ТПНГ 2. Амгинская(Азаренко). Курсовая работа по учебной дисциплине Технология переработки нефти и газа На тему Установка первичной переработки нефти (авт) мощностью 6 млн тгод Амгинской нефти

• Название: Курсовая работа по учебной дисциплине Технология переработки нефти и газа На тему Установка первичной переработки нефти (авт) мощностью 6 млн тгод Амгинской нефти
• Анкор: ТПНГ 2
• Дата: 19.10.2022
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Амгинская(Азаренко).docx
• Тип: Курсовая; #743055
• страница: 5 из 17

3.Выбор и обоснование технологической схемы АВТ

3.1. Блок ЭЛОУ

В блоке ЭЛОУ для получения обессоленной нефти, для дальнейшей переработки её на установке АВТ. Обессоливание, обезвоживание и удаление механических примесей осуществляется в электродегидраторах, под действием переменного электрического поля высокого напряжения, где происходит разрушение эмульсии «вода в нефти», с водой отделяются соли и механические примеси.

Нефть подается в электродегидраторы снизу через специальные распределительные устройства для равномерного прохождения потока нефти по всей площади электродегидратора и выходит из них сверху

Для оптимальной работы АВТ необходимо добиться содержание хлористых солей 3 мг/л. При степени обессоливания в каждой ступени 95% устанавливается две ступени обессоливания. Это позволяет довести содержание хлористых солей после первой ступени до 3,6 мг/л, т.к.

72-720,95=3,6 мг/л

3,6-3,60,95=0,18 мг/л

где 72- содержание хлористых солей в сырой нефти, мг/л (см. таблицу 1.1).

Концентрация хлористых солей в воде, находящейся в сырой нефти:

C1=72/0,8471*0,0054=15,74 г/л

Концентрация хлористых солей в воде, в обессоленной нефти:

C2=0,18/0,001*0,8471=0,213 г/л

где 0,0054 - содержание воды в сырой нефти, мас. доли (0,54%);

0,8471 – относительная плотность нефти;

0,18 – содержание хлористых солей в обессоленной нефти, мг/л;

0,001 - содержание воды в обессоленной нефти, мас. доли (0,1 % мас.).

Для понижения концентрации хлористых солей в воде подают промывную воду. Расход промывной воды (В) определяется из уравнения:



С учетом вышеуказанных концентраций солей в воде:

15,74/1+B=0,213

Следовательно В=72,19 л/м³ нефти. Обычно промывную воду подают с избытком 50-200%. В данном случае принимается расход промывной воды 15% на нефть.

Для уменьшения неутилизируемых отходов (соленые стоки) свежая промывная вода (15%) подается только во вторую ступень обессоливания, а дренажная вода из электродегидраторов второй ступени поступает в электродегидраторы первой ступени через прием сырьевого насоса, т.е. применяется циркуляция воды.

Дренажные воды из электродегидраторов сбрасываются в специальную емкость для отстоя, а после отстоя - в канализацию соленых вод и далее на очистные сооружения. Деэмульгатор неионогенного типа «Диссольван» подается в количестве 8 г/т нефти в виде 2% водного раствора на прием сырьевого насоса из специальной емкости. В связи с этим в технологической схеме установки АВТ предусматриваются дополнительные емкости и насосы.

3.2.Блок колонн

3.2.1 Атмосферный блок

В атмосферном блоке АВТ применяют три схемы разделения нефти:

1. 
   схема с одной сложной ректификационной колонной;
   
2. 
   схема с предварительным испарителем и ректификационной колонной;
   
3. 
   схема с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной колонной.
   

1) С одной сложной ректификационной колонной. Она применима для нефтей, содержащих не более 8-10% бензиновых фракций. Достоинства данной схемы: установка проста в конструкции, компактна; совместное испарение лёгких и тяжёлых фракций в колонне позволяет понизить температуру нагрева нефти в печи. Недостаток: эта схема не обладает гибкостью и универсальностью, и для нефтей с высоким содержанием растворённого газа и низкокипящих фракций применение этой схемы связано с некоторыми трудностями, т.к. повышается давление на питательном насосе до печи, что увеличивает возможность пропуска нефти в теплообменниках и загрязнения ею дистиллятов.

2) С предварительным испарителем и ректификационной колонной. Достоинства схемы: уменьшается перепад давления в печных трубах; пары из испарителя идут в атмосферную колонну, т.е. не нужно устанавливать самостоятельные конденсационные устройства и насосы для подачи орошения. Недостатки: уменьшается чёткость разделения; при высоких содержаниях бензиновых фракций и растворённых газов атмосферная колонна перегружается по парам, что приводит к увеличению её диаметра; все корозионно-активные вещества, содержащиеся в нефти (H₂S, H₂O и др.), попадают вместе с парами из испарителя в основную колонну, т.е. испаритель не защищает колонну от коррозии.

