Нефтеперерабатывающие заводы — источник загрязнения атмосферы. Расчет выбросов от установки АВТ. Технологическая печь П-2

Впервые истощение озонового слоя привлекло внимание широкой общественности в 1985 г., когда над Антарктидой было обнаружено пространство с пониженным (до

Нефтеперерабатывающие заводы — источник загрязнения атмосферы. Расчет выбросов от установки АВТ. Технологическая печь П-2

Курсовой проект

Экология

Другие курсовые по предмету

Экология

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«НПЗ - источник загрязнения атмосферы. Расчет выбросов от установки АВТ. Технологическая печь П-2»

 

Введение

 

Основным энергоносителем и основным источником углеводородного сырья в России является нефть. Темпы развития нефтяной промышленности в бывшем Советском Союзе не имели аналогов в мире. В 1988 г. в России было добыто максимальное количество нефти и газового конденсата - 568,3 млн. т, или 91% общесоюзной добычи нефти. Ежегодный прирост добычи нефти составлял в среднем 25-20 млн. т. Начиная с 1999 г. ежегодный прирост добычи нефти в России составлял от 6,3 до 10,9% и суммарный темп добычи за последние пять лет вырос на 52% (соответственно с 302 млн. т до 458 млн. т). При этом нефтяная промышленность России унаследовала наращивание добычи нефти без должного учета последствий для промышленной и экологической безопасности. Ее деятельность в настоящее время сопряжена с работой нефтяных заводов, находящихся в упадочном техническом состоянии (средняя глубина переработки нефти не более 65%), и оборудования устаревшей системы автоматизации и высокой степенью изношенности. Поэтому предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России, - в том числе - по добыче и переработки нефти, несмотря на снижение объемов производства, остаются крупнейшими источниками загрязнения окружающей среды. На их долю приходится около 48% выбросов вредных веществ в атмосферу, 27% сброса загрязненных сточных вод и до 70% общего объема парниковых газов.

Влияние нефтяной отрасли на состояние окружающей среды и здоровье населения земли неоспоримо является глобальным. Решение проблемы лежит в социально - экологическом воспитании общества и осознании того, что последствия будут иметь тоже глобальный характер.

Проблема выбросов газов и пыли является не менее актуальной, чем другие. Нефтеперерабатывающими предприятиями выбрасывается в атмосферу свыше 1050 тыс. т загрязняющих веществ, при этом доля улова на фильтрах составляет только 47,5%. Основной состав выбросов предприятия в атмосферу: 23% - углеводороды; окислы: 16,6% - серы, 7,3% - углерода, 2% - азота. По некоторым данным в российской нефтеперерабатывающей промышленности выбрасывается в атмосферу около 0,45% перерабатываемого сырья, в то время как на Западе - 0,1%. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит и факельное хозяйство НПЗ. При сжигание топлива в факельных печах образуются аэрозольные частицы - продукт конденсации углерода и канцерогенные углеводороды типа бенз(а) пирен.

Влияние процессов сгорания углеводородных систем в двигателях транспортных средств и печах приводит к резкому увеличению содержания СО и СО2 и кислых газов в атмосфере. Сжигание нефти, газа и угля сопровождается выбросом до 5 млрд. т. в год углекислого газа. На фоне уменьшения площади лесов наблюдается рост концентрации СО2 в атмосфере от 0,03 до 0,041%. В воздухе городов над промышленными зонами доля СО2 может достигать 0,1% отсюда следует реальность парникового эффекта.

В работе рассмотрены вопросы негативного влияния нефтеперерабатывающих производств на атмосферу. Описаны основные источники загрязнения атмосферного воздуха, его современное состояние. Рассмотрены источники загрязнения, на примере технологических печей атмосферно-вакуумной трубчатой установки и методы снижения выбросов в атмосферу от рассматриваемой установки.

 

1. Теоретический раздел

 

.1 Атмосферно-вакуумные трубчатые установки

 

Технологические установки перегонки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компонентов товарных нефтепродуктов. Они составляют основу НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья. Процессы перегонки осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (АТ) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно-вакуумных трубчатых (АВТ) установках.

Атмосферные трубчатые установки могут быть следующих типов:

с однократным испарением всех отгоняемых фракций в одной колонне;

с предварительным испарением легких бензиновых фракций;

с двукратным испарением в двух колоннах.

Схема перегонки нефти, основанная на принципе однократного испарения, приведена на рисунке 1. Нефть насосом 4 прокачивается через теплообменники в водогрязеотделитель 2 и далее под давлением, создаваемым тем же насосом, поступает в трубчатую печь 3, а затем в ректификационную колонну 5.

