Строительство резервуара и площадки для фильтров

«АНДРИТЦ» предлагает следующие технологии и оборудование для разделения на твердую/жидкую фракции а процессе обогащения угля, руд различных металлов и других минералов:Таблица 5 – Оборудование для фильтрации в центрифугахФильтрация ценного продуктаЦентрифугирование ценного продуктаОбезвоживание отходов обогащенияТехнология сушки ценного продуктаВакуумные фильтрыОсадительные центрифугиЛенточные пресс-фильтрыГипербарфильтры (фильтрация под давлением)Осадительно-фильтрующиеВибрационныеКамерные фильтр-прессыКипящий слойФильтр-прессыФильтрующие шнековыеФильтрация под давлениемФильтрация под давлением впервые была использована только в середине 1980-х годов. Это метод фильтрации, в котором диск фильтра установлен внутри сосуда высокого давления. Эта система улучшает процесс фильтрации, применяя больший перепад давления по всей поверхности фильтруемого материала. ANDRITZ производит напорные фильтры типа HBF (гипербарфильтры), которые позволяют обезвоживать большие объемы тонкодисперсных суспензий с высоким сопротивлением фильтрации при давлении фильтрации до 6 бар, получая минимальную остаточную влажность. Высочайшая производительность этих фильтров позволяет минимизировать необходимую площадь фильтрации.Основные преимущества напорных фильтров ANDRITZ:фильтрация под давление до 6 бар;максимально низкая остаточная влажность (15-18%);непрерывный режим работы;самая высокая производительность;чистый фильтрат;небольшая площадь размещения;полностью автоматизированный режим эксплуатации установки.3.3. План строительных работ проектирования РВС-20000 и площадки с дегидраторамиВ данной дипломной работе производим проектирование резервуара объемом 20 000 м3. К этому резервуару прокладываем 4 трубопровод диаметром 200мм. По этим коммуникациям в резервуар приходит некондиционный продукт (смесь бензина, керосина, дизельного топлива, соленой воды). От РВС 20000 прокладываем два трубопровода диаметром 150мм к насосам производительностью 400 м3/сут (одна рабочая, другая – резервная), от насосов к площадке с электродегидраторами. На них происходит технологический процесс удаления воды, послеэтогоотделенная вода уходит за пределы проекта, а трубопровод с очищеннымнефтепродуктм идут обратно в резервуар. Для эфективной работы дегидратора, в продукт проходящий обрабутку электрическим полем добавляют деэмульгатор – дипроксаминв виде 1-2%-ных водных растворов.Ввода после очистки от нефтепродуктв в дегидраторе попадает на центрифугу для удаления механических примесей и остаточного нефтешлама, после чего уходит за пределы строищейся площадки в резервуары отстойники. Очищеный от водосоленой смеси нефтепродуктвозвращается обратно в резервуар для дальнейшего вовлечения в работу. Требования к насосному оборудованию,учитывая специфику материала, с которым оно работает, предъявляются следующие:Максимальная надежность..Соответствующие климатические параметры.Высокая производительность. Чаще всего на нефтебазах применяются тритипа нефтяных насосов– центробежные, шестеренные и поршневые. Шестеренные устройства предназначены для работы с высоковязкими материалами (насосы для темных нефтепродуктов). Их использование (учитывая большие объемы и цену) оправдано в тех случаях, когда центробежные или поршневые аналоги не справляются с обслуживанием потока.Плюсы шестеренных насосов для откачки нефтепродуктов:высокая пропускная способность;равномерная подача;высокая производительность (позволяет перекачивать высоковязкие нефтепродукты из резервуаров при температуре до 80 градусов выше нуля).Поршневые насосы для нефтепродуктов аналогичны по назначению и характеристикам с шестеренными, но имеют в конструкции дополнительные клапаны – нагнетательные и всасывающие. Поршневые модели тоже применяются для вязких продуктов и могут нагнетать большой напор.Недостатком поршневых насосов является прерывистая подача, в этом они проигрывают шестеренным аналогам. Основной рабочий элемент поршневого механизма – поршень. Он создает разрежение на входе и создает хорошее давление на выходе.Центробежный насос для нефтепродуктв является самым популярным в этом классе. Подходит для транспортировки мазута, бензина, дизеля, продуктов диализа. Его основным инструментом является винт.Плюсы:самый высокий КПД в классе;экономичность (минимальные затраты энергии на работу);равномерный напор на выходе;производительность при работе на глубине (добыча нефти, закачка рабочей среды из глубоких подземных резервуаров);функции регулировки потока;возможность применения для материалов с твердыми примесями.Под заданные требования нам подходит насос А1 3В 16/25-20/6,3БРисунок 13 – Насос для перекачки нефтепродуктовА1 3В 16/25-20/6,3БНасосы типа А1 3В — трехвинтовые горизонтальные насосы, с односторонним подводом жидкости, с подшипниками скольжения, расположенными в зоне перекачиваемой жидкости. Предназначены для перекачивания нефтепродуктв вязкостью от 3 до 760 сСт с температурой до +80 С.