Передпроектне обстеження технологічних процесів в установці стабілізації бензину.

1.1 Аналіз літературних джерел з теми

В якості об'єкта був обраний блок стабілізації бензину установки. Стабілізатор К-4 призначений для стабілізації прямогонного бензину шляхом відгону з нього вуглеводневих газів і сірководню.

Блок стабілізації складається з ректифікаційної колони К-4, рібойлера Т-1, ємності Е-3, теплообмінників Т-4 / 1-4, повітряного холодильника Х-3 і водяного холодильника Х-4.

Колона К-4 обладнана 35 тарілками з них 15 жолобчасті і 20 провального типу.

У фракціях легкого і важкого бензинів, що відбираються зверху відповідно отбензінівающей й атмосферної колон, містяться розчинені вуглеводневі гази (С1-С4). Тому прямогонні бензини повинні піддаватися, спочатку стабілізації з виділенням сухого (С1-С2) і скрапленого (С2-С4) газів і подальшим їх раціональним використанням.

Прямогонні бензини після попередньої стабілізації не можуть бути використані безпосередньо як автомобільні бензини з урахуванням їх низької детонаційної стійкості. Для регулювання пускових властивостей і пружності парів товарних автобензинів зазвичай використовується тільки головна фракція бензину н.к. - 62 (85 ° С), яка володіє до того ж досить високою детонаційної стійкістю.

Для подальшої переробки стабілізовані бензини піддаються вторинній перегонці на фракції, що направляються як сировину процесів каталітичного риформінгу з метою отримання високооктанового компонента автобензинів або індивідуальних ароматичних вуглеводнів - бензолу, толуолу і ксилолів. При виробництві ароматичних вуглеводнів вихідний бензин поділяють на такі фракції з температурними межами википання:

62 -85 ° С (бензольну), 85-105 (120 ° С) (толуольная) і 105 (120) -140оС (ксилольном). При паливному напрямку переробки прямогонні бензини досить розділити на 2 фракції: н.к.-85 ° С і 85-180 ° С. Як найбільш економічно вигідною схемою поділу стабілізованого бензину на вузькі ароматікообразующіе фракції визнана послідовно-паралельна схема з'єднання колон вторинної перегонки, як це прийнято в блоці стабілізації і вторинної перегонки установки АВТ - 4 (ріс.1.1).

Відповідно до цієї схеми прямогонний бензин після стабілізації розділяється спочатку на 2 проміжні фракції (н.к. - 105 ° С і 105-180 ° С), кожна з яких потім прямує на подальше розділення на вузькі цільові фракції.

Рисунок 1.1 схема блока стабилизации и вторичной перегонки бензина

• 1 - колонна стабилизации,2-5 - колонны вторичной перегонки;

• нестабильный бензин;

• II - фракция C5 - 62°C;

• ІІІ- фракция 65-105°С;

• V - фракция 62-85°С;

• V ~ фракция 85-105°С;

• Vl-фракция 105-140°С,

• VII - фракция 140-180°С;

• VIII - сжиженная фракция С2-С4;

• IX - сухой газ (С1-С2);

• X - водяной пар

Як видно з рис.1.1, нестабільний бензин з блоку AT після нагрівання в теплообміннику надходить у колону стабілізації (дебутанізатор) 1. З верхи цієї колони відбирають зріджені гази С2-С4, які проходять конденсатор-холодильник і надходять у газосепаратор. Частина конденсату повертається в колону 1 як гострого зрошення, а балансове кількість виводиться з установки. Підведення тепла в низ дебутанізатора здійснюється гарячим струменем підігрітого в печі стабільного бензину. З стабільного (дебутанізірованного) бензину в колоні 2 відбирають фракцію С5-105 ° С Пари цієї фракції конденсують в апараті повітряного охолодження. Частина конденсату повертають в колону 2 в якості гострого зрошення, а балансову частина направляють в колону 3. Крім того, частина парів верху колони 2 подають без конденсації в колону 3. З верху колони 3 відбирають фракцію С5- 62 ° С, з куба -62 -105 ° С, яка може виводитися з установки як цільова або направлятися в колону 4 для поділу на фракції 62-85 ° С (бензольну) і 85-105 ° С (толуольная).

• Залишок колони 2 - фракцію 105-180 ° С - направляють на розділення в колону 5 на фракції 105-140 ° С і 140-180 ° С.

• Тепло в низ колони 4 підводиться через кип'ятильник, а інших колон вторинної перегонки (2,3 і 5) - з гарячою струменем, підігрітого в печі кубового залишку цих колон.

• Матеріальний баланс блоку стабілізації і вторинної перегонки бензину

Нестабільний бензин прокачується через міжтрубний простір теплообмінників Т - 4 / 2-4, Т- 4/1 і надходить на 20 тарілку стабілізатора К-4.Температура нестабільного бензину, що надходить на 20 тарілку стабілізатора К-4, становить 120-160 ° С.

З верхи стабілізатора К-4 вуглеводневі гази і сірководень направляються вапарат повітряного охолодження Х-3, де конденсуються, охолоджуються до 50оС і надходять у рефлюксную ємність Е-3. Чи не сконденсувалася газ з ємності Е-3 в ємність Е-2а. Рефлюкс з Е-3 подається на зрошення стабілізатора К-4, а балансовий надлишок відкачується в парк високого тиску або на установки АГФУ, ДФУ.

