Дипломная работа (колледж/техникум) на тему Проверочный расчет блока ЭЛОУ установки 11/4 на производительность 7 млн.т/год по нефти.

Содержание:

Введение…………………………………………………….……………………….
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………
1.1 Назначение и краткая характеристика процесса ……………………………
1.2 Теоретические основы процесса обессоливания нефти на ЭЛОУ……………
1.3 Качество сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов….…….
1.4 Применение готовой продукции…………………………….…………………
1.5 Качество сырья готовой продукции……………………………………………
1.6 Описание технологической схемы. Нормы технологического режима……..
1.7 Автоматизация основного оборудования………………………………………
1.8 Охрана труда, охрана окружающей среды……………………………………
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………………………
2.1 Материальный баланс блока ЭОУ, блока АВТ и атмосферных колонн К-1 и К-2……………………………………………………………………………
2.2 Технологический расчет колонны К-2………………………………………
2.3 Тепловой баланс колонны……………………………………………………
2.4 Автоматизация технического процесса………………………………………
2.5 Проверочный расчет теплообменника…………………………………………
2.6 Повышение эффективности работы установки первичной переработки нефти с помощью системы усовершенствованного управления…………..
2.7 Технологический расчет электродегидраторов………………………………
3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………
3.1 Расчет бюджета рабочего времени……………………………………………
3.2 Расчет численности сменного персонала………………………………………
3.3 Расчет материального баланса технологической установки…………………
3.4 Расчет сумм амортизационных отчислений……………………………………
3.5 Расчет фонда оплаты труда……………………………………………………
3.6 Расчет потребности в материальных и энергетических ресурсах…………..
3.7 Расчет сметы “Цеховые расходы”………………………………………………
3.8 Расчет сметы по расходам на содержание и эксплуатацию оборудования….
3.9 Расчет калькуляции себестоимости готовой продукции…………………….
3.10 Расчет отпускной цены, выручки, прибыли…………………………………
3.11. Расчет технико-экономических показателей технологической установки ЭЛОУ……………………………………………………………………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………
2
5
5
6
9
10
11
17
38
41
46

46
48
57
60
61

63 
64
68
68
69
69
70 
70
74
76
76
80
81

81

84
85

Введение:

