Рудин, Смирнов. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов

Подождите немного. Документ загружается.

хозяйства. ,

В насосной реагентного хозяйства размещаются насосы различного

назначения: откачивающие продукт из цистерн в резервуары, циркуляционные

(используемые для приготовления раствора нужной концентрации),

перекачивающие реагент из резервуа-

' ров потребителям. Выбор типа насоса зависит от свойств пере-

качиваемого продукта. Для транспортировки таких реагентов, как бензол,

толуол, диэтиленгликоль целесообразно применять нефтяные насосы,

для .перекачки моноэтаноламина, щелочей и кислот —

' химические, для перекачки фенола и пропана — герметичные элек-

тронасосы. При определении производительности насосов следует учитывать

следующие обстоятельства:

1) насос, предназначенный для проведения сливных операций, должен

обеспечить откачку продукта из цистерны или группы цистерн за срок,

установленный правилами перевозки грузов [41];

2) поскольку реагентное хозяйство обычно работает не круглосуточно, а

только 1—2 смены, необходимо, чтобы с помощью насосов реагентного

хозяйства в мерниках технологических установок был создан не менее, чем

суточный запас реагента, и тем. самым обеспечена бесперебойная работа

технологических производств;

3) для сокращения числа насосов, следует стремиться к совмещению

операций, предусматривать по возможности использование одних и тех же

насосов для слива продуктов из цистерн, Для циркуляции и откачки реагента

потребителям.

Рис. 5.6. План реагентного хозяйства НПЗ:

1 — резервуарные парки: 2,—здание/насосной; 3 — компрессорная

аммиака' 4 — сливная

эстакада; 5 — сливные стояки аммиака;

ТП — трансформаторная подстанция; КИП — операторная: ВК —

вентиляционная кацера.

Для хранения реагентов, поступающих в мелкой таре, на НПЗ и НХЗ•

проектируются специальные склады.. Площадь склада F (в м2) определяется по

формуле

. - F= abcn/ (nzA)

Здесь а —диаметр тары (бочки, мешка), м; Ь — высота тары, м; с —коэф-

фициент плотности укладки, равный 1,1—1,3; я —число единиц тары; т —число

рядов по высоте; \ — коэффициент использования площади, равный 0,65—0,7.

Склады состоят из специально оборудованных отсеков, в которых

реагенты объединяются в группы по общности свойств и условиям хранения. .

На рис. 5.6 представлен план реагентного хозяйства НПЗ топливного

профиля. В реагентном хозяйств? имеются:

1) резервуарный парк;

2) здание насосной, в котором размещаются отделение для насосов,

перекачивающих взрывоопасные реагенты; отделение для насосов,

перекачивающих прочие реагенты; склад мешков с содой; склад реагентов в

бочках; помещение для разогрева бочек; навес для порожних бочек;

3) компрессорная для .слива аммиака; ~

• 4) две железнодорожные эстакады — для слива аммиака и t

слива прочих реагентов, поступающих в цистернах. "

'; Реагентное хозяйство занимает территорию 128X130 м.

Особенности приема и хранения различных химических продуктов,

используемых в качестве реагентов на НПЗ и НХЗ, под-

::, робно описаны в литературе [47, 52].

; Снабжение катализаторами и адсорбентами. В нефтепереработке и

нефтехимии широко применяются различные катализаторы и адсорбенты. Для

их хранения проектируются специальные

..склады, вместимость которых должна обеспечить хранение нормативных

запасов .катализаторов и адсорбентов. Для реакторов с движущимся слоем

катализатора нормативный запас соответ-

-ствует 30-суточной текущей потребности плюс одна загрузка для полной

замены катализатора в системе (аварийный запас). Для реакторов с

неподвижным слоем катализатора и адсорбента вели-

" чина нормативного запаса зависит от числа однотипных установок на

заводе. Если на предприятии имеется 1—3 однотипных уста-

^'новки, то на складе должна храниться резервная загрузка для

' 'полной замены катализатора на одной установке; если однотипных

; установок больше 4, то на складе хранят две резервные загрузки. Склады

катализаторов на НПЗ и-НХЗ сооружают по индивидуальным проектам. Склад

делится на несколько секций, в каж-

'".дой из которых хранятся катализаторы и адсорбенты, аналогичные по

свойствам. Площадь, необходимая для хранения катализаторов, определяется по

той же формуле, которая применяется для

• расчета площади склада реагентов в мелкой таре. Проектами ^-

предусматривается устройство рамп и пандусов для въезда. Рам-. пы

перекрываются консольными навесами.