Температура верхи стабілізатора К-4 підтримується не більше 80оС. Температура парів з верху колони К-4, після апарату повітряного охолодження Х-3, підтримується не більше 50оС.

Витрата зрошення становить 6,0-14,0 м3 / год.

При зниженні рівня в ємності Е-3 нижче 20% і підвищенні вище 80% спрацьовує сигналізація.

Температура виведення рефлюксу підтримується не більше 50оС.

При підвищенні тиску в стабілізаторі К-4 більше 9 кгс / см2 (0,9 МПа) спрацьовує сигналізація.

З низу колони К-4 бензин перетікає в рібойлер Т-1, де відпарюєте легкі вуглеводні і по шлемовій лінії повертаються в низ К-4, а стабільний бензин з Т-1 через міжтрубний простір теплообмінників Т-4 / 2-4, погружний холодильник Х-4 відкачується в парк.

Температура стабільного бензину на виході з установки підтримується не більше 50оС.

Витрата стабільного бензину на виході з установки підтримується в межах 20-100 м3 / год.

При зниженні рівня в рібойлере Т-1 нижче 20% і підвищенні вище 80% спрацьовує сигналізація.

Температура низу колони К-4 підтримується не більше 150-180оС.

        Таблиця 1 - Коротка характеристика технологічного обладнання блоку стабілізації

№ п/п	Наименование оборудования	Номер позиции на схеме	Техническая характеристика
1	Стабилизатор бензина для отгонки из бензина легких газов	К – 4	Температура – 200°С Давление – 1,05 МПа Диаметр – 1400 мм Объём – 35,4 м3 Длина цилиндрической части – 27800 мм
2	Рефлюксная ёмкость	Е – 3	Температура – 50°С Давление – 1,05 МПа Диаметр – 2400 мм Объем – 32 м3 Длина цилиндрической части – 11350 мм
3	Аппарат воздушного охлаждения для конденсации паров бензина, воды и газа, выводимых с верха колонны К-4	Х – 3	Температура – 200°С Давление – 0,2 МПа Поверхность одной секции – 1045 м2 Длина трубок – 6000 мм Мощность электродвигателя – 18 кВт Тип электродвигателя – КМР-180-М6А Число оборотов – 980 об/мин Напряжение – 380 В Тип привода - прямой
4	Рибойлер для поддержания температуры низа колонны К-4	Т – 1,1а	Температура – 200°С Давление – 1,05 МПа Диаметр – 2400 мм Длина труб – 8430 мм Поверхность – 100 м2
5	Теплообменник кожухотрубчатый с плавающей головкой нестабильный бензин-дизельное топливо ’’Л’’	Т – 4/1	Температура – 200°С Давление – 0,4 МПа Диаметр труб – 800 мм Длина труб – 5720 мм Поверхность – 130 м2 Среда: межтрубное пространство – нестабильный бензин; трубное пространство – дизельное топливо ’’Л’’
6	Теплообменник кожухотрубчатый с плавающей головкой – стабильный бензин-нестабильный бензин	Т – 4/2-4	Температура – 200°С Давление – 0,4 МПа Диаметр труб – 800 мм Длина труб – 5720 мм Поверхность – 130 м2 Среда: межтрубное пространство – нестабильный бензин; трубное пространство – стабильный бензин
7	Теплообменник кожухо-трубчатый с плавающей головкой - стабильный бензин - нестабильный бензин	Т-4/3÷5	Межтрубное пространство: Давление –12 кг/см2 (1,2 МПа); Температура – 200ºС; Среда – нестабильный бензин Трубное пространство: Давление – 12 кг/см2 (1,2 МПа); Температура – 200 ºС Среда – стабильный бензин Диаметр – 700 мм; Длина – 6275 мм; Поверхность – 130 м2:
8	Погружной холодильник стабильного бензина	Х – 4	Температура - 200°С Давление – 0,1 МПа Поверхность одной секции – 177 м2 Длина трубок – 6000 мм Диаметр труб – 89 мм Тип соединения труб – с помощью калачей Количество секций – 18
9	Насос орошения К-4 и откачки рефлюкса из Е-3	Н-17	Марка насоса НК 65/125; Температура - 50 ºС; Напор - 105 м.вод.ст; Производительность - 27 м3/ч; Число оборотов – 2950 об/мин; Тип эл.дв. – ВАО 81-2/42; Мощность эл.двигателя - 55 кВт; Исполнение – ВЗГ;
10	Насос орошения К-4 и откачки рефлюкса из Е-3	Н-19	Марка насоса НК-200/120; Температура - 50 ºС; Напор - 120 м.вод.ст; Производительность – 110 м3/ч; Число оборотов – 2950 об/мин; Тип эл.дв. – ВАО 81-2/42; Мощность эл.двигателя - 55 кВт; Исполнение – ВЗГ;
11	Погружные холодильники стабильного бензина	Х-4,4а	Температура – 200 ºС; Давление - 10 кг /см2 (0,1 МПа); Поверхность одной секции- 177 м2; Длина трубок- 6000 мм; Диаметр труб - 89 мм; Тип соединения труб с помощью калачей; Количество секций - 13.