отчёт по произовдственной практике установка висбрекинг. отчет Апарин. М инобрнауки россии
 Скачать 189.5 Kb.
|
М  ИНОБРНАУКИ РОССИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «СамГТУ») Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Телефон: (846)3335-075. rector@samgtu.ru Кафедра: "Машины и оборудование нефтегазовых и химических производств" ОТЧЕТ ПО ПРЕДДИПЛОМНОЙ ПРАКТИКЕ Оборудование установки Висбрекинг Обучающегося 5-ИНГТ-6 Апарина Антона Сергеевича Руководитель практики от кафедры: Старший преподаватель Коноваленко Денис Владимирович Самара, 2022г Содержание ВВЕДЕНИЕ 3 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 4 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 8 ОСНОВНЫЕ АППАРАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 12 АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ И МЕРЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ 17 Список литературы 22 ВВЕДЕНИЕПроект установки висбрекинга с реакционной камерой – это процесс уменьшения вязкости гудрона путем термического крекирования при относительно низкой температуре и определенном времени пребывания в реакционной камере с получением компонента котельного топлива и более легких продуктов, таких как газойль висбрекинга, нафта висбрекинга и очищенный углеводородный газ. Цех № 02 крекирования сернистых нефтей и выработки из них нефтепродуктов предназначен для переработки гудрона поступающего с ЭЛОУ-АВТ-7 путем термического крекирования с получением следующих продуктов: крекинг-остатка и газойля висбрекинга, смесь которых используется в качестве компонента котельного топлива; нафты висбрекинга, направляемой потребителям; очищенного углеводородного газа, используемого в качестве топлива в печи; кислого углеводородного газа (сероводорода), являющегося сырьем для получения серы. Схемой предусмотрена одна технологическая линия. Годовая производительность по перерабатываемому гудрону составляет 1,8 млн. тонн в год. Цех введен в действие в 2003 году. Цех № 02 находится на объединенной площадке Нефтеперерабатывающего завода ЗАО «ТАИФ-НК» расположенной на II промышленной зоне ОАО «Нижнекамскнефтехим».Установка висбрекинга занимает площадь 72.5×58 м. В состав установки входят следующие сооружения: 105/1 – этажерка №1 и блок колонн; 105/2 –печной блок; 105/3 –трубопроводная эстакада; 105/4 – компрессорная; 105/5 – этажерка №2; 105/6 – ресиверы воздуха КИПиА; 105/7 – операторная; 105/8 – узел подачи ингибиторов; 105-2 – узел приготовления фосфатов; 105-3 – узел нагрева сырья; 105-4 – узлы дренажа факельного коллектора №1 и №2; 105-5 – станция смешения котельного топлива; 820 – факел «Висбрекинга». Гарантийным сырьем, на основании которого фирма-разработчик базового проекта дает гарантии по показателям вязкости и стабильности котельного топлива, является гудрон, полученный из Западно -Сибирской нефти. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ1.1 Сырьем установки является вакуумный остаток ,полученный из местных нефтей Татарстана. Это сырье заложено в базовый проект и на него выполнены все расчеты и рекомендации. Вакуумный остаток поступает на установку по трубопроводу непосредственно с вакуумного блока установки ЭЛОУ – АВТ -7 по «жесткой связи». 1.2 Характеристика исходного сырья ,материалов ,реагентов ,нефтепро-дуктов, готовой продукции ,обращающихся в технологическом процессе цеха №02 приведены в таблице №1. Таблица №1
