Курсовая работа_Газофракционирующая установка. Курсовая работа Газофракционирующая установка

• Название: Курсовая работа Газофракционирующая установка
• Дата: 02.05.2022
• Размер: 1.65 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа_Газофракционирующая установка.rtf
• Тип: Курсовая; #507755
• страница: 2 из 3

T_входа=160 ^оС, П=1200 Кпа , е=0,2

Определяем температуру верха колонны
Температура верха колонны

Компонент	Температура верха	Уi	Рi , КПа	Кi	Уi /Кi
Рефлюкс С3 С4 С5	100	0,4 0,5 0,1	5*103 2*103 7*102	1,6 1,6 0,5	0,4 0,31 0,2
Итого					0,91

Определяем температуру низа колонны

Температура низа колонны

Компонент	Температура верха	Хi	Рi	Кi	Кi *Хi
Бензин ст. 40-1000 (С6) 100-1500 (С8) 150-1950 (С10)	190	0,2 0,3 0,5	2*103 5*102 2*102	1,6 0,4 1,2	0,3 0,1 0,5
Итого					0,9

1. 
   Определяем флегмовое число. R_опт=3 (Рудин М.Г. с.248)
   
2. 
   Определение теплового баланса колоны. Учитывая всё тепло входящее в колону и выходящее из неё.
   

(1)
Тепло вводимое в колону сырьём нагретым до температуры
кДж/ч (2)
где G_c – количество сырья

J_t – энтальпия сырья
(3)
(4)

где М₀ – средняя молекулярная масса сырья




кДж/кг (5)

(6)





(7)
(8)



Тепло вводимое в колону с горячей струе или с водяным паром. Обозначим Q_вп , Q_г.с..
(9)
Q_г.с. рассчитывают по пункту 4.7. как итог расчета теплового баланса.

Тепло выносимое из колоны с паром ректификата (дистиллята) при t_в.
кДж/ч (10)
D=17083 – количество дистиллята по материальному балансу колонны.

=542,08 кДж/кг

кДж/ч
Тепло выводимое из колоны с жидким остатком.
кДж/кг (11)
кДж/кг


кДж/кг

кДж/ч

Тепло выдаваемое из колонны с острым орошением
кДж/ч (12)
где L – количество флегмы стекающее с тарелок с верхней части колоны, определяется по формуле
кг/ч (13)
где R_опт – флегмовое число

D – количество дистиллята

L=3*17083=51249 кг/ч
кДж/кг
=70⁰С



кДж/кг

кДж/ч
4.6 Представляем полученные данные в равенство
кДж/ч (14)
кДж/ч

4.7 Представляем полученные данные в равенство
получаем


(15)
где 1,02/1,03 – это коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду , который составляет 23 % от

кДж/ч

Рассчитываем количество горячей струи.
кг/ч (16)

где t_Г.С. – принимаем на 40-50 ⁰С выше температуры куба колонны t_Г.С.=230⁰С



кДж/кг

кг/ч

5. Определение внутренних материальных потоков
5.1 Количество паров верхней концентрационной части колоны.
(17)

кг/ч

5.2 Количество паров в отгонной части колонны
(18)
где _R – теплота испарения остатка.



кг/ч

6. Диаметр колонны определяется в зависимости от максимального расхода паров и допустимой скорости движения паров в свободном сечении колонны

6.1 Рассчитываем объем паров проходящих в течении 1 –го часа верхней части колонны
м³/ч
м³/ч

6.2 Линейная допустимая скорость паров в колонне
Ud=0,2 м/с

6.3 Диаметр колонны в метрах определяем по формуле
м (20)
м

6.4 Примем диаметр равный
D=1,8м

7. Число тарелок =30

8. Высота тарелок h=0,610 м
(21)
где h₁ – высота верхнего днища

м

h₂ – высота тарельчатой части колонны.

м (22)

h₃ – высота от нижней части тарелки до уровня жидкости

h₃=1 м

h₄ – высота кубовой части колонны.
(23)
м³

(24)

м
h₅ - опорная обечайка

h₅=4 м

H=h₁+h₂+h₃+h₄+h₅=0,9+17.6+1+2.6+4=26.1 м

Колонна стабилизации КЛ 21 (2) имеет температуру верха 100⁰С, низа 190⁰С. Массовая доля отгона сырья на входе в колонну =0,2.

Диаметр колоны равен 1,8 м . Высота колонны 26,1 м , что соответствует размерам колонны на установке ГФУ-1 цеха №10.
2.2 Расчет аппарата – холодильник
Назначение: Холодильник предназначен для охлаждения нефтепродукта.

Цель расчета: определить основные размеры.

