книги из ГПНТБ / Багиров, И. Т. Современные установки первичной переработки нефти

В настоящее время производство вакуум-насосов большой про­ изводительности для работы в сильно коррозионной среде (при пе­ реработке сернистых и высокосернистых нефтей) еще не освоено. Пароэжекторные насосы изготовляют двух-, трех-, четырех- и пя­ тиступенчатыми. На нефтеперерабатывающих установках наибо­ лее распространены трехступенчатые пароэжекторные насосы. Они состоят из конденсатора для паров, отвода, сопла, корпуса эжек­ тора, штуцеров и других деталей.

Насосы, компрессоры и другие гидравлические агрегаты

На установках АВТ для перекачки жидких продуктов, сжатия газов, отсасывания продуктов сгорания и воздуха широко приме­ няют различные гидравлические машины: насосы, компрессоры, дымососы, вентиляторы. Правильный их расчёт и выбор имеет су­ щественное значение для соблюдения технологического режима работы всей установки.

Насосы. На установках АВТ применяют центробежные гори­ зонтальные насосы, выпускаемые отечественными машинострои­ тельными заводами по ГОСТ 12878—67. Для монтажа и эксплуа­ тации нефтяных насосов имеется специальная инструкция ИМН70. Насосы рассчитаны на перекачку жидкостей с температурой от —80 до 400 °С при давлении на всасывании до 25 кгс/см2. На уста­ новках АВТ применяют насосы следующих типов:

—30 до 200 °С;

ПС — то же, секционный, подача от 8 до 240 м3/ч, напор от 250 до 850 м вод. ст., при температуре от —30 до 200 °С;

Т — с торцевым фланцевым разъемом корпуса, подача от 60 до 680 м3/ч, напор от 180 до 410 м вод ст., при температуре от 200

до 400 °С.

Число насосов на установках первичной перегонки достигает 80—120 шт. Они делятся на следующие группы: для перекачки сырья и холодных продуктов (при температурах ниже 250 °С); для перекачки горячих нефтепродуктов (при температурах выше 250 °С); для перекачки водных растворов щелочи, аммиака и дру­ гих реагентов и воды. Насосы могут быть с паровым и электриче­ ским приводом. На ранее построенных установках АВТ имелись насосы с электрическим и с паровым приводом. В настоящее время используются в основном центробежные насосы с электрическим приводом. Паровые насосы устанавливают (не более 2—3 шт.) исключительно на линиях с вязким продуктом.

Насосы размещают по технологическому признаку. Продукто­ вые насосы устанавливают группами, исходя из температурных

192

условий перекачки. Ранее все насосы находились в закрытых по­ мещениях. Однако опыт эксплуатации установки АВТ типа А-12/6 на Ново-Ярославском НПЗ доказал полнейшую возможность нор­ мальной эксплуатации насосов, располагаемых под открытым не­ бом или на специальных площадках под навесом или постамен­ том технологического оборудования. При этом не требуется соору­ жение специальных насосных с вентиляцией и отоплением. Поэто­ му в дальнейшем в проектах установок, предназначенных для разных климатических условий, предусматривалось сооружение на­ сосов под открытым небом.

Основными параметрами, характеризующими работу насосов, являются производительность Q (м®/ч); мощность насоса N (л. с.); дифференциальный на­

пор Я (м вод. ст.); удельный вес перекачиваемой жидкости у (тс/м3). Между ни ми существует следующая зависимость:

,,QHУ

N ~ 270ц

где ц — к. п. д. насоса.

Мощность электродвигателя определяется по формуле (в кВт):

Ядв = 0,736Яй

где N — мощность насоса, л. с.; k — коэффициент запаса мощности, зависящий

Важным фактором при выборе электродвигателя является взрывоопасность среды, в которой он устанавливается. Установки АВТ относятся к категории огнеопасных и взрывоопасных объ­ ектов.

Электродвигатели, применяемые в качестве привода для насо­ сов, характеризуются следующими данными. Двигатели серии МА-35: мощность на валу 22, 30, 42, 60, ПО, 145 кВт; скорость вращения 2960 об/мин; к.п.д. 87,5—92%; совф 0,89—0,92. Дви­ гатели серии МА-36 изготовляют с короткозамкнутым и фазовым ротором; мощность на валу для первых типов 60—145 кВт, а для вторых типов 55—90 кВт; число оборотов в минуту 740, 985, 1480; к.п.д. 91—92%; coscp 0,88—0,89. Двигатели типа ТАГ маломощные (мощность на валу 0,42—3,5 кВт). Двигатели КО и К пред­ назначены для работы в тяжелых условиях. Они широко распро­ странены и изготовляются разных типоразмеров. В связи с укруп­ нением установок АВТ потребовалось создание высокопроизводи­ тельных насосов и приводов к ним. Так, для установок мощностью 3 и 6 млн. т/год используют сырьевые насосы производительностью до 500 и 1000 м3/ч. Соответственно возрастает требуемая мощность электродвигателей. В табл. 37 приводится техническая характери­ стика насосов, применяемых на установке ЭЛОУ — АВТ со вто­ ричной перегонкой бензина производительностью 3 млн. т/год сер­ нистой нефти.

Г л а в а X

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ И ЭНЕРГОХОЗЯЙСТВО СОВРЕМЕННЫХ УСТАНОВОК ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕГОНКИ НЕФТИ

Энергопотребление. Эффективность технологической схемы установки определяется не только технологическими ее преимуще­ ствами, но и энергозатратами. При оценке энергозатрат установок и технико-экономических расчетах расход отдельных видов энер­

гии выражается в условном топливе (Qp —7000 ккал/ч). Для при­ ведения расходов отдельных видов энергии к условному топливу рекомендуются следующие коэффициенты:

Коэффициент 1,43 представляет собой отношение теплоты сго­

рания жидкого топлива (Qp = 10 000 ккал/кг) к теплоте сгора­ ния'условного топлива (7000 ккал/кг).

