1310. Лекции по дисциплине оборудования нефтеперерабатывающих предприятий и основы проектирования ташкент 2010

Лекции по дисциплине оборудования нефтеперерабатывающих предприятий и основы проектирования ташкент 2010

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Ташкентский химико-технологический институт

Кафедра: Технология переработки нефти и газа

План

Классификация процессов осуществляемых на нефтеперерабатывающих производствах

Методы и последовательность расчета оборудования

Технологический расчет

Все процессы, осуществляемые на нефтеперерабатывающих про изводствах, в зависимости от основных законов, объединяющих их, подразделяют на следующие группы:

1 гидромеханические процессы перемещение жидкостей и газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем, пере мешивание жидкостей

2 массообменные процессы объединены законами масс — передачи и включают перегонку, ректификацию, абсорбцию, ад сорбцию, экстракцию, кристаллизацию и сушку

3 тепловые процессы объединены законами теплопередачи и включают нагревание, охлаждение и конденсацию, выпарива ние

4 механические процессы измельчение, транспортирование, классификация и смещение твердых веществ

5 химические процессы объединены законами химической кинетики и включают разнообразные химические реакции .

Все перечисленные процессы протекают в соответствующих аппаратах и машинах, конструкция которых определяется наи более целесообразным способом и конкретными условиями осу ществления данного процесса.

Однотипные физические, физико-химические и химические процессы в основном характеризуются общими закономерностя ми и в различных производствах осуществляются в машинах и аппаратах, работающих по одному принципу.

Классификация технологического оборудования в соответст вии с процессами, которые в нем протекают, удобна не только для изучения, «о и для комплексного технологического и меха нического расчета каждого аппарата или машины.

Проведение гидромеханических процессов обеспечивается насосами для перемещения жидкостей , компрессорными ма шинами для перемещения и сжатия газов , отстойниками для осаждения под действием сил тяжести твердых частиц или ка пелек воды, распределенных в жидкой фазе , фильтрами для разделения суспензий, содержащих мелкие взвешенные частицы, которые задерживаются пористыми перегородками , центрифу гами для разделения эмульсий и суспензий в поле центробеж ных сил , мешалками для получения однородных растворов, эмульсий, суспензий, а также для интенсификации диффузион ных и тепловых процессов и другими машинами и аппаратами.

Для осуществления тепловых процессов применяют трубчатые печи огневые нагреватели, в которых тепло сжигаемой топлива передается сырью, и теплообменные аппараты, в которых регенерируется тепло нефтеперерабатывающих установок или конденсируются пары и охлаждаются отходящие от установок дистилляты.

Для массообменных процессов применяют главным образа колонные аппараты: ректификационные колонны, абсорберы адсорберы, десорберы, экстракторы и т. д.

Механические процессы осуществляются в дробилках, мель ницах, классификаторах и дозаторах твердых материалов.

Химические процессы протекают в реакционных аппаратах различных конструкций реакторах.

По способу организации основного технологического процес са аппараты подразделяют на аппараты периодического и не прерывного действия.

Аппараты периодического действия через определенные про межутки времени сначала загружают исходными сырьем и ма териалами, а после завершения процесса разгружают от конеч ного продукта. Такой цикл повторяется в течение всего времени осуществления технологического процесса.

Особенностью аппаратов непрерывного действия является непрерывное поступление исходных сырья и материалов и не прерывная выгрузка целевых продуктов. При установившемся процессе загрузка и разгрузка аппарата происходят единовре менно, без циклов.

Методы и последовательность расчета оборудования

Изготовлению каждого аппарата или машины предшествует его проектирование конструирование . В зависимости от зна чимости оборудования, его изученности, наличия типовых проек тов или апробированных решений проектируют его в одну или две стадии. В большинстве случаев оборудование проектируют в одну стадию, при этом проектная организация выдает заказ чику технология рабочий проект, содержащий всю необходимую до кументацию схемы, чертежи, сметы для изготовления,
данного оборудования.