Исходные данные:

G_б=21167 кг/ч

t₁=140⁰C

t₂=40⁰C

t₃=20⁰C

t₄=40⁰C

1. Тепловая нагрузка
(26)






кДж/кг

кДж/кг






2. Средняя разность температур
⁰С (27)




⁰С

3. Примем коэффициент теплопередачи

К=175 Вт/м²с (Адельсон С.В. с.160)

4. Поверхность теплообмена
м² (28)

м²
5. Расход воды


кг/ч (29)

кг/ч
Вывод: Принимаем кожухотрубчатый холодильник с плавающей головкой по ГОСТ 14246-79 . Диаметр кожуха 1400мм , диаметр труб 20 мм , число ходов по трубам 4, поверхность теплообмена 1040 м², длина труб 9000 мм.
2.3 Расчет аппарата - отстойник
Название аппарата: отстойник

предназначен для отстаивания рефлекса от газа (С₁-С₂)

Цель расчета: определить основные размеры аппарата.

Исходные данные: температура 40⁰С , давление 1,2 Мпа

Поступает 68332 кг/ч

С₃ – 606 кг/ч – газ

С₂ – 200 кг/ч – газ

С₄ – 16240 кг/ч – газ

С₄ – 14500 кг/ч – жидкость =578 кг/м³

С₅ – 36786 кг/ч – жидкость =626 кг/м³

Скорость газа в свободном сечении аппарата =0,15 м/с

7. Объем газа С₃
М³/ч (30)
м³/ч

8. Секундный объем газа С₃
м³/с (31)

м³/с

9. Объем газа С₂
м³/ч

10. Секундный объем газа С₂
м³/с
11.Объем газа С₄ .
м³/ч

12. Секундный объем газа С₄ .
м³/с

13.Секундный объем жидкости С₄
м³/с (32)
14. Секундный объем жидкости С₅ .
м³/с
15. Общий объем смеси .
м³/с (33)
м³/с
16. Сечение аппарата
м² (34)
м²

17. Диаметр аппарата.
м (35)
м

Вывод: принимаем аппарат диаметром D=1 м.

3. Охрана труда
Основная опасность промышленных объектов нефтепереработки представляет аварийная загазованность, пожары и взрывы. Многие из продуктов взрывопожароопасные или токсичные. Ежегодно в мире на нефтеперерабатывающих предприятиях происходит до 1,5 тысяч аварий , 4% которых уносят значительное количество человеческих жизней. Аварийность имеет тенденцию к росту. Совершенствование технологических процессов и оборудования является важным фактором повышения уровня безопасности производства.

Характеристика производственных помещений по взрывоопасности. Операторная. категория пожарной опасности Д. Класс по ПУЭ – не взрывоопасна.

Насосная. Категория А. Класс по ПУЭ – В –1а.

Территория установки. Категория А . Класс по ПУЭ-В-1г.

Характеристика вредных веществ.

1. 
   Окись углерода (СО). Бесцветный, ядовитый, огне взрывоопасный газ, без вкуса, с очень слабым запахом. Горит синеватым пламенем. ПДК-20мг/м³. Пределы взрывоопасности 13-75% об. Основные симптомы: потеря сознания, отдышка, удушье.
   
2. 
   Сероводород – Н₂S. Бесцветный газ с запахом тухлых яиц. Общий характер действия на организм : сильный нервный яд , вызывающий смерть от остановки дыхания , на дыхательные пути действует раздражающе. ПДК – 10 мг/м³. Пределы взрывоопасности 4,3-45,5 % . Индивидуальные защитные средства – фильтрующий противогаз марки «В».
   
3. 
   Жирный газ. Агрегатное состояние при нормальных условиях – газообразное. Плотность паров по воздуху – 1,98.
   
4. 
   Бензины. Класс опасности 4. Общий характер деиствия на организм – как наркотик. Крекинг = бензин токсичнее бензинов прямой гонки. При концентраций любого бензина 35000-40000 мг/л опасны для жизни даже при вдыхании 5-10 минут. ПДК-100 мг/м³ Придел взрываем ости 0,87-8,75 % .При работе с бензином применяется противогаз марки «А».
   

Мероприятия при охране труда. Начальник цеха производит ежедневно проверку в подразделениях цеха, состояние охраны и условия труда организация рабочих мест, исправность оборудования, правильность ведения технологического процесса и операций.

Начальник установки производит ежедневно проверку рабочих мест оборудования, приборов, средств коллективной и индивидуальной безопасности, работоспособность сигнализаций и блокировок.

Периодическая проверка знаний рабочих проводится ежегодно в том же порядке, как при проведении первичной проверки знаний.

Работники, обслуживающие промышленные объекты нефтепереработки, проходят следующие виды инструктажей по правилам безопасности:

а) вводный — проводится со всеми поступающими на предприятие рабочими и служащими независимо от их образования, квалификации и стажа работы по данной профессии или должности;

б) на рабочем месте:

- первичный - для рабочих и мастеров с практическим обучением перед допуском к самостоятельной работе или при переводе с одной работы на другую;

- периодический (повторный) - проводится руководителем работ непосредственно на рабочем месте для рабочих по программе первичного инструктажа не реже, чем через 3 месяца;

- внеочередной (внеплановый) - при изменении производственного процесса, если произошел несчастный случай, при введении новых правил и инструкций по безопасному ведению работ, при выявлении нарушений правил и инструкций;

- разовый (текущий) - по приказу вышестоящих организаций перед выполнением особо опасных работ.

