Проектирование системы доставки нефтепродуктов ОАО «Алекснефть»

Бензин — смесь лёгких углеводородов с температурой кипения от 30 до 200 °C. Плотность около 0,7 г/см³. Теплотворная способность примерно 10500 ккал/кг. Горючая жидкость.

Получается путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации – каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.

 «Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаудирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:

• прямогонный бензин (легкая нафта);
• изомеризат (продукт изомеризации предыдущего);
• риформат (продукт риформинга тяжелой нафты);
• бензин каталитического крекинга (продукт разложения тяжелых фракций первичной перегонки);
• алкилат (продукт алкилирования предыдущего);
• бензин гидрокрекинга (продукт разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки);
• модифицирующие присадки.

Основными качественными  показателями топливных бензинов являются:

• Испаряемость и смесеобразование;
• Детонационная стойкость;
• Склонность к неуправляемому воспламенению (калильное зажигание);
• Нагарообразование и склонность к отложениям;
• Химическая стабильность (индукционный период);
• Коррозионная активность;
• Экологичность;
• Токсичность.

Основными характеристиками влияющим на данные показатели являются:

• Фракционный состав бензина, определяемый температурами начала и конца кипения, выкипания 10, 50 и 90 % бензина;
• Углеводородный состав (учитывая и их строение);
• Содержание серы, кислородсодержащих соединений, растворённых смол, металлов;

Прямогонный бензин, полученный путём перегонки нефти, не обладает детонационной стойкостью, необходимой для работы современного двигателя. Бензин марки А-72 и ниже использовался только в моторах, разработанных до 1950 года.

Основные компоненты высокооктановых бензинов получают каталитическим крекингом и риформингом.

Дополнительно используются различные присадки и антидетонаторы, использование некоторых из них ограничено стандартами.

В России применяются следующие  марки автомобильных бензинов: АИ-80 (А-76) («стандарт»); АИ-92 («регуляр»); АИ-93 («регуляр»); АИ-95 («премиум»); АИ-98 («супер»).

Дизельное топливо - один из наиболее востребованных нефтепродуктов. Дизельное топливо дешевле бензина, средний расход горючего в дизельных двигателях на 25-30% ниже, чем в карбюраторных. Высокие показатели надежности и экономичности дизельных двигателей оправдывают их широкое применение.

Основные потребители  дизельного топлива – железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт и сельскохозяйственная техника. Кроме дизельных двигателей остаточное дизельное топливо (соляровое масло) зачастую используется в качестве котельного топлива, для пропитывания кож, в смазочно-охлаждающих средствах при механической и закалочных жидкостях при термической обработке металлов.

Основные эксплуатационные показатели дизельного топлива:

• цетановое число, определяющее высокие мощностные и экономические показатели работы двигателя;
• фракционный состав, определяющий полноту сгорания, дымность и токсичность отработавших газов двигателя;
• вязкость и плотность, обеспечивающие нормальную подачу топлива, распыливание в камере сгорания и работоспособность системы фильтрования;
• низкотемпературные свойства, определяющие функционирование системы питания при отрицательных температурах окружающей среды и условия хранения топлива;
• степень чистоты, характеризующая надежность работы фильтров грубой и тонкой очистки и цилиндро-поршневой группы двигателя;
• температура вспышки, определяющая условия безопасности применения топлива в дизелях;
• наличие сернистых соединений, непредельных углеводородов и металлов, характеризующее нагарообразование, коррозию и износ.

Различают три марки дизельного топлива по ГОСТ 305-82 - летнее топливо (ДТЛ), зимнее (ДТЗ), и арктическое (ДТА). Основными параметрами, определяющими принадлежность горючего к той или иной марке, являются диапазон температур, в котором топливо может использоваться, температура вспышки и застывания. Согласно ГОСТ 305-82, летнее топливо предназначено для использования при температуре 0°С и выше, застывает оно при -10°С. Зимнее выдерживает температуры в диапазоне от -20°С и выше или от -30°С(в зависимости от того, для какой климатической зоны - холодной или умеренной - оно производится, используются разные добавки), а застывает при -35°С или -45°С. Арктическое дизельное топливо обладает наибольшей устойчивостью к морозу. Оно применяется при температурах от -50°С, а застывает при -55°С.

Марки различаются и по содержанию серы - до 0.2% от объема для  ДТЛ, до 0.5% для ДТЗ, и до 0.4% для  ДТА. Надо отметить, что наличие серы в составе обосновано - чем оно  выше, тем лучше смазывающие характеристики топлива. Но сера - основной источник вредных  соединений в выхлопах, потому существует необходимость ограничивать количество этого элемента.

Летнее дизельное топливо: Плотность: 860 кг/м³. Температура вспышки: 45 градусов Цельсия. Температура застывания: -10 градусов Цельсия.

Зимнее дизельное топливо: Плотность: 840 кг/м³. Температура вспышки: 40 градусов Цельсия. Температура застывания: -35 градусов Цельсия.

Арктическое дизельное топливо: Плотность: 830 кг/м³. Температура вспышки: 35 градусов Цельсия. Температура застывания: нет данных.

