Курсовой - получение нефтяных пеков. Пеки 425000. Курсовой проект 46 л., 4 рис., 12 табл., 15 источников, 1 прил
 Скачать 0.74 Mb.
|
4.8 Расчет и выбор насосовРассчитываем требуемую производительность насоса, м3/ч:  (4.25) где G – расход перекачиваемой жидкости, кг/ч; ρt – плотность жидкости при температуре откачки, кг/м3. Находится по формуле:  (4.26)где α – коэффициент, зависящий от температуры. Рассчитаем насос Н-1, подающий тяжелую смолу пиролиза на установку   Расчет для остальных насосов, проводится аналогичным образом. Подбор насосов производим исходя из требуемой производительности, а также температуры и вязкости перекачиваемой жидкости [13]. Расчетные и основные характеристики насосов сведём в таблицу 4.4. Таблица 4.4 – Основные характеристики насосов
5 Описание технологической схемы установки Сырье – тяжелая смола пиролиза (ТСП), насосом Н-1 прокачивается последовательно через теплообменники предварительного нагрева сырья Т-1 и Т-2, где нагревается за счет тепла отходящих потоков. В Т-1 в качестве теплоносителя насосом Н-2 подается промежуточное циркуляционное орошение основной колонны К-1 и далее возвращается в колонну. В Т-2 в качестве теплоносителя насосом Н-3 подается фракция 205-350 °С из отпарной колонны К-2 и далее, пройдя воздушный холодильник ВХ-2, выводится с установки. Пройдя теплообменники, подогретая ТСП подается в колонну К-1 на фракционирование. Тепло, необходимое для осуществления массообменного процесса в колонну К-1 вносится вместе с дистиллятами из реакторов Р-1, Р-2. Из колонны К-1 насосом Н-4 вторичное сырье прокачивается через печь П-1, где нагревается за счет сжигания газового топлива и подается в реакторы термополиконденсации Р-1 и Р-2, которые работают циклически. Пары с верха колонны К-1 проходят последовательно воздушный холодильник ВХ-1, водяной холодильник Х-1 и поступают в сепаратор С-1, откуда дистиллят поступает на всас насоса Н-5, а газы выводятся на фракционирующую установку. В колонны К-1 и К-2 подается водяной пар, который вместе с дистиллятом К-1 конденсируется из сепаратора С-1 направляется в канализацию. Дистиллят из сепаратора С-1, представляющий собой фракцию н.к-200°С, насосом Н-5 подается на орошение обратно в колонну, а балансовый избыток выводится с установки. Пек из реакторов Р-1, Р-2 собирается в емкость Е-1, далее насосом НШ-1 выводится с установки. 6 Сводные показатели технологического режима В таблице 6.1 представлены сводные показатели технологического режима процесса пекования. Таблица 6.1 – Сводные показатели технологического режима
7 Лабораторный контроль производства В таблице 7.1 представлен лабораторный контроль производства Таблица 7.1 – Лабораторный контроль производства
Продолжение таблицы 7.1
8 Безопасность жизнедеятельности и экологичность Технологические процессы, осуществляемые на установке производства нефтяных пеков, протекают при повышенных температурах и высоком давлении. Оборудование установки содержит значительное количество перегретой жидкости, углеводородных газов, паров, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. На основании вышеизложенного технологические процессы, протекающие на установке, относятся к категории взрывопожароопасных. Основными опасными факторами являются: - применение, обращение и получение взрывопожароопасных веществ (топливного газа, бензина, легкого газойля); наличие их в аппаратах в значительном количестве; - применение в технологическом процессе нагревательных печей с использованием открытого огня; - возможность образования зарядов статического электричества при движении газов и жидкостей по трубопроводам и в аппаратах; наличие электротехнических устройств, обеспечивающих работу оборудования и систем; Основными причинами возникновения аварий на установке производства нефтяных пеков являются: - изменение условий протекания процессов, свойств технологической среды; - ошибки технологического персонала; - отказ средств автоматического контроля, управления и защиты; - дефекты, износ или усталость материала; - действие внешних факторов. Для обеспечения безопасной эксплуатации производственных объектов предусматривается следующее: устранение непосредственного контакта рабочих с исходными материалами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное действие; комплексная механизация, автоматизация, применение дистанционного управления технологическим процессом и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов; рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики, а также ограничения тяжести труда; система контроля и управления технологического процесса, обеспечивающая защиту рабочих и аварийное отключение производственного оборудования; своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов; требования безопасности к технологическому процессу должны быть изложены в технической документации; производственные помещения должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил; размещение производственного оборудования, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях и на рабочих местах не должно представлять опасности для персонала; при транспортировании исходных материалов, готовой продукции необходимо использование безопасных транспортных коммуникаций, применение средств транспортирования, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов; механизацию и автоматизацию транспортирования; снижение уровня вредных факторов до величины, установленной действующими санитарными нормами, утвержденными в установленном порядке; применение электрооборудования в соответствии с классом помещения или наружной установки, а также категорией и группой взрывоопасной смеси, что устраняет возможность пожара и взрыва из-за неисправности электрооборудования. В соответствии с требованиями действующих норм и правил по пожарной безопасности, для противопожарной защиты объектов НПЗ предусмотрены: - стационарные установки пожаротушения воздушно-механической пеной с дистанционным пуском для сливо-наливных железнодорожных эстакад; - стационарная установка водяного орошения. - стационарные установки орошения водой колонных аппаратов высотой более 30 м; - внутренние пожарные краны в соответствующих зданиях; - установка стационарных лафетных стволов с диаметром насадки не менее 28 мм и устройством для подключения передвижной пожарной техники; Все объекты подлежат оснащению первичными средствами пожаротушения. Процесс получения нефтяных пеков является экологически безвредным. Выбросы в атмосферу с установки приведены в таблице 8.1 Таблица 8.1 – Выбросы в атмосферу
