
- •1. Аналитическая часть
- •1.1. Теоретические основы гидрокрекинга
- •Механизм крекинга нафтенов представляется следующим образом:
- •2. Основная часть
- •2.4 Технологические расчеты
- •Массовую часовую производительность установки рассчитываем по формуле
- •2.4.3. Тепловые расчеты
- •3.1 Анализ опасности технологического процесса, опасные и вредные производственные факторы
- •Раздел 3 заменен нпб 22-96 «Установки газового пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования и применения».
- •3.3. Охрана окружающей среды
- •4. Экономическое обоснование
3.1 Анализ опасности технологического процесса, опасные и вредные производственные факторы
.
Процесс гидрокрекинга вакуумного газойля является пожароопасным и взрывоопасным, так как связан с переработкой взрывопожароопасных сред при повышенных температурах и давлении в среде водорода. Рассмотрение физико-химических свойств сырья, основных продуктов и полупродуктов (водородсодержащий газ – ВСГ, гидроочищенный компонент дизельного топлива, бензин – отгон, гидроочищенный остаток, сероводород), обращающихся на установке при регламентируемых значениях параметров, а также протекающих процессов показало, что они относятся к взрывопожароопасным веществам, характеризующимся достаточно высокой стабильностью.
Потенциальная опасность процесса гидрокрекинга обусловлена наличием больших масс горючих парогазовых сред и жидких нефтепродуктов при высоких температурах и давлениях.
Так как технологические процессы на установке ведутся под избыточным давлением, что исключает попадание воздуха внутрь оборудования (за исключением газовоздушной регенерации катализатора), то можно сделать вывод: оборудование топливовоздушных смесей внутри оборудования и вероятность возникновения взрывных явлений невелики.
Для возникновения взрыва на установке необходимо сочетание трех факторов:
- наличие горючего вещества, способного образовать взрывоопасную смесь с окислителем;
-наличие окислителя в таком количестве, что его смесь с горючим веществом образует взрывоопасную смесь (таким окислителем является кислород, содержащийся в воздухе);
- наличие источника зажигания достаточной мощности.
Взрыв возможен только в том случае, если одновременно в одном месте присутствуют все три названные выше фактора. Так как весь процесс происходит в герметичной системе при избыточном давлении, подсос воздуха в систему в рабочем состоянии невозможен, в связи с чем наличие горючего компонента – событие достоверное с вероятностью, равной 1, а наличие окислителя (кислород воздуха) – событие невозможное с вероятностью, равной 0. Наличие источника зажигания внутри замкнутой системы при выполненных в проекте защите от молнии, статического электричества и вторичных проявлений молнии – также событие невозможное с вероятностью, равной 0. Таким образом, вероятность разрушения элементов системы от взрыва в рабочем объеме составит: Р = 1 · 0 · 0 = 0.
Как видно из схемы анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий, пожар и (или) взрыв на установке гидрокрекинга могут возникнуть только в случае выхода обращающихся в процессе взрывопожароопасных веществ из рабочего объема в окружающую среду, где становится возможным образование топливовоздушной смеси.
Это может произойти при разрушении трубопроводов в результате какого-либо повреждения, механического износа или коррозии. Возможные причины возникновения и развития ситуаций на установке условно можно разделить на три группы:
- внешние воздействия природного и техногенного характера;
- отказы оборудования;
- ошибочные действия персонала.
Продуктами, определяющими взрывоопасность установки, являются водородсодержащий и углеводородный газы, пары бензина, гидроочищенный компонент дизельного топлива, гидроочищенный остаток (фракция 360°C), которые в смеси с кислородом воздуха образуют смеси, взрывающиеся при наличии огня или искры (таблица 5.1 и 5.2 настоящего раздела).
Процесс гидрокрекинга проводится при температуре до 425°C и давлении 7,5 МПа (изб.) в среде водородсодержащего газа.
Класс взрывоопасности – В-1г для наружной установки и В-1а – для закрытых помещений. Наличие аппаратов, работающих при высоких давлениях и температурах, содержащих большие количества продуктов в газообразном и парообразном состояниях, может создавать опасность загазованности территории.
В соответствии с Федеральным законом от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ
«О промышленной безопасности опасных производственных объектов»
(насосные №1 и №2) относятся к взрывопожароопасным – категории А. Категория взрывоопасности наружных установок – Ан (таблица 5.3)
Установка относится к вредному для здоровья обслуживающего персонала производству, т.к. связана с переработкой и получением продуктов, обладающих токсическими действиями на организм человека (таблица 5.4).
На установке разработан плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС),целью которого является:
-определения возможных сценариев возникновения аварийной ситуации и ее развития;
-определения готовности организации к локализации и ликвидации аварийных ситуаций на опасном производственном объекте;
-планирования действий производственного персонала и аварийно-спасательных служб (формирований) по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на соответствующих стадиях их развития;
-разработки мероприятий, направленных на повышение противоаварийной защиты и снижение масштабов последствий аварий;
-выявления достаточности принятых мер по предупреждению аварийных ситуаций на объекте.