1.3 Взаимосвязь установки с другими установками предприятия по исходным и полученным продуктам Промышленная площадка цеха № 02 размещена на территории ОАО "Нижнекамскнефтехим" вблизи ЭЛОУ-АВТ-7.Близость указанных объектов определила производственные и транспортные связи цеха. Сырьем установки висбрекинга является гудрон с узла нагрева сырья. Гудрон, подогретый в теплообменниках узла нагрева сырья до температуры 330-339 ºС, поступает в сырьевую емкость. Сырьевая емкость соединена уравнительной линией со средней частью колонны фракционирования DA-801. Чтобы исключить попадание горячих паров головного погона колонны в емкость FA-801, предусмотрена постоянная продувка водяным паром среднего давления уравнительной линии со сбросом в DA-801.Гудрон из емкости FA-801 насосом GA-801A/S подается в печь висбрекинга ВА-801. Готовая продукция при нормальной работе цеха направляется: - крекинг-остаток, газойль висбрекинга по отдельным трубопроводам направляются в теплообменники узла нагрева сырья, где эти продукты охлаждаются, смешиваются и в качестве котельного топлива выводятся в парк. Промежуточных емкостей для хранения крекинг-остатка и газойля висбрекинга в цехе не предусмотрено; - нафта висбрекинга выдается в резервуары цеха № 08 или ООО «Химокам». Промежуточной емкости для хранения нафты висбрекинга на установке не предусмотрено; - очищенный углеводородный газ используется в качестве топливного газа в собственной печи ВА-801, а излишки выводятся в заводскую топливную сеть; - кислый углеводородный газ (сероводород) является сырьем для установки производства серы. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫВакуумный остаток поступает на установку по жесткой связи с вакуумного блока установки ЭЛОУ-АВТ-7 с температурой 330-345 0С и направляется в расходную емкость сырья FA-801, давление в которой поддерживается через уравнительную линию, соединенную с колонной фракционирования ДА-801. На уравнительной линии предусмотрена продувка водяным паром со сбросом в колонну фракционирования в расходную емкость сырья. Вакуумный остаток из емкости FA-801 насосом GA-801А/S подается в печь ВА-801. Уровень в емкости FA-801 поддерживается регулятором уровня,который корректирует уставку регулятора расхода сырья ,поступающего в печь ВА-801. Этот регулятор расхода задает уставки для регуляторов расхода на отдельные змеевики печи. Поступающее в печь сырье равномерно распределяется между четырьмя параллельными змеевиками на входе печи ВА-801. В каждый змеевик конвекционной секции насосом GA-802А/S из емкости FA-802 подается деминерализованная вода.Из печи продукты реакции с температурой 450-460 0С поступают в реакционную камеру ДС-801. Температура продукта на выходе из печи регулируется расходом топлива в печь. В реакционную камеру ДС-801 продукт попадает снизу в верх, где в течение 15-30 минут продолжается реакция крекирования и далее направляется в колонну фракционирования ДА-801. В колонне фракционирования происходит разделение продуктов реакции на газ и нафту ,газойль и остаток висбрекинга.С верха колонны фракционирования ДА-801 при температуре 156 0С отходят кислый газ,водяной пар и нафта . Система вывода верхнего продукта состоит из двухступенчатой системы конденсации с циркуляцией кислой воды. Циркуляция воды предусматривается для предотвращения коррозии. На первой ступени пары ,выводимые сверху колонны фракционирования подвергаются частичной конденсации в конденсаторе воздушного охлаждения ЕС-801 и с температурой 99 0С направляются в емкость орошения FA-803 ,который в свою очередь ,корректирует нагрузку конденсатора орошения ЕС-801 путем изменения скорости вращения вентилятора. Жидкие углеводороды из емкости орошения FA-803 насосом GA-806А/S по постоянству расхода с коррекцией по температуре на 36-ой тарелке возвращаются в колонну фракционирования в качестве верхнего орошения. Кислая вода из емкости FA-803 откачивается насосом GA-807А/S на вход конденсатора воздушного охлаждения ЕС-802А,В. Пары из FA-803 направляются на вторую ступень конденсации ,где смешиваются с циркулирующей кислой водой и поступают на конденсацию в аппарат воздушного охлаждения ЕС-802А,В.