Установка АВТ-5

1.1 Перспективы развития  нефтепереработки на предприятии   ООО «ЛУКОЙЛ- Нижегороднефтеоргсинтез»

 

         Основной  целью развития ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» является дальнейший рост переработки нефти, использование новых передовых технологий, переход к мировым стандартам качества выпускаемой продукции.  В недалекой перспективе – запуск комплекса глубокой переработки с каталитическим крекингом, который позволит удвоить производство автомобильного бензина, довести его качество до требований стандарта ЕВРО-4, уменьшить выпуск мазута.

          Также  в 2008 г. было начато строительство установки АГФУ, или БАРУГ – блока абсорбции и разделения углеводородных газов, выходящих с установок АВТ. Получаемые на АГФУ сжиженные газы будут использоваться в качестве сырья для установок комплекса каталитического крекинга.

          Заканчивается  строительство установки предварительной  очистки сточных вод «ВЕНКО».

          Также  строятся установка химической  очистки воды и установка алкилирования. 

К 2017 году планируется  увеличить глубину переработки  до 90%, то есть обеспечить практически  безостаточную переработку. В итоге почти вдвое увеличиться выпуск евробензинов и дизельного топлива по стандарту ЕВРО-5. К 2017 году завод будет выпускать также продукцию нефтехимии, масла, битумы. Выпуск котельного топлива как товарного продукта будет сведен к минимуму в связи с вводом установки коксования.

Мощный промышленный потенциал, высокая технологичность, удобное географическое месторасположение и хорошо развитые транспортные сети выдвинули ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» на одно из ведущих мест по рейтингу инвестиционной привлекательности среди предприятий нефтепереработки России.

1.2 Обоснование выбора проекта

 

          В нефтеперерабатывающей  и химической промышленности  широко распространены колонные  аппараты. Они применяются для  процесса массообмена: ректификации, экстракции, абсорбции, адсорбции.

  Колонные аппараты снабжены большим числом тарелок, на каждой из которой происходит тепло- и массообмен, сопровождающийся однократным испарением и конденсацией.

          Изначально  в колонне были установлены  колпачковые  тарелки. Но так как тарелки этой конструкции не давали нужные результаты, а именно необходимую температуру вспышки, в 2009 году произведен демонтаж этих тарелок и замена на клапанные, что позволяет улучшить качество прямогонного топлива.

Клапанные тарелки  имеют большое живое сечение, малый удельный расход металла, небольшие  потери напора жидкой фазы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Принципиальная технологическая  схема блока, в котором работает колонна К-1 с указанием КИП и А

Стабилизация бензина:

   Диэтанизированный бензин с низа колонны К-3 направляются на стабилизацию в колонну К-1 для удаления из бензина растворенного углеводородного газа (С₁-С₄).

   Качество стабильного бензина  контролируют по содержанию в  нем суммы углеводородов С₄ и выше. Кроме того, при стабилизации из бензина желательно извлекать максимальное количество сероводорода.

   Тепло в низ стабилизатора  К-1 подается горячей струей, которая  циркулирует через печь П-1.

   Нижним продуктом колонны  стабилизации является стабильный  бензин, а в верхнем – сжиженный углеводородный газ С₃-С₄.

 

С верха колонны К-1 пары фракций  С₁-С₄ охлаждаются в существующих конденсаторах – холодильниках АВЗ – 1,3 и АВГ – 2 и с температурой 53⁰С поступает в рефлюксную емкость Е-1. Давление верха колонны К-1 поз. PRS 424 регулируется изменением числа оборотов электродвигателя вентилятора АВГ-2 поз. PRC 231. Часть сжиженного газа из рефлюксной емкости Е-1 возвращается в виде острого орошения насосом Н-3 на верхнюю тарелку колонны К-1. Расход острого орошения поддерживается постоянным регулирующим клапаном поз. FV 541 с коррекцией по температуре верха колонны К-1 поз. TRC 222. Балансовое количество сжиженного газа выводится в пропановую колону К-4.

   Поддерживается постоянство  расхода сжиженного газа в  колонну К-4 клапаном FV 567 с корректировкой по уровню поз. LRCAHL 683, в рефлюксной емкости Е-1. Предусмотренна сигнализация максимального и минимального уровней в рефлюксной емкости Е-1 с выносом показаний на APM и регистрацией.