•, Снабжение смазочными маслами. На НПЗ и НХЗ имеется ^значительное

количество компрессоров, центрифуг, вакуум-филь-,1тров и других агрегатов,

для нормальной эксплуатации которых /''.необходимы смазочные масла.

Потребность в смазочных маслах \'>на' заводах топливно-масляного профиля

частично удовлетворяет-^-ся за счет собственного производства, а на НПЗ

топдивного про-f фил'я и на НХЗ все смазочные масла поступают со стороны. :.

Для НПЗ и НХЗ проектируются специальные склады масел. По •"данным,

содержащимся в проектах технологических установок и ^общезаводских

объектов, определяют расход, смазочных масел, ^устанавливают, какие марки

масел необходимы. В проекте склада г .следует предусматривать прием масел по

железной дороге, из ^автоцистерн, в бочках. По железной дороге поступают

масла, рас-Сход которых превышает 50—100 т/год. Как показывает практика,

1*в железнодорожных цистернах принимают не более 4—5 различ->ных сортов

масел, причем цистерны поступают не чаще, чем 1— :-2 раза в неделю. Поэтому

вполне достаточно ограничиться в проекте одним'сливным устройством. Для

хранения смазочных масел, ^•поступающих в цистернах, необходимо

предусматривать резервуары вместимостью не менее 50 м3. В такой резервуар

сливается целиком одна цистерна с маслом. Для подачи масел от сливного

устройства в резервуары используются коллекторы и шестеренчатые

насосы. Количество коллекторов и насосов может быть ограничено 3—4.

Каждый из' коллекторов и насосов предназначается для слива группы

однотипных масел. В одну группу, например, объединяются трансформаторное,

авиационное и турбинное масла, компрессорное, индустриальное и дизельное

масла.

Для приёма масел, поступающих с нефтебаз системы нефте-снабжения в

автоцистернах, на складах масел проектируются резервуары вместимостью 5—

10 м3. Площадь складов тарного хранения определяется по приведенным выше

формулам.

Внутризаводским потребителям смазочные масла раздаются в мелкой таре

(бочках, канистрах, бидонах) и с помощью автоцистерн. Проектом склада масел

должны быть предусмотрены насосы и мерники для налива масел в мелкую

тару, а также устройства для налива .автоцистерн, развозящих масло крупным

потребителям внутри предприятия. В состав склада смазочных масел следует

также включить навес для хранения пустой тары.

При использовании смазочных масел образуется заметное количество

отработанных масел, которые нужно утилизировать. Нормативными

документами предлагается при проектировании промышленных предприятий

предусматривать пункты сбора, хранения и перекачки отработанных масел. На

НПЗ и НХЗ.такие пунк-•ты целесообразно включать в состав складов смазочных

масел. В проекте также определяется направление использования отработанных

масел: отправка на маслорегенерационную установку (входящую в состав

данного или другого предприятия), сброс в нефть или мазут.

В зависимости от выбранного способа регенерации масел в составе склада

масел следует предусматривать емкости и насосы для перекачки отработанных

масел в пределах предприятия или емкости, насосы и соответствующие

наливные устройства.

5.6. СНАБЖЕНИЕ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ, АЗОТОМ И ВОДОРОДОМ

Снабжение сжатым воздухом. Снабжение установок и объектов

общезаводского хозяйства НПЗ и НХЗ сжатым воздухом осуществляется как от

централизованных общезаводских воздушных компрессорных, так и от местных

воздуходувных и компрессорных. Местные воздуходувные и компрессорные

имеются в составе установок каталитического крекинга, производства битума,

синтетических жирных кислот и др.

При проектировании новых и реконструкции действующих НПЗ и НХЗ

рекомендуется предусматривать строительство только централизованных

компрессорных. Для завода может быть запроектирована одна или несколько

воздушных компрессорных. При определении числа компрессорных следует

учитывать очередность ввода объектов предприятия в эксплуатацию, а также

размеры территории завода. Потери давления в сети от компрессорной до

потребителя не должны превышать 0,2 МПа.