Большинство нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) России появились в два послевоенных десятилетия. С 1945 по 1965 г. было введено в эксплуатацию 16 заводов, или более половины действующих на сегодняшний день в РФ.При выборе площадок для размещения НПЗ руководствовались прежде всего принципом близости к районам потребления нефтепродуктов. НПЗ в Рязанской, Ярославской и Горьковской (ныне Нижегородской) обл. были ориентированы на Центральный экономический район; в Ленинградской обл. — на Ленинградский промузел; в Краснодарском крае — на густозаселенный Северо-Кавказский район, в Омской обл. и Ангарске — на потребности Сибири. Однако шло и наращивание производства нефтепродуктов в местах добычи нефти. До конца 60-х годов главным нефтедобывающим районом страны было Урало-Поволжье, и новые НПЗ были построены в Башкирии, Куйбышевской (ныне — Самарской) и Пермской обл. Эти НПЗ покрывали дефицит нефтепродуктов в Сибири и других районах России, а также в союзных республиках бывшего СССР.За 1966—1991 гг. в СССР было построено только 7 новых НПЗ, из них 6 — вне России (в Лисичанске, Мозыре, Мажейкяе, Чарджоу, Чимкенте и Павлодаре). Единственным новым нефтеперерабатывающим предприятием, построенным после 1966 г. на территории РСФСР, стал Ачинский НПЗ, введенный в эксплуатацию в 1982 г. Кроме того, в 1979 г. была организована переработка нефти в Нижнекамске («Нижнекамскнефтехим») для обеспечения потребности в сырье нефтехимического производства. В 2012 году российская нефтеперерабатывающая промышленность поставила рекорд по объемам переработки нефти за последние двадцать лет и впервые за последние пять-шесть лет избежала традиционного осеннего кризиса на рынке бензина — нефтяные компании наконец-то взяли на себя бремя модернизации советских НПЗ.
Всего с 2005 года в нефтепереработку инвестировано порядка 1 трлн рублей — такова цена решения проблемы «осенних обострений». При этом нефтяные компании с разной степенью успешности сумели лишь подтянуть свои НПЗ до низшей планки среднемирового уровня, и только некоторые достигли твердого среднеевропейского. Так что крупные инвестиции в отрасль потребуются и дальше — для повышения технологической сложности НПЗ, увеличения выхода светлых нефтепродуктов и уровня переработки, решения проблемы дисбаланса производства отдельных видов нефтепродуктов, роста конкуренции в отрасли.
Российская нефтеперерабатывающая промышленность и сейчас одна из крупнейших в мире. По общему объему переработки нефти Россия входит в пятерку мировых лидеров, уступая лишь США и Китаю. Это место Россия напрямую унаследовала от бывшего СССР — все крупнейшие НПЗ были построены до 1991 года. Сейчас российская нефтепереработка объединяет более 30 крупных заводов с объемами переработки более 1 млн тонн нефти и несколько десятков мелких.
Если по объемам перерабатываемой нефти Россия в числе лидеров, то по структуре производства нефтепродуктов и технической оснащенности заводов наша страна до сих пор отстает от стран Запада. По данным компании «Альянс-Аналитика», выход мазута в российской нефтепереработке в 2012 году составил 29% объема переработанной нефти, автобензина — 14,3%, дизельного топлива — 27,8%. Для сравнения: в США выход бензина составляет более 46%, дизельного топлива — 27%, мазута — всего 4%. В странах ЕС выход бензина около 25%, дизельного топлива — 44%, мазута — 14%.
Бурная автомобилизация страны в сочетании с постоянно растущим числом иномарок вызвала быстрый рост спроса на более качественные бензины с высоким октановым числом. Долгое время единственной компанией, откликнувшейся на этот рыночный вызов, была ТНК-ВР. С 2000-го по 2003 год она вложила около миллиарда долларов в реконструкцию и модернизацию принадлежащего ей Рязанского НПЗ. Он стал первым нефтеперерабатывающим заводом, который начал производить полноценное высокооктановое топливо, то есть не путем разгона прямогонного бензина присадками, а на основе крекингового бензина, дополненного алкилированными фракциями.
Главным толчком, приведшим к качественному росту инвестиций в российскую нефтепереработку, стало принятие в 2008 году нового технического регламента, в соответствии с которым в России должны вводиться европейские экологические стандарты на производство моторных топлив. В частности, за несколько лет на территории страны должно прекратиться производство топлив стандарта «Евро-2» и начаться переход к стандартам «Евро-4» и «Евро-5». В 2011 году для более точного следования графику модернизации НПЗ между органами власти и нефтяными компаниями были заключены так называемые четырехсторонние соглашения, регламентирующие объемы и сроки ввода нефтеперерабатывающих установок. Основной упор в соглашениях делался на класс топлива, но глубину переработки нефти и выход светлых нефтепродуктов на НПЗ каждая нефтяная компания должна определить для себя сама. Несмотря на некоторую задержку с введением нормативов, поток инвестиций в нефтепереработку за несколько лет возрос кратно. К 2016 году на нефтеперерабатывающую промышленность пришлось почти 20% общего объема инвестиций в обрабатывающую промышленность России.

Заключение:

Таким образом, в первой части работы проведено описание технологического оборудования для обезвоживания и обессоливания нефти, норм технологического режима, характеристик сырья и готовой продукции, охраны труда и окружающей среды при эксплуатации блока ЭЛОУ, выданы рекомендации по автоматизации технологического процесса. Во второй части работы произведены расчеты материального баланса основных процессов, тепловой баланс, технологический расчет колонны атмосферной перегонки нефти. Также проведены расчеты теплообменников и блока электродегидраторов. В третьей и четвертой частях работы проведены расчеты основных экономических показателей при эксплуатации рассматриваемой установки.

Фрагмент текста работы:

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и краткая характеристика процесса

