Этапы проектирования химического реактора

http://аllbest.ru

Введение

Проектирование реактора для гетерогенных систем пока производится с учетом общей степени превращения (макропревращения) и полностью основано на теории, изложенной в предыдущих главах.

Проектирование реакторов охватывает широкий круг реакций и аппаратов.

Проектированию реакторов и управлению ими уделялось много внимания в прошлом десятилетии, благодаря чему в настоящее время целый ряд задач в этой области решается не эмпирически, а на основе рационального научного подхода.

Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.

Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.

Для проектирования реактора необходимы конкретные данные о химической реакции. Эти данные могут быть получены либо экспериментально: в лабораторных или полупромышленных условиях, либо каким-либо косвенным методом.

Для проектирования реактора PRTR фирмой Дженерал электрик в Ханфорде проводились эксперименты на электрически нагреваемом макете сборки тепловыделяющих элементов.

Проблема проектирования реакторов заключается в применении уравнений скорости реакции и уравнений теплои массопередачи к конкретным промышленным случаям. Конечной целью при этом является создание экономичной и легкой в эксплуатации конструкции реактора с возможностью автоматизации при оптимальных условиях.

Глава I

1.1 Проектирование реактора для гетерогенных систем Проектирование реактора для гетерогенных систем пока производится с учетом общей степени превращения (макропревращения) и полностью основано на теории, изложенной в предыдущих главах.

Проектирование реакторов охватывает широкий круг реакций и аппаратов.

Проектированию реакторов и управлению ими уделялось много внимания в прошлом десятилетии, благодаря чему в настоящее время целый ряд задач в этой области решается не эмпирически, а на основе рационального научного подхода.

Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.

Для проектирования реактора необходимо решить вопрос о том, будет ли осуществляемый процесс периодическим или непрерывным. В последние годы в химическом производстве, особенно крупнотоннажном, применяют преимущественно непрерывные процессы. Однако для целого ряда производств непрерывные процессы невыгодны или даже невозможны. Какие-либо общие правила для выбора способа осуществления процесса сформулировать практически невозможно, поэтому мы ограничимся некоторыми полезными указаниями.

Для проектирования реактора необходимы конкретные данные о химической реакции. Эти данные могут быть получены либо экспериментально: в лабораторных или полупромышленных условиях, либо каким-либо косвенным методом.

Для проектирования реактора PRTR фирмой Дженерал электрик в Хан-форде проводились эксперименты на электрически нагреваемом макете сборки тепловыделяющих элементов.

Проблема проектирования реакторов заключается в применении уравнений скорости реакции и уравнений тепло — и массопере-дачи к конкретным промышленным случаям. Конечной целью при этом является создание экономичной и легкой в эксплуатации конструкции реактора с возможностью автоматизации при оптимальных условиях.

При проектировании реактора полезно определить фактор эффективности т), представляющий собой отношение скорости реакции гр, тормозящейся влиянием массои теплопередачи, к скорости химической реакции г, протекающей без торможения.

При проектировании реакторов обычно рассматривают реактор условной конструкции, в котором активная зона равномерно загружена свежим топливом и поддерживаются условия, необходимые для сохранения баланса нейтронов.

1.2 При проектировании реакторов следует учитывать сложность химических процессов При проектировании реакторов следует учитывать сложность химических процессов.

При проектировании реакторов, в которых осуществляются процессы между газообразной фазой и твердыми частицами, необходимо учитывать три фактора: кинетику химической реакции, протекающей на поверхности одиночной частицы, распределение размеров частиц в исследуемом слое материала и гидродинамические условия, при которых находятся в аппарате газовая и твердая фазы. В тех случаях, когда кинетическая картина процесса сложна и недостаточно изучена, когда продукты реакции образуют обволакивающую среду и температура в реакторе значительно изменяется от точки к точке, исследование процесса затрудняется, расчет его в значительной степени базируется на экспериментальных данных -, накопленных многолетним опытом эксплуатации производства, и вновь создаваемые аппараты почти не отличаются от ранее действовавших. Доменные печи являются, вероятно, наиболее типичным промышленным примером подобных систем.

При проектировании реактора необходимы сведения о кинетике химической реакции и производительности реактора. Инженер-технолог, разрабатывая схему реактора, должен также решить, будет ли реактор работать непрерывно или периодически, определить модель реактора и указать способы подвода или отвода теплоты.

