ПРОЕКТ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДЕГИДРАТОРА ЭЛЕКТРООБЕССОЛИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ АО «АНПЗ ВНК»

Введение……………………………………………………………….………5
1 Технико–экономическое обоснование…………………….………...…….6
1.1 Обзор существующих конструкций………………….……………..…6
1.2 Обоснование выбора конструкции…………………..……………….21
2 Технологическая часть……………………………………..……………...22
2.1 Описание технологической схемы…………………….……………..22
2.2 Технологический расчет электродегидратора..……………………...24
3 Конструкторская часть…………………………………………………….28
3.1 Выбор конструкционного материала.……..………..…………….....28
3.2 Расчет толщины стенки обечайки корпуса...……...………………...29
3.3 Расчет толщины стенки днища корпуса…………………………….31
3.4 Расчет на прочность укрепления отверстий в цилиндрической……... обечайке………………………………………………………………..33
3.5 Расчет фланцевого соединения……………………………………...36
3.6 Расчет массы аппарата……………………………………………..…46
3.7 Расчет опоры……………………………………..……………………47
4 Монтаж и ремонт изделия.………...…………………………………...…57
4.1 Монтаж электродегидратора...………………….……………….…..57
4.2 Ремонт электродегидратора……………..………….…………….…58
4.3 Подготовка и пуск аппарата ……..……………………………….…60
5 Безопасность и экологичность работы.……...…..………….……………61
5.1 Безопасность работы..……..…….....…..……..……………………..61
5.2 Экологическая безопасность…......……………………….…..........75
6 Основные технико-экономические показатели работы.……......….........78
6.1 Расчет капитальных затрат…..…………..……………..…..………..78
6.2 Расчет текущих затрат, связанных с эксплуатацией.…………………
оборудования………………………………………..………………...82
6.3 Расчёт показателей экономической эффективности..………..........90
Заключение………………………………………………………...….…..…93
Список используемых источников…………………………..……..……....94

Весь текст будет доступен после покупки

Нефть и газ относятся к основным не восполняемым источникам энергии. В настоящее время добыча газа в общем энергопотреблении по сравнению с другими источниками энергии максимальна. Потребление нефти в общем мировом энергетическом балансе немного упало, но продолжает играть решающую роль, поэтому сохраняют актуальность вопросы технологии переработки нефти.
За истекшие годы существенно изменился облик нефтеперерабатывающей промышленности: значительно увеличились единичные мощности установок, увеличились степени извлечения целевых компонентов, произошли качественные перемены в технологии и конструктивном оформлении процессов, достигли широкого внедрения современные средства автоматизации.
Чтобы соответствовать новым требованиям техники и экологии и быть готовым к реализации серийной продукции на европейских и других рынках, каждый НПЗ должен разработать для своих условий единственный в своем роде план. Но при этом любой Российский НПЗ имеет на ближайшую перспективу общий, примерно одинаковый для всех, потенциально возможный выбор процессов, оборудования и подходов для достижения оптимальных результатов.
Для достижения поставленных целей необходима хорошо подготовленная нефть. И только глубокое обессоливание нефти (степень обессоливания более 93 %) обеспечит более эффективную работу установок завода [18].
Горизонтальные электродегидраторы наиболее распространены, что обусловлено их высокой производительностью, способностью работать при высоких давлениях и температурах, меньшей стоимостью при эксплуатации и простотой используемых в нем электрических схем.
Горизонтальный электродегидратор представляет собой цилиндрический аппарат, устанавливаемый на двух седловых опорах, оснащенный штуцерами для входа эмульсии, выхода нефти, выхода воды, необходимыми технологическими штуцерами и штуцерами предназначенный для обессоливания нефти. Принцип работы горизонтальных электродегидраторы: подача сырья осуществляется через трубу, затем после первичного этапа разделения, сырье распределяется в области электрического поля. В верхней части аппарата расположены рамы с заземленными и высокопотенциальными электродами. Сырье, проходя через сетку электродов, сперва попадает в поле низкого, а затем – высокого напряжения. В поле высокого напряжения осуществляется окончательное отделение мельчайших капель воды от нефти. Осаждение более крупных капель происходит еще до того, как сырье попадает в электрическое поле высокого напряжения. Вода выводится через штуцер, расположенный внизу электродегидратора, а очищенная нефть выводится через штуцеры, расположенные в верхней части аппарата [18].

