авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Сборник научных трудов студентов, магистрантов и молодых ученых

химико-металлургического факультета

«ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ»

Иркутск, 2012 г

СОДЕРЖАНИЕ

Н.Д. Губанов, Н.А.Ищук. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

СЕПАРАТОРАС-1 ОДНОКОЛОННОЙ СХЕМЫ ПЕРВИЧНОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ................................................................................. 5 Н.И. Днепровская, Е.В. Янчуковская, Е.И. Сауло, Н.А. Ищук.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВЧ-ТЕРМОЛИЗА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ……………………………………………………… 9 Е.Е. Албаева, В.Н. Сапрыгина. ЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВИСБРЕКИНГА В УГЛУБЛЕНИИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ………... 14 Корнеева А.А., Белоусов Д.А., Скурковина С.О., Чайка А.А.

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ ФИЗИКО МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКА АВАРИЙ НА СОСТАВЛЯЮЩИХ ОБЪЕКТА «СИСТЕМА ТРАНСПОРТА НЕФТИ ДАНИЛОВСКОГО НГКМ»…… А.С. Радченко. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА НА ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВКАХ ОАО «АНГАРСКАЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ»…………………………………... Т.А. Лисовская, С.В. Ленский. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН…….. С.О. Скурковина, А.А. Корнеева. ОПИСАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ НЕОБХОДИМУЮ ПРОЧНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ, ПРОСТРАНСТВЕННУЮ НЕИЗМЕНЯЕМОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ПЕРЕДВИЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ С НАВЕСОМ ОБЪЕКТА «СИСТЕМА ТРАНСПОРТА НЕФТИ ДАНИЛОВСКОГО НГКМ»………………………………………. А.С. Худова. ТЕХНОЛОГИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО ПЛАТИНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА РИФОРМИНГА……………………………………………………………….. М.П. Кузьмин. ПОВЫШЕНИЕ ОДНОРОДНОСТИ ПРОБ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ…………………………............. Д.В. Медведев, В.Н. Сапрыгина.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ТОВАРНЫХ МАСЕЛ……… О.В. Кузнецова, В.В. Потапова, Т.В. Степанова. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ СОСТАВА СВАРОЧНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ…………………………………. Мальчихин А.С., Носенко А.А, Подкаменный Ю.А, Саливон С.В., По ловнева С.И. РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ АДСОРБЕРА С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММИРУЕМОГО ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЛЕРА…………………………………………………………….. В.Г.Соболева, К.С. Ведерникова, И.М. Щербакова, А.О. Свитова.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА (II) И (III)……………………… К.В. Березина, Л.В. Ганбарова, А.П. Звягинцев, А.Е. Чернов.

УСИЛЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ФУНДАМЕНТА ДЛЯ УСТАНОВКИ НОВОЙ КОЛОННЫ……………………………………… К.В. Березина, Л.В. Ганбарова, А.П. Звягинцев, А.Е. Чернов.

УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВНУТРИПРОМЫСЛОВОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА НЕФТИ…… В.С. Минеев. ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТРЕХМЕРНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

ЭТАПЫ ВНЕДРЕНИЯ САПР……………………………………………….

Н.П. Соловеенко. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ…………… С.Н. Федоров. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРЕМНИЯ И ЕГО ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ………………………………………….. М.С. Леонова. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ…………………………………………... Е.А.Потапова. КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ…………………. Е.В. Рудякова, Е.И. Сауло, Самульцев Д.О. РАДИКАЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ 3-АЛКЕНИЛПИРАЗОЛОВ……………......... УДК 665. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕПАРАТОРА С- ОДНОКОЛОННОЙ СХЕМЫ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Н.Д. Губанов, Ищук Н.А.

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет.

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Представлены принципиальная технологическая схема предварительного испарителя (сепа ратора) одноколонной установки первичной перегонки нефти и результаты компьютерного моделирования режимов его работы. Показано, что давление в сепараторе и температура предварительного подогрева сырой нефти значительно влияют на содержание компонентов нефти в паро-газовой фазе. На основании выполненных расчтов показано, что с увеличени ем давления отбор компонентов уменьшается, а с ростом температуры подогрева - возраста ет.

Ил. 2. Табл. 2. Библиогр. 3 назв.

Ключевые слова: нефть;

первичная перегонка;

одноколонная установка;

сепаратор;

отбор компонентов.

Губанов Николай Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии, тел. 40-55-13, 89648035051. E-mail: gubanov_nd@istu.edu Ищук Николай Александрович, магистрант гр. ОХПм-11-1, 89501157271. E-mail:

n.ishuk@himmash.irk.ru Установки первичной перегонки нефти АТ (атмосферные трубчатки) и АВТ (ат мосферно-вакуумные трубчатки) являются основой всех нефтеперерабатывающих и нефте химических заводов. В настоящее время применяют различные варианты технологических схем этих установок.

При использовании двухколонной схемы первичной перегонки нефти в первой простой колонне осуществляется частичное отбензинивание сырой нефти, которая затем разделяется на отдельные фракции во второй сложной ректификационной колонне. В одно колонной установке вся нефть, предварительно нагретая в трубчатой печи до максимально возможной температуры, делится на фракции в одной сложной колонне. Достоинства и не достатки этих схем рассмотрены в [1].

В настоящее время для исследования режимов работы отдельных аппаратов и технологических установок в целом широко используются компьютерные системы техноло гического моделирования, представляющие собой объектно-ориентированные программы.

Такие программы позволяют выполнять многовариантные расчты технологических режи мов на основе термодинамических законов фазового равновесия, уравнений материального, теплового балансов и выбрать наиболее оптимальные [2].

В работе [3] исследованы режимы работы одноколонной установки первичной перегонки нефти производительностью 50 т/ч по сырой нефти с предварительным испарите лем, представляющем собой вертикальный сепаратор, и указаны е преимущества. Показано влияние температуры предварительного подогрева сырой нефти на расходы отводимых из сепаратора паро-газовй смеси и жидкости.

В продолжении наших исследований целью работы является исследование влия ния давления в сепараторе и температуры предварительного подогрева сырой нефти на рас ходы отдельных компонентов паро-газовой смеси.

Принципиальная технологическая схема работы сепаратора С-1 одноколонной ус тановки первичной перегонки нефти представлена на рис. 1. Сырая нефть насосом Н-1 пода тся в систему теплообменников Т-1, в которых подогревается до необходимой температуры за счт теплоты отводимых из колонны фракций (на рис. 1 не показаны). Далее подогретая нефть через клапан Кл-1 поступает в сепаратор С-1, в котором осуществляется разделение на паро-газовую (Пар С-1) фазу и жидкость (Жидкость С-1), которая далее податся на разделе ние в сложную ректификационную колонну.

В табл. 1 приведены данные по расходу неконденсирующихся газов (этан - бута ны), низкокипящих компонентов (пентаны) и псевдокомпонентов паро-газовой фазы в зави симости от давления в сепараторе С-1.

Приведнные данные показывают, что с увеличением давления отбор компонен тов уменьшается. Максимальный отбор всех компонентов имеет место при давлении кПа. Дальнейшее снижение давления невозможно, так как давление жидкой фазы будет меньше давления в ректификационной колонне. Следует отметить, что в паро-газовой фазе максимально извлекаются неконденсирующиеся газы и низкокипящие компоненты, но и в значительном количестве содержатся вещества с температурой кипения 101 – 203 °С, яв ляющиеся компонентами бензиновой фракции.

Таблица Влияние давления на количество компонентов в паро-газовой фазе (температура подогрева нефти 200 °С) Количество, кг/ч Извлечение Давление, кПа (при 300 кПа), Сырая Компонент % масс.

нефть 300.0 400.0 500.0 600. Этан 20.0 19.04 18.37 17.46 16.26 95. Пропан 265.0 242.67 228.44 209.14 188.43 91. Изо-бутан 245.0 213.92 195.96 174.75 150.68 87. Н-бутан 740.0 633.29 579.92 505.59 430.12 85. Изо-пентан 570.0 448.95 390.79 328.12 268.33 78. Н-пентан 860.0 662.69 571.39 477.51 385.05 77. ПК-101 1033.0 536.40 407.57 305.02 289.64 51. ПК-159 1346.5 336.54 230.38 160.86 112.71 25. ПК-203 1292.0 141.59 93.50 46.07 44.63 10. ПК-260 1283.5 34.06 22.57 15.65 11.04 2. ПК-348 1826.5 3.29 2.31 1.684 1.24 0. Примечание: ПК-101 обозначает псевдокомпонент фракции со средней темпе ратурой кипения 101 °С.

В табл. 2 представлены данные по количеству компонентов, содержащихся в па ро-газовой фазе, отводимой из сепаратора С-1 при давлении 300 кПа, в зависимости от тем пературы подогрева нефти в системе теплообменников Т-1. Видно, что с увеличением тем пературы подогрева отбор всех компонентов возрастает. При температуре подогрева, равной 230 °С, практически полностью отделяются неконденсирующиеся газы (этан-бутан), которые могут быть использованы в качестве топлива в трубчатой печи установки. Следует отметить, что при данной температуре и давлении извлекаются также высококипящие компоненты.

Отсюда следует, что для полного отделения неконденсирующихся газов необходимо исполь зование дополнительного сепаратора.

Таблица Влияние температуры на количество компонентов в паро-газовой фазе (давление в сепараторе 300 кПА) Количество, кг/ч Извлечение Температура, °С (при 230 °С), Сырая Компонент % масс.

