Усовершенствование технологии установки висбрекинга (стр. 13 из 16)
Определим потребное количество теплообменников n =
= 
= 1,81, принимаем n = 2 т.е., берем одну спаренную секцию, запас площади поверхности теплообмена будет: 
= 
= 10,7%, т.е. секция из двух теплообменников обеспечивает эффективность нагрева заданного объема исходного сырья.1.6.4 Проектный расчет узла получения водяного пара
Согласно технического проекта установки висбрекинга гудрона Саратовского НПЗ подготовка водяного пара производится в теплообменниках Т-201, Т-203, Т-208, Т-206. Курсовой проект не предусматривает изменение схемы теплообменников Т-201 и Т-203 по предварительной подготовке химочищенной диаэрированной воды. Поэтому технологический расчет этих теплообменников не производим.
В теплообменниках Т-205 и Т-206 понижаем температуру легкого газойля с 200оС до 165оС, а в теплообменниках Т-208 понижаем температуру остатка висбрекинга с 150оС до 100оС.
В результате регенерации тепла целевых продуктов в узле теплообмена согласно ранее проведенных расчетов задействовано 14 (7 секций) теплообменников.
В целях исключения простоя и повышения эффективности использования оборудования в дипломном проекте предлагается использовать оставшуюся секцию теплообменников Т-100 на подготовке водяного пара остатком висбрекинга с температурным напором 150-250оС. Предлагаемой схемой подготовки водяного пара преследуется три цели:
1.За счет регенерации тепла охлаждаем легкий газойль с температурой 200оС до температуры 165оС, необходимой для промежуточного циркуляционного орошения (ПЦО) ректификационной колонны К-101.
2.Охлаждаем остаток висбрекинга до температуры не более 100оС, необходимой для подачи в товарный парк.
3.Получаем водяной пар с более высокой температурой.
1.6.8 Предлагаемая схема тепловых потоков
С целью сокращения работ при реконструкции узла теплообмена и уменьшения длины трубопроводов при новой обвязке теплообменников на основании выше приведенных расчетов, предлагается следующее распределение потоков целевых продуктов.
I поток – легкий газойль насосом Н-105/1,2 из верхнего аккумулятора колонны К 101 подается в трубное пространство теплообменника Т-101, с температурой t = 250оС. После нагрева исходного сырья выходит из теплообменника с температурой t = 200оС, далее проходит ребойлер Т-110 и поступает в трубное пространство теплообменника Т-205/1,2 и Т-206, где охлаждается до температуры 165оС, за счет нагрева ХОВ и подается в колонну К-101 в качестве ПЦО.
II поток – тяжелого газойля насосом Н-108/1,2 из нижнего аккумулятора колонны К-101 подается в трубное пространство теплообменника Т-102 с температурой t =350оС. После нагрева исходного сырья выходит из теплообменника с температурой t = 300оС и подается в колонну К-101 для промывки паров продуктов поступающих в колонну из печи П-104.
III поток – остаток висбрекинга насосом Н-102/1,2 отбирается с низа колонны К-101 с температурой t = 390оС и подается трубное пространство последовательно соединенных теплообменников Т-107, Т- 106, Т-105, Т-104 и Т-103, где охлаждается до температуры 250оС, нагревая исходное сырье – гудрон. Затем подается в такой же теплообменник Т–100, где охлаждается до температуры 150оС, далее в Т-208/1,2, где охлаждается до температуры 100оС, нагревая химочищенную воду с целью получения водяного пара. Далее поток остатка висбрекинга направляется согласно технологической схемы.
IV поток – гудрон после теплообменников вакуумной перегонки мазута установки ЭЛОУ-АВТ-6 с температурой 102оС подается в узел подогрева сырья, где последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников Т-101, Т-102, Т-103, Т-104, Т-105, Т-106 и Т-107, где нагревается до температуры 315оС и поступает в буферную емкость Е-119.
V поток – химочищенная деаэрированная вода из теплообменника Т-203 с температурой 60оС поступает в теплообменник Т-208/1,2 , где нагревается остатком висбрекинга до температуры 100оС. Затем поступает в теплообменник Т-206, где нагревается легким газойлем до температуры 125оС, с которой поступает в теплообменник Т-100, где нагревается до температуры 210оС, превращаясь в водяной пар.
Такое распределение тепловых потоков позволит:
1.максимально и эффективно загрузить все имеющееся оборудования.
2.Стабильно держать температуру продуктов согласно технологическому регламенту.
3.Получить дополнительное количество водяного пара.
На установке висбрекинга гудрона Саратовского НПЗ производится 6,8 кг/с водяного пара с температурой 210оС.
Разработка дипломного проекта согласно расчетам позволит получить 15кг/с или m = 8,2 * 3600 * 24 * 350 *103 = 247968 тонн/год водяного пара с температурой 210оС дополнительно.
