Проект реконструкции цеха первичной переработки нефти и получения битума на ОАО «Сургутнефтегаз»

Введение

На ОАО «Сургутнефтегаз» производят дорожный битум, дизельное топливо

и бензиновую фракцию. Все эти производства на сегодняшний день нашли своего

потребителя. Битум – нужен г. Сургуту и близлежащим городам для

строительства дорого. Дизельное топливо в основном предназначается для

транспортных нужд предприятия. Бензиновую фракцию используют для промывки

нефтяных скважин и нефтепроводов.

В последнее время возникли трудности с технологическими печами,

которые предназначаются для нагрева нефти и мазута. Печь претерпевали

серьезные аварии и в последнее время часто выходят из строя, прерывая

технологический процесс, что сказывается на объемах производимой продукции.

В связи с этим необходимо реконструировать трубчатые печи.

1 Как влияет сырье и технология на процесс и ассортимент продукции

Сырьем для рассматриваемого технологического процесса является нефть

Лянторского месторождения. Основными физико-химическими показателями для

нефтей являются:

. содержание хлористых солей (100 мг/дм3);

. плотность нефти (0,894 кг/м3 - тяжелая);

. содержание общей серы (0,99 % - сернистые);

. содержание базовых масел (15% - на нефть);

. содержание парафинистых углеводородов (2,4 %);

. индекс вязкости (79 – И2).

При повышении содержания хлористых солей повышается коррозия

аппаратуры, особенно в сочетании с сероводородом. Приходится производить

промывку водой для понижения содержания хлористых солей.

Сернистые соединения при перегонке достаточно хорошо переходят в

бензиновую фракцию, где в дальнейшем они мешают процессам риформинга,

поэтому приходится производить мероприятия по понижению содержания серы.

Плотность нефти влияет на выход тяжелых фракций, к примеру для

получения битума благоприятны тяжелые нефти, где выход мазута составляет

более 30 %.

Содержание базовых масел может определить направление использования

нефтей в области получения моторных масел.

Сыре используемое на ОАО «Сургутнефтегаз» удовлетворяет требованиям

для плучения дорожного битума.

2 Схема производства и узкие места

Нефть из трубопровода "Лянторское месторождение - ЦКПН" под давлением

3,0 - 4,0 кг/см2 поступает в сырьевую емкость Е-1, через

Из емкости Е-1 насосом Н-1 нефть подается в трубное пространство

теплообменника Т-1/3, где нагревается за счет тепла откачиваемых

дизельного топлива.

В приемный трубопровод из сети производственного водоснабжения

подается промывная вода, а также деэмульгатор. Расход воды на промывку

нефти регулируется клапаном регулятором расхода.

Предварительно нагретая нефть после теплообменника Т-1/3, поступает в

трубный пучек теплообменника Т-1/7. Нагретая до 90-120 (С за счет тепла

гудрона нефть из теплообменника Т-1/7 подается в междуэлектродное

пространство электродегидратора Э-1.

Электродегидратор Э-1 работает под давлением нефти, в случаях

снижения уровня нефти и образования "газовой подушки" срабатывает

блокировка, отключающая подачу напряжения на электроды дегидратора. В

зависимости от содержания воды в нефти и стойкости эмульсии напряжение на

электроды может подаваться 16, 5, 22 или 36 кВ. Насыщенная вода - "солевой

раствор" - с низа электродегидратора через клапан-регулятор уровня раздела

фаз "нефть-вода" выводится в емкость.

Обессоленная нефть выходит сверху электродегидратора Э-1 и

разделяется на два потока. Первый, меньший поток нефти, проходит

последовательно через трубное пространство теплообменника Т-1/5 и

нагревается за счет тепла циркуляционного орошения колонны К-3 до 130-160

(С. Второй поток нефти последовательно проходит через трубное пространство

теплообменников Т-1/9, где нагревается за счет тепла вакуумного газойля до

180-200 (С. .

После теплообменника Т-1/5, Т-1/9 оба потока обессоленной нефти

объединяются в общий поток нефти, который поступает в трубное пространство

теплообменника Т-1/1, где нагревается за счет тепла гудрона до 190-210 (С.

После теплообменников Т-1/1 нефть подается в нагревательные печи П-1,

П-3. Нагрев нефти в печах осуществляется в змеевиках камер конвекции

дымовыми газами и в камерах радиации за счет лучистого тепла при сжигании

топливного газа. В камере радиации печи П-1 размещен также змеевик для

нагрева мазута, а в камере конвекции печи П-3 расположен пароперегреватель

для получения водяного пара.

Нагретая в печах до 360-375 (С нефть объединяется в общий поток и

направляется на 4-ю тарелку атмосферной колонны К-3. Всего в колонне

имеется 23 клапанных тарелок, из них в укрепляющей части 19 и отгонной 4

тарелки.

Сверху колонны К-3 пары бензина, водяные пары и углеводородный газ с

температурой до 150 (С поступают в конденсаторы воздушного охлаждения и

доохлаждаются в водяном холодильнике Х-1 до температуры не выше 80 (С и в

виде газожидкостной смеси собираются в емкость Е-2.

В емкости Е-2 происходит разделение смеси на бензин, углеводородный

газ и воду. Углеводородный газ сверху емкости Е-2 выводится на дожиг в печи

П-2.

Вода с низа емкости Е-2 через клапан-регулятор уровня раздела фаз

"бензин-вода" сбрасывается в емкость промстоковю.