нефть 120.0 150.0 200.0 230. Этан 20.0 12.49 17.30 19.04 19.51 97. Пропан 265.0 112.33 200.86 242.67 254.40 96. Изо-бутан 245.0 69.82 158.32 213.92 230.71 94. Н-бутан 740.0 181.00 446.59 633.29 691.04 93. Изо-пентан 570.0 84.44 266.10 448.95 515.26 90. Н-пентан 860.0 111.29 373.88 662.69 771.47 89. ПК-101 1033.0 32.14 171.73 536.40 791.02 76. ПК-159 1346.5 8.53 62.40 336.54 731.14 54. ПК-203 1292.0 2.09 18.67 141.59 433.74 33. ПК-260 1283.5 0.26 4.92 34.06 156.23 12. ПК-348 1826.5 0.009 0.17 3.29 24.28 1. На рис. 2 приведены зависимости степени извлечения неконденсирующихся газов от температуры подогрева сырой нефти. Видно, что с ростом температуры подогрева от до 200 °С отделение указанных компонентов резко увеличивается. В то время как в интерва ле температур 200-230 °С отбор компонентов увеличивается незначительно.

100, 90, 80, Степень извлечения, % мас.

70, 60, 50, 40, 30, 20, 120,00 150,00 200,00 230, Температура, С Рис. 2. Влияние температуры на степень извлечения неконденсирующихся газов Этан Пропан Изо-бутан Н-бутан Таким образом, для промышленного применения могут быть рекомендованы:

давление 300 кПА, температура подогрева сырой нефти 200-230 °С.

Библиографический список 1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002. с.

2. Касперович А.Г., Магарил Р.З. Балансовые расчты при проектировании и планирова нии переработки углеводородного сырья газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений: учеб. Пособие. М.: Изд-во КДУ, 2008. 412 с.

3. Губанов Н.Д., Дьячкова С.Г., Боженков Г.В. Исследование режимов работы ректифи кационных колонн установки первичной переработки нефти. Моделирование одноко лонной установки // Вестник ИрГТУ. 2012. №6. С. 101-105.

УДК 66. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВЧ-ТЕРМОЛИЗА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Н.И. Днепровская, Е.В. Янчуковская, Е.И. Сауло, Н.А. Ищук Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

В статье рассмотрена основная проблематика термического разложения отходов, исследова ния, посвященные пиролизу. Отмечены технологические преимущества процесса пиролиза твердых бытовых отходов (ТБО) в сравнении с традиционными методами утилизации. Ука заны актуальные направления модернизации процессов пиролиза ТБО, научная гипотеза ис следований и теоретические задачи, этапы выполнения экспериментальной и практической частей проекта. Приведены научные предпосылки по созданию инновационной технологии эффективной переработки отходов в конечные продукты, отмечен положительный эффект воздействия СВЧ-диапазона, преимущества использования волнового воздействия в сочета нии с традиционными методами высокотемпературного нагрева при переработке ТБО. Но визна в настоящих исследованиях выражается в разработке метода энергосбережения и ин тенсификации пиролиза ТБО.

Библиогр. 7 назв.

Ключевые слова: электромагнитное поле, микроволновое излучение, пиролиз, переработка отходов, энергосбережение.

Днепровская Наталья Ивановна, магистрант ИрГТУ, тел.: 89025437134, e-mail: nataliladyvip@mail.ru Янчуковская Елена Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры химиче ской технологии, тел.: 8(3952)405427, e-mail: lenyan@istu.edu Сауло Елена Игоревна, магистрант ИрГТУ, тел.: 8(3952)405699, e-mail: lsaulo@bk.ru Ищук Николай Александрович, магистрант ИрГТУ, тел.: 89501157271, e-mail: nickish83@mail.ru Решение проблемы утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) является актуальной задачей для мегаполисов и малоурбанизированных территорий. В жилом секторе российских городов образуется около 40 млн. тонн ТБО. При этом только 3% от общей массы ТБО под лежат последующей утилизации практически не требующих переработки. В центральной части РФ в среднем 92% массы ТБО захоранивается на полигонах [1]. В связи с этим необ ходимо чтоб, технология утилизации ТБО максимально уменьшала массу захороненных ТБО и подлежащих захоронению, обладала низкой капиталоемкостью и энергоемкостью, приво дила к рециклингу вторичного сырья или получению конечных ценных продуктов, отвечала экологическим и технологическим требованиям.

Пиролиз - термическое разложение органических и многих неорганических соедине ний. В узком смысле, разложение органических природных соединений при недостатке воз духа (древесины, нефтепродуктов и прочего). Более в широком смысле - разложение любых соединений на составляющие менее тяжлые молекулы, или элементы под действием повы шения температуры [2].

Процесс пиролиза ТБО обладает технологическими преимуществами перед традици онными методами утилизации (сжигания, захоронения и компостирования). В России имеющийся опыт пиролиза отходов базируется на технологиях, не обладают надежностью.

Существуют проекты уничтожения бытового мусора с помощью пиролиза. Затрудне ния с организацией пиролиза шин, пластмасс и других органических отходов в том, что в большинстве отходов содержится фосфор, хлор и сера, в окисленной форме летучи и наносят вред окружающей среде. Улавливание этих соединений из дыма процесс дорогостоящий и имеет свои сложности. Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышед ших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономи ческое значение для всех развитых стран мира. А невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффек тивностью, то есть вместо гор мусора мы могли бы получить новую отрасль промышленно сти — коммерческую переработку отходов.

Шины и полимеры представляют собой ценное сырье, в результате их переработки методом низкотемпературного пиролиза (до 500 °C), получаются жидкие фракции углеводо родов (синтетическая нефть), углеродистый остаток (технический углерод), горючий газ. В то же время, если сжечь 1 т. шин, то в атмосферу выделится 270 кг сажи и 450 кг токсичных газов.

Основная проблематика термического разложения отходов заключается в следующем.

Как в России, так и за рубежом для решения проблемы утилизации ТБО разработано множе ство различных технологий пиролиза отходов и аппаратов для их проведения. В России имеющийся опыт пиролиза отходов базируется на принципах и технологиях, используемых в термической переработке твердого древесного и угольного топлива. При этом отсутствуют полностью методики проектного расчета и конструирования аппаратов, моделирования и оп тимизации процессов пиролиза применительно к утилизации ТБО. Также отсутствуют мето ды оценки технологической и эколого-экономической надежности предлагаемых техноло гий, что снижает инвестиционную привлекательность сферы утилизации ТБО в целом. Вы звано это рядом причин:

- проведение процесса пиролиза осложняется нестабильностью многокомпонентного состава ТБО по качественным, морфологическим, гранулометрическим и физико химическим свойствам;

- затруднено прогнозирование таких показателей, как выход конечных продуктов и их компонентный состав[4];

- зарубежные технологии пиролиза, разработанные в странах Западной Европы, Юж ной Азии и США, не достигают в России проектных (расчетных) технико-экономических показателей из-за проблем, связанных с обращением ТБО в стране и, главное - из-за отсутст вия раздельного сбора отходов[5];

- внедрение технологий пиролиза с получением таких целевых продуктов, как синтез газ, пиролизный кокс, мазут, в РФ нерентабельно в виду их низкой конкурентоспособности и качества по сравнению с аналогичными продуктами, полученными из первичного сырья;

ли бо технологии пиролиза ТБО требуют большой ресурсоэнергоемкости и значительных инве стиций, что препятствует их внедрению в практику переработки отходов.

Однако процесс пиролиза твердых бытовых отходов (ТБО) обладает технологически ми преимуществами в сравнении с традиционными методами утилизации (сжигания, захоро нения и компостирования ТБО);

Используя пиролиз можно значительно сократить массу накапливающихся отходов, поскольку термическому разложению подвергаются многие углеродсодержащие компоненты и органические фракции отходов, составляющие до 85% всей массы ТБО, резино технические изделия, древесные отходы, некоторые виды пластмасс, отходы нефтеперераба тывающих и коксохимических производств;

Технология пиролиза вторичного сырья позволяет получить ценные конечные товар ные продукты, которыми в зависимости от условий проведения процесса являются:

- при высокотемпературном проведении процесса - от 600С - синтез-газ (смесь окси да углерода (II) и водорода в различных соотношениях), метан, пропилен-пропановые смеси, оксиды азота;

твердый остаток (пиролизный кокс);

- при низкотемпературном проведении процесса - до 600С - жидкие смолы различ ных по составу и структуре углеводородов, твердый остаток (пиролизный кокс);

Технология пиролиза позволяет использовать ТБО как перспективное сырье для топ ливно-энергетического комплекса, органического синтеза, а также получения эффективных адсорбентов на основе твердого остатка (кокса), что увеличивает спрос на конечные целевые продукты переработки и сам процесс утилизации ТБО в целом.

Решение обозначенных проблем заключается в модернизации существующих техно логий пиролиза с применением современных достижений фундаментальной науки и компь ютерных программных средств моделирования и расчета технологических процессов. С це лью модернизации процессов пиролиза ТБО все более актуальными становятся следующие исследовательские направления:

- определение взаимосвязи и проверка адекватности существующих моделей процесса с целью модернизации технологии получения синтез-газа, который является ценным сырьем для органического синтеза топливных углеводородов по реакции Фишера-Тропша;

- изучение синергетических (либо антагонистических) эффектов, возникающих при совместном пиролизе углеродсодержащих компонентов ТБО и отходов различных произ водств;

- упрощенное моделирование процесса пиролиза, учитывающее влияние входных па раметров на результат и друг на друга, позволяющее спрогнозировать технико экономические показатели при реализации технологии;

- разработка аппаратурного оформления процесса, которое позволит оптимизировать технологию согласно с требованиями, предъявляемыми к высокотемпературным процессам.