При t = 210оС энтальпия воды I = 897,9 кДж/кг = 897,9*103 кДж/кг, тогда полученная теплота составит 247,968*106*897,9*103 = 222650*109Дж/год или 53180Гкал/год. (1Дж = 0,238846кал)- (11, стр. 57)
2. РАЗДЕЛ «КИПиА»
Непрерывный контроль за ходом ведения технологического процесса осуществляет система сигнализаций и блокировок. Она обеспечивает:
- подачу предупредительного светового и звукового сигнала при выходе контролируемого ей технологического параметра за границу допустимых (минимальных и максимальных) значений;
- аварийную остановку защищаемого оборудования при достижении предельно минимальных и предельно максимальных значений контролируемого системой параметра.
Система сигнализаций и блокировок смонтирована независимо от системы регулирования технологических параметров.
Световая сигнализация отображается на мнемосхеме при достижении минимального или максимального значения технологического параметра срабатывает звуковая сигнализация, и на мнемосхеме мигает соответствующий световой сигнал. При этом оператор обязан:
- определить параметр, вышедший за допустимые пределы;
- отключить нажатием кнопки звуковой сигнал, световой сигнал при этом продолжает гореть постоянным светом;
- определить причину выхода параметра за допустимые пределы и устранить ее;
- восстановить рабочее значение параметра, убедиться в том, что световой сигнал погас.
При достижении предельно максимальных или предельно минимальных значений технологических параметров система ПАЗ (противоаварийной защиты оборудования) обеспечивает отключение соответствующих технологических потоков. Для отключения потоков на секций предусмотрены электрозадвижки (э/з) и запорные клапаны (ЗК).
Состояние запорных клапанов и электрозадвижек («открыто» и «закрыто») отображается на мнемосхеме.
5.2.1. Перечень технологических сигнализаций и управлений
в информационно-управляющей подсистеме (ИУП)
Электроснабжение секции висбрекинга
Электроэнергия:
1. Ввод на секцию висбрекинга:
напряжение – 6000 в 50гц
– 380 в 50 гц
2. Ввод в операторную – 220 в 50 гц
Электроснабжение узла регенерации МЭА
Электроэнергия:
1. Ввод на секцию висбрекинга:
напряжение – 6000 в 50гц
– 380 в 50 гц
2. Ввод в операторную – 220 в 50 гц
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГУЛИРУЮЩИХ КЛАПАНОВ.
Таблица 8.
| № п/п | № позиции клапана на схеме | Место установки клапана | Назначение клапана | Тип клапана | Обоснование выбора клапана |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Секция висбрекинга | |||||
| 1 | TV172 | Трубопровод легкого газойля из К -101 в К -102 | Регулирование температуры на 21 тарелке К - 101 | НО | Исключается ухудшение качества легкого газойля |
| 2 | TV1002 | Трубопровод циркуляционного орошения в Т -205 | Регулирование температуры паров из Т-103 | НО | Исключается снижение температуры в кубе К -103 |
| 3 | TV1146 | Байпас Т - 206 | Регулирование температуры циркуляционного орошения | НО | Исключается снижение температуры циркуляционного орошения |
| 4 | РV252 - 1 | Трубопровод топливного газа в Е - 119 | Регулирование давления в Е - 119 | НО | Исключается понижение давления в Е - 119 |
| 5 | РV274 | Трубопровод квенчинга от Т - 100 в линию продуктов висбрекинга на выходе из П -104 | Регулирование давления квенчинга | НО | Стабилизация подачи квенчинга |
| 6 | РV275 | Трубопровод топливного газа к пилотным горелкам | Регулирование давления топливного газа к пилотным горелкам | НЗ | Исключается нарушение режима горения пилотных горелок |
| 7 | РV291 | Трубопровод углеводородного газа из Е - 101 | Регулирование давления в Е - 101 | НО | Стабилизация давления в К -101 |
| 8 | РV2000 | Трубопровод углеводородного газа из Е – 103 | Регулирование давления в Е - 103 | НО | Исключается нарушение режима в Е - 103 |
| 9 | РV2008 | Трубопровод углеводородного газа из К -104 в топливную сеть | Регулирование давления в К -104 | НО | Исключается нарушение режима в К - 104 |
| 10 | РV2133 | Паропровод из Е - 204 | Регулирование давления водяного пара | НО | Исключается нарушение режима |
| 11 | РV2135 | Паропровод в Е - 202 из сети | Регулирование давления водяного пара в трубопроводе в Е -202 | НО | Исключается нарушение режима |
| 12 | FV318 | Трубопровод гудрона в Т -100 | Регулирование расхода гудрона в Т - 100 | НЗ | Исключается нарушение режима |
| 13 | FV319 | Торубопровод нагнетания насоса Н - 101/ 1,2 | Регулирование расхода сырья - гудрона от Н - 101/1,2 в общую линию прямого питания | НО | Стабилизация загрузки секции |