Охлажденная до 40 0С смесь направляется в емкость FA-804 ,где происходит разделение балансового количества паров ,нафты и кислой воды. Пары из емкости FA-804 направляются в компрессор кислого газа GВ-801А/S через сепаратор первой ступени FA-805 и затем на повторный контакт с нестабильной нафтой. Давление в колонне фракционирования ДА-801 и в системе вывода верхнего продукта регулируется регулятором давления на емкости FA-804. Нестабильная нафта насосом GA-811А/S по уровню в емкости FA-804 откачивается на смешение с компримированными парами и далее направляется в воздушный конденсатор повторного контактирования ЕС-804. Кислая вода из емкости FA-804 забирается насосом GA-808А/S и подается частично по постоянству расхода на вход конденсатора воздушного охлаждения ЕС-801,а балансовое количество по постоянству расхода с коррекцией по уровню откачивается с установки. Для регулирования рН кислой воды ,в нее вводят водный раствор аммиака. 20% раствор аммиака подают насосом GA-809Х из емкости FA-807Х в линии кислой воды на вход обоих воздушных конденсаторов ЕС-801 и ЕС-802А,В. Также на вход обоих воздушных конденсаторов ЕС-801 и ЕС-802А,В насосом GA-810Х из емкости FA-808Х подают ингибитор коррозии. Газойль из колонны фракционирования ДА-801 выводится с 25-ой глухой тарелки в отпарную колонну ДА-802. В куб отпарной колонны ДА-802 по постоянству расхода подается водяной пар среднего давления. Пары выводимые сверху колонны возвращаются в колонну фракционирования. Кубовый продукт отпарной колонны ДА-802 по постоянству расхода с коррекцией по уровню откачивается насосом GA-805А/S с установки на блок теплообменников ЭЛОУ-АВТ-7. Тепло из колонны фракционирования отводится циркуляционным орошением. Циркуляционное орошение забирается насосом GA-804А/S с 21-ой глухой тарелки и по уровню на тарелке подается в генератор пара ЕА-803,в котором за счет тепла циркуляционного орошения вырабатывается пар промежуточного давления. Для уменьшения колебаний расхода в колонне фракционирования и обеспечения стабильной работы колонны на линии циркуляционного орошения установлен регулятор расхода воздействующий на клапан на байпасе регенератора пара ЕА-803,который обеспечивает вывод циркуляционного орошения помимо ЕА-803. Снизу колонны фракционирования ДА-801 выводится крекинг-остаток с температурой 3500С и направляется на охлаждение в блок теплообменников установки ЭЛОУ-АВТ-7. Часть крекинг- остатка ,охлажденного до 2600С возвращается в колонну фракционирования ДА-801 в качестве закалочного продукта для предотвращения дальнейшего крекирования и закоксовывания куба колонны. Балансовая часть крекинг-остатка охлаждает до 70-900С и по уровню в кубе колонны фракционирования ДА-801 выводится в парк. Закалочный продукт в колонну фракционирования подается двумя потоками в верхнюю и нижнюю зоны отпарки. Температура в кубе колонны ДА-801 регулируется путем корректирования подачи закалочного продукта. Для повышения температуры вспышки крекинг-остатка в куб колонны фракционирования по постоянству расхода подается водяной пар на отпарку. Нестабильная нафта в смеси с компримированными газами из емкости FA-804,после охлаждения до 400Св воздушном конденсаторе повторного контактирования FA-809 для разделения на газы,нестабильную нафту и воду. Вода по уровню раздела фаз возвращается в емкость FA-804,а пары направляются в абсорбер аминовой очистки ДА-804 через сепаратор кислого газа FA-811. Нестабильная нафта из емкости повторного контактирования FA-809 направляется в теплообменник ЕА-804А,В ,в котором нагревается до 1150С кубовым продуктом колонны стабилизации и далее через регулятор расхода с коррекцией по уровню в емкости FA-809 – в колонну стабилизации нафты ДА-803. Пары, выводимые сверху ДА-803,частично конденсируется в водяном конденсаторе ЕА-807 и направляются в емкость FA-810. Температура верхнего