(Некоторые модели возможно изготовить с рабочим диапазоном до +150С по заказу).Материал основных деталей: корпус — бронза, вкладыш — бронзовый, винты — стальные.Уплотнение вала — торцевое.Возможна комплектация взрывозащищенными электродвигателями.Таблица 5 – Характеристика насоса А1 3В 16/25-20/6,3БПодачаНапорМасса,кгМощностьЦена,с НДС,₽21,6 м3/час6,3 атм25111х3000 кВт x об/мин166500Насосы типа 3В могут изготавливаться для установки: - на судах морского и речного флота (с приемкой Морского Регистра РФ) в машинных и прочих отделения судов (насосы судовые); - в системах гидравлики (насосы судовые, лифтовые); - в технологических линиях для подачи топлива и перекачивания нефтепродуктв (насосы общепромышленные). Габаритные и присоединительные размеры агрегатов электронасосных типа 3В (без клапана, горизонтальные на раме) приведены на рисунке15, схема насоса на рисунке 16.Рисунок 14 - Структура условного обозначения электронасосного агрегатаРисунок 15 - Габаритные и присоединительные размеры агрегатов электронасосных типа 3В (без клапана, горизонтальные на раме)Рисунок 16 – Схема насоса А1 3В 16/25-20/6,3БДля отделения нефтяных продуктовот воды и соли используем метод, который называется. «Поле AC-Direct». Этот метод также называется «полем переменного / постоянного тока». Используя выпрямители в трансформаторе, переменный ток меняется на постоянный. Под воздействием постоянного тока электростатическая решетка приобретает полярность (положительную или отрицательную), что вызывает притяжение полярных молекул воды к ближайшему электроду. Когда они вступают в контакт, движение электронов изменяет заряд капель и отталкивает их к противоположному электроду. Вынужденное движение большого количества молекул воды и их взаимное притяжение значительно усиливают процесс слияния молекул, что позволяет повысить производительность аппарата и уменьшить его размеры.При высоком содержании воды в нефтепродукте поля переменного / постоянного тока имеют тенденцию к «короткому замыканию» из-за создания «моста» между положительным и отрицательным входом, перемещая молекулы воды. Влияние этого эффекта на процесс можно уменьшить, добавив триодный тиристор. При работе с тяжелой нефтью использование поля переменного / постоянного тока может быть ограничено, поскольку движение молекулы воды в тяжелой нефти не так интенсивно из-за высокого поверхностного натяжения и высокой стабильности нефтепродуктяной эмульсии. Частично эффект этого эффекта может быть уменьшен за счет использования деэмульгаторов и поверхностно-активных веществ. Поля переменного / постоянного тока зависят от градиента между положительным и отрицательным электродами.На площадке перед электродегидраторами проектируем центрифугуAndritz Separation AG для улучшения отделения воды и соли от нефтепродукта. Рисунок 17 – Общий вид центрифугиAndritz Separation AG.Патентованная пластина сливного затвора TurboJet направляет выброс жидкости в сторону, противоположную направлению вращения барабана. Регулируемые патрубки формируют струю, напоминающую выхлоп реактивного двигателя, что обеспечивает силу тяги. Эта дополнительная сила способствует вращению барабана и снижает потребление энергии. Не влияет на сухость осадка, интенсивность захвата и т. д. Сменные насадки позволяют точно регулировать расход жидкости.Декантер с высоким гидравлическим давлением. Поскольку потребление энергии пропорционально квадрату радиуса отверстия для выброса твердых частиц/жидкости, уменьшение радиуса отверстий для выброса значительно снижает потребление энергии декантера. Снижает потери энергии из-за ускоренных потоков жидкости и твердых частиц.Редуктор с прямой высшей передачейПодача питания непосредственно к приводу шнека декантера снижает установленную мощность и снижает потери энергии в двигателях и частотно-регулируемых приводах. Снижает потери от шкивов и ремней Снижает расходы на техническое обслуживание, поскольку нагрузки на шкивы и ремни уменьшаются.Рисунок 18 - TurboJet устройства вывода жидкой фазыПлан проектируемой площадки приведем на рсиунке 19.Рисунок 19 - План проектируемой площадкиГЛАВА 4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ОБЕЗВОЖИВАНИИ ЭМУЛЬСИИПотенциальные источники загрязнения окружающей средыОсновными источниками выбросов загрязняющих веществ при перекачке нефти являются:• выхлопные трубы дизельных двигателей и газовых турбин;• дымоходы котельной;• факельные устройства;• системы вентиляции производственных помещений;• транспортные средства.Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу состоят в основном из углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, диоксида серы и углеродной пыли (сажи).