К экологической безопасности относят свойства нефтепродуктов оказывать влияние на человека, окружающую среду, например, загрязнение почвы, воздуха испарившимся топливом, отработавшими газами двигателей, пожароопасность и взрывоопасность. Попадание нефтепродуктов в почву вызывает изменение её структуры, химического и микробиологического состава, что приводит к гибели растений. Восстановление производительной способности загрязнённой почвы происходит очень медленно, например, урожайность и качество сельскохозяйственных земель восстанавливаются через 10 лет. Большинство нефтепродуктов легко проникает в организм даже через неповреждённую кожу, вызывая нарушение обменных процессов. А так же, известно что, оксиды серы оказывают вредное влияние на живые организмы, замедляют и даже прекращают рост растительности, увеличивают заболеваемость и сокращают продолжительность жизни человека. Оксиды серы при соединении с влагой образуют серную и сернистую кислоты, вызывающие повышение кислотности атмосферы и водоёмов, интенсивную коррозию металлических конструкций. Углеводороды вызывают головокружение, расстройства дыхания и сердечной деятельности.Окислы азота провоцируют удушье, отек легких. Сажа, твердые частицы способствуют возникновению опухолей. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ курсовом проекте проведен расчет установки производства нефтяных пеков из тяжелой смолы пиролиза, мощностью 425 000 т/год по сырью и числом рабочих дней 315. Проведен обзор основных технологических параметров процесса. Были рассмотрены химизм и механизм процесса термолиза, технологии осуществления процесса, выбрана принципиальная технологическая схема. Приведены характеристики качества сырья, целевых продуктов и побочных продуктов. Произведен расчет основного оборудования процесса. Рассчитан реактор термолиза: объемная скорость образования пека 15,9 м3/ч, время пекования в реакторе 18,04 ч; температура верха реактора 372 °С, скорость паров на верху реактора 0,145 м/с. Составлены материальные и тепловые балансы реактора и всей установки. Рассчитан и подобран теплообменник со следующими характеристиками: поверхность теплообмена 300 м2, диаметр труб 25 мм, длина труб 3000 мм с расположением по вершинам квадратов решетки, двумя ходами. Рассчитана и подобрана печь со следующими характеристиками: поверхность нагрева радиантных труб 31 м2, рабочая длина радиантных труб 4 м, тепловая мощность 1,44 МВт. Рассчитаны и подобраны основные насосы установки. Приведены параметры лабораторного контроля для сырья, целевых и побочных продуктов. Так же приведены основные опасности установки и наиболее опасные места, а также характеристика выбросов в атмосферу. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ Mochida, I. Preparation of mesophase pitch from aromatic hydrocarbons by the aid of HF/BF3 / I. Mochida, K. Shimiz, Y. Korai, H. Otsuka, H.Sakai, S.Fujiyam.- Carbon 1990;28:311–9. 3. Tate, K Pitch for production of carbon fibers/ К.Tate, H. Yoshida , K.Yanagida US Patent no. 4670129, June 2 1987. Голунин, А.В. Поликонденсация нафталина и его алкилпроизводных/ А.В. Голунин, Е.Н. Макрушина, С.А. Храменко – Журнал прикладной химии, № 12. – 2008. Mochida, I. Mater/ I. Mochida, I L.C.Ling, Y. Korai, - Sci. 1994, 29, 3050. Barr, J.; Chwastiak, S.; Didchenko, R.; Lewis, I.; Lewis, R.; Singer, L.; Appl. Polym. Sym. 1976, 29, 161. Mochida, I., Catalysts in syntheses of carbon and carbon precursors / / J. Braz. Chem. Soc/ I.Mochida, Yoon Seong-Ho, Qiao W..– 2006.– Том 17, №6. Теляшев, Г.Г. Комбинирование термического крекинга с вакуумной перегонкой крекинг-остатка. // Химия и технология топлив и масел. 1987/ Г.Г. Теляшев, Р.Н. Гимаев, А.Ф.Махов, Р.М. Усманов, А.М.Баимбетов, И.А. Вафин - М.: Химия, 1973. – 272 с. Хайрутдинов, И.Р. Пути получения пека из нефтяного сырья./ И.Р. Хайрутдинов - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1991. Евдокимова, Н.Г. Технологические расчеты химических реакторов переработки углеводородного сырья. /Н.Г. Евдокимова, К.В. Александрова, Р.Г. Хасанов, А.Н. Морозов – Уфа: УГНТУ,Учебно – методическое пособие для студентов. – 2010 – 167 с. Скобло, А. И. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности /А. И. Скобло, И.А. Трегубова, Ю.К. Молоканов– М.: Химия, 1982 – 584 с. 11 Рудин, М.Г. Карманный справочник нефтепереработчика./ М. Г. Рудин, В.Е. Сомов , А.С. Фомин– М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004-336 с. 12 Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа/ С.А. Ахме тов - Учебное пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с. 13 Капустин, В.М. Технология переработки нефти. В 4-х частях. Часть вторая. Физико-химические процессы. /В.М. Капустин, А.А. Гуреев – М.: Химия, 2015. – 400 с. 14 Жирнов, Б.С. Первичная переработка нефти/ Б.С. Жирнов, Н.Г Евдокимова -Учеб. Пособие для вузов. – Уфа: УГНТУ, 2005. – 167 с.15 Евдокимова, Н.Г. Технологические расчеты химических реакторов переработки углеводородного сырья. Часть 2. Каталитические процессы/ Н.Г. Евдокимова, К.В. Александрова, Р.Г. Хасанов, Е,В. Грызина.-Учеб. Пособие для вузов. – Уфа: УГНТУ, 2005. – 167 с  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||