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


1.1 Обзор существующих конструкций

При извлечении из пласта нефть движется по насосно- компрессорным трубопроводам смеси нефти и воды образуется водонефтяная эмульсия – механическая смесь нерастворимых в друг друге и находящихся в мелкодисперсном состоянии жидкости. В эмульсиях принято различать дисперсионную (внешнюю сплошную) и дисперсную (внутреннюю) фазы.
По характеру дисперсионной среды и дисперсной фазы различают 2 типа эмульсий нефть в воде и вода в нефти. Тип образующейся эмульсии в основном зависит от соотношения объемов фаз от температуры поверхностного натяжения на границе нефть-вода ит.д.
Вещества, понижающие поверхностное натяжение системы жидкость-жидкость или жидкость-газ называется поверхностно-активными.
Одной из важнейших характеристик эмульсий является диаметр капель дисперсной фазы, так как от него зависит скорость их осаждения. Для разрушения нефтяной эмульсии применяются следующие методы:
– внутритрубная деэмульсация (за счет подачи искусственных более эффективных ПАХ, чем естественных ПАВ);
– термическое воздействие;
– гравитационное холодное разделение нефти и воды (холодный отстой);
– термохимическое воздействие (тепло плюс химические реагенты);
– электродегидрирование(электрическое воздействие);
– фильтрация через твердые поверхности (гидрофильные, гидрофобные);
– центрифугирование(разделение в поле центробежных сил).
Рассмотрим сущность метода внутритрубной деэмульсации. В смесь воды и нефти добавляется специальное вещество деэмульгатор, который перемешиваясь при движении с эмульсией разрушает ее. Вещества, входящие в состав нефти (асфальтены, нафтены, парафин) и пластовой воде (соли, кислоты) и оказывающие существенное влияние на образование и стойкость эмульсии называется эмульгаторами (естественные ПАВ).
Эффективность внутритрубной деэмульсации зависит от следующих факторов:
– эффективность или поверх активность самого деэмульгатора;
– интенсивность или длительность перешивания эмульсии с ПАВ;
– количество содержащей воды в эмульсии и ее дисперсность (раздробленность);
– температура транспортируемой по системе сброса эмульсии и темп ее падения;
– физико-химические свойства транспортируемой нефти и воды особенно вязкость сплошной фазы – дисперсной среды ;
Деэмульгаторы – вещества, понижающие поверхностное натяжение применяют для разрушения эмульсии.
Гравитационное холодное разделение применяется при высоком содержании воды в пластовой жидкости, отстаивание производится в отстойниках периодического или непрерывного действия. Характеризующим показателем эффективности процесса является температура отстоя эмульсии, температура эмульсии, количество подаваемого деэмульгаторов, остаточное содержание воды и солей в нефти после отстоя. В качестве отстойников периодического действия используется сырьевые резервуары для хранения нефти. После заполнения таких резервуаров сырой нефти, вода осаждается в их нижней части [18].
В отстойниках непрерывного действия отстой воды осуществляется при непрерывном прохождении обрабатываемой смеси через отстойник. Длина отстойника определяется из условия, что от нефти должно отделиться капли заданного раствора.
Термическое воздействие заключается в том, что нефть подвергается обезвоживанию перед отстаиванием, нагревают. При нагревании с одной стороны уменьшается прочность бронирующих оболочек на поверхности капель, а значит облегчается их сливание. С другой стороны, уменьшается вязкость нефти в которой оседают капли, а это увеличивает скорость разделения эмульсии. Нагревают эмульсию в резервуарах, теплообменниках, трубчатых печах до 45 – 80 градусов.
Термохимическое воздействие заключается в сочетании термического воздействие и внутритрубной деэмульсации.
Электродегидрирование – электрическое воздействие на эмульсию производится в аппарат электродегидраторами, внутри них помещены 2 электрода: анод и катод и под действием электрического поля на противоположных концах капель воды появление разноименные электрические заряды, в результате капельки притягиваются друг к другу и сливаются, затем оседают на дно емкости. Электродегидраторы применяются для глубокого обессоливания и обезвоживания средних и тяжелых нефтей.
Фильтрация применяется для разрушения нестойких эмульсий в качестве материала фильтров используются вещества несмачиваемые нефтью проникает через фильтр, вода – нет.
Разделение в поле центробежных сил производится в центрифугах, которые представляют собой вращающийся ротор с большим числом оборотов. В ротор подаются эмульсии, которые под действие сил инерции (разная плотность) разделяется. При обезвоживании воды доводится до 1 – 2 %.
Процесс обессоливания заключается в смешивании обезвоженной нефти с первой водой после чего полученную эмульсию вновь обезвоживают. Такая последовательность технологических операций объясняется тем, что даже в обезвоженной нефти остается некоторое количество воды, в которой растворены соли. При смешивании с пресной водой соли распределяются по всему ее объему, следовательно, содержание солей в нефти доводится до величины менее 0,1 %