В мировой литературе практически отсутствуют данные о проведении совместного пиролиза многокомпонентной смеси ТБО с отходами лесоперерабатывающего, нефтехими ческого, гидролизного производства. Однако имеются некоторые заделы в исследованиях кинетики и катализа пиролиза ТБО [6], и в этих работах показано значительное преимущест во каталитического способа получения синтез-газа в сравнении с традиционными.

Так как традиционные методы создания высоких температур (электронагрев, нагрев газомазутными горелками) в пиролизных реакторах зачастую не являются выгодными в тех нологическом и экономическом плане, актуален вопрос о привлечении дополнительных ис точников энергии. В последнее время ведутся исследования и промышленные разработки процессов пиролиза посредством воздействия плазменного расплава [7] (плазмотронные ре акторы). Также имеются незначительные заделы в исследованиях, посвещенных пиролизу резино-технических изделий с помощью воздействия волн различной частоты диапазона - 5000 МГц [3], при этом отмечен положительный эффект воздействия такого рода на выход синтез-газа, обогащенного водородом, и на энергосбережение всего процесса в целом.

В настоящее время проводятся научные изыскания, целью которых является создание инновационной технологии эффективной переработки твердых бытовых отходов в конечные целевые полезные продукты. При этом основная научная гипотеза в исследованиях заключа ется в следующих положениях.

1. Отдельные компоненты и фракции ТБО, подвергаемые пиролизу в чистом (сепари рованном) виде, характеризуются модельными уравнениями и зависимостями, ранее пред ставленными в литературе. Различные вариации модельных уравнений, описывающих ука занные процессы, могут стать критериями подобия пиролиза, на основе интеграции которых выводится модель пиролиза многокомпонентной смеси, упрощающая сложные математиче ские описания с достаточной точностью. Также взаимосвязь критериев и критериальных уравнений может быть найдена на основе принципов теории гидродинамического подобия.

2. В мировой литературе остается малоизученным влияние электромагнитного сверх высокочастотного поля на различные термические процессы. Особенность процесса пироли за может заключаться в том, что волновое воздействие в сочетании с традиционными мето дами высокотемпературного нагрева переводит молекулы разлагаемого вещества в более возбужденное состояние. В результате происходит усиление (синергетический эффект) влияния температурного поля на отдельные параметры проведения пиролиза и повышение выхода ценных продуктов.

3. Использование волнового воздействия в сочетании с естественным или синтетиче ским катализатором ускоряет процесс химического превращения газообразных продуктов пиролиза в жидкие углеводороды ряда С6 - С10.

4. Математическое описание волнового воздействия на теплопередачу и кинетику пи ролиза позволит создать методику расчета и анализа эффективности пиролиза многокомпо нентной органической фракции ТБО.

Теоретическими задачами исследований при этом являются:

1. Сравнительный анализ характеристик процесса пиролиза отдельных компонентов отходов производства, представленных в литературных данных.

2. Вывод критериев подобия пиролиза для определения взаимосвязи определяющих факторов процесса термического разложения многокомпонентной органической фракции ТБО. Методология исследований - на основе обобщения и математического анализа выше указанных характеристик в соответствии с известными методами разработки критериев.

3. Планирование эксперимента по пиролизу многокомпонентной органической фрак ции ТБО с целью проверки адекватности полученных критериев. Методология - эксперимен тально-статистическое моделирование.

При выполнении экспериментальной части проекта поставлены следующие задачи:

1. Проектирование и монтаж универсальной лабораторной установки пиролиза орга нических отходов, позволяющей исследование термодинамики и катализа процесса в поле волнового излучения.

2. Запуск установки и проведение опытов по воздействию определяющих параметров (например, таких как температура, давление, мощность волнового излучения, расход и сте пень измельчения сырья, организация движения потока сырья, тип и характеристика катали затора) на выход и качественный состав конечных продуктов.

3. Пробоотбор, физико-химический анализ и определение качественного состава про дуктов пиролиза, полученных при наилучших показателях опытов воздействия.

4. При наличии возможности - анализ отходящих газов пиролиза на содержание ток сичных газов (угарный газ, углекислый газ, бензапирен, диоксины);

либо расчетная оценка условий, при которых наиболее вероятно появление указанных газов.

5. Обработка результатов экспериментов методом статистического моделирования, получение уравнений регрессии, проверка адекватности уравнений модели, связывающих определяющие факторы и технологические показатели.

Практическими задачами данного исследовательского проекта являются:

1. Создание обобщенной критериальной модели процесса пиролиза многокомпонент ной органической фракции ТБО представленными выше методами с учетом уравнений, вы ражающих экспериментальные результаты.

2. Использование критериальной модели пиролиза и опытных данных в разработке полупромышленной установки и реализации технологии волнового каталитического пироли за ТБО, направленной на получение преимущественно синтез-газа и моторных топлив энер госберегающим путем.

Многие проблемы можно решить, разработав технологию нового типа. При разработ ке таких аппаратов должны использоваться как традиционные для нефтехимической про мышленности физические явления, так и нетрадиционные, к которым относится, в частно сти, электромагнитное излучение СВЧ - диапазона. Применение последнего известно в про мышленной практике на предприятиях пищевой промышленности и при сушке материалов, в литературе описаны исследования на лабораторном уровне, показывающие большие воз можности СВЧ-метода по эффективному энергопереносу. Поэтому исследование воздейст вия СВЧ-излучения на технологические среды актуальное и в теоретическом, и в практиче ском плане, необходимо для создания новых устройств с эффективным энергопереносом для переработки технологического сырья.

Для современных СВЧ-генераторов К.П.Д. преобразования электрической энергии в энергию электромагнитного излучения СВЧ-диапазона достигает 60 %, а само электромаг нитное излучение может практически полностью трансформироваться в тепловую энергию в облучаемом веществе.

Наиболее эффективно энергию СВЧ-поля поглощают вещества-диэлектрики (полу проводники) в твердом агрегатном состоянии. При проведении химико-технологического процесса в СВЧ-поле с использованием твердых веществ ими будет вноситься в процесс ос новное количество тепловой энергии.

В отличие от традиционных способов нагрева, из-за проникновения СВЧ-волны в глубь объекта происходит преобразование СВЧ-энергии не на поверхности, а в объеме, и по этому можно добиться более интенсивного нарастания температуры при большей равномер ности нагрева.

Отсутствие теплоносителя обеспечивает беспримесность процесса и безынерцион ность регулирования, а изменяя частоту, можно добиваться нагрева различных компонентов среды.

Явление нагрева материалов в электромагнитном излучении СВЧ – диапазона позво ляет использовать технологические среды с достаточной диэлектрической проницаемостью как накопители энергии СВЧ поля для их саморазложения, катализа или передачи тепла.

При этом трансформация электрической энергии в тепловую происходит за счет возбужде ния СВЧ полем колебаний молекул технологической среды диэлектрика, что значитель но интенсифицирует энергообмен, исключая теплоподвод через стенку и слои вещества.

Разработка теоретической базы и основ для проектирования промышленных массооб менных аппаратов нового класса для таких процессов на основе явления СВЧ нагрева соз дает возможности уменьшения энергопотребления, значительного повышения экологической безопасности и улучшения условий труда.

Целью разработки технологии утилизации ТБО является поиск оптимального техни ческого решения переработки ТБО, разработка аппаратурного оформления и технико экономическое обоснование производственного процесса. Наилучшим решение является мо дернизация существующих технологий пиролиза с применением современных достижений фундаментальной науки и компьютерных программных средств моделирования и расчета технологических процессов.

Новизна в настоящих исследованиях выражается в разработке метода энергосбереже ния и интенсификации пиролиза ТБО. Этот метод – использование явления нагрева материа лов в электромагнитном излучении СВЧ – диапазона - позволяет использовать технологиче ские среды для их саморазложения, катализа или передачи тепла. Метод дает: экономию до 30% энергии в высокотемпературных процессах, повышение теплового к.п.д. до 95%, увели чение скорости отдельных химических реакций до 8 раз.

Библиографический список Гунич С.В. Перспективы развития пиролитической технологии переработки 1.

органических компонентов твердых бытовых отходов в моторное топливо / С.В. Гунич, Е.В.

Янчуковская, Н.И. Днепровская // Вестник Иркутского государственного технического уни верситета. – 2011. - № 2. - с. 124—128.

Большая советская энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1969-1978. – 2.

874 с.

Гунич С.В. Технология микроволновой карбонизации органических компонен 3.

тов твердых бытовых отходов / С.В. Гунич, Е.В. Янчуковская, Н.И. Днепровская // Известия ВУЗов. Прикладная химия и биотехнология. – 2011. – № 1. – с. 137-139.

Лапидус А.Л. Оценка адекватности математической модели синтеза Фишера 4.

Тропша в трубчатом реакторе с неподвижным слоем кобальтового катализатора / А.Л. Лапи дус, В.С. Будцов, А.П. Савостьянов, Н.В. Высочин // Химия твердого топлива. — 2008. — № 5. — с. 53—55.

Шубов Л.Я. Проблема муниципальных отходов и рациональные пути ее реше 5.

ния // Экология и промышленность России. — 2005. — с. 34—39.

Лапидус А.Л. Влияние давления на активность и селективность Со-цеолитных 6.

катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2 / А.Л. Лапидус, В.С. Будцов, О.Л. Елисеев, А.С. Волков // Химия твердого топлива. — 2008. — № 6. — с. 35—38.

Масальский К.Е. Пиролизные установки (проектирование и эксплуатация) / 7.

К.Е. Масальский, В.М. Годик. — М.: Химия, 1978. — 144 с.

УДК 665.642. ЗНАЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВИСБРЕКИНГА В УГЛУБЛЕНИИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Е.Е. Албаева, В.Н. Сапрыгина Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, Проанализирована ситуации, сложившаяся на нефтеперерабатывающих заводах России. Рас смотрены варианты углубления переработки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах, учитывая их оснащенность набором технологических установок с устаревшим обо рудованием. Рассматриваются возможности углубления переработки тяжелых остатков. По казана эффективность использования процессов висбрекинга с целью увеличения выпуска дистиллятных продуктов и повышения глубины переработки нефти. Рассмотрены комбини рованные схемы переработки тяжелых остатков с вовлечением процесса висбрекинга.

Ключевые слова: глубина переработки нефти, тяжелые остатки, висбрекинг, котельное топливо.

Албаева Екатерина Евгеньевна, студентка ИрГТУ химико-металлургического факультета кафедры химической технологии, тел.: 89500799401, e-mail: albaeva-ekaterina@rambler.ru Сапрыгина Вера Николаевна, кандидат химических наук, доцент кафедры химической технологии, тел.: В настоящее время на российских нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) сложилась критическая ситуация:

- во-первых, высокий износ большинства технологических установок НПЗ (около 80%);

- во-вторых, для большинства заводов России характерна низкая загрузка заводов (в среднем около 83%), в то время как в США эффективная работа предприятий обеспечивается при загрузке 95% и выше.;

- в-третьих, низкое качество готовой продукции, выпускаемой большинством НПЗ России;

- в-четвертых, большинство российских НПЗ имеют сравнительно низкую глубину переработки нефти (ГПН).

На сегодняшний день ГПН в среднем, составляет 71-72%, в то время как ГПН в за падно-европейских странах составляет порядка 85%, в США – 95%. В связи, с этим в нашей стране до сих пор действует техническая документация, позволяющая российским НПЗ вы пускать готовую продукцию, не соответствующую требованиям зарубежных нормативных документов [1].

Для улучшения ситуации, в настоящее время, Российскими компаниями предприни мается ряд мероприятий по разработке перспективных планов развития ряда НПЗ. Реализа ция этих программ позволит, в конечном итоге, улучшить экологические и эксплуатацион ные свойства выпускаемых нефтепродуктов. Для решения этой проблемы требуется модер низация действующего оборудования и сдача в эксплуатацию новых технологических уста новок, а также переориентация Российских нефтяных компаний в направлении увеличения загрузки НПЗ нефтью за счет уменьшения ее потока на зарубежный рынок.

Для увеличения ГПН на Российских НПЗ наблюдается следующие тенденции:

- строительство новых технологических установок, направленных на углубление пе реработки нефти (каталитический крекинг, гидрокрекинг и др.) - модернизация старых установок и эксплуатация их в комбинированном варианте.

При решении проблем углубления переработки нефти приходится учитывать уже имеющийся набор установок и оборудования на заводе и его ГПН.

Для НПЗ первого уровня глубины переработки (менее 60%) характерен набор техно логических установок, позволяющий выпускать светлые топлива (установки первичной пе регонки нефти, риформинга, депарафинизации дизельных фракций и др.).

Для НПЗ второго уровня глубины переработки (не более 70%) дополнительно вовле каютя установки каталитического крекинга, коксования (на отдельных заводах), висбрекин га.

Для НПЗ с ГПН выше 80% вовлекаются термические процессы и процессы гидрокре кинга.

Для большинства Российских НПЗ актуальна проблема необходимости замены уста ревшего оборудования базовых процессов и дальнейшего повышения ГПН свыше 90% [2].

К процессам, углубляющим переработку нефти, относятся процессы переработки тя желых остатков: каталитический крекинг, гидрокрекинг, деасфальтизация, коксования и вис брекинг. Из двадцати семи российских НПЗ девять заводов не имеют углубляющих процес сов.

Выбор конкретного процесса переработки гудрона имеет существенное значение для НПЗ, так как от этого зависит соотношение выходов жидких продуктов, газа и кокса (т.е.

уровень ГПН), а также объем необходимых капитальных вложений.

Наиболее освоенным и недорогим, из вышеперечисленных процессов, является про цесс висбрекинга. Висбрекинг — процесс легкого однократного термического крекинга при не высоком давлении (до 2 МПа) и температурах до 500 °С, который изначально был предназначен для получения компонента котельных топлив из тяжелых нефтяных остатков (например, гудрона). В ре зультате реконструкции действующих установок висбрекинга увеличивается выход дистиллятных продуктов до 20%, что составляет существенную прибавку к дизельным топливам, выпускаемым на НПЗ [3]. Доля висбрекинга от первичной переработки нефти составляет 9,7%, в то время как доля каталитического крекинга – всего 7% [1].

Заводы, имеющие в своем составе установку висбрекинга гудрона, могут получать компоненты котельного топлива более низкой вязкости, не вовлекая при этом в их производ ство газйлевые фракции в качестве разбавителя. В результате уменьшается расход разбави теля (вакуумного газойля и средних дистиллятов) для приготовления котельного топлива, что дополнительно увеличивает выход дизельного топлива на 20-25% масс. В тоже время увеличиваются ресурсы дистиллятного сырья для каталитических процессов, что приводит к увеличению выпуска автомобильных топлив [4].

В настоящее время в развитии висбрекинга в России и за рубежом определились два основных направления:

- печной (висбрекинг в печи с выносной сокинг-секцией), при котором высокая тем пература (480—500°С) сочетается с коротким временем пребывания сырья в реакционной зоне (1,5—2 мин);

- висбрекинг с выносной реакционной камерой, при котором требуемая степень кон версии достигается при более мягком температурном режиме (440—450°С) и длительном времени (10—15 мин) [5].

Печной вариант висбрекинга невсегда обеспечивает снижения вязкости тяжелых неф тяных остатков до норм, предъявляемых к товарным котельным топливам, что требует во влечения небольшого дополнительного количества разбавителя при производстве отдельных марок.

Процесс висбрекинга с выносной реакционной камерой более экономичен, так как при одной и той же конверсии сырья тепловая нагрузка на печь меньше. Если при печном висбрекинге сырье необходимо нагревать в печи до температуры 480°С, то для достижения той же глубины превращения при висбрекинге с реакционной камерой достаточно иметь температуру 440-450°С [1].

Свойства котельного топлива, получаемого при висбрекинге в реакционной камере и трубчатом змеевике, практически одинаковы, но вследствие более высоких температур, при меняемых при проведении процесса в реакционном змеевике стабильность котельного топ лива несколько выше, чем при получении топлива с использованием реакционной камеры.

Итак, на современных НПЗ висбрекинг позволяет:

- сократить производство тяжелого котельного топлива;

- уменьшить количество прямогонных дистиллятов применяемых для разбавления тяжелых, высоковязких остатков (гудронов), используемых в качестве котельного топлива;

- расширить ресурсы сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга;

- выработать дополнительное количество легких и средних дистиллятов, используе мых как компоненты моторных и печных топлив.

Одной из важных проблем получения котельного топлива в процессе висбрекинга яв ляются экологические проблемы, связанные с высоким содержанием серы в готовых продук тов. Для получения менее сернистого котельного топлива предлагается гидрообесеривание глубоковакуумного газойля с температурой конца кипения около 590°С, а утяжеленные гуд роны подвергаются висбрекингу. При их смешении можно получить котельное топливо с меньшим содержанием серы[1].

В настоящее время все шире вовлекаются процессы висбрекинга в комбинировании с различными процессами переработки нефти и нефтяного сырья. При комбинировании вис брекинга с вакуумными колоннами увеличивается выод дистиллятных фракций при сниже нии выхода крекинг-остатка до 60% масс.[6].

Технологическая схема установок висбрекинга определяется назначением процесса:

- получение максимального количества котельного топлива при минимальном выходе газа и бензина;

- получение максимального количества легких дистиллятов типа дизельного топлива с минимальным выходом крекинг-остатка;

- получение максимального количества вакуумного газойля – сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга [1].

В связи с постоянным снижением спроса на котельное топливо, реконструированные установки висбрекинга оборудуются секциями четкого фракционирования, позволяющими увеличить отбор дистиллятов.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили варианты висбрекинга с получением максимального количества дистиллятных продуктов с концом кипения 350°С и выше.

Для снижения выхода крекинг-остатка применяется схема, сочетающая висбрекинг гудрона с термическим крекингом тяжелого газойля. При этом выход крекинг-остатка сни жается до 66 % масс, выход дизельной фракции увеличивается до 23 % масс. [6]. Также предлагаются более сложные схемы, которые могут включать один или два блока с глубоким вакуумом: один для вакуумирования исходного сырья, другой — крекинг-остатка. При включении двух вакуумных блоков выход фракции дизельного топлива достигает 30 % [6].

В России разработками технологии процесса висбрекинга занимаются ведущие науч но-исследовательские институты: ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ», ГрозНИИ и ВНИПИнефть [7].

Одной из важных разработок ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» является технология висбрекинга с выносной реакционной камерой с восходящим потоком сырья (РКВП) (рисунок 1).