погона колонны стабилизации регулируется расходом охлаждающей воды через конденсатор ЕА-807. Несконденсировавшиеся в ЕА-807 углеводородные газы по давлению в системе стабилизатора ДА-803 вместе с газами из FA-809направляются в абсорбер аминовой очистки через сепаратор кислого газа FA-811. Жидкие углеводороды из FA-810 забираются насосом GA-813А/S и возвращаются по постоянству расхода с коррекцией по уровню в качестве орошения в ДА-803. Стабильная нафта из куба колонны ДА-803 забирается насосом GA-815А/S и подается на охлаждение в теплообменник ЕА-804А,В ,откуда с температурой 750С поступает в воздушный холодильник ЕС-806,водяной доохладитель ЕА-808 и с температурой 40-450С по постоянству расхода с коррекцией по уровню в ДА-803 откачивается с установки. Тепло в колонну стабилизации ДА-803 подводится через рибойлер ЕА-805 ,обогреваемый водяным паром промежуточного давления .Пар в рибойлер ЕА-805 подается по постоянству расхода с коррекцией по соотношению с расходом нестабильной нафты ,поступающей в колонну стабилизации ДА-803. Кислые газы из емкости повторного контактирования FA-809 и сборника верхнего продукта колонны ДА-803 направляется в абсорбер аминовой очистки ДА-804.В абсорбере аминовой очистки кислый углеводородный газ очищается от H2S (и СО2) ,используя 50%-ный раствор метилдиэтаноламина (МДЭА).Очищенный углеводородный газ выводится через каплеотбойник в верхней части абсорбера ДА-804 и частично используется на собственные нужды в качестве топлива для печи ВА-801,а балансовое количество направляется в топливную сеть завода. Давление в абсорбере регулируется расходом топливного газа направляемого в топливную сеть завода. Насыщенный аминовый раствор по уровню в кубе ДА-804 выводится в емкость насыщенного МДЭА-FA-835.Емкость МДЭА оснащается маслоуловителем, обеспечивающим отвод слоя углеводородов ,который может образоваться на поверхности насыщенного раствора МДЭА. Эти углеводороды направляются в дренажную емкость «светлых» нефтепродуктов FA-831. Насыщенный раствор амина из емкости FA-835 подается через теплообменники ЕА-809А,В,С ,в которых подогревается до 1090С за счет тепла регенерированного раствора МДЭА ,в десорбер ДА-805 на 3-ю тарелку сверху. Насыщенный раствор МДЭА подается в регенератор в виде жидкости с небольшим объемом паровой фазы.Жидкость стекает вниз по колонне и контактирует с горячей газовой фазой ,генерируемой рибойлером ЕА-811 аминового десорбера.Тепло газовой фазы обуславливает выделение H2S из жидкости. Тепло в десорбер подводится рибойлером ЕА-811,обогреваемым паром низкого давления .Пар низкого давления необходим для снижения термического разложения аминового раствора . Теплопроизводительность рибойлера (расход пара низкого давления ) регулируется от температуры верха десорбера ДА-805. Пары верхнего продукта регенератора проходят через конденсатор воздушного охлаждения ЕС-808,водяной холодильник ЕА-812 и поступают в емкость флегмы FA-818,где происходит сепарация жидкой и газовой фазы.Газовая фаза главным образом Н2S и водяной пар,по давлению в системе подается на установку производства серы.При остановке установки производства серы кислый газ сбрасывается на факел кислых газов через клапан-регулятор. Жидкость из флегмовой емкости FA-818 насосом GA-818А/S возвращается в десорбер ДА-805 на верхнюю тарелку по постоянству расхода с коррекцией по уровню в FA-818. Регенерированный раствор амина через клапан –регулятор расхода,с коррекцией по уровню в кубе ДА-805 ,забирается из нижней части десорбера насосом GA-827А/S через теплообменники ЕА-809А,В,С ,где охлаждается насыщенным раствором амина ,поступающим в десорбер ,до 800С и подается в воздушный холодильник ЕС-807 и далее прокачивается через патронный фильтр FD-803.Патронный фильтр грубой очистки FD-803 служит для удаления механических примесей (продуктов коррозии).