На НПЗ и НХЗ существуют сети сжатого воздуха давлением 0,8 и 6,4

МПа. При расчете производительности заводских компрессорных,

производящих воздух давлением1 0,8 МПа, руководствуются следующими

соображениями:

1) рабочие компрессоры должны обеспечить полную потребность в

воздухе, используемом для приборов контроля и автоматики, и в воздухе,

расходуемом постоянно на технологические нужды;

2) к полученной величине постоянных расходов воздуха добавляется

увеличенная в 1,5 раза максимальная потребность в воздухе одного

периодического потребителя. i

При определении количества резервных компрессоров исходят из того,

чтобы обеспечить 100%-ный резерв компрессорам воздуха КИПиА; для

компрессоров технологического воздуха допускается иметь одну общую

резервную машину.

Для обеспечения безаварийной работы предприятий следует

•предусматривать буферные емкости с часовым запасом воздуха КИПиА у

каждого крупного потребителя.

Производительность компрессоров, снабжающих заводы воздухом

давлением 6,4 МПа, определяется потребностью в этом воздухе. Компрессоры

воздуха высокого давления рекомендуется размещать в общем-помещении с

компрессорами низкого давления.

При выборе оборудования воздушных компрессорных рекомендуется

применять центробежные компрессоры без смазки. Отечественными

машиностроительными заводами выпускаются центробежные машины для

сжатия воздуха производительностью от 100 до 1000 м3/мин. Для осушки

воздуха следует использовать серийно выпускаемые агрегаты типа УОВ

производительностью от 10 до 100 м3/мин.

Воздухозаборные устройства проектируют вне производственного

помещения — в зоне, которая защищена от солнечной радиации и тепловых

выделений. Во всасывающей линии для удаления из воздуха частиц пыли

крупнее 5—6 мкм предусматривают .фильтры, которые могут быть

индивидуальными или общими для группы компрессоров.

Сети сжатого воздуха КИПиА и технологического воздуха проектируются

раздельными. Для того чтобы' иметь возможность отключать отдельные

участки'сетей воздуха КИПиА на ремонт, коллектора закольцовываются.

Диаметр колец сжатого воздуха КИПиА следует выбирать с учетом 10% резерва,

детально рассчитывая потери давления в сетях с тем, чтобы они не превышали

0,2 МПа при отключении любого участка кольца. Этими же правилами следует

руководствоваться при проектировании трубопроводов технологического

воздуха.

- Снабжение азотом. Системы снабжения НПЗ и НХЗ инертным газом

проектируются с конца 1950-х годов. Первоначально инертный газ использовали

только на установках по производству масел, каталитического риформинга и

гидроочистки. Для получения инертного газа сооружали генераторы инертного

газа (ГИГи) и

специальные установки. На этих установках сжигали топливный или

сжиженный газ'в токе атмосферного воздуха при минимальном избытке

последнего; полученный дымовой газ подвергали очистке от окислов углерода и

осушке [47]. Установки этого тина сооружены на многих отечественных НПЗ.

Недостатком установок производства инертного газа является присутствие в

газе даже после очистки заметных количеств окислов углерода — до 0,1% (об.) -

СО и до 1,0% (об.) СО2. Такая глубина очистки не может быть признана

удовлетворительной при использовании инертного газа для регенерации

некоторых видов катализаторов (в частности, полиметаллических катализаторов

риформинга).