| 14 | FV320 | Трубопровод гудрона в П - 104 (правый поток) | Регулирование расхода сырья - гудрона в П - 104 (правый поток) | НО | Исключение нарушения работы правого змеевика печи П -104 |
| 15 | FV321 | Трубопровод гудрона в П - 104 (левый поток) | Регулирование расхода сырья - гудрона в П - 104 (левый поток) | НО | Исключение нарушения работы левого змеевика печи П -104 |
| 16 | FV322 | Трубопровод квенчинга в поток продуктов висбрекинга из П - 104 | Регулирование общего расхода квенчинга | НО | Исключение закоксовывания трубопровода от П - 104 до К - 101 |
| 17 | FV323 | Трубопровод квенчинга в левый поток продуктов висбрекинга из П - 104 | Регулирование расхода квенчинга в левый поток продуктов висбрекинга из П - 104 | НО | Равномерное распределение квенчинга в левый и правый потоки продуктов висбрекинга и П - 104 |
| 18 | FV324 | Трубопровод квенчинга в правый поток продуктов висбрекинга из П - 104 | Регулирование расхода квенчинга в правый поток продуктов висбрекинга из П - 104 | НО | Равномерное распределение квенчинга в левый и правый потоки продуктов висбрекинга и П - 104 |
| 19 | FV330 | Трубопровод циркуляционного орошения в К - 101 | Регулирование расхода циркуляционного орошения в К - 101 | НО | Стабилизация режима колонны К - 101 |
| 20 | FV331 | Трубопровод тяжелого газойля на промывку в К – 101 | Регулирование расхода тяжелого газойля на промывку | НО | Стабилизация режима колонны К - 101 |
| 21 | FV332 | Трубопровод квенчинга в К – 101 | Регулирование расхода квенчинга в К 101 | НО | Избежание закоксовывания нижней части колонны К - 101 |
| 22 | FV333 | Трубопровод водяного пара в К - 101 | Регулирование расхода водяного пара в К - 101 | НЗ | Стабилизация режима колонны К - 101 |
| 23 | FV334 | Трубопровод водяного пара в К - 102 | Регулирование расхода водяного пара в К - 102 | НЗ | Стабилизация режима колонны К - 102 |
| 24 | FV335 | Трубопровод острого орошения в К - 101 | Регулирование расхода острого орошения в К - 101 | НО | Исключение нарушения режима К - 101 |
| 25 | FV337 | Трубопровод нестабильного бензина в К - 103 | Регулирование расхода нестабильного бензина в К - 103 | НЗ | Стабилизация работы К - 103 |
| 26 | FV339 | Трубопровод острого орошения в К - 103 | Регулирование расхода острого орошения в К - 103 | НО | Исключение нарушения режима К - 103 |
| 27 | FV359 | Трубопровод тяжелого газойля от Н - 108/ 1,2 в сырье – гудрон | Регулирование расхода тяжелого газойля от Н - 108/ 1,2 в сырье - гудрон | НЗ | Исключение нарушения режима работы печи П - 104 |
| 28 | FV364 | Трубопровод водяного пара из П - 104 | Регулирование расхода водяного пара после П - 104 | НО | Исключение нарушения режима |
| 29 | FV371 | Трубопровод ВЦК - 1 перед Т - 205/ 1 | Регулирование расхода ВЦК - 1 перед Т - 205/1 | НО | Исключение нарушения режима |
| 30 | FV372 | Трубопровод ВЦК - 1 перед Т - 205/ 2 | Регулирование расхода ВЦК - 2 перед Т - 205/2 | НО | Исключение нарушения режима |
| 31 | LV406 | Трубопровод гудрона в Р - 101 | Регулирование уровня гудрона в Р - 101 | НЗ | Исключение переполнения резервуара Р - 101 |
| 32 | LV409 | Трубопровод из Е 109 в Е - 110 | Регулирование уровня углеводородного конденсата в Е -109 | НЗ | Исключение нарушения режима |
| 33 | LV417 | Трубопровод остатка висбрекинга в Х 105 | Регулирование уровня в кубе К - 101 | НО | Исключение нарушения режима |
| 34 | LV418 | Трубопровод легкого газойля висбрекинга в Т –109 | Регулирование уровня в К - 102 | НО | Исключение нарушения режима |
| 35 | LV422 | Трубопровод воды в Е - 102 из Е - 101 | Регулирование уровня раздела фаз в отстойнике Е - 101 | НЗ | Исключение переполнения отстойника Е - 101 |
| 36 | LV424 | Трубопровод воды от Н- 106/ 1,2на очистку | Регулирование уровня в Е - 102 | НЗ | Исключение переполнения емкости Е - 102 |
| 37 | LV427 | Трубопровод стабильного бензина с секции | Регулирование уровня в кипятильнике стабилизатора Т - 110 | НО | Исключение нарушения работы кипятильника |
| 38 | LV428 | Трубопровод сжиженного газа в Е - 101 | Регулирование уровня в Е - 103 | НЗ | Исключение переполнения Е - 103 |
| 39 | LV429 | Трубопровод технологического конденсата в Е - 102 | Регулирование уровня раздела фаз в отстойнике Е - 103 | НЗ | Исключение проскока углеводородов в технологический конденсат |
3. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА