Kitengo cha kupikia kilichochelewa: mradi, kanuni ya uendeshaji, hesabu ya nishati na malighafi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Vipimo vya kupikia vilivyochelewa ndio suluhisho la maunzi la kawaida kwa usafishaji wa mafuta mazito. Kifaa chao kinajumuisha moduli 2 kuu - reactor, ambapo malighafi huwashwa na kupikwa, na usindikaji wa mitambo. Ubunifu wa mimea unafanywa kwa hatua na inajumuisha kuhesabu na kuchagua vifaa vya mchakato, uamuzi wa viashiria vya kiufundi na kiuchumi.

Lengwa

Mchakato wa kiteknolojia wa kupikia ni mojawapo ya njia za kusafisha mafuta. Kusudi lake kuu ni kupata coke kubwa ya mafuta ya petroli. Kuna njia 3 za kupikia zinazotumika katika tasnia:

1. Mara kwa mara, yenye mchemraba. Malighafi hupakiwa kwenye kifaa cha usawa, moto na kikasha cha moto chini yake, kisha hupigwa kwa masaa 2-3. Baada ya hayo, tanuru imepozwa na bidhaa iliyokamilishwa imepakuliwa. Njia hii ndiyo rahisi na isiyo na tija zaidi.
2. Inayoendelea. Mbinu hii bado iko katika hatua ya maendeleo ya viwanda.
3. Nusu-endelevu, imepokelewa kwa sasailiyoenea zaidi.

Vipimo vya kupikia vilivyochelewa sana ni aina ya hivi punde zaidi ya vifaa vya kuchakata. Ndani yao, malighafi huwashwa katika tanuri, na kisha kuhamishiwa kwenye vyumba vya mmenyuko visivyo na joto, ambavyo vina safu ya insulation ya mafuta ili kudumisha joto linalohitajika. Nambari na ukubwa wa vinu vya mitambo, nguvu ya vinu huathiri utendakazi wa mtambo mzima.

Operesheni ya DCU ya kwanza nchini Urusi ilianzishwa mnamo 1965 huko Ufaneftekhim. Koka iliyocheleweshwa ya kiwanda bado inafanya kazi hadi leo. Baada ya kujengwa upya mnamo 2007, tija yake ni takriban tani 700-750,000 kwa mwaka kulingana na wingi wa malighafi iliyochakatwa.

Bidhaa za mwisho

Vitu vifuatavyo hupatikana kwa uchunguzi wa ultrasonic, isipokuwa kwa coke:

• gesi za kupikia (hutumika kama mafuta ya kuchakata au kuchakatwa ili kupata sehemu ya propane-butane);
• petroli;
• miyeyusho ya coke (mafuta, malisho ya kupasuka).

Kwenye mashine za kupima ultrasonic za nyumbani, mavuno ya coke ni 20-30% kwa uzani. Kiashiria hiki kinategemea hasa ubora wa malighafi. Sekta ya metallurgiska hupata hitaji kubwa zaidi la bidhaa hii (uzalishaji wa anodi na elektroni, alumini, abrasives, carbides, vifaa vya kaboni-graphite, ferroalloys). Mbali na Ufa DCU ya kwanza, vitengo vingine vya coker vilivyochelewa pia vimejengwa nchini Urusi: katika Kiwanda cha Kusafisha cha Omsk, Kiwanda cha Kusafisha cha Novokuibyshevsk, LLC LUKOIL-Volgogradneftepererabotka, LUKOIL-Permnefteorgsintez, LUKOIL-Permnefteorgsintez, katika Kampuni ya Angarsk Petrochemical, NOVOIL OJSC (Ufa), TANECO PJSC (Nizhnekamsk).

Malighafi

Nyenzo za chakula kwa kupikia zimegawanywa katika vikundi 2: bidhaa za usindikaji wa msingi na wa pili. Dutu zifuatazo hutumika kama malighafi katika vizio vya kupikia vilivyochelewa:

• mafuta ya mafuta;
• nusu lami;
• tar;
• lami ya makaa ya mawe;
• lami na bidhaa nyingine za mafuta ya viwandani;
• mabaki ya makaa ya mawe ya kioevu;
• pyrolysis nzito na shale tar;
• mabaki ya nyufa za joto;
• lami ya petroli na mafuta mazito.

Mabaki ya mafuta yenye harufu nzuri ndiyo malisho ya kawaida zaidi kwa sasa.

Ushawishi kwenye vigezo vya kiteknolojia

Vigezo vifuatavyo vya mmea wa kuoka hutegemea sifa za malisho:

• ufaafu wa chemba ya majibu;
• ubora wa bidhaa umepokelewa;
• pokeo;
• masharti ya mchakato.

Vigezo muhimu zaidi vya malighafi ni:

• Kupikia, kutegemeana na maudhui ya dutu zenye utomvu wa lami. Thamani ya kuoka inapaswa kuwa katika anuwai ya 10-20%. Kwa thamani ndogo, mavuno ya coke hupungua, na kwa moja kubwa, amana hujilimbikiza ndani ya coils katika tanuu. Uwezo wa kuoka hubainishwa na wingi wa mabaki thabiti kwenye chombo cha kuwekea mafuta baada ya kupasha joto sampuli ya bidhaa ya mafuta ndani yake.
• Msongamano.
• Muundo wa kemikali. Kutokauchafu unaodhuru ambao una athari kubwa juu ya ubora wa coke emit sulfuri (haipaswi kuwa zaidi ya 1.5% kwa uzani). Kulingana na madhumuni ya coke katika mchakato wa kiteknolojia, ni vyema kutumia aina tofauti za malighafi. Kwa hivyo, ili kupata muundo wa nyuzi za bidhaa ya mwisho, nyenzo zilizo na msingi wa parafini hutumiwa.

Mavuno ya Coke ni sawia na msongamano wa malisho na maudhui ya lami.

Hatua za kupikia

Mchakato wa kiteknolojia katika vitengo vya kupikia vilivyochelewa ni ndefu na endelevu, kutoka kwa usambazaji wa malighafi hadi upakuaji wa bidhaa iliyokamilishwa. Kwa kawaida, imegawanywa katika hatua 3:

1. Miitikio ya mtengano, uundaji wa visehemu vya distillate, viambatanisho, ufupishaji.
2. Kupungua kwa kiasi kikubwa kwa maudhui ya hidrokaboni isokefu katika gesi, ongezeko la uzito wa molekuli ya vijenzi vya masalia, miitikio ya mzunguko.
3. Kuongezeka kwa maudhui ya asph altenes kwenye mabaki hadi 26%, kupunguza kiasi cha resini na mafuta. Badilisha mabaki ya kioevu kuwa koka gumu.

Ainisho

Kuna aina 2 kuu za vitengo vya kupikia vilivyochelewa kulingana na mpangilio wao: block-moja na block-mbili.

Kati ya mimea yenye vitalu viwili, kuna aina 4, ambazo zina sifa ya muundo na vipengele vya kiteknolojia vifuatavyo:

1. Kipenyo cha ndani cha vyumba vya kupikia - mita 4.6 Vyumba vya kupasha joto vya hema, vyumba vinne vinavyofanya kazi kwa jozi. Mafuta ya taa na gesi yanayopatikana wakati wa kuoka hutumika kupasha joto.
2. Cokechemba Ø 5.5 m Feedstock - mafuta ya mafuta yanayoendeshwa moja kwa moja kwa kuanzishwa kwa hidrokaboni yenye harufu nzuri, ambayo huongeza mavuno ya bidhaa bora.
3. Viyeyusho vilivyotengenezwa kwa chuma cha aloi Ø 5.5 m, urefu wa 27.6 m, tanuru za tubulari zilizo na tochi ya kuwekewa volumetric, vali za juu za sehemu-vuka iliyoongezeka, vipimo vya kiwango cha mionzi vinavyoruhusu kusajili eneo la mgawanyo wa awamu ya povu ya coke.. Ubunifu wa hivi karibuni husaidia kutumia vyema kiasi muhimu cha kinu. Ugavi wa viboreshaji vyenye viungio vya sabuni ili kupunguza kushikana kwa mikunjo, mafuta ya gesi yaliyopozwa kwenye mirija ya kichwa.
4. Vyumba vya athari Ø 7 m, urefu wa 29.3 m. Ingizo la axial la malighafi kwenye viyeyusho, mfumo wa majimaji wa kutoa koka yenye rimoti, korongo za umeme, maghala yenye hifadhi ya aina ya sakafu.