При проектировании реакторов с перемешивающими устройствами необходимо выбирать минимальную частоту вращения мешалки, исходя из условий образования суспензий.

При проектировании реакторов особенное внимание следует обратить на обеспечение хорошего теплоотвода; на этой стадии его роль не менее важна, чем роль кинетики реакции. Основой рационального проектирования реактора является правильный выбор температуры охлаждающей рубашки. Исходная смесь со скоростью 0 848 м3 / ч поступает в трубчатый реактор при 100 С. Начальная концентрация составляет 3 21 — кмоль / м3, требуемая температура реакции не должна выходить из пределов 110 — 120 С, так как при более высоких температурах образуются побочные продукты.

При проектировании реактора может возникнуть следующая задача: найти такое изменение степени разбавления катализатора инертным газом по длине реактора и такую температуру охлаждающей жидкости, чтобы длина аппарата была минимальной, при этом степень превращения х в конце реактора должна быть равна заданной величине.

При проектировании реакторов требуются исходные данные: тип аппарата, термодинамический режим работы, длительность работы катализатора, кинетическое уравнение скорости реакции, плотность, удельная теплоемкость, вязкость и другие свойства реагентов в пределах рассматриваемой области изменения.

При проектировании реакторов следует учитывать сложность химических процессов.

При проектировании реакторов для гидроформилирования, как обычно, должно быть учтено высокое рабочее давление, обеспечен тесный контакт между газовой и жидкой фазами, а также предусмотрены способы удаления больших количеств тепла.

При проектировании реакторов это различие времени пребывания разных фракций должно быть принято во внимание.

При проектировании реактора БН, как и легководных реакторов, одной из основных проблем является зависимость реактивности от температуры. Очевидно, что для безопасной эксплуатации dp / dT должно быть отрицательным. Эта проблема была интенсивно изучена только для реакторов-размножителей на быстрых нейтронах с жидким натрием в качестве теплоносителя. В реакторах этого типа главная проблема состоит в возникновении пузырей, образующихся в натрии из-за его кипения, или даже обшей потере натрия вследствие аварии. Из-за образования пузырей в натрии ужесточается спектр нейтронов в результате эффекта снижения замедления внутри пузырей и увеличиваются утечки из активной зоны реактора из-за снижения эффекта рассеяния в пузырях.

При проектировании денитрифицирующих реакторов соотношение ХПК / N или БПК / N в подаваемом стоке часто рассчитывается для той части азота, которую надо удалить. Это справедливо для систем с денитрифицирующим илом. В схемах же с пост-денитрификацией в одноиловой системе отношение С / N должно определяться в стоке, подаваемом в реактор нитрификации.

При проектировании реакторов окисления этилена необходимо прежде всего предусмотреть безопасность эксплуатации и экономичный отвод тепла при сохранении высокой производительности и селективности. Даже при высоких массовых скоростях и давлении 2 МПа теплосъем лимитируется коэффициентом теплопередачи внутренней поверхности трубок реактора.

При проектировании реакторов нового типа оптимальные исходные данные по параметрам технологического режима, скорости процесса и выхода продукта составляются в процессе совместной работы технолога-исследователя и технолога-проектировщика.

При проектировании реакторов окисления этилена необходимо прежде всего предусмотреть безопасность эксплуатации и экономичный отвод тепла при сохранении высокой производительности и селективности. Даже при высоких массовых скоростях и давлении 2 МПа теплосъем лимитируется коэффициентом теплопередачи внутренней поверхности трубок реактора.

При проектировании реакторов объемного типа для перемешивания неоднородных систем необходимо изучить условия образования суспензий, рассчитать частоту вращения мешалки и определить мощность, расходуемую на перемешивание.

Следовательно, проектирование реактора с вращающимися дисками — задача довольно сложная, так как приходится контролировать не только концентрацию аммония, но также и концентрации органического вещества и кислорода. Деление реактора на секции соответствует любой возможной ситуации на нормальном очистном сооружении. На практике необходимость в таких секциях определяется возможностью возникновения одного из трех лимитирующих состояний, но совсем не обязательно, что в одном реакторе реализуются все три состояния.