Атмосферная установка ЭЛОУ-АТ предназначена для первичной переработки сернистых и малопарафинистых нефтей ХХХ месторождения с целью получения стандартных топлив.
Установка ЭЛОУ-АТ состоит из одной технологической линии непрерывного действия. Установка позволяет получать:
• газ углеводородный;
• сжиженный углеводородный газ;
• стабильную прямогонную бензиновую фракцию;
• керосиновую фракцию;
• легкую дизельную фракцию;
• тяжелую дизельную фракцию;
• мазут.
Состав установки
Процесс первичной переработки нефти на установке ЭЛОУ-АТ включает следующие основные стадии:
— обессоливание нефти — ЭЛОУ производительностью 7000 тыс. тонн в год (по обессоленной нефти);
— атмосферная перегонка АТ-2 производительностью 7000 тыс. тонн в год;
— стабилизация прямогонных бензинов (включая бензины существующей установки АВТ-1) производительностью 1077 тыс. тонн в год.
Технологическая схема установки ЭЛОУ-АТ включает следующие основные технологические операции:
— прием сырой нефти на установку в смеси с деэмульгатором по трубопроводу одним потоком от сырьевых насосов Н-21/1,2 резервуарного парка;
— подогрев сырой нефти (два потока) в первой группе теплообменников за счет низкопотенциального регенеративного тепла отходящих потоков;
— обессоливание и обезвоживание нефти в блоке ЭЛОУ;
— подогрев обессоленной и обезвоженной нефти во второй группе теплообменников за счет высокопотенциального регенеративного тепла отходящих потоков;
— атмосферная ректификация нефти в колоннах К-1 и К-2;
— подогрев в печи П-1 отбензиненной нефти перед подачей в К-2;
— стабилизация бензина из колонн К-1 и К-2 и бензина с установки АТ-1;
— подготовка топливного газа;
— прием и подача 2 % раствора щелочи, нейтрализатора и ингибитора коррозии.

1.2 Теоретические основы процесса обессоливания нефти на ЭЛОУ
Процесс переработки нефти на установке ЭЛОУ-АТ основан на физико-химических и физических методах. К физико-химическим методам относятся обессоливание и обезвоживание нефти. Физические методы – ректификация, теплообмен.[1]
Весь процесс состоит из следующих основных стадий:
— обезвоживание и обессоливание нефти (ЭЛОУ);
— ректификация нефти методом атмосферной перегонки (АТ) с получением прямогонной бензиновой фракции, стабилизация бензиновой фракции до показателей прямогонного бензина, получение и вывод более высококипящих целевых продуктов: фракций керосина, легкой и тяжелой дизельных фракций, фракции мазута.
Обезвоживание и обессоливание нефти
При добыче нефти и ее перекачке по трубопроводам, в нефти образуются устойчивые эмульсии типа «вода в нефти», в которых растворены соли, в основном, хлориды натрия, кальция, сульфаты натрия, магния и т.д. Нефть, поступающая на установку ЭЛОУ-АВТ, содержит до 0,5 % масс. воды и до 100 мг/л хлоридов (хлористых солей). Вода с растворенными в ней солями вызывает сильную коррозию нефтеперегонного оборудования как в зонах высокой температуры (трубы печей, колонны), так и в аппаратах с низкой температурой (особенно конденсационного); способствует повышению давления в аппаратах и снижению их производительности; вызывает образование отложений на стенках теплообменной аппаратуры и змеевиках печей с ухудшением теплоотдачи.
При подогреве нефти до 1200С и выше в присутствии даже следов воды происходит интенсивный гидролиз хлоридов с выделением корродирующего агента – хлористого водорода. Гидролиз хлоридов идет согласно уравнению: MeCl2 + H2O  Me(OН)Cl + HCl.
Образующийся при гидролизе хлоридов хлористый водород достигает зон конденсации влаги, где в присутствии соляной кислоты (даже в небольших количествах) происходит коррозия металла аппаратов. С повышением температуры скорость гидролиза хлоридов значительно увеличивается. Особенно коррозионная активность хлористого водорода проявляется при перегонке сернистых нефтей, т.к. образующийся сероводород в сочетании с хлористым водородом взаимно инициируют реакцию разъедания металла.[2]
На установке применено обезвоживание и обессоливание нефти при помощи электрического поля в электродегидраторе. Вместе с водой из нефти при обессоливании в значительной мере удаляются механические примеси. В основе процессов обезвоживания и обессоливания лежит деэмульгация исходной эмульгированной нефти в смеси с искусственной эмульсией, создаваемой при перемешивании нефти с промывной водой. Обработка нефти в электродегидраторе сочетает в себе три способа: термический, химический и электрический.
Термический способ заключается в подогреве нефти. С повышением температуры снижается вязкость нефти и увеличивается разность плотностей воды и нефти на 10-20 %, что способствует осаждению капель воды, а также снижается плотность защитной пленки на каплях воды и облегчается их слияние и осаждение под действием силы тяжести при отстое.
Химический метод заключается в применении поверхностно-активных веществ – деэмульгаторов, снижающих прочность нефтяных эмульсий. Деэмульгатор, адсорбируясь на границе раздела фаз, вытесняет и растворяет естественные эмульгаторы, способствуя слиянию капель воды в более крупные.
Для интенсификации деэмульгирования процесс проводят в электрическом поле переменного тока высокого напряжения (до 20 кВ). Капли воды под