Оборудование, не имеющее прототипа, мало изученное, иг рающее основную роль в технологическом процессе, проектиру ют в две стадии. Первая стадия — технический проект. На этой стадии решаются принципиальные вопросы и проводятся укруп ненные расчеты. Технический проект содержит подробные раз работки и конкретные решения конструкции оборудования, что позволяет тщательно разработать и проанализировать проект, чтобы избежать возможных ошибок. На базе уточненного и ут вержденного технического проекта составляют рабочие чертежи вторая стадия проектирования .

Основными данными для проектирования являются: произ водительность, режим работы, расходные нормы, условия нормальной работы, коррозионные и токсические свойства сырья. И получаемых продуктов, а также требования техники безопасно сти при проведении данного процесса. Производительность мо жет быть задана по сырью, целевому продукту, полуфабрика там, реагентам, тепло и хладоносителям и т. д. Режимом работы предусматривается продолжительность. Работы непрерывно действующего оборудования или продолжительность отдельных операций и циклов для периодически действующего оборудова ния. Некоторые данные находят расчетным путем, например выход целевого продукта или полуфабрикатов, если задано их качество.

Проектирование аппаратов и машин включает их технологи ческий и механический расчет.

Технологический расчет

Технологический расчет необходим для определения основных размеров оборудования, обеспечивающих оптимальный режим его работы. Для этого рассчитывают массовые потоки перера батываемых материалов, энергетические затраты, необходимые для осуществления процесса. Путем анализа кинетических за кономерностей находят такие оптимальные условия процесса, при которых размеры оборудования, минимальны. Например, при проектировании теплообменных аппаратов можно при раз личных размерах поверхностей теплообмена обеспечить равное количество передаваемого тепла за счет соответствующих ско ростей движения теплообменивающихся сред. Чем больше эти ско рости, тем меньше требуемая поверхность теплообмена, но тем выше затраты энергии на преодоление гидравлических сопро тивлений, вызванных увеличением скорости. Поэтому при про ектировании рассчитывают несколько вариантов, чтобы был воз можен выбор наиболее эффективных условий работы при наи меньших затратах.

Вопросы для проверки

На какие группы подразделяются процессы осуществляемые на нефтеперерабатывающих производствах

Гидромеханические процессы на НПЗ

Основы проектирования разработки нефтяных месторождений

Акашев Б.Т.

КазНТУ имени К.И.Сатпаева, г.Алматы, Казахстан

Основной принцип разработки нефтяных месторождений заключается в следующем: каждое нефтяное место рождение разрабатывают таким образом, чтобы при заданном объеме материальных и трудовых ресурсов была получена мак симальная добыча нефти по стране, определяемая государст венным планом, при возможно более полном извлечении из недр всех полезных ископаемых и соблюдении мер по охране недр и окружающей среды.

Реализация основного принципа разработки нефтяных ме сторождений предполагает соблюдение важнейшего условия: добыча нефти должна быть получена при наименьших хозяйственных затратах.

В процессе проектирования разработки нефтяного место рождения рассматривают множество вариантов, отличающихся технологией извлечения нефти из недр и системами разработки. Из всех вариантов при примерно равных экономических пока зателях выбирают вариант, характеризующийся наибольшей нефтеотдачей. И наоборот, из вариантов, обеспечивающих до стижение одинаковой нефтеотдачи, в качестве оптимального вы бирают вариант с лучшими экономическими показателями.

В нашей стране установлены единый порядок составления проектных документов по разработке нефтяных месторождений и единые требования к их основному содержанию. Принята следующая номенклатура проектных документов:

— принципиальная схема разработки

— технологическая схема разработки

— проект разработки

— уточненный проект разработки

— технологическая схема или проект опытной промышленной разработки.