На установке применяются вещества II, III и IVкласса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 и ГОСТ 12.1.005-88. Раз в 18 месяцев проводится регенерация катализатора, во время которой используется раствор щелочи (10% масс. NаОН) – вещество III класса опасности. На установке применяется регенерированный 15% водный раствор МЭА, который относится к веществам III класса опасности.
В составе установки гидрокрекинга запроектирован блок регенерации насыщенного раствора МЭА с получением сероводорода – вещества II класса опасности по ГОСТ 12.1.005-88.
Группа производственного процесса по СНиП 2.09.04-87* - 3б.
Наиболее опасными местами на установке являются:
- компрессорная;
- реакторный блок;
- блок печей, а в самих печах – горелочный фронт, трубы змеевиков и фланцевые соединения;
- блок колонн стабилизации со стриппингом и колонн аминовой очистки;
- блок регенерации раствора МЭА;
- постаменты и открытые насосные;
- места отбора проб для лабораторных анализов;
- все колодцы промканализации и оборотного водоснабжения, где возможны скопления паров бензина и углеводородных газов.
Наиболее опасными операциями, выполняемыми на установке, являются:
- розжиг печей, пуск горячих насосов, загрузка и выгрузка катализатора, замена водородсодержащего газа на кислородсодержащие среды и наоборот.
3.2 Мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации установки.
Мероприятия по промышленной безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии разработаны в соответствии со следующими материалами:
1. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97г. № 116-ФЗ.
2. Федеральный закон «О пожарной безопасности» от 21.12.94г. № 69-ФЗ с изм. от 22.08.95г. № 151-ФЗ и 18.04.96г. № 32-ФЗ.
3. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 19.12.91г. № 2060-1 с изм. от 21.02.92г. № 2397-1 и 02.06.93г. № 5067-1.
4. Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации» от 17.07.99г. № 181-ФЗ.
5. Правила представления декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов, утв. Постановлением Правительства РФ от 11.05.99г. № 526.
6. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-170-97), утв. постановлением Госгортехнадзора России от 22.12.97г. №52.
7. Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств. ПБ 09-310-99, утв. постановлением ГГТН России от 20.09.99г. № 67.
8. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 10-115-96), утв. Госгортехнадзором России от 18.04.95г. № 20.
Изменения и дополнения к Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утв. Госгортехнадзором России от 02.09.97г. № 25.
9. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-108-96), утв. постановлением Госгортехнадзором России от 02.03.98г. № 11.
10. Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем (ПУ и БЭФ-92) (ПБ 09-12-92), утв. Ростехнадзором России от 21.04.92г.
11. Правила безопасности для производств, использующих неорганические кислоты и щелочи (ПБ 09-224-98), утв. постановлением Госгортехнадзором России от 30.06.98г. № 39.
12. Указания по расчету на прочность и вибрацию технологических трубопроводов (РТМ 38.001-94), утв. Начальником Управления Департамента нефтепереработки Минтопэнерго РФ от 26.12.94г.
13. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-98), шестое издание 1986г., Минтопэнерго РФ.
14. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87), утв. Минэнерго СССР от 12.10.87г.
15. Правила защиты от статического электричества в производстве химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, утв. Миннефтехимпромом СССР от 31.01.72г.
16. ВНТП 81-85 Нормы технологического проектирования предприятий по переработке нефти и производству продуктов органического синтеза, утв. Миннефтехимпромом СССР от 31.07.85г
17. ВУПП-88 Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, утв. Миннефтехимпромом СССР от 01.12.88г
18. Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов, утв. Госгортехнадзором СССР от 07.12.71г.
19. Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, работающих на взрывоопасных и вредных газах. ПБ 09-297-99, утв. ГГТН России от 06.07.99г. №50.
20. ТУ-газ 86 Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов, утв. приказом Миннефтехимпрома СССР от 30.074.86г
№ 419.
21. ВСН 21-77 Инструкция по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий, утв. Миннефтехимпромом СССР от 01.01.78г.
22. ППБ 01-93 Правила пожарной безопасности в Российской Федерации, утв. приказом МВД РФ от 14.12.93г. №536.
23. НПБ 105-95 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, утв. приказом ГУ ГПС МВД России от 31.10.95г. № 32.
24. НПБ 107-97 Определение категорий наружных установок по пожарной опасности, утв. приказом ГУ ГПС МВД России от 17.02.97г. № 8.
25. НПБ 104-95 Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях, утв. приказом ГУ ГПС МВД России от 18.08.95г.
№ 22.
26. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
27. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
28. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
29. СНиП 3.05.07-85. Системы автоматизации изм.1 БСТ 2-91.
30. ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения.
31. ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.
32. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
33. ГОСТ 12.1.044-89 (СТСЭВ 4831-84, СТ СЭВ 6219-88, СТ СЭВ 6527-88, ИСО 4589-84) ССБТ. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
34. СНиП 2.04.09-84 Пожарная автоматика зданий и сооружений.
Изменение 1 БСТ 4-97