3) С предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной колонной. Достоинства схемы: она очень гибкая и может работать при значительном изменении содержания в нефти бензиновых фракций и растворённых газов; наиболее коррозионно-активные вещества удаляются через верх отбензинивающей колонны, т.е. основная колонна защищена от коррозии; благодаря предварительному удалению бензиновых фракций в змеевиках печи и теплообменниках не создаётся большого давления, что даёт возможность применять более дешёвое оборудование без увеличения прочности.

Исходя из ряда преимуществ третьей схемы и из того, что в Амгинской нефти содержится более 10% бензиновых фракций, принимаем схему АВТ с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной колонной.

В отбензинивающую колонну нефть можно подавать тремя нагретыми до определённой температуры потоками. При таком вводе сырья значительно снижается расход “горячей струи”, подаваемой в куб колонны, что в свою очередь снижает расход топлива в печи для её нагрева. Но при таком способе ввода нефти нарушается ректификация в колонне, т.к. нефть подаётся в разные места колонны. Поэтому в колонну К-1 нефть будет подаваться одним нагретым до определённой температуры потоком.

В отбензинивающей колонне К-1 дистиллятом является фракция н.к.-140°С, которая состоит из 100% фракции н.к. – 85°С и 40% фракции 85-140°С. К–1 предназначена для удаления из нефти растворенного в ней газа и легкой бензиновой фракции н.к.–85°С. Для поддержания температуры внизу колонны и повышения четкости разделения в низ колонны подводится тепло в виде “горячей струи”. Из емкости орошения отбирается углеводородный газ и нестабильный бензин. Часть нестабильного бензина поступает в колонну на орошение (создаётся острое орошение с кратностью 2), остальная часть поступает на стабилизацию. Снизу К-1 отбирается отбензиненная нефть, которая проходит через печь П-1 и поступает в основную атмосферную колонну К-2.

Вверху основной атмосферной колонны К-2 отбираем оставшийся тяжелый бензин, а сбоку через стриппинги выводим необходимые фракции (по заданию требуется отобрать фракцию ДТ (180-360˚С), которую будем выводить через два сприппинга, разбив её на фракции 180-240˚С и 240-360˚С для большей четкости разделения и более эффективного использования тепла отходящих потоков). Атмосферная колонна, кроме острого орошения, имеет циркуляционное орошение, которое отводит тепло от тарелок отбора верхней фракции ДТ. Снизу колонны выходит мазут, который поступает в вакуумную колонну К-5

В колоннах установлены клапанные тарелки, которые эффективно работают в широком интервале нагрузок, обладающие высоким КПД .

В отбензинивающей колонне К-1 установлено 24 тарелки (16 - в укрепляющей части и 8 – в отгонной части).

В атмосферной колонне К-2 установлено 38 тарелок следующее (8 – в отгонной части,  6 – от места ввода сырья до места отбора первого бокового погона, 10 между боковыми погонами, 14 – от места вывода верхнего бокового погона до верхней тарелки.). Расстояние между тарелками принимаем равное 0,5 м.

В колонне К-2 всё тепло, необходимое для ректификации, вносится потоком сырья, которое нагревается в печи до паро-жидкостного состояния. Поэтому для улучшения чёткости разделения в этой колонне необходимо увеличить долю отгона сырья, что достигается повышением температуры и снижением давления в зоне питания.

Жидкостное орошение вверху колонны создаётся подачей холодного или циркуляционного орошения. Анализ фактических показателей работы атмосферных колонн АВТ показывает, что промежуточных циркуляционных орошений должно быть в колонне одно или два; организовывать три и более, как правило, нецелесообразно, так как при этом дополнительно регенерируется небольшое количество тепла, но в выше расположенных секциях снижаются флегмовое число и чёткость разделения, а схема установки усложняется, а как следствие увеличиваются затраты.

Промежуточное циркуляционное орошение организуется в сечении колонны под тарелками вывода дистиллятов. Эти тарелки должны быть оснащены сливными устройствами, обеспечивающими нормальный переток жидкости на лежащую ниже тарелку.

Паровое орошение в основной колонне и в отпарных колоннах создаётся при помощи острого водяного пара, который понижает парциальное давление нефтяных паров. Расход водяного пара: в основной колонне - 2% на сырьё, в стриппинги – по 1% на дистиллят.