ПРОЕКТ КОЛОННЫ ДЕИЗОГЕКСАНИЗАЦИИ УСТАНОВКИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ АО «АНПЗ ВНК»

Введение 6
1 Технико экономическое обоснование 7
1.1 Обзор существующих конструкций колонных аппаратов 7
1.2 Обоснование выбора конструкции 13
2 Технологические решения 16
2.1 Описание технологической схемы 16
2.2 Технологические расчеты 21
2.2.1 Материальный баланс установки 21
2.2.2 Определения диаметра колонны 22
2.2.3 Определение высоты колонны 24
2.2.4 Определение теплового баланса колонны 26
3 Конструкторская часть 28
3.1 Выбор конструкционных материалов 28
3.2 Конструктивные расчеты 29
3.2.1 Определение основных расчетных параметров 30
3.2.2 Расчет цилиндрической обечайки на прочность 31
3.2.3 Расчет эллиптического днища на прочность 33
3.2.4 Расчет фланцевого соединения 34
3.2.5Расчет на прочность укрепления отверстий 44
3.2.6 Расчет опоры аппарата 50
3.2.7 Расчет на устойчивость корпуса колонны 60
4 Монтаж, ремонт, технологическая эксплуатация оборудования 63
4.1 Порядок монтажа колонны 61
4.2 Монтаж тарелок 66
4.3 Ремонт оборудования 67
4.4 Техническая эксплуатация оборудования 70
5 Безопасность и экологичность работы 74
5.1 Безопасность работ 74
5.1.1 Общая характеристика опасности производства 74
5.1.2 Анализ производственных рисков 74
5.1.3 Обеспечение безопасных условий труда 77
5.1.4 Санитария, гигиена и эргономика труда 80
5.1.5 Обеспечение промышленной безопасности на производстве 82
5.1.6 Обеспечение пожарной безопасности 86
5.2 Экологическая пезопасность 86
6 Основные технико – экономические показатели 91
6.1 Расчёт капитальных затрат 91
6.2 Расчёт текущих затрат, связанных с эксплуатацие оборудования 94
6.3 Расчёт показателей экономической эффективности 104
Заключение 103
Список используемых источников 104

Весь текст будет доступен после покупки

Нефть и газ уникальные и исключительно полезные ископаемые. Продукты их переработки нужны и для мирного труда, и для обороны государства. Их применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, быту, энергетике. За последние несколько десятилетий из нефти и газа стали в больших количествах вырабатывать различные химические материалы, такие как пластмассы, синтетические волокна, синтетические каучуки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения, косметику. Не зря нефть называют «черным золотом». Природный газ – это не только высококачественное топливо для выработки электроэнергии, тепла, он широко применяется в различных отраслях промышленности. Не случайно, что проблеме обеспечения страны запасами нефти и газа уделяется исключительно серьезное внимание. Нефть и газ определяют не только экономику и технический потенциал, но, часто, и политику государства.
Изомеризация бензиновых фракций – это процесс соединения линейных углеводородов в соединения с разветвленной цепью, которые имеют более высокое октановое число. Процесс изомеризации бензина предполагает превращение низкооктановых фракций нефти с использованием катализаторов в высокооктановый коммерческий бензин.
В результате изомеризации образуется соединение с изменённым расположением атомов или групп, однако состав и молекулярная масса вещества остаются прежними. Изомеризация бензиновых фракций позволяет уменьшить содержания ароматических углеводородов при сохранении высокого октанового числа.
Установка изомеризации позволяет извлекать из состава бензинов низкооктановые легкие фракции, производя изомеризат, который, в свою очередь, позволяет увеличить выход автомобильных бензинов из перерабатываемой нефти с повышенным октановым числом, с одновременным уменьшением содержания ароматических углеводородов, бензола и олефинов.
Целью проекта является разработка колонны деизогексанизации установки изомеризации Акционерного Общества «Ачинский нефтеперерабатывающий завод Восточной нефтяной компании» (АО «АНПЗ ВНК»).
Объект исследования – колонна деизогексанизации.
Предмет исследования – массообменные колонные аппараты.
Задачи:
– изучить существующие конструкции колонных аппаратов;
– провести необходимые технологические и конструкционные расчеты;
–рассмотреть вопросы монтажа и ремонта аппарата.
Установка изомеризации с предварительной гидроочисткой является производственным подразделением (АО «АНПЗ ВНК»), промплощадка
АО «Ачинский НПЗ», Большеулуйский район, Красноярский край.
Назначение установки изомеризации – получение изомеризата и изопентановой фракции, как высокооктановых компонентов бензина из пентан-гексановых фракций комбинированной установки ЛК-6Ус
АО «Ачинский НПЗ» [35].
Блок деизогексанизации применяется для отделения С5, 2,2-диметилбутана и 2,3- диметилбутана от других изомеров С6 и более тяжелых компонентов, содержащихся в изомеризате. Преимущества использования колонны деизогексанизации состоят в том, что колонна обеспечивает дальнейшее улучшения продукта с повышением ИОЧ без ТЭС до 88,0 – 90,0 пунктов. Дополнительные преимущества применения колонны деизогексанизации (ДИГ) проявляются при уменьшении соотношения компонентов С5/С6 в свежем сырье, поскольку н-С5 не возвращается в реакторный блок на дальнейшую изомеризацию [35].