Рисунок 1 – Комбинированная схема процесса висбрекинга с реакционной камерой по разра боткам ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» [7] Также этим институтом предложен вариант комбинирования установки замедленного коксования и висбрекинга (рисунок 2).

1 – коксовая камера;

2 – ректификационная колонна;

3 – печь замедленного коксования;

4 – камера висбрекинга;

5 – печь висбрекинга Рисунок 2 – Вариант комбинированной схемы процессов висбрекинга и коксования [7] Основной целью разработки рассмотренных схем является переработка тяжелых неф тяных остатков в целевые легкие нефтепродукты с высоким выходом. Что в свою очередь приводит к увеличению ГПН.

Установки висбрекинга могут найти применение на нефтепромыслах северных рай онов (например, Талаканское месторождение), где введены в эксплуатацию установки пер вичной переработки нефти, для получения топливных фракций, используемых на месторож дениях. За счет эксплуатации установки висбрекинга в сочетании с первичной переработкой нефти увеличится выход светлых дистиллятов, что позволит удаленным нефтедобывающим районам более полно обеспечивать себя светлыми нефтепродуктами (бензинами, дизельным топливом).

Таким образом, процесс висбрекинга становится все более актуальным в вопросах уг лубления переработки нефти. Этот процесс в отличие от других процессов, углубляющих переработку нефти, является экономически более выгодным и простым в своем технологиче ском исполнении. Если ранее висбрекинг использовался только для снижения вязкости гуд ронов, то сейчас и для получения дистиллятных фракций (бензиновых и дизельных топлив, а так же газов С1-С4), что позволяет не только экономить дистиллятные фракции, используе мые в качестве разбавителей, но и получать дополнительное количество светлых нефтепро дуктов, доводя глубину переработки нефти до 90% [1,2,7].

Библиографический список 1. Ахмадова Х.Х. Роль висбрекинга в углублении переработки нефти / Х.Х.Ахмадова, А.М. Сыркин, А.С. Садулаева 2. Курочкин А.К. Глубина переработки нефти свыше 90% - объективная реальность для любого нпз без коксовой А.К. Курочкин // Переработка нефти и газа. – 2011. №3 с. 110- 3. Капустин В.М. Технология переработки нефти. Деструктивные процессы / В. М.

Капустин, А. А. Гуреев — М.: КолосС, 2008. — 334 с.

4. Азарова Г.А. Роль процесса висбрекинга в схеме переработки нефтяных остатков 5. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа / С.А. Ахметов - Из дательство «Гилем ». Уфа, 2002. 672 с.

6. Козин В. Г. Современные технологии производства компонентов моторных топлив / Козин В. Г., Н. Л. Солодова, Н. Ю.Башкирцева, А. И. Абдуллин - Казань. 2009.

328 с.

7. Ахмадова Х.Х. Применение процесса висбрекинга в составе комбинированных схем переработки нефти / Х.Х. Ахмадова, З.А, Абдулмежидова// Нефтегазовое де ло. - 2011. - №2 с. 103-113.

УДК 614.8.001. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРИ ОЦЕНКЕ РИСКА АВАРИЙ НА СОСТАВЛЯЮЩИХ ОБЪЕКТА «СИСТЕМА ТРАНСПОРТА НЕФТИ ДАНИЛОВСКОГО НГКМ»

Корнеева А.А., Белоусов Д.А., Скурковина С.О., Чайка А.А.

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет.

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведено обоснование применяемых физико-математических моделей и методов расчета при оценке риска аварий на составляющих Системы транспорта нефти Даниловского НГКМ.

Представлены результаты расчета количества опасных веществ участвующих в аварии для участков нефтепровода Системы транспорта нефти Даниловского НГКМ.

Табл. 1. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: анализ риска;

риск аварии;

нефтепровод;

аварии на нефтепроводе;

пора жающий фактор;

утечка нефти.

Корнеева Анастасия Андреевна, магистрант группы ОХПм-11- тел.:89149556625, e-mail: korneevanastasiya@mail.ru Белоусов Денис Анатольевич, магистрант группы ОХПм-11- тел.:89501006156, e-mail: dbelouso@yandex.ru Скурковина Светлана Олеговна, магистрант группы ОХПм-11-1, тел. 89500801983 e-mail: s.Skurkovina@himmash.irk.ru Чайка Анна Анатольевна, доцент кафедры ХТ, кандидат химических наук При оценке риска аварий и возможных последствий на составляющих декларируемого объекта, использовались методы расчета, изложенные в нормативных документах [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Использованные методики являются официально рекомендованными Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору МЧС РФ для оценки по следствий чрезвычайных ситуаций.

Анализ риска опасных производственных объектов включает идентификацию опасно стей, оценку риска возможных нежелательных событий и разработку рекомендаций по уменьшению риска.

При проведении идентификации выявляются опасности и сценарии их реализации.

Для идентификации опасностей из рекомендуемых [2] применен количественный метод анализа риска – «анализ дерева событий».

Данный метод позволяет проследить возможные аварийные ситуации, возникающие вследствие реализации отказа оборудования или прерывания процесса, которые выступают в качестве исходных инициирующих событий.

Оценка риска включает:

- определение частот возникновения отказов оборудования, прогноз объемов аварийных проливов (истечений);

- оценку последствий аварийных выбросов;

- определение показателей риска для рассматриваемых опасных производственных объ ектов.

Частоты отказов оборудования определялись с использованием среднестатистических данных по степени аварийности.

Оценка последствий аварийных выбросов для различных сценариев аварий в общем случае включает определение:

- зон действия поражающих факторов;

- возможных воздействий на людей, имущество и окружающую среду.

Оценка показателей риска для проектируемых объектов включает в себя определение:

- ожидаемого экологического ущерба за загрязнение компонентов природной среды;

- ожидаемого ущерба имуществу;

- индивидуального и коллективного рисков для обслуживающего персонала проекти руемых объектов.

Рекомендации по уменьшению риска предусматривают технические и организационные мероприятия обеспечения безопасности. Эти мероприятия включают решения по предупре ждению возникновения аварийной ситуации и решения по уменьшению тяжести последст вий аварий.

При моделировании сценариев возможных аварий сделаны следующие предположения и допущения:

1 Расчеты проведены для режима нормальной эксплуатации декларируемого объекта;

2 Рассматриваются наиболее неблагоприятные условия аварии;

3 В рассматриваемый период происходит расчетная авария одного из участков трубо провода;

4 Утечка нефти из трубопровода происходит в течение времени, необходимого для уст ранения утечки;

5 Время обнаружения аварии обходчиками, ввиду большой протяженности участка нефтепровода, находящегося в зоне ответственности обходчика, принято 3 часа;

6 Время закрытия задвижки на нефтепроводе 300 с;

7 Площадь пролива определяется размером обвалования (приямка) площадок, на ли нейной части нефтепровода площадь пролива определялась исходя из общей массы высво бодившейся жидкости;

8 Испарение жидкой фазы происходит со всей поверхности пролива;

9 Горение жидкой фазы происходит по всей поверхности пролива;

10 Масса жидкой фазы, участвующей в пожаре пролива, исходя из общей массы жидко сти, вытекшей при аварии [4].

Расчет количества нефти при разрыве трубы на полное сечение производился в соот ветствии с формулой:

V= V1 + V2 + V где: V1 - объем нефти, вытекшей в напорном режиме, то есть с момента повреждения до остановки перекачки;

V2 - объем нефти, вытекшей в безнапорном режиме, то есть с момента остановки пере качки до закрытия задвижек;

V3 - объем нефти, вытекшей с момента закрытия задвижек до прекращения утечки (до момента прибытия аварийно-восстановительных бригад или полного опорожнения отсечен ной части трубопровода).

Расчет объема нефти, вытекшей с момента закрытия задвижки до прекращения утечки, производился для наиболее опасных участков трассы нефтепровода с максимальным перепа дом гидростатического давления между верхними и нижними точками.

Пункты контроля давления расположены в местах перехода трубопровода через реки.

Сигнал с датчиков давления передается на наблюдательный пункт обходчика, расположен ный здесь же. При падении давления в трубопроводе обходчик немедленно сообщает об этом по рации диспетчеру насосной. Диспетчер принимает решение об остановке перекачки и со общает об этом диспетчерам других насосных станций. Одновременно дается команда на выезд аварийно-восстановительной бригады и команда обходчику на закрытие отсечных за движек.

При оценке времени прибытия обходчика учитывались:

- удаленность расчетной точки и ближайших задвижек от опорных пунктов обходчиков;

- оснащенность обходчиков моторизированными средствами передвижения;

- положения регламента патрульно-аварийной службы предприятия, согласно которым обходчик выдвигается к месту расположения задвижки сразу после получения команды от диспетчера, не дожидаясь остановки насосов.

Количество паров пролитой жидкости (mп), участвующих в аварии при взрыве, опреде лялось по формуле:

mп W F T, где W – интенсивность испарения, кгс-1м-2, F – площадь испарения, м2, T – продолжительность поступления паров в окружающее пространство.

Время испарения, в соответствии с [4], принято равным 3600 с.

W 106 M п Рн где - коэффициент, принимаемый по [4] в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (при скорости воздушного потока равной нулю (штиль) = 1,0 при любой температуре воздуха);

Рн= 25,5 кПа - давление насыщенных паров нефти;

Мп - молярная масса паров нефти, г/моль.


Результаты расчетов максимального количества опасных веществ, участвующих в ава рии для участков нефтепровода представлено в таблице 1.