   Стабильный бензин с низа  колонны К-1 под собственным давлением  поступает в рибойлер Е-5/1 абсорбера К-3, а затем поступает в колонну вторичной разгонки бензина К-2 на 31-ю тарелку. Поддерживается постоянство расхода стабильного бензина из колонны К-1 в колонну К-2 клапаном FRC 566 с коррекцией по уровню в кубе К-1. Уровень в кубе К-1 поддерживается приборами LRCAHL 641, LRCANL 681 с сигнализацией по максимуму и минимуму, показания вынесены на  APM и регистрируются.

   На 50-ю тарелку стабилизатора  К-1 возможна подача рефлюкса с установок АВТ-5,6, также возможна подача рефлюкса с учтановки ЛФ-35-21/1000. На вводе рефлюкса на установку предусмотрена суммирующая диафрагма поз. FQR 555, показание и регистрация температуры осуществляется прибором поз.TR-244, давлениея – прибором поз. PR 435.

   Для насосов Н-3, Н-3а предусмотрена  сигнализация и остановка насоса: по отсутствию жидкости в корпусе  поз. LSAL 622, LSAL 623, по токовой перегрузке, при повышении температуры жидкости в автономном контуре поз.TRSAN 1205, TRSAN 1206. Предусмотрен местный контроль давления на линиях приема и нагнетания поз. PI 317/21, PI 317/22, PI 318/21.

   В емкости Е-1 предусмотрена  сигнализация крайних положений и регистрация уровня раздела фаз поз. LRCANL 645. При появлении в сепараторе воды по максимальному уровню автоматически открывается клапан 10 и сбрасывает воду в промканализацию, при достижении минимального уровня клапан закрывается автоматически. На емкости Е-1 предусмотрены показания и регистрация давления на АРМ и по месту поз.PI 307/8, PRSA 353а, PRSA 353В.

   Для подавления сероводородной  коррозии в шлемовую линию стабилизатора К-1 вводятся нейтрализатор Додикор и ингибитор коррозии Додиген. Реагенты подаются раздельно дозировочными насосами Н-9а и Н-9б в виде бензиновых растворов. Растворы ингибитора коррозии и нейтрализатора готовят смешением реагентов с бензином в емкостях Е-3 и Е-4. Закачка ингибитора коррозии и нейтрализатора из бочек производится ручным переносным насосом Н-14. Бензин подается в емкости приготовления реагентов по трубопроводу. На трубопроводе подача бензина предусмотрен замер давления прибором PR 413, расход поз. FR 539 и температуры  поз. TR 185 с выносом показаний на АРМ и регистрацией. На линиях подачи бензина установлены отсечные клапана поз.Z- 50,Z-51, которые закрываются при максимальном уровне в емкостях (2,5м для Е-3, 2м для Е-4), кроме того предусмотрены линии перелива в дренажную систему. Температура в емкостях Е-3, Е-4 измеряется приборами поз.TI 102/5, TI 102/6. Циркуляция растворов нейтрализатора и ингибитора коррозии осуществляется насосом Н-9. Для насоса Н-9 предусмотренна сигнализация и остановка насоса: по отсутствию жидкости в корпусе, при падении разницы давления ниже допустимой на приеме и выкидки, при токовой перегрузке, а также местный замер давления на линиях приема и нагнетания поз. PI 296/14, PI 196/15.

    Подача растворов ингибитора  коррозии и нейтрализатора в  шлемовую линию колонны К-1 осуществляется насосами дозаторами Н-9а, Н-9б. Для этих насосов предусмотрен контроль давления на линиях приема и нагнетания.

   Тепло в колонну К-1 сообщается  при помощи горячей струи, подаваемой  насосом Н-2 через печь П-1. Температура  горячей струи на выходе из  печи регулируется корректировкой  давления топливного газа в  печь.

   Для насосов подачи горячей  струи Н-2, Н-2а предусмотрены остановка  и сигнализация по: повышению  температуры подшипников , по отсутствии жидкости на контроль давления на линиях приема и нагнетания поз PI 297/4, PI 297/5.

   В колонне К-1 установлены  контактные устройства фирмы  Koch-Glitsch.

   Стабильный бензин выводится  с низа колонны К-1 и под собственным  давлением поступает в ребойлер Т-5/1,где отдает тепло горячей струе колонны К-3, затем поступает в колонну вторичной ректификации К-2.

1.4 Сравнительная характеристика  контактных элементов в колонных аппаратах, конструктивные особенности, преимущества и недостатки

 

 

          В колонне  К-1 до замены были колпачковые тарелки. Но они старой конструкции. Основной недостаток этих тарелок это малая полезная площадь и малая площадь барботажа, большое гидросопротивление.

Колпачковые тарелки с капсульными колпачками до недавнего времени считали лучшими контактными устройствами для ректификационных и абсорбционных аппаратов благодаря простоте эксплуатации и универсальности.