Сокращение количества выбросов будет достигнуто за счет использования герметичных систем для сбора и подготовки продуктов, использования большей части попутного нефтяного газа (более 90%) с использованием его для производства газа.электричество, использование специализированных горелок для сжигания неиспользованного газа бездымно, а также другие меры.Источники выброса загрязняющих веществ:• Завод по переработке, переработке и транспортировке нефтепродуктв;• вспомогательные производственные цеха и транспортные отделы;• Промышленные поселения.К основным отходам, возникающим при транспортировке нефти и угрожающим окружающей среде, относятся:• углеводороды;• химические вещества, используемые в нефтедобыче;• пластовая вода;• Бытовые отходы и промышленные отходы (фильтры, тара, упаковка);• моющее средство;• отстой из резервуаров;• Почвы, загрязненные нефтью и водой.Оценка воздействия на окружающую средуОсновными выбросами загрязняющих веществ при работе являются: диоксид азота, окись углерода, твердые частицы (сажа) и углеводороды, образующиеся при эксплуатации тепловых электростанций, пары нефтепродукта, при хранении и транспортировке нефти и нефтепродуктв, сжигание топлива в двигателях и подогревателях. ,Выбросы от сжигания топлива в автомобильных двигателях технологических транспортных средств, PUF и электрогенераторах ДВС незначительны и составляют менее 1% от общего баланса выбросов.Принимая во внимание отсутствие сжигания попутного газа в открытой факельной установке и высокий уровень рассеивания продуктов сгорания газа в атмосферном воздухе, из-за высокой активности воздушных масс существенных изменений в составе атмосферного воздуха в результате эксплуатации скважины не наблюдается. ожидается.Оценка изменений состояния недр.Строительство наземных сооружений, эксплуатация скважин сказывается на слое мерзлых грунтов во всей их вместимости. Зона оттаивания распространяется как в радиальном, так и в глубинном направлениях и зависит от характера, размеров почвенных структур, а также от величины теплового потока. В этом случае может быть нарушена герметичность кольца скважины и могут возникнуть потоки жидкости между слоями.С учетом технических и технологических решений для разработки и освоения месторождений риск нарушения экологического баланса субстрата сводится к минимуму. Решения для бурения и управления скважинами обеспечивают наиболее полное использование углеводородных ресурсов.Оценка изменений состояния растительного и животного мира.Все виды воздействий из всех источников при разработке и эксплуатации месторождения могут быть сведены к трем типам: захват и механическое нарушение целостности земного покрова, химическое загрязнение и нарушение термогидравлического режима.Использование ряда мер по защите окружающей среды, включая организацию, технику, мелиорацию и другие виды работ, помогает минимизировать воздействие во время разработки и использование растительного покрова и устранение мест обитания животных.Прогнозирование возможных изменений в дикой природе является вероятностным. Общей тенденцией является истощение животного мира в качественном и количественном выражении на территории промплощадки и прилегающих территорий, увеличение количества видов и численности особей синантропных видов животных и концентрации видов дикари, устойчивые к антропогенным воздействиям (чайки, вороны, кулики и т. д.) вблизи деревни, или находящие благоприятные условия жизни при изменении почвенного и растительного покрова (полевые полевки, некоторые виды воробьиных птиц). В связи с этим можно предполагать, что дальнейшее ведение работ не вызовет необратимых и кризисных изменений для животных. Основные мероприятия по охране окружающей средыПроизводственная деятельность нефтяной промышленности связана с использованием как специализированных минеральных природных ресурсов недр (нефти, газа, строительных материалов), так и универсальных водных, земельных и атмосферных воздушных ресурсов. Использование этих ресурсов сопровождается негативным воздействием на УОП в виде выбросов и сбросов различных загрязняющих веществ и промышленных отходов. Увеличение добычи нефти приводит к увеличению антропогенного воздействия на добычу нефти и газа.Основными видами вредного воздействия на ОПС являются загрязнение атмосферного воздуха и подземных вод.Охрана атмосферного воздуха.Мониторинг загрязнения воздуха с целью ограничения выбросов из организованных и неорганизованных источников проводится в двух местах в зоне скважины и в районе основных промысловых сооружений.Концентрация загрязняющих веществ в воздухе измеряется с помощью стандартных приборов, которые одобрены для мониторинга загрязнения воздуха на содержание NO2. SO2; СО; Углеводородный.