Часть бензиновой фракции из емкостей Е-2 насосом возвращается на 21-

ю тарелку колонны в качестве острого орошения.

С 13-й тарелки атмосферной колонны К-3 отбирается дизельное топливо,

которое насосом с температурой 180 (С подается в межтрубное пространство

теплообменников Т-1/3, где отдает тепло сырой нефти, доохлаждается до

температуры не выше 70 (С в водяном холодильнике Х-3 и направляется в

емкости хранения дизельного топлива Е-10.

Качество дизельного топлива обеспечивается циркуляционным орошением.

Циркуляционное орошение с 11-й тарелки колонны К-3 забирается насосом,

прокачивается через теплообменник Т-1/5, где отдает тепло первому потоку

обессоленной нефти и с температурой 135-145 (С возвращается в колонну на 12-

ю тарелку.

Для обеспечения требуемого качества мазута по содержанию фракции до

360 (С с тарелки "4а" атмосферной колонны К-3 выводится атмосферный

газойль, который поступает в отпарную колонну К-4 с температурой 285-295

(С.

С низа отпарной колонны атмосферный газойль насосом подается в

теплообменник Т-1/3, где отдает тепло сырой нефти, далее смесь

доохлаждается в водяном холодильнике Х-4 и с температурой не выше 90 (С

направляется в емкости хранения Е-12.

Мазут с низа атмосферной колонны К-3 с температурой 350 (С насосом

подается для нагрева в мазутный змеевик печи П-1.

Нагретый до 390-405 (С мазут из печи П-1 поступает на вторую тарелку

вакуумной колонны К-5. Вакуумная колонна оборудована 12-ю клапанными

тарелками, в том числе в отгонной части две тарелки. Сверху вакуумной

колонны газы разложения и пары углеводородов с температурой 190-200

(С поступает в водяной конденсатор КВ-1. Сконденсировавший нефтепродукт из

КВ-1 стекает в барометрическую емкость, а несконденсированные газы

отсасываются двухступенчатым пароэжекторным насосом.

Конденсат из промежуточных поверхностных конденсаторов

пароэжекторного насоса сливается в барометрическую емкость БЕ-1,а

несконденсированные газы выбрасываются в печи П-2 для дожига.

С 8-ой тарелки вакуумный газойль с температурой 280 (С отбирается

насосом и прокачивается через теплообменник Т-1/9 где отдает тепло второму

потоку обессоленной нефти. После Т-1/9 часть вакуумного газойля

температурой 160-170 (С возвращается через холодильник воздушного

охлаждения ВХК-4 на верхнюю тарелку колонны К-5 в качестве циркуляционного

орошения, а избыток газойля выводится в емкости и в последствии в обратный

нефтепровод.

Гудрон с температурой 360-400 (С с низа колонны К-5 насосом

прокачивается через теплообменник Т-1/1, где отдает тепло сырой нефти и с

температурой 150-180 (С направляется по "жесткой" схеме в окислительную

колонну К-1.

Часть гудрона после теплообменника Т-1/1 с температурой 240-255 (С

возвращается в низ вакуумной колонны для снижения температуры.

Окислительная колонна К-1 представляет собой пустотелый вертикальный

аппарат. Вход гудрона в колонну осуществляется ниже рабочего уровня битума

в колонне. После указанного клапана-регулятора смонтирован клапан-

отсекатель прекращающий подачу воздуха в колонну при срабатывании

блокировки по одному из параметров: повышение содержания свободного

кислорода в газах окисления более 4%, повышение температуры битума внизу

колонны выше 275 (С, понижение уровня в колонне ниже 10%.

Газы окисления сверху окислительной колонны К-1 выводятся в

газосепаратор ГС-1, где происходит отделение газовой фазы от жидкости. Из

сепаратора ГС-1 газы окисления поступают на дожиг в печи П-2, а жидкая фаза

-"черный соляр", в ГС-1 выводится в дренажную емкость Е-13.

Битум с низа колонны К-1 с температурой до 260 (С насосом

откачивается в емкости готового битума Е-15.

Дорожный битум из емкостей Е-15 отгружается потребителю наливом в

автоцистерны.

Бензин из емкостей Е-11 насосами подается на наливную эстакаду для

налива в автоцистерны. Дизельное топливо подается к наливным стоякам, через

счетчики.

3 Рассказ по чертежам. Экология

Произведен расчет вертикально трубчатой печи беспламенного горения с

излучающими стенками топки.

Выбран тип панельных горелок ГБП2а-60 производительность 60000

ккал/час.

4 Экономика

Экономический эффект проекта достигается за счет:

. сокращение затрат на топливо;

. сокращение штрафов за выбросы.

5 Вопросы рецензента

1. Указывается центр тяжести проекта и заключается в том, что в место 2-х

физически и морально устаревших трубчатых печей сооружается новая

современная трубчатая печь, которая позволяет:

. повысить теплотехнические показатели процесса;

. снизить расход топлива за счет установки более совершенных горелок и

конструкции печи;

. снизит температуру пламени и дымовых газов, в результате чего

сокращение выбросов NO2 и других веществ.

Кроме того оптимальный нагрев позволяет оптимизировать работу

колонны. Ассортимент продукции не меняется, но улучшается качество битума.

2. Я не могу не согласится с мнением рецензента на стр. 123 и 125

приведена калькуляции себестоимости и сделаны выводы о экономическом

эффекте проекта.

3. На стр. 124 расчитана экономия средств на штрафах и сокращение затрат

на топливный газ.