Таблица Последствия Основной Количество опасного вещества, т аварии поражающий Участвующего Участвующего в фактор в аварии создании пора жающих факторов 1 2 3 Участок нефтепровода от площадки скв. 20 (ГНС №1) до ПНС № Пролив нефти, загрязне ние территории - 28,97 28, Пожар пролива нефти тепловое 28,97 28, излучение Взрыв паров нефти ударная 2,34 0, волна Участок нефтепровода от площадки скв. 5 (ГНС№2) до ПНС № Пролив нефти, загрязне ние территории - 70,45 70, Пожар пролива нефти тепловое 70,45 70, излучение Взрыв паров нефти ударная 5,29 0, волна Участок нефтепровода от площадки ПНС №1 до ПНС № Пролив нефти, загрязне ние территории - 52,01 52, Пожар пролива нефти тепловое 52,01 52, излучение Взрыв паров нефти ударная волна 3,93 0, Библиографический список 1 ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных хими ческих, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. М.: НПО ОБТ, 2004;

2 РД 03-418-01. Методические указания по проведению анализа риска опасных произ водственных объектов. – М.: ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промыш ленности Госгортехнадзора России», 2002;

3 РД 03-496-02. Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2010;

4 ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие тре бования. Методы контроля.2000;

5 НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности;

6 СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. М., 2009.

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА НА ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВКАХ ОАО «АНГАРСКАЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ»

А.С. Радченко Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведены сравнительные характеристики установок производства водорода по технологи ям фирм «GENERON» и «Хальдор Топсе» на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод) ОАО «Ангарская нефтехимическая компания». Установлено, что в результате введение в действие установок производства водорода на НПЗ «АНХК» увеличится глубина переработки нефти на 5-7%.

Ил. 3. Табл. 1. Библиогр. 3 назв.

Ключевые слова: водород, установка производства водорода, технология фирмы «GENERON», технология фирмы «Хальдор Топсе», стандарт топлива «Евро-3» и «Евро-5».

Радченко Александр Сергеевич, ведущий инженер монтажного отдела ОАО «Ангарскнеф техимпроект», магистрант группы ОХПм-12-1 НИ ИрГТУ, тел.: 89641146746, e-mail: a-RadchenkoAS@yandex.ru Введение. Во всем мире потребности в водороде неуклонно растут, в связи с постоянным углублением процессов переработки нефти, повышением требований к качеству получаемых топлив и смазочных материалов, а также в связи с необходимостью обессеривания энергети ческого топлива. Водород все чаще применяется для гидрирования и гидрокрекинга для по лучения более чистого и качественного топлива, а так же находит широкое применение в химической промышленности и электронике. В связи с увеличением выпуска моторных топ лив с пониженным содержанием серы потребность в водороде увеличивается.

Однако водород практически не встречается в природе в чистой форме, что делает необхо димым производство водорода (его выделение из других водородосодержащих соединений) в промышленных условиях, а это может сопровождаться рядом известных трудностей. В ча стности, выделение водорода из других соединений или газовых потоков требует наличия специализированного оборудования, в частности современных модульных станций, про мышленных установок и т.д.

Методы получения водорода на промышленных установках:

1. Мембранная установка производства водорода по технологии фирмы «GENERON».

Промышленное получение водорода и его дальнейшее использование подразумевает наличие остаточных газовых потоков и потоков побочных продуктовых газов, содержащих значительное количество ценного водорода. Мембранные модули, а также профессиональное оборудование для производства водорода позволяют выделять из таких газовых потоков во дород с минимальными потерями 1 - 10 %, что экономически эффективно. Чистота конечно го продукта, полученного с применением мембранных установок для получения водорода, достигает 90 – 99,9%, что, бесспорно, является очень высоким показателем. Мембранная установка по производству водорода предназначена для извлечения водорода из водородсодержащего газа. Получаемый водород применяется в процессах глубокой очистки и переработке бензиновых, дизельных, масляных фракций, используется для производства изомеризата и нефтехимической продукции. Преимущества мембранной установки по про изводству водорода:

высокая эффективность, установка производства водорода позволяет получить от 90% до 99% из газового потока;

экономичность, мембранная установка для производства водорода более доступна по стоимости в силу особенностей производства и монтажа;

оперативность, подобное оборудование значительно быстрее изготавливается и вво дится в эксплуатацию (модульное исполнение облегчает монтаж и ввод в эксплуатацию);

давление на входе до 13,8 МПа.

Промышленное получение водорода с помощью мембранных модулей условно разделяется на несколько этапов, позволяющих получать высококачественный продукт без дополнитель ных временных затрат.

Для предотвращения образования конденсата внутри половолоконных мембран, посту пающий газ сначала охлаждается для очистки от легких углеводородов. Установка для про изводства водорода по мембранной технологии автоматически проводит многоступенчатую очистку газового потока от посторонних частиц и конденсата, газ предварительно подогре вается до необходимых температур перед входом в мембранные модули. Газообразный во дород проходит через стенки мембран в первую очередь. Этот очищенный поток и является продуктовым водородом. В это время оставшаяся часть газа продолжает свое движение по мембранному волокну на сброс.

Готовый водород применяется:

для получения метанола;

как продувочный газ для водородного крекинга;

в технологии каталитического крекинга (в псевдоожиженном слое катализатора);

для очистки СО;

для регулирование соотношения Н2/СО;

для получения жидкого водорода;

как продувочный Н2 для КЦА;

для сероочистки продувочного газа;

как продувочный газ синтеза аммиака;

для производства аминов.

На нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» в 2011г. была введена в эксплуатацию установка по производству водорода из водородсодер жащих газов «Медал». Строительство этой установки позволило увеличить существующие мощности по производству технического водорода более чем в два раза – до 28 тыс. м3 в час, и вывести установку на новый уровень в технологической цепи производств НПЗ ОАО «АНХК». Установка позволяет максимально извлечь технический водород (не менее 80%) из водородсодержащего газа различной концентрации. Строительство установки проведено в рамках реализации программы модернизации предприятия с целью перехода на выпуск про дукции, соответствующей нормам «Евро-4» и «Евро-5».

2. Установки производства водорода по технологии фирмы «Хальдор Топсе».

Безусловно, промышленные методы получения водорода подразумевают также наличие аль тернативных и в достаточной степени эффективных технологий газоразделения. Так, к при меру, альтернативной технологией получения водорода из насыщенных водородом газовых потоков, является короткоцикловая адсорбция (КЦА). Данная КЦА технология позволяет получать водород сверх высокой чистоты (от 99,9% до 99,999%). Однако подобная установка для получения водорода имеет достаточно высокую стоимость, поэтому, если требования к чистоте конечного продукта не столь высоки, экономичнее будет использовать мембранную технологию.

Современные водородные установки по технологии фирмы «Хальдор Топсе» на основе па ровой конверсии (риформинга) углеводородного сырья – это высокоэффективные установки производительностью более 200 тыс. м3 в час, работающие в широком диапазоне сырья от лгкого природного газа до нафты. Применяя технологию и катализаторы предриформинга, компания «Хальдор Топсе» проектирует водородные установки, работающие на смеси не скольких видов сырья, в которых содержание каждого из видов может изменяться от 100% до 0%.

Компания «Хальдор Топсе» разрабатывает оптимальные экономически эффективные реше ния с учтом специфики конкретной площадки и требований заказчика, имея в своем арсена ле целый ряд технологических концепций:

1) Трубчатый паровой риформинг с излучающими стенами.

Печь риформинга фирмы «Хальдор Топсе» с излучающими стенами обладает высокой гибкостью и эффективностью, позволяет работать при низких соотношениях пар/углерод и непревзойденно высоких тепловых нагрузках (температура стенки до 920 оС). Печи рифор минга с излучающими стенами применяются для установок большой производительности.

2) Конвекционный риформинг фирмы «Хальдор Топсе» (HTCR).

Конвекционный риформинг фирмы «Хальдор Топсе» (HTCR) - это теплообменный па ровой риформинг, в котором тепло сгорания топлива наиболее полно используется непо средственно в процессе парового риформинга и отсутствует выработка пара на экспорт. Ус тановка HTCR очень компактна и поставляется в виде предваритательно собранных моду лей, что значительно снижает время и стоимость монтажа на площадке. В настоящее время в промышленности внедрено более 30 установок HTCR с производительностью до 30 тыс. м3 в час.

3) Теплообменный риформинг фирмы «Хальдор Топсе» (HTER).

Технология HTER применяется совместно с трубчатым риформингом с излучающими стенами и обогрев в самом модуле HTER осуществляется за счт теплообмена с горячим технологическим газом выходящим из трубчатой печи. Технология HTER применяется как для строительства новых, так и для реконструкции действующих установок (с увеличением производительности до 30%). Установки HTER отличаются низким потреблением сырья и топлива и небольшим экспортом пара.


4) Риформинг фирмы «Хальдор Топсе» с байонетными трубами.

Технология риформинга фирмы «Хальдор Топсе» с байонетными трубами сочетает в себе принцип конвекционной передачи тепла, используемый в технологии HTCR, и принцип радиантной передачи тепла, используемый в печи риформинга с излучающими стенами. Это обеспечивает сочетание высокой энергетической эффективности и низкого количества пара на экспорт и приводит к уникально низким выбросам СО с установки.

Конвекционный риформинг фирмы «Хальдор Топсе» (HTCR).