Весь текст будет доступен после покупки

1. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон № 116-ФЗ : [принят Государственной думой 20 июня 1997 года : одобрен Советом Федерации 21 июля 1997 года]. – Москва : Проспект; Санкт-Петербург : Кодекс, 2017. – 158 с. – Текст : непосредственный.
2. Российская Федерация. Законы. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12. 2001 г. № 197-ФЗ, ввод в действие с 01.02.2002 / Российская Федерация. Законы. – Волгоград ; М. : Изд-во ВолГУ : Либрис, 2002. – 225 с. Текст : непосредственный.
3. Постановление Правительства Российской Федерации, от 24.12.2021 № 2464 "О порядке обучения по охране труда и проверки знания требований охраны труда" (Настоящее постановление вступает в силу с 1 сентября 2022 г. и действует до 1 сентября 2026 г.) https://docs.cntd.ru/document/727688582/titles/7D20K3 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст : электронный.
4. Приказ Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 29.10.2021 № 766н "Об утверждении правил обеспечения работников средствами индивидуальной защиты и смывающими средствами" (Зарегистрировано в Минюсте России 29.12.2021 г. № 66670) https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=410891 (дата обращения: 01.09.2026). – Текст : электронный.
5. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 года № 536 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением" https://docs.cntd.ru/document/573275722 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст : электронный.
6. Приказ Министерства Труда и социальной защиты Российской Федерации от 16 ноября 2020 года № 782н об утверждении Правил по охране труда при работе на высоте https://docs.cntd.ru/document/573114692 (дата обращения: 10.01.2026). – текст : электронный.
7. Приказ Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий от 16 декабря 2024 года № 1120 " Об определении Порядка, видов, сроков обучения лиц, осуществляющих трудовую или служебную деятельность в организациях, по программам противопожарного инструктажа, требований к содержанию указанных программ и категорий лиц, проходящих обучение по дополнительным профессиональным программам в области пожарной безопасности" (Зарегистрировано в Министерстве юстиции Российской Федерации 19 февраля 2025 года, регистрационный № 81324) https://docs.cntd.ru/document/727122310 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст: электронный.
8. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» (с изменениями на 10 марта 2020 года) https://docs.cntd.ru/document/420389120 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст: электронный.
9. ГОСТ 34347-2017. Межгосударственный стандарт. Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия" (введен в действие Приказом Росстандарта от 14.12.2017 № 2002-ст) https://docs.cntd.ru/document/1200158007 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст : электронный.
10. ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Издание официальное : утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 22.03.78 № 757 : введен впервые : 01.01.1979 – Москва : ИПК Издательство стандартов, 2004 – 29 с. Текст : непосредственный.
11. ГОСТ 12.2.003-91. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. https://docs.cntd.ru/document/901702428 (дата обращения: 10.01.2026). – Текст : электронный.

Весь текст будет доступен после покупки