В основу проектирования реактора непрерывного действия были положены конструктивные элементы, отработанные па модельном образце.

Однако при учитывается лишь статическое действие внутреннего давления и температура процесса. Это объясняется не столько отсутствием теоретической базы расчетов, сколько необходимостью систематизации и обобщения опыта эксплуатации УЗК на отечественных заводах, определения характера изменения и действия каждого вида нагрузок.

Для расчета и проектирования реакторов, для обеспечения эффективного ведения процессов и управления процессами, протекающими в реакторах, необходимо располагать совокупностью математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химического процесса и связывающих его физико-химические, режимные и управляющие параметры с конструктивными особенностями реакторов.

Для расчета и проектирования реакторов необходимо использовать закономерности и данные различных областей знания: термодинамики, химической кинетики, гидродинамики, теплопередачи, массопередачи и экономики. Теория химических реакторов — синтез всех перечисленных дисциплин и имеет целью выбор оптимальной конструкции реактора.

Как для целей проектирования оптимального реактора, так и для целей управления интересно определить влияние основных конструктивных параметров реактора, на выходные качественные показатели процесса.

Ниже приводится метод проектирования реактора нитрификации с вращающимися дисками. В этом случае основной задачей является удаление растворимых веществ, обсуждавшееся в гл. На рис. 6.25 представлена принципиальная схема реактора с теми упрощениями, которые позволяют яснее понять используемый подход.

Наиболее важным при проектировании реакторов является определение оптимальных габаритов реактора и минимальных объемов катализатора, гарантирующих для заданной производительности установки получения продукции требуемого качества.

Это учитывается при проектировании СУЗ реактора с плутониевыми загрузками.

Объемной нагрузкой пользуются для упрощенного проектирования реактора с активным илом.

Очевидно, что при произведение скорости химической реакции, не зависящей от диффузии в порах, и фактора эффективности соответствующего катализатора дает значение скорости, которое может быть затем использовано для последующих расчетов. Как и в случае диффузии через газовую фазу, здесь имеется полезный критерий, позволяющий решить, насколько важно влияние массои теплопереноса при оценке общей скорости реакции. Для изотермического случая, когда Т) равно единице, для реакции, согласно уравнению, доступна вся поверхность. Чтобы th h был приблизительно равен / г, величина h должна быть малой.

Интересная задача возникает при проектировании реакторов для некоторых технологических процессов, в которых реакционная зона перемещается вверх или вниз через слой твердых частиц, взаимодействующих с газом, проходящим через слой.

Наиболее важным критерием при проектировании реакторов с псевдоожиженным слоем является тип используемой насадки, так как энергия, потребная для ожижения, — самая существенная статья расхода в общей стоимости процесса, — может быть уменьшена за счет более мелких частиц насадки с более низкой плотностью. Выбор насадки часто основывается на ее рентабельности и пригодности к данному применению. Биомасса прикрепляется и растет на различных материалах. В качестве носителей используются глинозем, стеклянная дробь, антрацит, гранулированный активный уголь, песок и полимерные частицы. Среди всех этих материалов наиболее популярен песок из-за своей дешевизны и доступности. Он тщательно сортируется, используются примерно однородные песчинки размером 0 2 — 1 мм. Потеря напора в псевдоожиженном слое не зависит от размера частиц насадки, но мощность, необходимая для перевода частиц в псевдоожиженный слой, пропорциональна их размеру и плотности.

Таким образом, не учитываются факторы, значительно влияющие на эксплуатационную надежность. Это обстоятельство, особенно в начальный период эксплуатации, способствует значительному снижению производительности установки.

Сталкиваясь с реальными расчетами и проектированием реакторов, неизбежно приходится спрашивать, какие факторы нужно учитывать и включать в нашу модель и какими можно пренебречь. На эти вопросы могут ответить только здравый смысл и инженерная интуиция. Разумное решение, очевидно, требует знания необходимой степени точности предсказания предварительное изучение возможности. Зачастую простая модель идеального потока вполне удовлетворительна.