Конструкция печи риформинга HTCR представлена на рисунке 1,а принцип работы показан на рисунке 2. Печь парового риформинга HTCR состоит из вертикальной футерованной камеры, в которой расположен пучок труб с конструкцией «труба в трубе». Каждая труба помещена внутрь чехла, по которому направляется дымовой газ, при этом тепловой поток регулируется специальным устройством, разработанным компанией «Хальдор Топсе». Под вертикальным отделением расположена горизонтальная камера сжигания с одной горелкой.

В качестве сырья установки HTCR может использоваться природный газ, ШФЛУ, нафта или отходящий газ нефтепереработки. Ниже приведены основные стадии процесса:

сероочистка сырья;

предриформинг в адиабатическом реакторе;

конвекционный риформинг в печи HTCR;

конверсия CO;

очистка в блоке короткоцикловой адсорбции (КЦА);

Принципиальная технологическая схема HTCR показана на рисунке 3.

Главная особенность печи риформинга HTCR заключается в том, что до 80% тепла, по лучаемого при сжигании топлива в горелке, используется на технологический процесс. Для сравнения, в традиционной печи трубчатого риформинга с теплопередачей излучением эта величина составляет около 50%. Основным топливом горелки является отходящий газ блока КЦА, процесс можно вести таким образом, чтобы установка работала без экспорта пара на сторону.

Водородная установка HTCR спроектирована для эксплуатации в автоматическом ре жиме с производительностью в диапазоне от 30 до 100% от проектной и характеризуется очень быстрым откликом на изменение нагрузки. Пуск, эксплуатация и останов установки осуществляются программируемым логическим устройством. Опыт промышленной эксплуа тации продемонстрировал простоту управления технологическим процессом, и минимальные требования в отношении контроля над е работой и обслуживания.

На НПЗ ОАО «АНХК» в 2013 г. запланировано начало строительства установки по производству водорода по технологии фирмы «Хальдор Топсе». На данный момент проект ная документация прошла ГлавГосэкспертизу и на основании е выполняется рабочая стадия проектирования. Состав установки производства водорода на НПЗ ОАО «АНХК»:

трубчатой печи риформинга, фирма изготовитель «HEURTEY PETROCHEM» по технологии фирмы «Хальдор Топсе»;

холодильной камеры, фирма изготовитель «LINDE»;

блока КЦА, фирма изготовитель UOP;

установки водоподготовки, ЗАО «НПП «Биотехпрогресс».

Проектная мощность, качественные характеристики продуктов установки производства водорода и направления их использования приведены в таблице 1.

Таблица Наименование Проектная Показатели качества Направление продукта мощность, использования Наименование Значение тыс. т/год Установка производства водорода 1.Продуктовый 70 Содержание компонентов: Гидроочистка водород (в пересчете - Н2, % об. прямогонных на 100% Н2) - СО + СО2, ррт об. не менее 99,9 дизельных и - СО, ррт об. 20 вторичных - N2 + CH4, % об. 10 газойлевых фракций - точка росы но воде, °С 0,1 и другие минус 24 гидрогенизанионные про (макс.) цессы технологических установок ОАО «АНХК»

2. Продуктовый 100 Содержание компонентов: На производство синтез-газ (в пересчете - СО, % об. бутиловых на 100% - Н2, % об. 55 спиртов и СО) - СН4, % об. 44,6 производство - N2, % об. 0,25 метанола на - О2, % об. 0,1...2,0 химическом заводе - СО2, % об. 0,015 ОАО «АНХК»

- C2-C5, % Об. не более 3, отсутствие -Н2S, мг/нм не более 1, -NН3, мг/нм не более 10, Наименование Проектная Показатели качества Направление продукта мощность, использования Наименование Значение тыс. т/год 3. Продуктовый 52,8 Содержание компонентов: Для использования углекислый газ (в пересчете - СО2, % мол. (на сухой газ) в сварочном на 100% СО2) - СО, % мол. (на сухой газ) 99,8 производстве, - Н2, % мол. (на сухой газ) получения - Н2О, % мол. 0,02 углекислоты и др.

нужд ОАО «АНХК»

0, Насыщенный 4.Пар среднего 173,132 Давление, МПа (изб.) Мин. 1,34 Для технологических давления Норм. 1,47 нужд ОАО «АНХК»

Макс. 1, Температура, °С Мин. Норм. Макс. Блок водоподготовки 1.Деминерализо 321,6 Показатели качества: 6,5 - 7,0 Для обеспечения ванная вода рН при 25°С котла-утилизатора Электропроводность при 25°С, установки производства мкСм/см 0,2 водорода, установки Железо, общее (Fe), ppm вес. производства серы Медь, общая (Си), ppm вес. 0, Кремниевая кислота, ppm вес.

Натрий (Na), ppm вес. 0, Хлор (Cl-), ppm вес.

Сера (как SО4-2), ppm вес. 0, Потребление KMnO4 ppm вес. 0, Содержание масел/ жиров, ppm 0, вес.

0, Диапазон устойчивой работы установки составляет 60 - 110% от проектной производи тельности при работе на смешанном сырье.

Сырьем для установки производства водорода является смесь: нефтезаводского газа (80%) и нафты, представляющей собой прямогонную бензиновую фракцию 70-90 °С (20 %);

деминерализованная вода.

Заключения. В результате введение в действие установки производства водорода на НПЗ «АНХК» увеличится глубина переработки нефти на 5-7%. Доля выхода светлых нефте продуктов вырастет на 7-9%. В ближайшие годы НПЗ «АНХК» полностью перейдет на вы пуск нефтепродуктов в соответствии со стандартом Евро-3 и Евро-5. Строительство установ ки производства водорода решаются совместно с вновь проектируемыми объектами, входя щими в программу «Евро 3-5» – установкой гидроочистки дизельных топлив, установкой ал килирования, установкой по производству метилтретбутилового эфира (МТБЭ), установкой производства серы и установкой очистки сточных вод.

Библиографический список 1. Базовый проект фирмы «GENERON» по проектированию мембранная установка производства водорода «Медал».

2. Базовый проект фирмы «Хальдор Топсе» по проектированию установки производст ва водорода трубчатого парового риформинга.

3. Выдержки из проектной документации ОАО «Ангарскнефтехимпроект» по проекти рованию установки производства водорода для НПЗ ОАО «АНХК».

УДК 629. НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЦИСТЕРН Т.А. Лисовская1, С.В. Ленский Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Описаны новые технологии, используемые при подготовке нефтеналивных железнодорож ных вагонов-цистерн перед ремонтными работами и сменой перевозимого нефтепродукта, которые позволяют сделать процесс очистки прогрессивным, экономичным, экологически безопасным, повысить скорость и качество очистки.

Ключевые слова: нефтеналивные вагоны-цистерны, промывочно-рециркуляционные техно логии, самоочищающиеся техническое моющее средство, комплекс технологического обору дования Лисовская Татьяна Алексеевна, магистрант гр. ОХПм-11-1, тел.: 89086475394, е-mail: t.lisovskaya@himmash.irk.ru Ленский Станислав Владимирович, магистрант гр. ОХПм-11-1, тел.: 89086461026, е-mail: stanislav.pgs@gmail.com Иркутская область это регион, в котором одной из ведущих отраслей является добыча природных энергоносителей, их переработка, транспортировка полученных нефтепродуктов.

Цистерны являются одним из основных видов подвижного состава, используемых для транс портировки нефтепродуктов, и их правильная эксплуатация повышает рентабельность пере возок. В соответствии с правилами перевозки грузов в цистернах, вес этих грузов определя ется замером объема налитого груза. После слива нефтепродуктов в цистерне неизбежно ос тается часть продукции – остатки, которые скапливаются на дне цистерны. Объем остатков зависит от вязкости груза и температуры окружающей среды. Последующие перевозки, без промывки цистерн, приводят к увеличению уровня остатков, их уплотнению и общему за грязнению стенок цистерны. Например, в составе из 60 цистерн остатки составляют 14,1 – м3, таким образом, на два состава появляется неиспользуемая цистерна. Отправитель недо ливает цистерны, а оплата производится за полный объем. Каждый пробег без промывки увеличивает затраты. В Иркутской области подготовка железнодорожных цистерн для пере возки различных нефтепродуктов пользуется спросом, что обуславливается наличием нефте перерабатывающего завода, поэтому процесс очистки и промывки котлов железнодорожных нефтеналивных вагонов-цистерн здесь актуален.

Операция обработки котлов нефтеналивных вагонов цистерн производится на боль ших промывочно-пропарочных станциях, которые подготавливают вагоны цистерны перед ремонтными работами и сменой перевозимого нефтепродукта. Применяемые в настоящее время традиционные технологические процессы очистки поверхностей котлов железнодо рожных цистерн экологически вредны, длительны по времени, неэффективны, дорогостоящи и опасны для здоровья людей.

В связи с этим крайне актуальной стала замена традиционно применяемых сегодня промывочно-пропарочных технологий на более прогрессивные, экономичные, экологические безопасные, повышающие скорость и качество очистки поверхностей. Решение этих задач возможно через внедрение разработанных группой компаний "Чистые технологии" закрытых (замкнутых) промывочно-рециркуляционных (ПРТ) технологий, позволяющих значительно повысить эффективность и безопасность работы при существенном снижении загрязнения окружающей среды и энерговодопотребления, позволяет экономить на тарифе, увеличивать ресурс цистерн и сделать перевозки более рентабельными.

