Материал: Проект электрообессоливающей установки (ЭЛОУ)

ВВЕДЕНИЕ

Нефть и газ - это основные источники энергии в современном мире. На топливах, полученных из них, работают двигатели сухопутного, воздушного и водного транспорта, тепловые электростанции. Нефть и газ перерабатывают в химическое сырье для производства пластических масс, синтетических каучуков, искусственных волокон.

Важнейшей задачей нефтехимической промышленности является повышение селективности процессов за счет применения более эффективных катализаторов, что позволяет снизить расход сырья на одну тонну целевой продукции.

Нефтепереработка и нефтехимия потребляет большое количество тепла. Утилизация энергии, создание энерготехнологических процессов должны быть характерными особенностями отрасли - это нужно сочетать с разработкой безотходной и малоотходной технологии, с ликвидацией сточных вод и выбрасываемых в атмосферу отходящих газов, что существенно улучшит экологическую обстановку в районах развитой нефтехимии.

В нефтеперерабатывающей промышленности предполагается высококвалифицированная переработка нефти и максимальное углубление ее переработки, вовлечение в переработку мазута и тяжелых нефтяных остатков, рациональное использование газового конденсата, попутного и природного газа.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение, краткая характеристика проектируемого процесса, обоснование выбора проектируемого процесса

Установка ЭЛОУ предназначена для обессоливания нефти, поступающей с промыслов на данное производство.

Глубокое обессоливание нефти обеспечивает снижение коррозии и уменьшение отложений в аппаратуре, увеличение межремонтных пробегов установки, улучшение качества сырья для каталитических процессов, а так же товарных продуктов - топлив, битума, электродного кокса.

Сейчас подготовка нефти к переработке проводится в два этапа: на промысле и непосредственно на нефтеперерабатывающем предприятии.

На НПЗ идет второй этап обезвоживания и обессоливания нефти, при котором содержание воды снижается до 0,05 - 0,1%, а солей до 3 - 5 мг/л и ниже.

Основные причины удаления воды:

• 1 она является балластом, то есть снижает производительность установок;
• 2 испаряясь в аппаратах ведет к резкому повышению давления;
• 3 ведет к увеличению расхода тепла, электроэнергии, хладагентов.

Основные причины удаления солей:

• 1 ухудшает свойства остаточных нефтепродуктов;
• 2 способствует образованию накипи, то есть откладывается на стенках труб теплообменных аппаратов и трубчатых печей;
• 3 гидролизуясь вызывает коррозию.

Качество подготовки нефти оценивается двумя показателями:

• 1 содержание воды;
• 2 содержание хлоридов.

В проектируемом курсовом проекте разрабатывается блок ЭЛОУ, где для эффективного обезвоживания и обессоливания нефти применяем двухступенчатое обессоливание, с противоточной схемой подачи воды.

Так как введеновская нефть в отличии от арланской наиболее легкая то в ней находятся меньше углеводородов, но для более эффективного обезвоживания и обессоливания применяется двухступенчатое обессоливание.

Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов

Таблица 1 - Качество сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов

Применение готовой продукции

Готовой продукцией установки ЭЛОУ является обессоленная и обезвоженная нефть, которая направляется для дальнейшей переработки на установки нефтеперерабатывающего завода, для получения бензина, керосина, дизельного топлива, мазута, гудрона и т.д.

Теоретические основы процесса

Вода с растворенными в ней солями находится в виде капель размером от 1,6 до 250 мкм. Капли соленой воды собирают на поверхности естественные эмульгаторы, содержащиеся в нефти - нефтяные кислоты, асфальтено - смолистые вещества, микрокристаллы парафинов, механические примеси. А это затрудняет слиянию и укрупнению капель.

Для разрушения эмульсий применяют такие методы как: механические, термические химические, электрические, так же применяют комбинированные методы.

На установке ЭЛОУ идет электрохимическое удаление воды и солей из нефти.

Качество обезвоживания и обессоливания нефти зависит от: температуры процесса, расхода и типа деэмульгатора, давления расхода промывной воды и ее распределения.

Температура - при повышении температуры уменьшается вязкость нефти, что ускоряет как столкновение и слияние, так и осаждение капель воды. Снижается стабильность пленки, защищающей каплю и расход деэмульгатора.

Давление - определяется давлением насыщенных паров нефти, перепадом давления на каждой ступени ЭЛОУ и гидравлическим сопротивлением участков технологической схемы после блока ЭЛОУ. Оно не должно превышать давления, на которое рассчитан электродегидратор.

Деэмульгатор ОЖК обладает большой поверхностной активностью и вытесняет эмульгатор из поверхностного слоя капель воды образуя гидрофильный адсорбционный слой без структурно-механической прочности. В большинстве случаев применяют нефтерастворимый деэмульгатор, так как он в меньшей степени вымывается водой и не загрязняет сточные воды, легче попадает на поверхность раздела фаз разрушаемой эмульсии, то есть является более эффективным. При применении водорастворимого деэмульгатора для нормального разрушения эмульсии деэмульгатор подают с некоторым избытком.

Описание технологической схемы, нормы технологического режима

Нефть по трубопроводу поступает из сырьевых резервуаров НПЗ на прием насоса Н1. В приемную линию этого насоса подаются также деэмульгатор и слабый содово-щелочной раствор для предотвращения коррозии оборудования. Смесь нефти с деэмульгатором и содово-щелочным раствором прокачивается через теплообменник Т1, где нагревается отходящей обессоленной нефтью. Затем сырая нефть дополнительно подогревается в паровом подогревателе ПП1 и подается в регулируемый смеситель СМ1, в котором к нефти добавляется вода. Образовавшаяся в результате перемешивания искусственная водонефтяная эмульсия поступает в горизонтальные электродегидраторы ЭГ1, ЭГ2, в которых под действием электрического тока происходит разрушение эмульсии и от нефти отделяется основная масса воды и солей. Обессоленная нефть из ЭГ1, ЭГ2 поступает в горизонтальные электродегидраторы ЭГ3, ЭГ4 для повторной обработки. Перед ЭГ3 и ЭГ4 в нефть вновь подается вода.

Обессоленная нефть из ЭГ3, ЭГ4 проходит по межтрубному пространству теплообменника Т1, холодильника Х1 и подается в резервуары обессоленной нефти. Вода, отделенная в электродегидраторах направляется в емкость С1 для дополнительного отстоя. Уловленная нефть возвращается на прием сырьевого насоса, а вода после охлаждения сбрасывается в канализацию и передается на отчистку.

Таблица 2 - Нормы технологического режима