Для интегрирования дифференциальных уравнений при проектировании реактора пригодна одномерная квазигомогенная модель, поскольку благодаря небольшому (менее 3) отношению диаметров трубки и частицы катализатора имеется интенсивное поперечное перемешивание, исключающее радиальные градиенты концентрации и уменьшающее перегревы. Достигается ре жим, близкий к режиму идеального вытеснения, так как основной градиент температуры сосредоточен на внутренней стенке трубки реактора.

Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании реакторов, поскольку в условиях ингибирования для достижения желаемых результатов очистки необходим больший объем реактора.

Этот фактор является обычным при проектировании реакторов, паровых котлов, конденсаторов, насосов, подземных трубопроводов, резервуаров для воды и морских конструкций. В тех случаях, когда скорости коррозии неизвестны, а методы борьбы с коррозией неясны, задача оптимального проектирования значительно усложняется. Надежные данные о скорости коррозии позволяют более точно оценить срок эксплуатации оборудования и упрощают его проектирование. Типичным примером допусков на коррозию может служить выбор толщины стенок подземных нефтепроводов. Расчетная толщина стенки трубопровода диаметром 200 мм и длиной 362 км составляет 8 18 мм, с учетом коррозии.

Таким образом, в сложных случаях проектирование реакторов проводят в несколько этапов: лабораторная модель — пилотная модель — полупромышленный реактор — промышленный аппарат. На каждом этапе снимаются экспериментальные данные, обеспечивающие желательный результат работы. Опытные данные, полученные на каждом предыдущем этапе, используются на последующем этапе для проектирования более крупного реактора.

Глава II

2.1 Каталитическая гидродепарафинизация Каталитическая гидродепарафинизация — новый многоцелевой каталитический процесс переработки нефти, направленный на удаление нормальных алканов из различных нефтяных фракций с применением металцеолитных катализаторов.

Микробиологическая депарафинизации и каталитическая гидродепарафинизация — для удаления н-алканов из нефтяных фракций.

В процессе исследования каталитической гидродепарафинизации пяти видов сырья наилучшие результаты получены при переработке дизельной фракции процесса гидрокрекинга, а также дизельного топлива с минимальным содержанием серы.

Разработан и осуществлен в промышленном масштабе процесс каталитической гидродепарафинизации дизельных топлив на бифункциональном металлцеолитном катализаторе с целью получения товарных низкозастывающих дизельных топлив.

На установке Л-24−7 ОАО Уфанефтехим внедрен процесс каталитической гидродепарафинизации прямогонной дизельной фракции товарной западносибирской нефти на смеси катализаторов: гидроочистки Г9 — 168Ш (ОАО Омскнефтеоргсинтез) и гидродепарафинизации ГКД-5н (Новокуйбышевской катализаторной фабрики), предварительно обработанных дисульфидами и анилином. С получен стабильный гидрогенизат с температурой застывания — 35 С. На установке Л-24−7 ОАО Уфанефтехим внедрен процесс каталитической гидродепарафинизации прямогонной дизельной фракции товарной западносибирской нефти на смеси катализаторов: гидроочистки Г9 — 168Ш (ОАО Омскнефтеоргсинтез) и гидродепарафинизации ГКД-5н (Новокуйбышевской катализаторной фабрики), предварительно обработанных дисульфидами и анилином.

В первой главе выполнен анализ литературных данных по теоретическим и технологическим основам каталитической гидродепарафинизации топлив, по составу и свойствам цеолитсодержащих катализаторов и по вопросам подготовки катализаторов для процессов гидропереработки дистиллятов.

В третьей главе изложены результаты исследования влияния свойств катализатора на качество целевого продукта процесса каталитической гидродепарафинизации дизельных топлив и на срок службы самого катализатора. Проблема получения низкозастывающих моторных топлив (а также масел) может быть решена включением в схемы НПЗ нового эффективного и весьма универсального процесса — каталитической гидродепарафинизации (КГД) нефтяных фракций. Процессы КГД находят в последние годы все более широкое применение за рубежом при получении низкозастывающих реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и в сочетании с процессом каталитического риформинга (селектоформинга) — высокооктановых автобензинов. В зависимости от целевого назначения в качестве сырья КГД могут использоваться бензиновые, керосиногазойлевые или масляные фракции прямой перегонки нефти. Селективность их действия обусловлена специфической пористой структурой: через входные окна могут проникать и контактировать с активными центрами (обладающими бифункциональными свойствами) только молекулы н-алкановых углеводородов определенных размеров. В результате проведения процесса КГД (в условиях, сходных с режимами процессов гидрообессеривания газойля) достигается значительное (на 25−60 С) снижение температуры застывания и температуры помутнения и улучшение фильтруемости денормализатов КГД при выходах 70 — 90% и одновременном образовании высокооктановых бензинов. Процесс КГД наиболее эффективен при облагораживании сырья, содержащего относительно невысокое количество — алканов (менее 10%), переработка которого традиционными процессами депарафинизации по экономическим и технологическим причинам нецелесообразна. Использование процесса КГД позволяет значительно расширить сырьевую базу производств дизельных топлив зимних и арктических сортов.