Сжигание газа возможно только в чрезвычайных ситуациях. Подъемники для горелок оснащены эффективными горелками с полным сгоранием, обратными клапанами и пилотной горелкой с автоматическим электрическим наполнителем. Высота вертикальной трубки резака выбирается исходя из необходимости интенсивного распределения вредных примесей в поверхностном слое. Факельный стояк должен быть удален с места нахождения имущества.Значительный вклад в загрязнение воздуха вносят мобильные источники - автомобили, которые обслуживают объекты нефтедобычи и выделяют выхлопные газы, содержащие вредные вещества во время движения. В дополнение к уже упомянутым вредным веществам (оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, твердые частицы) в выхлопных газах содержатся высокотоксичные вещества (свинец). Для снижения уровня загрязнения транспортных средств в рамках производственного и экологического контроля требуется ежемесячное регулирование топливной аппаратуры и мониторинг выбросов вредных веществ, выделяемых при эксплуатации автомобиля.Охрана почвОсновными решениями по разработке месторождений являются следующие меры по защите почвы, которые повышают экологическую безопасность проекта:• Предварительное обустройство и формирование внутрипромысловой дорожной сети;• Сокращение отвода земли за счет разработки месторождений за счет небольшого количества скважин и мест скопления, использования методов направленного и горизонтального бурения, использования технологического места и стратификации в области месторождения;• Заполнение улиц и площадей импортным грунтом из близлежащих карьеров местными строительными материалами;• минимизация истощения природных ресурсов за счет рационального распределения объектов с учетом местных ландшафтных особенностей при их объединении на основе масштабной регионализации состояния ландшафтных комплексов;• размещение кластеров и технологических мест с учетом конструктивных элементов рельефа с длинной осью в направлении линий стока от поверхностного и наземного стока, что позволяет избежать риска затопления территории;• обустройство набережной дорог водопропускными трубами и мостами;• снизить риск случайного разлива из-за повышенной прокладки нефтепродуктяных и водопроводных труб в помещении и на открытом воздухе и использования ряда мер для их защиты от коррозии;• Размещение коммуникаций трубопровода со стороны водораздела, что может предотвратить крупные разливы в случае аварии;• строительство пересечений трубопроводов над водоемами в воздушном строительстве;• Строительство конвейерных линий в увеличенном варианте на свайных основаниях;• Создание внутрипромысловой транспортной инфраструктуры в едином коммуникационном коридоре, сокращение потребности в изъятии земли, облегчение инспекций внутрипромысловых трубопроводов и быстрое реагирование на чрезвычайные ситуации;• размещение нефтесодержащих и промышленных отходов на специальной свалке для их утилизации;• Рекультивация поврежденных земель.ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ В ПРОМЫШЛЕННЫХ ДЕГИДРАТОРАХПроизведем технико-экономическое обоснование использования центрифуги ANDRITZ SEPARATION с устройством TurboJet.Таблица 6 Расчет годового потребления электроэнергииОборудованиеНаименование статей расходов Формулы длярасчетаРасчет Существующее оборудованиеЭнергия натехнологические нужды (1кВт = 10,2 руб.)В = P·p·d, где P - мощность оборудования; р - стоимость 1кВт; d - кол-во дней в году74400·10,2·365 = 276991200 руб./год Проектируемая центрифугаЭнергия натехнологические нужды (1кВт = 10,2 руб.)В = P·p·d, где P - мощность оборудования; р - стоимость 1кВт; d - кол-во дней в году 22680·10,2·365 =84437640руб./годОпределим чистый экономический эффект по формуле 8: Э = В – З пр(8)где Э - чистый экономический эффект после установки центрифуги Э = 276991200 – 84437640= 192553560 руб./годОпределим общую экономическую эффективность установки центрифуги по формуле 9(9)где Ээ – общая экономическая эффективность насосной станции; Зпр – приведенные затраты Общая экономическая эффективность строительства установки центрифуги будет составлять:Определим срок окупаемости установки центрифуги по формуле 10:(10)Срок окупаемости установки центрифуги будет составлять:Таким образом, внедряемая технологическая схема экономически выгодна. При строительстве установки центрифуги выгода составит 192553560 руб., срок окупаемости составит 0,44 года.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ работе произведен проект строительства площадки для РВС с площадкой для фильтров и электродегидраторов.Основной причиной необходимости строительства является важность этой установки для нефтетранспортной системы.