 

1 - сырьевой насос; 2, 4 - теплообменники; 3 - электродегидратор; 5 - печь; 6 - ректификационная колонна; I - сырая нефть; II - вода и соли; III - парогазовая смесь; IV - орошение; V-VII - компоненты светлых нефтепродуктов; VIII - мазут; IХ - водяной пар

Рисунок 1 - Перегонка нефти по схеме однократного испарения

 

По схеме перегонки при двукратном испарении (рисунок 2) нефть, подаваемая насосом 1, подогревается в первой группе теплообменников 2 и, отделенная от воды и грязи в водогрязеотделителе 3, проходит группу теплообменников 4, подается в первую ректификационную колонну 5, где из неё отбирается бензин. Отбензиненная нефть насосом 6 прокачивается через печь 7 во вторую ректификационную колонну 8, где разделяется на целевые фракции: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут.

 

- сырьевой насос; 2, 4 - теплообменники; 3 - электродегидратор; 5 - первая ректификационная колонна; 6 - насос; 7 - печь; 8 - основная ректификационная колонна; I - сырая нефть; II - смесь газов и легкого бензина; III - острое орошение; IV - горячая струя; V - парогазовая смесь; VI - орошение основной колонны; VII - IХ - компоненты светлых нефтепродуктов;, Х - мазут; ХI - водяной пар

Рисунок 2 - Перегонка нефти по схеме двукратного испарения

Схема перегонки нефти, основанная на принципе предварительного испарения легких фракций, показана на рисунке 3.

 

- сырьевой насос; 2 - теплообменник сырой нефти; 3 - дегидратор; 4 - теплообменник обезвоженной и обессоленной нефти; 5 - испаритель (эвапоратор); 6 - насос; 7 - печь; 8 - ректификационная колонна; I - сырая нефть; II - вода и соли; III - парогазовая смесь; IV - смесь водяных и бензиновых паров; V - орошение; VI-VII - компоненты светлых нефтепродуктов; IX - водяной пар.

Рисунок 3 - Перегонка нефти по схеме предварительного испарения

 

По этой схеме нефть насосом 1 подается через систему регенерации тепла (теплообменники 2) и после отделения от воды грязи в водогрязеотделителе 3, пройдя теплообменник 4, поступает в испаритель 5, где из нефти отделяются легкие фракции. Из испарителя 5 нефть горячим насосом 6 подается через трубчатую печь 7 в ректификационную колонну 8. Легкие фракции из испарителя поступают в основную колонну и ректифицируются вместе с более тяжелыми фракциями. В описанной схеме испарение осуществляется двукратно, но ректификация паров проводится совместно. [1]

Эффективность процесса вакуумной перегонки мазута, как и при перегонке нефти, зависит как от параметров технологического режима, так и от конструктивных особенностей отдельных узлов блока: печи, трансферной линии, узла ввода сырья, конструкции тарелок, насадок.

Основное назначение вакуумной перегонки мазутов: получение широкой фракции 350-5500С (и выше) - сырья для каталитических процессов и дистиллятов для производства масел и парафинов. В отношении требований к качеству сырья эти две задачи различаются по четкости ректификации, но общим условием является максимальный отбор дистиллятов при минимуме потерь их с остатком. Эти требования влияют на технологические и конструктивные решения, а также аппаратурное оформление вакуумной перегонки мазута. К настоящему времени мощности вакуумных колонн достигают 3 млн т/год, а их диаметры увеличились до 8,6-9,0 м. В соответствии с повышением мощностей изменялись и конструкции вакуумных колонн. В практике перегонка мазута осуществляется в основном по трем схемам, приведенным на рис. 4, а, б, в.

 

Рис. 4. Варианты схем (а, б, в) вакуумной перегонки мазута

 

Состав мазута, поступающего на вакуумный блок из атмосферной колонны, регламентируется содержанием фракций, выкипающих до 3500С. Традиционно считают, что содержание светлых должно составлять не более5% (масс.), так как их рост приводит к увеличению диаметра вакуумной колонны, затрудняет полную конденсацию паров на верху колонны и увеличивает загрузку вакуумосоздающей системы. Необходимо отметить, что содержание светлых фракций в мазуте определяется фракционным составом (а именно температурой конца кипения) получаемого в атмосферной колонне дизельного топлива. [11]

Для регулирования (стабилизации) состава сырья вакуумной колонны и одновременно с этим повышения отбора светлых (до 98% от потенциала) между атмосферной и вакуумной колоннами в некоторых патентах рекомендуют помещать буферную ступень испарения мазута.

Температура нагрева сырьевого потока (мазута) определяется температурой его термического разложения, которое ведет к образованию неконденсируемых газов разложения.

Схемы орошения вакуумных колонн определяют как отбор и качество продуктов, так и стабильность режима работы. Одной из существенных особенностей вакуумных колонн является использование верхнего орошения, предназначенного для полной конденсации паров, поэтому верхняя секция часто называется конде

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>