На рынке технологий многие компании предлагают без особых дополнительных затрат пе рейти на экологически чистые, ресурсосберегающие технологии обработки, зачистки, от мывки, обезжиривания, предотвращения образования и удаления асфальтосмолопарафино вых отложений с внутренних поверхностей труб нефтегазовых коммуникаций, подземного, насосно-компрессорного и другого оборудования на нефтегазодобывающих промыслах.

Базой для этого является переход от традиционно применяемых технических моющих средств на самоочищающееся техническое моющее средство нового поколения (ТМС) "О-БИС". Средства моющие серии "О-БИС" (отмыватели безотходные ингибирующие само очищающиеся) предназначены для отмывки (очистки, обезжиривания) твердых поверхно стей от загрязнений.

В данных моющих средствах достигнуто объединение отмывающих, ингибирующих и деэмульгирующих свойств, что определяет их принципиально другую, чем у традиционных моющих средств, суть.

Ингибирующая способность водного раствора «О-БИС» проявляется в образовании защитной «пленки» на обработанной поверхности, что с успехом используется для антикор розийной защиты изделий между технологическими операциями. Наличие такой защиты ус коряет повторные отмывки и улучшает их качество. При необходимости эта «пленка» легко смывается водой.

Деэмульгирующая способность моющих растворов является основой для ведения от мывки в замкнутом, бессточном режиме, так как загрязненный рабочий раствор разделяется после отмывки на твердые взвешенные частицы, отмытый углеводород и моющий раствор, который, в свою очередь, может быть использован многократно.

Спектр применения ТМС "О-БИС" разнообразный:

предотвращение образования и удаление асфальтосмолопарафиновых отложений с внутренних поверхностей труб нефтегазовых коммуникаций, подземного, насосно компрессорного и другого оборудования на нефтегазодобывающих промыслах;

отмыв резервуаров и емкостей различного объема и назначения, в том числе железно дорожных и автоцистерн и т.п.;

деэмульгирование нефти в нефтедобыче и нефтепереработке, создание гидрофильно го слоя на углублениях в земле, непроницаемых для нефтепродуктов поверхностей, предназначенных для временных хранилищ нефти и нефтепродуктов;

рекультивация, переработка нефтеотходов и отмывка грунтов;

зачистка нефтеналивных судов;

очистка водных поверхностей загрязненных нефтепродуктами с выделением жидких углеводородов с низким содержанием вод -1,5 %;

переработка нефтешламов, донных резервуарных отложений и т.д.;

отмыв деталей узлов, механизмов перед ремонтом в различных областях производст ва;

отмыв оборудования при монтаже-демонтаже;

отмыв оборудования, деталей от масел, смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей перед сборкой;

обезжиривание корпусных изделий;

перед сваркой или покраской, в том числе в галь ванических производствах и т.д.;

При этом имеется ряд преимуществ:

в несколько раз уменьшаются теплоэнергопотребление, водопотребление, время об работки поверхности;

возвращается по назначению отмытый нефтепродукт с обводненностью до 1,5 %;

исключается необходимость в строительстве новых и реконструкции действующих очистных сооружений;

продлевается срок службы оборудования;

значительно уменьшаются затраты на охрану труда, промсанитарию, экологию.

Рисунок 1. Комплекс технологического оборудования подготовки котлов железнодо рожных нефтеналивных вагонов-цистерн под налив или в ремонт Для максимальной очистки котлов цистерн от нефтеостатков предлагается множество схем. На рисунке 1 приведен современный комплекс технологического оборудования подго товки котлов железнодорожных нефтеналивных вагонов-цистерн под налив или в ремонт.

Он предусматривает подготовку вагонов в три этапа: 1 – отмывка цистерн с помощью рас твора «О-БИС»;

2 – споласкивание водой;

3 – дегазация, сушка и охлаждение. Все три этапа проходят с использованием специального оборудования. Перед началом процесса на горло вину цистерны с помощью подъемника устанавливается универсальная технологическая крышка, которая предназначена для подачи моющего и споласкивающего растворов, а также соответствующим образом подготовленного воздуха. Кроме того, крышка технологическая снабжена моечной машинкой, способной менять свое пространственное положение, что обеспечивает попадание растворов в самые труднодоступные места котла цистерны. Для от вода загрязненных моющих растворов или воды из котлов железнодорожных вагонов цистерн после операций отмывки или споласкивания используется устройство нижнего сли ва с системой разогрева клапана сливного прибора, что актуально при отрицательных темпе ратурах окружающей среды. Сливной нефтеостаток (СНО) с помощью этого устройства по ступает в лоток или поддон технологический, тем самым исключая розлив, обеспечивается экологичность и безопасность процесса. Далее СНО поступает в модуль откачки, откуда на правляется на фильтрацию, отделенный от шламов нефтепродукт подвергается гомогениза ции, вода от нефтепродукта поступает в модуль промывочный, таким образом обеспечивает ся замкнутый цикл, а шламы и примеси утилизируются.

Промывочно-рециркуляционная станция (ПРС) - это высокотехнологичное предпри ятие на железной дороге, использующее современные ресурсосберегающие, экологически чистые технологии и автоматизированное оборудование. Использование в технических ре шениях ПРС передовых технологий значительно облегчает условия труда обслуживающего персонала и сокращает негативное воздействие на окружающую среду в сравнении с суще ствующими промывочно-пропарочными станциями. Технологическое оборудование ПРС позволяет использовать оборотное водоснабжение при высокотемпературной промывке кот лов вагонов-цистерн с применением моющих средств нового поколения.

Все эти технологии позволяют получить экономический эффект, а также значи тельно повышают имидж предприятия, внедряющего у себя новейшие экологически чистые ресурсосберегающие технологии.

Библиографический список Каталог продукции группы компании «Чистые технологии», С.Петербург, 2012 – 78 с.

1.

Ложечкин А.В., Новые экологически чистые технологии, - Казахстан: Нефть и Газ. – 2.

2006. - №2 – 19 с.

ВНТП 88 «Ведомственные нормы технологического проектирования промывочно 3.

пропарочных станции»// МПС СССР, 1988.

УДК 539.4: ОПИСАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ НЕОБХОДИМУЮ ПРОЧНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ, ПРОСТРАНСТВЕННУЮ НЕИЗМЕНЯЕМОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ПЕРЕДВИЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ С НАВЕСОМ ОБЪЕКТА «СИСТЕМА ТРАНСПОРТА НЕФТИ ДАНИЛОВСКОГО НГКМ»

С.О. Скурковина1, А.А. Корнеева Национальный исследовательский Иркутский государственный технический универси тет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Описание технических решений, обеспечивающих необходимую прочность, устой чивость, пространственную неизменяемость зданий и сооружений на примере передвижной насосной установки с навесом (ПНУ) объекта «Система транспорта нефти Даниловского НГКМ».

Библиогр. 2 назв.

Ключевые слова: поперечная рама, сборные железобетонные плиты, жесткость, связи каркаса.

Скурковина Светлана Олеговна, магистрант группы ОХПм-11-1, тел. 89500801983, e-mail: s.Skurkovina@himmash.irk.ru Корнеева Анастасия Андреевна, магистрант группы ОХПм-11- тел.:89149556625, e-mail: korneevanastasiya@mail.ru Размеры и высота сооружения приняты исходя из габаритов ПНУ и технологиче ских требований.

Навес над ПНУ служит для защиты оборудования от атмосферных осадков.

Конструкция навеса рамно-связевая состоит из поперечных рам, расположенных с шагом 4,35 м. и вертикальных связей.

При расчете элементов каркаса учитывался:

- коэффициент по надежности = 1,3;

- коэффициент по ответственности = 1,0.

При расчете стойки и балки рам, рассчитывались как один конструктивный элемент.

Основанием сооружения является площадка из сборных железобетонных плит, размером 30,0 х 6,0 м. Размеры навеса по осям – 26,1 х 4,35 м. Высота навеса в самой верхней точке – 3,7 м.

При расчете принята следующая конструктивная схема: шарнирное закрепление в уровне фундамента, жесткое защемление в уровне верха балок кровли.

Прогоны кровли рассчитаны на однопролетные двухконсольные. Прогоны рассчи таны на действие снеговой нагрузки и собственного веса.

Жесткость элементов навеса в поперечном направлении обеспечивается рамными узлами, в продольном направлении наличием вертикальных связей между стойками.

Жесткость покрытия обеспечивается наличием кровельного стального оцинкованно го профилированного листа, опирающегося на прогоны.

Расчетная нагрузка от постоянной и кратковременной нагрузок N = 18,0 кН. Расчет ная длина стойки рамы lef = 6,8 м (коэффициент расчетной длинны стоек = 2,0).

Напряжение от расчетной нагрузки = 7,4 МПа, что не превышает Ryс = 346, МПа, следовательно устойчивость стойки обеспечена.

Балка кровли – однопролетная с консолями пролетом l = 4,35 м, вылет консоли l = 0,65 м.

Максимальный расчетный изгибающий момент Mmax = 17,7 кН·м, максимальная по перечная сила в сечении Qmax= 18,6 кН.

Максимальный прогиб балки fmax = 0,014 м не превышает предельного прогиба по СП 20.13330.2011 (для балки покрытия пролетом 4,35 м [f] = 0,026 м).

Максимальный прогиб прогона fmax= 0,0063 м не превышает предельного прогиба по СП 20.13330.2011 (для балки пролетом 4,35 м [f] = 0,026 м).

Предельная гибкость связей [] = 300 для растянутых элементов;

[] =150 для сжа тых. Гибкость связей равна = 255.

Ограждающие конструкции – стальной оцинкованный профилированный лист.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.