В этой дипломной работе мы предложили вариант:насос А1 3В 16/25-20/6,3Б, декантерная центрифуга ANDRITZ SEPARATION, которые обеспечат:• экономия от 5 до 15%, а в некоторых случаях до 30% электроэнергии, используемой для перекачки продукции;• полная очистка нефтепродуктв от воды и соли; Теоретические разработки и опыт внедрения и эксплуатации энергосберегающих систем в насосных агрегатах и центрифугах показали, что использование электропривода с регулируемой частотой является экономичным и надежным способом управления режимами работы насосных агрегатов различного назначения. Использование частотного преобразователя обеспечивает:• снижение износа гидромеханических и электрических устройств за счет уменьшения количества пусков и остановов насосных агрегатов;• снижение вероятности аварий, вызванных гидравлическими ударами в результате плавного изменения режимов работы насосных агрегатов.Технико-экономические расчеты показали, что реализованная технологическая схема экономически целесообразна. С установкой декантерной центрифуги ANDRITZ SEPARATION выгода составит 192553560 рублей, срок окупаемости составит 0,44 года. Несмотря на значительные затраты и достаточно дорогое оборудование, экономический эффект основан на следующих факторах:1. Прямая экономия, обусловленная снижением энергопотребления при регулировании производительности насосных агрегатов (для разных конструкций от 25 до 50%).2 прямая экономия за счет снижения непроизводительных потерь нефти в то же время оптимизировать давление в напорном трубопроводе (по крайней мере, 25-30% от общих потерь).3. Экономия заработной платы для сокращенного обслуживающего персонала.4. Резкое падение аварийности в сетях (не менее 5-10 раз).5. Увеличение как минимум в 3 раза ресурса и периодов ревизии насосов, электродвигателей, коммутационного оборудования. 6 Снижение затрат на электрообогрев в установках, ведение домашнего хозяйства обслуживающего персонала. Значительное повышение надежности системы в целом, благодаря устранению «человеческого фактора» и автоматической диагностике всех ее элементов системой и своевременному устранению возможных аварийных ситуаций.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учебное пособие для вузов / Ахметшина М.Н., Тантаров М. А , Фасхутдинов Р. А. и др. М.: Химия, 1987. 352 с.2. Музафаров А.С. Интенсификация процессов обезвоживания и обессоливания нефти применением гидродинамического излучателя: дис. канд. техн. наук: 05.17.07 ; Уфа, УГНТУ, 1976. 135с. 3. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н.: Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности; Изд–во «Химия», 1974. – 342с.4.Скобло А.И., Трегубова И.А, Молоканов Ю.К: Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности; Изд–во Химия, 1982 – 584с.5. Михалев М. Ф., Третьяков Н. П., Мильченко А. И., Зобнин В. В. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов ВТУЗов. – Л.: Машиностроение, 1984. – 304 с., ил6. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и конструирования. – М.: Химия, 1971. – 296 с7. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов: Учебник для студентов вузов. - М.: Машиностроение. 1978.- 328с.: ил.8. Борисов Г. С., Брыков В. П., Дытнерский Ю. И. и др. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. – М.: Химия, 1991. – 496 с9. Доманский И. В., Исаков В. П., Островский Г. М. и др.; Под общей редакцией Соколова В. Н. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. – Л.: Машиностроение, 1982. – 384 с., ил.10. Рабинович Г. Г, Рябых П. М., Хохряков П. А. и др.; Под общей редакцией Судакова Е. Н. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Cправочник. – М.: - Химия, 1979. – 568 с., ил.11. Основные процессы и аппараты химической технологии /Пособие по проектированию/, Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под.ред. Ю.И. Дытнерского, 2-ое изд. перераб. и дополнен. М: Химия, 1991 – 496 с.12. Справочник химика том V, под ред П.Г.Романкова, 2-ое изд. перераб. и дополнен.Л Химия, 1968-975с.13. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии /Учебное пособие/, К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков, 9-ое изд. перераб. и дополнен. Л. Химия,1987-575с.14. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Краткие справочные данные /Метод указания/. ЛТИ им. Ленсовета – Л.: 1989, 40 с.15. Турк В.Н., Минаев А.В., Карелин В.Я. «Насосы и насосные станции. Учебник для вузов». М., Стройиздат, 1976 г. 16. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. – М.: Недра, 1986 – 334с.17. Карелин В.Я., Минаев А.В.Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1986 г. 18. Товстолес Ф.П. Гидравлика и насосы. Часть III. Насосы. — М.: ГОНТИ.Л. 1938 г. 19. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтехранилищ. Уфа, Дизайн, 2002-612с. 20. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. М.: ООО «Бастет», 2010 г.