Состояние воздушной среды в колодцах, котлованах и траншеях контролируют ежедневно перед началом газоопасных работ и после перерыва с помощью газоанализатора.

Допуск персонала к проведению ремонтных работ возможен, если содержание паров и газов в воздухе зоны производства работ не выше предельно допускаемых концентраций (ПДК) по санитарным нормам.

При работе в колодцах, траншеях следует применять шланговый противогаз и спасательный пояс с крестообразными лямками и сигнально-спасательной веревкой, конец которой держит рабочий, находящийся на поверхности земли. Длина шланга противогаза не должна превышать 20 м.

На поверхности земли обязательно находится не менее 2 человек для постоянного наблюдения за действиями спустившегося в колодец.

При проведении гидроиспытаний трубопроводов персоналу положено находится в безопасных местах на случай разрыва швов, пробоя прокладок, отрыва заглушек и других аварийных ситуаций. Осмотр трубопровода разрешается производить только после снижения давления до рабочего, а устранение неисправностей - после его полного снятия. Задвижки, краны и вентили должны открываться и закрываться плавно.

Охрана труда рабочих заключается в выдаче администрацией необходимых средств индивидуальной защиты (спец. Одежда, обувь и др.), в выполнении мероприятий по коллективной защите рабочих (ограждения, освещение, вентиляция, защитные и предохранительные устройства и приспособления), в обеспечении санитарно-бытовыми помещениями и устройствами в соответствии с действующими нормами и характером выполняемых работ. Рабочим должны быть созданы необходимые условия труда, питания и отдыха.

4. Охрана окружающей среды
Социальное значение.

В середине нашего столетия резко обострилась проблемы связанные с химическим загрязнением биосфера , нередко приводящие к острым токсично-экологическим ситуациям. Основными источниками загрязнения атмосферы являются резервуары и сами нефтепродукты. Укрепление установок существенно сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

Отходы и выбросы.

1. 
   Отработанный раствор щелочи. Образуется постоянно. Отработанный раствор щелочи перерабатывается на установки СЩС. Количество 300 т/год.
   
2. 
   Отработанные масла. Отработанные масла отводятся на установку регенераций масел. Сточные воды с охлаждающих насосов направляются на биологическую отчистку УВК и ОСВ. Место сброса в промышленную канализацию после локальной отчистки.
   

Охрана окружающей среды на предприятии

Нижневартовский газоперерабатывающий комплекс является предприятием перерабатывающим – утилизирующим, попутный нефтяной газ, и по сути, является предприятием связанным с охраной окружающей среды. Но в свою очередь он источник повышенной опасности. Так как по мере переработки попутного нефтяного газа по технологии и конструкции завода, используются ряд вредных, ядовитых, взрыво- и пожароопасных веществ. Таких как этиленгликоль С₂Н₆О₂.

Водный раствор этиленгликоля применяется в качестве теплоносителя в системе горячего и холодного гликоля. Этиленгликоль – прозрачная, горючая, взрывоопасная жидкость, неограниченно растворимая в воде. Пределы взрывоопасной концентрации в смеси с воздухом 3,8-6,4% . Предельно допустимая концентрация – 5 мг/м³. плотность при 20^оС 1,11-1,15 г/см.

Метанол СН₃ОН – используется для разрушения гидратов и промывки торцовых уплотнений работающих насосов. Ядовитая бесцветная, прозрачная жидкость. 30 гр. смертельная доза, смешивается с водой без следов помутнения.

Различные технические масла, дизельное топливо, керосин, бензин, толуол. Но основным источником загрязнения являются углеводороды парафинистого ряда, это: метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентаны, гексаны

Технологический процесс работы установок по переработке газа Белозерного ГПК является закрытым. Вредные отходы производства присутствуют при работе печей: Н-101, Н-102, Н-106, Н-125. Постоянные выбросы в атмосферу углеводородных газов отсутствуют.

Сброс давления с аппаратов перед ремонтом, а также при срабатывании предохранительных клапанов в аварийных ситуациях происходит в факельный коллектор и далее на факел Н-105. Факел Н-105 вынесен за пределы завода на расстояние 415 м от площадки завода. Высота факела составляет 61 м.

Количество выбросов вредных веществ в атмосферу приводится в таблице 5.1 согласно нормативов допустимых выбросов в томе ПДВ, утвержденного Тюменским областным комитетом по охране природы от 24.01.91 г., рег.№87 и разрешения на выброс загрязняющих веществ в атмосферу, выданного Нижневартовским комитетом по охране природы от 5.03.91 г. рег.№57.