Объемы перевозок бензина  и дизельного топлива зависят  от потребности в них автозаправочных  станций.

Объем перевозок за одну ездку в тоннах определяется по формуле:

 

, (1)

 

где – объем цистерны, м³;

 – усредненная плотность  топлива, кг/м³.

Результаты расчета объема перевозок по видам топлива для  существующего типа цистерны с емкостью 24 м³  приведены в таблице 2.

Таблица 2

Расчет объема перевозок  по видам топлива

Наименование и марка топлива	Усредненная плотность, кг/м3	Расчетный объем перевозок  за одну ездку, т
А-80	775	17,8
АИ-92 (А-92)	760	18,2
АИ-95 (А-95)	750	18
АИ-98 (А-98)	780	18,7
Дизельное топливо (л/з)	860/840	20,6/20,1
Сжиженный газ	530	12,7

 

Операторы АЗС подают заявку на доставку топлива, не дожидаясь освобождения этих емкостей, тем самым регулярно пополняя запас топлива на АЗС.

 

3. Описание работы погрузочно-разгрузочных пунктов

 

Погрузочным пунктом для  подвижного состава автомобильного транспорта является нефтебаза ОАО " Алеекснефть " – комплекс сооружений и объектов, основными из которых являются:

- резервуарный парк, состоящий  из подземных, полуназемных и  наземных баков для раздельного  хранения темных и светлых  нефтепродуктов и масел; приемные  и раздаточные устройства;

- сеть трубопроводов;

- котельная;

- водопровод для целей  пожарной защиты и др.

Резервуары могут быть цилиндрическими (вертикальными и  горизонтальными), сферическими, прямоугольными и др. Для приема нефтепродуктов с железной дороги к нефтебазе  обычно прокладывают подъездной путь. Производительность и темпы погрузки-разгрузки  зависят от транспортной характеристики перекачиваемого нефтепродукта  и мощности насосных установок.

Доставка нефтепродуктов на нефтебазу осуществляется железнодорожным  транспортом. Нефтебаза располагает  несколькими цилиндрическими вертикальными  емкостями общим объемом 100 000 м³. На рисунке 10 показана подача вагонов под разгрузку.

Перекачка нефтепродуктов в  емкости нефтебазы и по трубопроводным сетям к постам погрузки автотранспорта осуществляется с помощью электронасосов типа УОДН (Установки оседиагональных  шнековых насосов) (рис. 4).

Рисунок 4. Электронасосы типа УОДН

 

Установки оседиагональных  насосов (УОДН) – универсальные высокопроизводительные шнековые насосы, предназначенные для  перекачки жидкостей с большим  диапазоном значений кинематической вязкости:

• воды;
• темных (нефть, мазут, масла) и светлых (бензин, дизтопливо) нефтепродуктов;
• загрязненных нефтеостатков из емкостей, цистерн, резервуаров с большим содержанием твердых включений;
• осадков сточных вод и промстоков;
• солевых и глиняных растворов.

УОДН нашли широкое  применение на предприятиях

• нефтегазодобывающей отрасли (на нефтепромыслах);
• топливно-энергетического комплекса (для базовых работ на нефтебазах, нефтяных терминалах, наливных эстакадах);
• жилищно-коммунальных хозяйств (системах промстоков и промотходов, станциях аэрации);
• железнодорожных станциях и морских терминалах (слив/налив железнодорожных цистерн, танкеров, емкостей);
• аварийно-спасательных служб (экстренных ситуациях при погрузке/разгрузке нефтепродуктов, химически активных жидкостей, аварийных разливах нефти).

УОДН обладает высокой  всасывающей способностью (до 9 м); возможностью перекачивать высоковязкие до 10ˉ³ м²/с (1000сСт) жидкости; стабильностью энергетических показателей вне зависимости  от напора и расхода; способностью перекачивать газонасыщенную жидкость (до 30 % свободного газа) с большим количеством механических примесей (от 6 до10 мм).

Главной особенностью оседиагональных  насосов (ОДН) – применение в них  шнековых колес с винтовыми лопастями  переменного шага. Это позволяет  получить межлопаточный канал, обеспечивающий низкую гидродинамическую нагруженность  лопастей, высокие антикавитационные  и энергетические показатели и совмещает  в одном насосе качества как динамических (осевых, центробежных), так и объемных (винтовых, поршневых) насосов.

 

Технические характеристики электронасоса типа УОДН приведены  в таблице 3.

 

 

 

 

 

Таблица 3

Технические характеристики электронасоса типа УОДН

	УОДН 120-100-65	УОДН 170-150-125	УОДН 200-150-125	УОДН 290-150-125
1	2	3	4	5
Производительность, м3/ч	27…54	90…198	75…185	36…180
Напор, м	13…8	30…16	52…28	30…20
Мощность двигателя, кВт	3	18.5	30	18,5
Частота вращения, об/мин	3000	2910	3000	1500
Высота всасывания, м	8	8	8	8
Габаритные размеры, мм	720х215х410	1585х635х555	1128х481х650	1110х585х647
Масса, кг	72	230	355	330
Диаметр условного прохода присоединительных патрубков, мм всасывающий нагнетающий	100 65	150 125	150 125	150 125