Расход отдельных видов энергии может быть пересчитан на условное топли­ во по формуле:

Gy = 1,43GT -f- 0 ,17Gn -{- 0 ,18GB 4- 0 ,38G3

Удельный расход условного топлива (в кг/т перерабатываемого сырья) на установке равен:

Gy

8т = - о ^ - 1 0 0 0

чпр

где Qnp— производительность установки по сырью, т/год; Gy — суммарный расход энергии, выраженный в условном топливе, т.

На нефтеперерабатывающих установках все виды энергозатрат делятся на следующие категории: энергия, непрерывно расхо­ дуемая непосредственно на технологический процесс; энергия, рас­ ходуемая на нагрев мерников, лотков, трубопроводов и редко ис-

197

* Повышенный расход пара и меньший расход электроэнергии объясняется большим числом паровых насосов.

Приведенные данные рассчитаны автором в условном топливе на основе проектов установок н материалов обследования.

пользуемое оборудование, на отопление зданий, на ремонт обо­ рудования; энергия, расходуемая при аварийных случаях, при нарушении режима работы и на противопожарные мероприятия.

Втабл. 38 приведены данные о энергозатратах на установках АТ

иАВТ. В табл. 39 приведены данные о энергопотреблении (в услов­

ном топливе) на наиболее характерных технологических установ­ ках. Как видно из приведенных данных, распределение энергоза­ трат по отдельным видам энергии (топливо, пар, вода, электроэнер­ гия) на установках АВТ неравномерное и зависит от ряда технологических, конструктивных, термодинамических и других факторов.

В табл. 40 приводятся данные, характеризующие распределение энергозатрат, выраженных в условном топливе. Как видно из дан­ ных табл. 40, основное место в энергозатратах занимает прямое топливо.

Т а б л и ц а 40. Распределение энергозатрат (в условном топливе)

Топливоснабжение. Топливо на установках АВТ расходуется в большом количестве и является основным видом энергии, обеспе­ чивающим проведение процессов перегонки. На установках пер­ вичной перегонки топливо сжигается в печах блоков атмосферной перегонки нефти, вакуумной перегонки мазута, в блоках стабили­ зации легких бензинов и вторичной перегонки широкой бензиновой фракции.

В качестве жидкого топлива применяют мазуты прямой пере­

дистиллятов, ловушечные нефтепродукты и др. К числу газооб­ разных топлив-относятся естественные или природные газы, неф­ тяные (попутные) газы, промышленные сухие газы, получаемые в процессах нефтепереработки. Нефтяные остатки и углеводородные

сферной перегонки нефти с целью получения бензина, керосина и

200

дизельных топлив требуется нагрев ее до 340—360 °С. На совре­ менной установке первичной перегонки нефти АВТ производитель­

нефть нагревается предварительно за счет утилизации тепла вто­ ричных источников; таким образом, расход топлива несколько со­ кращается.

Для обеспечения установок жидким и газообразным топливом в централизованном порядке на нефтяных заводах организуется топливное хозяйство. Имеются цехи подготовки топлива; идущиеот него топливопроводы закольцовываются и по ним беспрерывно циркулирует жидкое топливо. На технологические установки про­ кладывают линии (ответвления). Специальные топливные мерники на установках АВТ не предусматриваются. Имеются теплообмен­ ники для подогрева газового топлива перед его поступлением на форсунки печи.

Паротеплоснабжение. Как уже указывалось, на установках АВТ применяют насыщенный водяной пар давлением от 3 до 30 кгс/см2 и перегретый пар при 250—400 °С давлением 6—12 кгс/см2. Пар низкопотенциальный давлением до 3 кгс/см2 применяют в основ­ ном для подогрева нефтепродуктов до 70—90 °С с целью уменьше­ ния их вязкости (для облегчения перекачки по трубопроводам); поддержания нужной температуры в емкостях, аппаратах; поддер­ жания температуры застывающих продуктов в лотках, каналах; обогрева арматуры, фитингов и импульсных линий на установках, обогрева отдельных производственных помещений и др. Перегре­ тый пар применяют для технологических целей в атмосферных и вакуумных ректификационных колоннах; в печах — для распыла топлива; в пароэжекторных системах вакуумной аппаратуры; для приводов насосов и паровых турбин. Однако в связи с распростра­ нением электрических приводов паровые агрегаты применяют ред­ ко и в малом количестве. Основным источником пароснабжения современных заводов являются собственные ТЭЦ, теплоэлектро­ централи районного или городского типа. Собственные котельные установки при заводе сооружаются редко.

Водоснабоюение. Вода на установках используется в основном для охлаждения горячих нефтепродуктов до требуемой температу­ ры. Значительно меньше воды расходуется для промывки нефти,, растворения реагентов, питания паропроизводящих котлов, котловутилизаторов. Вода является также основным средством для пожа­ ротушения на заводах. Заводы оборудуются коллекторами водо­ снабжения, системами промышленной теплофикационной и хими­ чески очищенной воды, конденсатопроводами. Вода на завод поступает из рек, озер, прудов, моря и др. Для подачи воды сооружают специальные водозаборные системы и насосные стан­ ции с коллекторами. Применяют прямоточные и оборотные систе­ мы водоснабжения. Широко распространено оборотное водоснаб­

201