Основной частью колпачковой тарелки является стальной диск (или полотно тарелки) с отверстиями для паровых патрубков . Патрубки приварены к диску. Над патрубками установлены колпачки диаметром 60 или 80 мм. Колпачки имеют прорези высотой 15; 20 или 30 мм. Для создания, необходимого уровня жидкости на тарелке последнюю снабжают сливной перегородкой . Переливная перегородка образует переливной карман а, в который погружается сливная планка тарелки, расположенной выше.

Уровень жидкости на тарелках устанавливается  регулируемой по высоте сливной планкой, прикрепленной болтами к сливной перегородке. Для этого сливная планка снабжена продолговатыми вырезами, в пределах которых она может перемещаться по высоте относительно осей болтов. Жидкость поступает на тарелку через треугольные вырезы верхней кромки кармана, что обеспечивает равномерное распределение ее по всем желобам данной тарелки, с одинаковой интенсивностью.

Предлагается  их заменить на другую конструкцию. Так в колонне К-1 вместо колпачковых тарелок установить клапанные тарелки.

Клапанные тарелки представляют собой  цельные или собранные и нескольких секций диски, в которых имеются продолговатые щели или круглые отверстия. Щели прикрываются пластинчатыми клапанами, а отверстия — круглыми. Клапаны установлены свободно и удерживаются скобами, приваренными к поверхности тарелки. В зависимости от напора паров клапаны приподнимаются на различную высоту в пределах, определяемых высотой удерживающих скоб.

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Устройство и работа клапанов клапанной тарелки

а- круглый клапан; б- пластинчатый клапан; в- клапан с упорными рожками разной длины; 1- диск тарелки; 2- клапан; 3- упор-ограничитель подъема

 

          На некоторых тарелках колпачки не накрываются удерживающими скобами, а снабжаются рожками, которые при подъеме клапана упираются в нижнюю поверхность тарелки.

В отличие от тарелок, работающих в  статическом режиме, т. е. при неизменном расстоянии между конструктивными элементами (например, между желобом и колпачком), клапанные тарелки работают в динамическом режиме. В зависимости от напора восходящих по колонне паров клапаны поднимаются на соответствующую высоту (обычно на 4—10 мм), регулируя тем самым площадь свободного сечения тарелки. Это позволяет поддерживать скорость паров примерно постоянной при изменении общей нагрузки на колонну, т. е. осуществлять оптимальный режим ректификации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Обоснование выбора принятой конструкции

 

          На установке  ЛЧ-35/11-600 в колонне  стабилизации  К-1 происходит удаление легких  углеводородов и сероводорода  из нестабильного бензина. В  связи с реконструкцией встал  вопрос о замене тарелок. Был  проведен анализ существующих  тарелок и принято решение  заменить колпачковые тарелки на клапанные.

Колпачковые тарелки не давали нужные результаты, а именно температура вспышки нужна была 62⁰С, а получалась 55⁰С, из-за этого качество сырья ухудшалось. Основным же недостатком этих тарелок является малая площадь барботажа и большое гидросопротивление.

Преимущество  клапанных тарелок это большое  живое сечение, небольшие потери напора, малый удельный расход металла, возможность работать в широком диапазоне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Обоснование выбора конструкционных  материалов

 

 

Выбор материалов для изготовления нефтезаводской аппаратуры и оборудования определяются рядом факторов, которое  можно разделить на две группы: зависящие от внешних рабочих  условий и связанные со свойствами данного материала.

Наиболее важными технологическими свойствами материалов, которые следует учитывать при их выборе, являются свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием.

Колонна К-1 на установке ЛЧ-35/11-600 работает под давлением 1,4 МПа и имеет максимальную температуру равную 175⁰ С.

 

Таблица 1–Область применения конструкционных  материалов аппарата

 

 

№ п/п	Материал	Стандарт	Рабочие условия		Назначение материала
			Р, МПа	t, ºС
1	16ГС+18Х13	ГОСТ 5520-79	до 5,0	от -20 до +300	Обечайка
2	16ГС+18Х13	ГОСТ 5520-79	до 5,0	от -20 до +300	Днище
3	16ГС+18Х13	ГОСТ 5520-79	до 5,0	от -20 до +300	Патрубок
4	16ГС+18Х13	ГОСТ 5520-79	до 5,0	от -20 до +300	Опора
5	ВСт5	ГОСТ 380-94	до 5,0	от -20 до +300	Крепеж
6	Паронит ПОН	ГОСТ 481-80	до 1,6	от -40 до +300	Прокладка