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ


1.1Обзор существующих конструкций колонных аппаратов

На АО «АНПЗ ВНК» применяется технология каталитической изомеризации пентанов, гексанов и их смесей по способу PENEX, который объединен с колонной деизогексанизации. В колонне деизогексанизации происходит процесс ректификации. Ректификацию проводят в колонных массообменных аппаратах.
Аппараты колонного типа могут быть классифицированы в зависимости от технологического назначения, рабочего давления и типа контактных (массообменных) устройств [28].
Внутри колонны размещают контактные элементы – тарелки или насадки. По значению рабочего давления колонны могут быть атмосферные, вакуумные, колонны под давлением. Тарельчатые колонны могут быть с провальными тарелками и переливными устройствами. В зависимости от способа распределения газа (пара) тарелки бывают ситчатые, колпачковые, клапанные и так далее. (рисунок 1.1). Колонны могут быть простые (разделение на две фракции) и сложные (разделение на несколько фракций.



Рисунок 1.1 – Классификация контактных устройств массообменных процессов

В зависимости от назначения каждый массообменный аппарат носит наименование конкретного, целенаправленного массообменного процесса: ректификационная колонна, абсорбер, адсорбер, экстрактор и т.д.
Ректификационная колонна– это аппарат, в котором происходит процесс ректификации, т.е. массообмен между жидкой и паровой фазами для четкого разделения компонентов (смеси двух взаимно растворимых жидкостей с получением целевых продуктов требуемой концентрации). Такое разделение обеспечивается в результате процесса ректификации, под которым понимают двусторонний массообмен между двумя фазами растворов, одна из которых паровая, другая – жидкая. Диффузионный процесс разделения жидкостей методом ректификации возможен при наличии различия в температурах кипения компонентов смеси. Для эффективной диффузии необходимо обеспечить максимально тесный контакт между паровой и жидкой фазами. В ректификационной колонне это достигается за счёт противоточного движения: жидкость перемещается сверху вниз под действием силы тяжести; пары поднимаются снизу вверх.
Из свойств равновесной системы известно, что при контактировании неравновесных паровой и жидкой фаз система стремится к состоянию равновесия в результате массообмена и теплообмена между этими фазами. Следовательно, для протекания ректификации необходимо, чтобы контактируемые жидкость и пары при одном и том же давлении не были равновесными. Иными словами, нужно, чтобы температура жидкости была ниже температуры паров.
Ректификационные колонны — важнейший элемент технологического оборудования в ряде отраслей промышленности. В нефтегазопереработке они применяются для: разделения нефти и мазута на установках первичной перегонки (АВТ); фракционирования бензина на установках вторичной перегонки; разделения углеводородных газов на газофракционирующих установках (ГФУ);
обработки продуктов реакций на установках химической переработки углеводородного сырья (каталитический крекинг, термический крекинг, гидрокрекинг, коксование и др.).Для обеспечения эффективного контактирования фаз, как было сказано ранее, массообменные колонны снабжаются массообменными устройствами.
В настоящее время известно большое количество разнообразных массообменных устройств, при этом продолжается разработка новых прогрессивных. Это объясняется тем, что к массообменным устройствам предъявляется большое количество требований, многие из которых противоречат друг другу. Поэтому невозможно разработать универсальной конструкции массообменных устройств.
Области применения контактных устройств определяются свойствами разделяемых смесей, рабочим давлением в аппарате, нагрузками по пару (газу) и жидкости и т.п.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ 12.4.034-2001. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка. – введ. 18.11.85. Москва: Стандартинформ, 2001. – 20c.– Текст: непосредственный.
2. ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление. - Введ. 19.11.2005 - Москва: Стандартинформ, 2005. – 40c. – Текст: непосредственный.
3. ГОСТ 12.4.124-83 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования. – Введ. 01.01.2009 – Москва: Стандартинформ, 2009. – 20c.– Текст: непосредственный.
4. ГОСТ 32548-2013 Вентиляция зданий. Воздухораспределительные устройства. Общие технические условия. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. № 44). https://docs.cntd.ru/document/1200110084(дата обращения: 05.01.2026). – Текст : электронный.
5. СП 485.1311500.2020 Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Утвержден и введен в действие приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий от 31.08.2020 № 628. http://sniprf.ru/sp485-1311500-2020 (дата обращения: 05.01.2026). – Текст : электронный.
6. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Утвержден и введен в действие Приказом МЧС России от 25 марта 2009 г. № 182. https://docs.cntd.ru/document/1200071156 (дата обращения: 05.01.2026). – Текст : электронный.
7. ГОСТ 12.2.003-91. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. https://docs.cntd.ru/document/901702428(дата обращения: 06.01.2026). – Текст : электронный.
8. ГОСТ 17.1.3.07-82* Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. Принят и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 марта 1982 г. № 1115 дата введения установлена с 01.01.83. https://docs.cntd.ru/document/1200012472(дата обращения: 05.01.2026). – Текст: электронный.
9. ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда Организация обучения безопасности труда. Общие положения. - Введ. 12.04.2009. – Москва: Стандартинформ, 2009. – 30c.– Текст: непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки