатации, как показы-

вает практика, обеспечиваются при наличии 2-—3 резервуаров для каждого

компонента, общая вместимость которых соответствует 16—20-часовой

выработке этого компонента.

Для перекачки каждого компонента следует предусматривать

индивидуальные насосы, причем нежелательно, чтобы одним на'-сосом

компонент перекачивался в разные смесительные коллек-I торы.

| В качестве измерителей расхода на станциях смешения применяются

объемные счетчики или турбинные расходомеры. Широкое распространение

получили венгерские турбинные расходомеры «Турбоквант», достоинством

которых являются небольшие размеры, малая металлоемкость,

простота'ремонта. При разработке проектов станций смешения следует

стремиться, чтобы максимальная производительность по компоненту не

превышала 75% от пропускной способности расходомера, а минимальная не

была близка к нижнему пределу пропускной способности.

Для управления процессом смешения в Рязанском СКВ Московского НПО

«Нефтехимавтоматика» разработаны комплексы приборов управления «Поток».

В состав комплексов входят блоки компонентов и управления-. В процессе

смешения на блоки ком-

•РОНентив поступают частиты с илика управления \]п) п и pot-

Ир&домеров (fp). Эти частоты пропорциональны, соответственно,

Квданной производительности установки смешения и расходам Компонентов. В

блоках компонентов /„ умножается на коэффици-рёнты, пропорциональные

содержанию компонентов- в смеси, a fp — гаа масштабные коэффициенты,

зависящие от типа применяемого Г «расходе мер а. Затем проводится сравнение

этих частот и вырабатываются управляющие воздействия по каждому каналу,

которые ^поступают на исполнительные механизмы.

|р~ Если схема автоконтроля блока компонента фиксирует откло-|-'нение

действительного расхода компонента от заданного более ''.''Чем на 0,5% в

сторону уменьшения расхода, то формируется ? команда «Ошибка-1», по

которой блок управления снижает ско-| рость смешения. ' -

---'.-

I' В' составе комплексов имеются основные и резервные блоки. £ При

нарушении режима работы основных блоков резервные блоки '"^-подключаются

к сети и форсированно выводятся на режим рабо-г ты основного блока.

5.3. ХРАНЕНИЕ ТОВАРНОЙ ПРОДУКЦИИ

Хранение и отгрузка основного количества товарной продук-„ ции на НПЗ

и НХЗ производится через товарно-сырьевые базы /-(ТСБ) предприятий.

Отдельные виды .продукции — битумы, эле-' ментарную серу, нефтяной кокс —

отправляют потребителям не-;' посредственно с технологических установок.

При проектировании !' предприятий следует стремиться к тому, чтобы объекты

по хра-•- нению и отгрузке продукции были .сосредоточены в одном месте, f,

что облегчает управление товарной базой, упрощает работу же- ,

'.лезнодорожного транспорта.. Исключение делают для объектов по '„ отгрузке

сжиженных газов, которые в соответствии с противопо-^жарными нормами

проектирования следует размещать на рас-I стоянии не менее 300—500 м от

территории предприятия. ^ Вместимость товарных складов (парков) зависит от

устанав-k ливаемых нормами технологического проектирования сроков хра-

нения. Товарные парки должны обеспечивать возможность приема и хранения в

них 15-суточной выработки, каждого из товарных ; нефтепродуктов.

В'местимость складов сжиженных газов не дол-' жна превышать трехсуточной

выработки этих продуктов. Если отгрузка товарных нефтепродуктов

потребителям производится по . .трубопроводам, нормативный срок хранения

сокращается до 7 суток.

' "~ Число устанавливаемых резервуаров зависит от количества '

подлежащего хранению продукта и единичной вместимости выбранного

резервуара. Экономически целесообразно устанавливать : меньшее число

резервуаров большей вместимости. Так, расход .'металла на сооружение 6

резервуаров по. 10 тыс. м3 составляет г 955 т, а при строительстве 3 резервуаров

по 20 тыс. м3 — 825 т. ^'Сооружение резервуаров большей вместимости

взамен мелких позволяет также уменьшить территорию, занимаемую парками.

Для каждрго вида товарной продукции рекомендуется предусматривать не

менее 3 резервуаров (в один поступает товарная продукция, второй находится на

анализе, из третьего производится отгрузка продукции).

По, расположению и планировке резервуары делятся на подземные (если

"наивысший уровень жидкости гв резервуаре ниже наинизшей-планировочной

отметки прилегающей площадки не менее, чем на 0,2 м) и наземные (если они

не удовлетворяют вышеуказанным условиям). .. .

Для хранения тов-арной продукции НПЗ и НХЗ используются стальные

емкости вместимостью_др_200 м3 (до ОСТ 26-02-1496—76); стальные

резервуары вертикальные цилиндрические со щитовой кровлей

вместимостью .от 100 м3 до 30 тыс. м3г с понтоном и щитовой кровлей

вместимостью от 100 м3 до 30 тыс. м3, с плавающей крышей вместимостью от

10 тыс..м3 до 50 тыс. м3; стальные резервуары с коническими днищами;

горизонтальные емкости для хранения продуктов под давлением 0,6—1,8 МПа

вместимостью отг25 м3 до_200_м,3 (по ОСТ 26-02-1159^-76); шаровые

резервуары для" хранения продуктов под давлением 0,25—1,2 МПаг железо-

бетонные резервуары, •

В табл. 5.3 приведены рекомендации по выбору типа емкости для

хранения продукции НПЗ и НХЗ. На рис. 5.4 изображен резервуар с плавающей-

крышей, применяемый для хранения бензина и других легкокипящих

продуктов.

ТАБЛИЦА 5.8. Рекомендации по выбору типа емкости для хранения

продукции НПЗ и НХЗ .

Продукт Тип

емкости

§е,нзид,, ароматические углеводороды,

Резервуар- - с понтоном или плаваю-другие

продукты с температурой щей крышей,

горизонтальная цилин-вспышки 28°С и ниже

дрическая "емкость Керосин, дизел'ьное, печное,

моторное Резервуар со щитовой кровлей под

топливо, жидкий парафин, жидкие давлением 2

кПа (200 мм .в. ст.) продукты с температурой

кипения 160— 300°£/ Мазут, гудрон, смазочные масла,

тяже- Резервуар со щитовой- кровлей под лые смолы

* давлением 20Д Па " Мазут

ЖелезобетрнАый резервуар Продукты, содержащие

механические Резервуар с коническим днищем

примеси или твердые включения

• . - • Сжиженные газы, легкие фракции бен-

Горизонтальные цилиндрические резина, продукты

С давлением насьпЦен- зервуары по ОСТ 26-

02-1619—76, ных паров выше §0 кПа при 20*С

шаровые резервуары

Безопасная и удобная эксплуатация резервуаров обеспечивается

применением дополнительного оборудования, которое предназначено для

заполнения и опорожнения резервуаров, замера уровня продукта,

зачистки, .отбора проб, сброса подтоварной воды,

Рудин, Смирнов. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов

Подождите немного. Документ загружается.