Vifaa Vilivyotumika

Vifaa, ambavyo vina usakinishaji wa aina hii, vimegawanywa katika vikundi vifuatavyo kulingana na madhumuni:

1. Kiteknolojia, inayohusika moja kwa moja katika mchakato wa kuoka (tanuu, vifaa vya safu wima, vibadilisha joto, vyumba vya kiyeyusho, cubes, jokofu, pampu, mabomba, ala, bomba na vali zingine za kuzimwa na kuwasha).
2. Maji machafu - ukusanyaji na matibabu ya maji kwa ajili ya kurudi kwenye mzunguko wa kazi (operesheni za kupoeza na uchimbaji wa koka).
3. Kifaa cha kupakua coke kutoka kwenye chemba (cubes). Katika mitambo ya kisasa ya mitambo, inaweza kuwa ya aina ya mitambo na hydraulic (slings, winchi, masega, cutters, fimbo, minara, mikono ya mpira).
4. Vifaa vya kusafirisha na kusindika bidhaa iliyokamilishwa (kupokea chute na njia panda, korongo, vidhibiti, vilisha, viponda, ghala).
5. Mashine na vifaa vya utayarishaji wa kazi.

Wakati wa kuunda mimea ya kupikia iliyochelewa, ni muhimu kuzingatia kwa makini muundo wa vyumba vya majibu na tanuru, kwa kuwa muda wa mzunguko wa kazi hutegemea uaminifu wa uendeshaji wao.

Vigezo vya mchakato

Vigezo kuu vya teknolojia ya kupikia ni:

• Uwiano wa kuzungusha tena, unafafanuliwa kama uwiano wa jumla ya mzigo wa koili za athari za tanuru na mzigo wa mmea mzima kulingana na malighafi. Kwa kuongezeka kwa thamani yake, mavuno ya coke ya hali ya juu, gesi na petroli huongezeka, lakini kiasi cha mafuta mazito ya gesi hupungua.
• Shinikizo kwenye chemba ya majibu. Kupungua kwake husababisha kuongezeka kwa mavuno ya mafuta ya gesi, kupungua kwa mavuno ya coke na gesi, na kuongezeka kwa povu.
• Taratibu halijoto. Kubwa ni, juu ya ubora wa coke kwa suala la kiasi cha dutu tete, nguvu zake na wiani. Thamani ya juu ni mdogo na hatari ya coking ya tanuru na mabomba, kupunguza uimara wa coils. Kila aina ya malighafi ina halijoto yake bora.

Ujenzi wa vitengo vya kupikia vilivyochelewa unahusishwa na gharama kubwa za mtaji. Kwa hivyo, mara nyingi ujenzi wa muundo tayari wa vifaa unafanywa. Hii inafanikiwa kwa kupunguza mzungukokupika, kutambulisha vyumba vipya vya athari au kupunguza uwiano wa mzunguko tena.

Kanuni ya uendeshaji

Vipimo vya kupikia vilivyochelewa vinajumuisha kikundi kimoja au zaidi cha vyumba vilivyooanishwa, ambamo chumba kimoja hufanya kazi katika hatua ya utengenezaji wa koka, na kingine wakati wa kupakua au katika hali ya kati. Mchakato wa mtengano wa nyenzo za chanzo huanza kwenye tanuru ya bomba, ambapo huwashwa hadi 470-510 ° C. Baada ya hayo, malighafi huingia kwenye vyumba ambavyo havijachomwa moto, ambapo hupikwa sana kutokana na joto lililokuja pamoja nayo.

Hidrokaboni za gesi na kioevu hutolewa kwa utengano wa sehemu katika safu wima ya kunereka. Coke huingia katika idara ya usindikaji wa mitambo, ambapo hupakuliwa, kupangwa na kusafirishwa. Kisima huchimbwa kwenye safu ya bidhaa iliyokamilishwa, na mkataji wa majimaji huwekwa ndani yake. Nozzles zake hufanya kazi chini ya shinikizo hadi MPa 20. Vipande vya coke vilivyotenganishwa huanguka kwenye jukwaa la mifereji ya maji ambapo maji hutolewa. Kisha bidhaa hukatwa vipande vidogo na kugawanywa katika sehemu ndogo. Kisha, koka huhamishiwa kwenye ghala.

Mchoro wa kanuni wa upimaji wa angavu umeonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini.

vyumba vya Coke

Vyumba ni kiyeyushaji, ambacho ndicho msingi wa usakinishaji mzima. Mzunguko wa uendeshaji wa chumba kwa kawaida ni saa 48, hata hivyo, katika miaka ya hivi karibuni, vifaa vya ultrasonic vinavyofanya kazi katika hali ya saa 18 na 36 vimeundwa.

Mzunguko mmoja wa utendakazi wa kinu unajumuisha shughuli zifuatazo:

• upakiaji wa malighafi, mchakato wa kupikia (siku 1);
• punguzo (saa 1/2);
• matibabu ya maji kutokana na jotoridi (saa 2.5);
• kupoeza kwa maji kwa bidhaa, uondoaji wa maji (saa 4);
• pakua bidhaa (saa 5);
• mashimo ya kuziba, kupima shinikizo kwa kutumia mvuke moto (saa 2);
• kupasha joto kwa mivuke ya mafuta, kubadilika hadi mzunguko wa kufanya kazi (saa 3).

Design

Mradi wa kitengo cha kupikia uliocheleweshwa unaandaliwa kwa mpangilio ufuatao:

• uamuzi wa tija inayohitajika, t/mwaka;
• uchambuzi wa msingi wa rasilimali;
• kuchora usawa wa nyenzo za kinadharia za mchakato wa kupikia kwa aina mbalimbali za malighafi;
• uamuzi wa mtiririko wa nyenzo kuu;
• maendeleo ya dhana ya usakinishaji;
• uhalali wa saizi na idadi ya vinusi;
• kuamua muda wa kujaza chumba kimoja na coke na hesabu yake ya majimaji, kuchora ratiba ya uendeshaji wa kinu;
• mahesabu ya mzigo wa halijoto kwenye chemba;
• hesabu ya vyumba vya kupitisha na mionzi;
• maendeleo ya mpangilio wa laini ya uzalishaji;
• mahesabu ya kiteknolojia ya vifaa vingine vikuu (safu ya kunereka, tanuu, jokofu, n.k.);
• maendeleo ya mfumo wa ufuatiliaji na udhibiti, chaguo la zana za otomatiki;
• maelezo ya mipango ya ulinzi wa dharura;
• maendeleo ya vipengele vya mazingira na hatua za usalama;
• uamuzi wa viashirio vya kiuchumi (gharama za mtaji, idadi ya wafanyakazi wa huduma, malipo,gharama za uzalishaji wa malighafi na nyenzo saidizi, athari za kiuchumi za kila mwaka, gharama ya bidhaa).

Hesabu ya uwezo wa kitengo cha kupikia kilichochelewa kwa mwaka hufanywa kulingana na fomula:

N=P x t, ambapo P ni uwezo wa mmea, t/siku;

t ni idadi ya siku za kazi katika mwaka.

Utoaji wa bidhaa katika hali halisi kulingana na msingi na chaguo za muundo hubainishwa kulingana na salio la nyenzo za usakinishaji.