В принципиальной и технологической схемах. составляемых для месторождений, содержащих несколько объектов или са мостоятельных площадей разработки, отражают объекты и си стемы разработки, технологию извлечения нефти из недр, максимальный уровень добычи неф
ти и сроки ввода месторожде ния. По результатам гидродинамических и экономических рас четов устанавливают основные технико-экономические показа тели по вариантам разработки, оценивают текущую нефтеот дачу и обводненность продукции скважин, общие и удельные капитальные вложения, себестоимость, приведенные затраты и другие показатели.

В проекте разработки. составляемом вслед за технологи ческой схемой, с учетом накопленного опыта уточняют исход ные данные для расчета показателей, окончательно решают вопрос о технологии и системе разработки выделенных объек тов, способах эксплуатации скважин на различных этапах, о сборе, подготовке и транспорте продукции скважин. Кроме того, определяются мероприятия по охране недр и окружающей среды.

Проект разработки окончательный документ, на основе которого составляют проект обустройства месторождения и про водят все работы по обеспечению добычи нефти на месторож дении.

Технологическая схема или проект опытно-промышленных работ по испытанию новой технологии извлечения нефти из недр содержит дополнительно результаты лабораторных и теоретиче ских исследований, а также результаты гидродинамических рас четов показателей разработки. Технико-экономический анализ полученных результатов характеризует эффективность предла гаемой технологии по сравнению с традиционными методами разработки.

Уточненный проект разработки составляют по необходимости в случае существенного отличия фактических показателей от расчетных. В этом документе большое внимание уделяют ана лизу причин расхождения проектных и фактических показателей, уточняют исходные данные и приводят технико-экономические результаты.

Содержание проектных документов определяют соответ ствующим руководящим документом РД . В каждом проекте или технологической схеме обосновывают работы по проекти рованию и общие географические и геологические сведения о месторождении, приводят геолого-физическую характеристику месторождения на основании результатов промыслово-геофизических и гидродинамических исследований скважин, лабора торного изучения кернового материала и проб нефти, воды и газа получают параметры, характеризующие коллекторские свойства пласта и физико-химические характеристики пластовой жидкости Эти параметры используют в качестве исходных данных для подсчета запаса углеводородов и других полезных ископаемых, построения модели пласта и процесса извлечения из недр нефти, воды и газа

Перечень и объем сведений регламентируют. Большое вни мание уделяют данным о неоднородности распределения пара метров пласта по площади и разрезу

В результате комплексного изучения месторождения, с уче том опыта разработки аналогичных месторождений, намечают различные варианты системы разработки и технологии воздей ствия на пласт. Анализируя полученные в результате расчетов технико-экономические показатели, выделяют вариант, наибо лее полно отвечающий основному принципу разработки, и ре комендуют его к внедрению Для сравнения приводят данные расчетов по базовому варианту.

За базовый принимают вариант разработки методом, кото рым пользовались ранее на аналогичных месторождениях, или вариант, принятый ранее для данного месторождения

К экономическим показателям разработки относятся:

— капитальные вложения

— удельные капитальные вложения на добычу 1 т нефти

— текущие затраты без учета затрат на амортизацию основных производственных фондов

— эксплуатационные затраты, включающие затраты на амор тизацию основных фондов

— себестоимость продукции

— прибыль

— экономический эффект.

Капитальные вложения затраты на создание но вых, реконструкцию и расширение основных производственных фондов строительство скважин, объектов сбора, подготовки и транспорта продукции, объектов по очистке технологической воды и средств по ее закачке в пласты, электроснабжению, ав томатизации производственных процессов добычи и транспорта нефти и др. Эти вложения на 60 70 % определяются стоимо стью строительства скважин Поэтому приближенно их оцени вают по стоимости одной скважины с учетом коэффициента пропорциональности стоимости основных фондов и стоимости всех скважин. В проектах разработки капитальные вложения определяют по затратам на отдельные виды оборудования и за тратам на строительно-монтажные работы, а также по норма тивам капитальных вложений, принятым в отрасли

Удельные капитальные вложения отношение накоп

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.