Азот более высокой степени чистоты (99,9% и выще) может быть получен

низкотемпературным разделением воздуха. Поэтом-у -в настоящее время при

проектировании нефтеперерабатывающих 'и нефтехимических предприятий

следует предусматривать их оснащение установками низкотемпературного

разделения воздуха. Существуют проекты установок разделения воздуха,

отличающиеся технологической схемой (способом получения холода, способом

очистки воздуха от примесей и т. д.),. производительностью (от 20 м?/ч до 50

тыс. м3/ч по азоту), видом получаемой продукции' (азот, азот и кислород, только

кислород). Описание наиболее распространенных установок разделения воздуха

приводится в литературе [56]. V ,

Следует иметь в виду, что в целях рационального размещения установок

разделения воздуха, их кооперирования, а также правильного выбора

технологических схем действует порядок, согласно которому вопрос о

строительстве установок разделения воздуха подлежит предварительному

согласованию. Генеральный проектировщик НПЗ и НХЗ при выявлении

необходимости строительства такой установки направляет запрос по

установленной форме во Всесоюзное промышленное объединение

«Союзметанол», которое анализирует заявку и дает рекомендации о применении

той или иной типовой установки или определяет необходимость разработки

индивидуального проекта. Индивидуальные проекты производств разделения

воздуха выполняются Гипрокислородом.

При разработке проекта завода необходимо проанализировать

возможность использования на, предприятии кислорода, поскольку

экономически более эффективно совместное получение азота и кислорода, чем

только азота. Целесообразно,в частности, рассмотреть возможность применения

кислорода для очистки сточных вод, для электросварочных работ. "Следует

проанализировать потребность в кислороде близлежащих предприятий и всего

экономического района. Если это окажется экономически эффективным, в

состав цеха разделения воздуха включают станцию наполнения баллонов

кислородом. Продажа кислорода посторонним потребителям позао--ля^т заводу

получить дополнительную прибыль. Размещают цеха наполнения и хранения

баллонов с кислородом вне территории предприятия на расстоянии не менее 50

м от зданий и сооружений с производствами категорий А, Б, Е.

Проектируя и повторно применяя типовые воздухоразделитель-ные

установки, необходимо уделять особое внимание безопасности эксплуатации.

Известны случаи аварий на установках, разделения воздуха, вызванные

накоплением взрывоопасных примесей, при сутствующих в перерабатываемом

воздухе (ацетилена, непредельных и предельных углеводородов,

кислородсодержащих органических соединений и др.)- С целью

предотвращения взрывов возду-хоразделительных установок при их

проектировании и строительстве предусматриваются специальные блоки

очистки воздуха с применением цеолитов и специальных катализаторов, а также

удаленные воздухозаборы. . . -

При проектировании и применении установок разделения воздуха следует

руководствоваться нормативными документами [57, 58}г

Потребление инертного газа на НПЗ и НХЗ носит неравномерный

характер. В периоды регенерации катализатора, опрессовок, испытаний на

прочность расход инертного газа резко возрастает. Было бы нерационально

проектировать производство азота, исходя из величину максимального расхода.

Для покрытия пиковой : потребности в азоте следует проектировать

газгольдерные парки, состоящие из мокрых или сухих газгольдеров. Для НПЗ

мощностью 12—18 млн. т/год обычно предусматривают газгольдерные парки

вместимостью 40^-50 тыс. м3.

• Мокрые газгольдеры, в которых газ хранится при давлении 4 кПа (400

мм вод. ст.), обладают рядом серьезных недостатков: они занимают много места;

газ находится в постоянном контакте с водой и потому выходит из газгольдеров

увлажненным. Гораздо более-эффективны сухие газгольдеры, которые

представляют собой вертикальные емкости высокого давления. Для НПЗ реко-

мендуется применять сухие газгольдеры давлением до 6,4 МПа с вместимостью

100—160 м3.

Инертный газ поступает к потребителям под давлением ' 0,8 МПа, которое

обеспечивается компрессорами установок производства инертного газа и

компрессорами воздухоразделительных станций. Если для технологических

нужд необходим азот более высокого давления, следует проектировать в

общезаводском хозяйстве азотные компрессорные высокого давления. Для

сжатия азота в этих компрессорных добычно применяют компрессор

типа ,305ГП-16/70 • производительностью 960 м3/ч, обеспечивающий сжатие

азота до 7,0 МПа. Азот поступает во всасывающую линию этого компрессора с

азотно-кислородной станции или из газгольдерного парка.

В периоды, когда на установках имеется потребность в азоте высокого

давления, он подается компрессорами потребителям. В остальное время

компрессор высокого давления направляет сжатый азот в газгольдеры.

Снабжение водородом. Принципы снабжения предприятия водородом

зависят от технологической схемы завода, осуществляемых на нем процессов. :