В дипломном проекте была спроектирована ректификационная колонна стабилизации нефти, работающая в составе установки атмосферной перегонки.
В разделе, посвященном обзору и анализу состояния вопроса, выполнен краткий анализ существующих способов переработки нефти и приведены кон-струкции типовых колонных аппаратов, используемых на производстве. На основании анализа выбрана технологическая схема и аппарат, в котором вы-полняется процесс ректификации. Выбраны колпачковые тарелки.
Технологический раздел посвящен детальному описанию выбранной схемы производства и ректификационной колонны. Раздел содержит технологические расчеты по проектируемому аппарату и вспомогательному оборудованию. Определены геометрические размеры аппарата и его составных частей.
Расчетно-конструкторский раздел содержит описание конструкции аппарата и прочностной расчет его основных элементов: обечайки, фланцевого соединения, укрепления отверстия, расчета на ветровую нагрузку.
В специальном разделе описана технология изготовления обечайки колонны, выполнен подбор необходимых материалов и оборудования, сделан расчет режимных параметров процессов. Составлены технологическая, маршрутная и технологическая карты для изготовления обечайки. Проработана технология сборки аппарата.
Раздел, посвященный автоматизации оборудования, описывает используемые средства регулирования и контроля, применяемые в производстве для обеспечения эффективности процесса и его технологичности.
Безопасность и экологичность проекта подтверждается расчетами и указаниями соответствующего раздела. При соблюдении указанных требований гарантируется долговременная и безопасная работа колонны конденсации.
Организационно-экономический раздел содержит расчет величин, показывающих экономическую эффективность проекта.
Спроектированная ректификационная колонна удовлетворяет техническому заданию и может быть использована в установке переработки нефти.
| Введение | 4 |
| 1 Обзор состояния вопроса | 5 |
| 1.1 Подготовка нефти к переработке | 5 |
| 1.2 Перегонка нефти | 6 |
| 1.3 Прочие способы переработки нефти | 9 |
| 1.4 Сущность процесса ректификации смесей | 10 |
| 1.5 Описание конструкций проектируемого оборудования | 13 |
| 2 Технологический раздел | 18 |
| 2.1 Описание технологической схемы и проектируемого оборудования | 18 |
| 2.2 Технологический расчет | 22 |
| 3 Расчетно-конструкторский раздел | 43 |
| 3.1 Разработка и описание конструкции проектируемого оборудования | 43 |
| 3.2 Выбор материала | 44 |
| 3.3 Расчет обечайки | 46 |
| 3.4 Расчет эллиптического днища | 48 |
| 3.5 Расчет толщин стенок кубовой части | 49 |
| 3.6 Расчет укрепления отверстия | 51 |
| 3.7 Расчет фланца штуцера вывода паров дистиллята | 51 |
| 4 Специальный раздел | 54 |
| 4.1 Разработка технологического процесса изготовления базовой детали | 54 |
| 4.2 Разработка маршрутной, технологической и операционной карт | 69 |
| 4.3 Технологическая схема сборки аппарата | 70 |
| 4.4 Технические условия на эксплуатацию и ремонт колонны | 71 |
| 5 Автоматизация оборудования | 75 |
| 5.1 Выбор и обоснование параметров контроля и управления | 75 |
| 5.2 Выбор и обоснование технических средств и систем автоматизации | 77 |
| 6 Безопасность и экологичность проекта | 87 |
| 6.1 Анализ опасных и вредных факторов | 88 |
| 6.2 Мероприятия по предотвращению воздействия опасных и вредных факторов | 90 |
| 6.3 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях | 93 |
| 7 Организационно-экономический раздел | 95 |
| 7.1 Технико-экономическая характеристика | 95 |
| 7.2 Себестоимость продукции | 96 |
| 7.3 Обоснование производственной мощности | 96 |
| 7.4 Организация труда и расчет заработной платы | 97 |
| 7.5 Прибыль | 99 |
| 7.6 Расчет эффективности использования основных средств | 100 |
| 7.7 Сводные показатели эффективности проектного решения | 101 |
| 7.8 Построение графика | 102 |
| 7.9 Заключение об экономической эффективности | 103 |
| Заключение | 104 |
| Список использованных источников | 105 |
Сырая нефть впервые в значительных количествах была добыта в 1880 г. Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов. Основную массу нефти составляют углеводороды – алканы, циклоалканы, арены.
Стабилизация нефти является одним из процессов подготовки нефти. Стабилизация заключается в удалении из нефти, выходящей из нефтяных скважин, остаточного количества летучих углеводородных, газов и лёгких жидких фракций после первичной дегазации, а именно удаление метана, этана, пропана, сероводорода, углекислого газа и азота. Это способствует сокращению потерь нефти от испарения, снижению интенсивности процесса коррозии аппаратуры, оборудования и трубопроводов по пути движения нефти от месторождения до нефтеперерабатывающего завода, а также позволяет получить стабильный газовый бензин, сырье для каталитического риформинга.
Установки стабилизации нефти строятся и эксплуатируются на промыслах. Углеводородные газы направляются на газоперерабатывающий завод (ГПЗ), а стабильная нефть – на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).
В стабильной нефти содержание растворённых газов не превышает 1-2%. В результате стабилизации легкой нефти из нее полностью удаляются метан, этан и на 95% пропана, при этом давление насыщенных паров нефти при 40 °С снижается с 0,85 до 0,03 МПа, что гарантирует постоянство фракционного состава нефти при ее транспортировании и хранении.
Фракционный состав нефти определяется фракционной перегонкой, при которой нефть разделяется на фракции по температурам кипения. По плотности фракций, кипящих при одинаковой температуре, нефть классифицируют на легкую и тяжелую. Фракционный состав нефти предопределяет пути ее промышленной переработки.
Расчет ректификационной колонны для стабилизации нефти является целью данного дипломного проекта.