Далее 90%раствора постуает в емкость FA-819 ,а 10% раствора прокачивается через угольный фильтр FD-804 и патронный фильтр FD-806 и также поступает в емкость FA-819.Угольный фильтр FD-804 служит для удаления ПАВ, образованных в ходе побочной реакции ,а концевой патронный фильтр FD-806 -для удержания частиц угля,унесенных из предыдущего фильтра. В емкости раствора МДЭА FA-819 поддерживается избыточное давление путем подачи азота .Емкость служит в качестве уравнительного резервуара между аминовым абсорбером и десорбером ,а также в качестве сборника аминового раствора на случай отключения узла регенерации.Подпитка свежего амина в емкость FA-819 предусматривается как с реагентного хозяйства,так и закачка из бочки.Для восполнения потерь воды в десорбере , и с отходящим кислым газом в FA-819 ,предусматривается подача питательной воды и конденсата . Регенерированный раствор МДЭА из емкости FA-819 забирается насосом GA-817А/S ,прокачивается через водяной холодильник ЕА-810 и по расходу подается в абсорбер ДА-804. Для предотвращения вспенивания в линию регенерированного раствора амина пере ДА-804 и в линию насыщенного амина перед FA-835 насосом GA-820А/S подается раствор антивспенивателя .Раствор антивспенивателя готовится в емкости FA-822,куда антивспениватель заливается из бутыли. Сюда же подается конденсат низкого давления. Перемешивание раствора осуществляется насосом GA-819. В процессе работы установки в змеевиках печи висбрекинга откладывается слой кокса ,при котором в силу низкой теплопроводности кокса ,температура трубы достигает предельной величины по расчетной механической прочности ,либо перепад давления становится слишком высоким .При достижении этих условий необходимо остановить установку для чистки змеевиков .Чистку змеевиков проводят паро-воздушным выжигом кокса ,при котором кокс сгорает в присутствии воздуха ,а водяной пар служит в качестве разбавителя теплоносителя и продувки. На установке висбрекинга предусмотрена система паро-воздушного выжига кокса с использованием пара высокого давления. Выжиг кокса проводят после остановки установки.Для этого трансферную линию между печью и реакционной камерой отсоединяют от основной трассы технологического потока и присоединяют к емкости выжига кокса FA-814 ,в которой продукты выжига кокса охлаждаются водой.Получающийся газ выжига кокса сбрасывается в дымовую трубу печи, а смесь воды с коксом сливается в емкость для отстоя шлама FA-830. Кокс задерживается в емкости, а сточная вода сбрасывается в канализацию. ОСНОВНЫЕ АППАРАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕТаблица №17- Краткая характеристика технологического оборудования
АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ И МЕРЫ ИХ УСТРАНЕНИЯВ процессе эксплуатации установки висбрекинга могут возникнуть отклонения от нормального технологического режима, вызванные различными причинами. Причины отклонений необходимо своевременно и правильно определить и устранить не допуская создания аварийных ситуаций. Таблица 4-Аварийные ситуации и меры их устранения
Список литературы 1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. 672 с. 2. Химия нефти и газа: Учеб. Пособие для вузов/ А.И. Богомолов, А.А. Гайле, В.В. Громова и др.; Под ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина. - 3-е изд., доп. и испр. - Спб: Химия, 1995. - 448 с. 3. Технология переработки нефти и газа. Ч. 3-я Черножуков Н.И. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. Под ред. А.А. Гуреева и Б.И. Бондаренко. - 6-е изд., пер. и доп. - М.: Химия, 1978 г. - 424с., ил. 4. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти: Учебное пособие для вузов. - Л.: Химия, 1985, 280 с. 5. Технологический регламент цеха №2 крекирования сернистых нефтей и выработки из них нефтепродуктов |