Проблема получения низкозастывающих моторных топлив (а также масел) может быть решена включением в схемы НПЗ нового эффективного и весьма универсального процесса — каталитической гидродепарафинизации (КГД) нефтяных фракций. Процессы КГД находят в последние годы все более широкое применение за рубежом при получении низкозастывающих реактивных и дизельных топлив, смазочных масел и в сочетании с процессом каталитического риформинга (селектоформинга) — высокооктановых автобензинов. В зависимости от целевого назначения в качестве сырья КГД могут использоваться бензиновые, керосиногазойлевые или масляные фракции прямой перегонки нефти.

В связи с дефицитом высокопарафинистого сырья и необходимостью максимального извлечения твердых алканов целесообразно после извлечения твердых алканов действующими методами направлять фильтраты на II ступень — каталитическую гидродепарафинизацию с получением низкозастываюших масел — трансформаторного, холодильных масел, гидравлических жидкостей и др. Схема процесса зависит от назначения целевого продукта. Комбинирование гидроочистки и каталитической гидродепарафинизации легких масляных дистиллятов позволяет получать низкозастывающие изоляционные масла.

Нефтеперерабатывающему комплексу России предстоит в ближайшие годы решить технологически и экономически нелегкие проблемы организации выпуска экологически чистых марок дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (менее 0 05%), что потребует внедрения новых более активных и селективных катализаторов гидроочистки (или строительства дополнительных реакторов), а также увеличения доли зимних и арктических марок путем внедрения эффективного процесса каталитической гидродепарафинизации.

Нефтеперерабатывающему комплексу России предстоит в ближайшие годы решить технологически и экономически нелегкие проблемы организации выпуска экологически чистых марок дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы (менее 0 05%), что потребует внедрения новых, более активных и селективных, катализаторов глубокой гидроочистки (или строительства дополнительных реакторов), а также увеличения доли зимних и арктических марок путем внедрения эффективного процесса каталитической гидродепарафинизации.

В связи с дефицитом высокопарафинистого сырья и необходимостью максимального извлечения твердых алканов целесообразно после извлечения твердых алканов действующими методами направлять фильтраты на II ступень — каталитическую гидродепарафинизацию с получением низкозастываюших масел — трансформаторного, холодильных масел, гидравлических жидкостей и др. Схема процесса зависит от назначения целевого продукта. Комбинирование гидроочистки и каталитической гидродепарафинизации легких масляных дистиллятов позволяет получать низкозастывающие изоляционные масла.

Возрастающая потребность в низкозастывающих дизельных топливах требует внедрения процессов, более экономичных, чем карбамидная депарафинизация, тем более что основным сырьем для получения дизельных топлив являются массовые парафинистые нефти. Одним из перспективных и быстроразвивающихся процессов получения низкозастывающих топлив является каталитическая гидродепарафинизация на металл-цеолитных (цеолитсодержащих) бифункциональных катализаторах, в которых используется высококремнеземный цеолит ЦВМ. Особенности кристаллической структуры этих цеолитов позволяют избирательно сортировать нормальные и метилзамещенные парафиновые углеводороды, поэтому катализаторы на основе цеолита ЦВМ применимы в процессах гидроизомеризации — гидрокрекинга дизельных топлив для получения низкозастывающих топлив и гидроизомеризации — гидрокрекинга низкооктановых бензинов с получением высокооктанового компонента неэтилированных бензинов Прямогонные фракции, выделяемые из нефтей в качестве дизельных топлив, в ряде случаев не соответствуют сертификационным требованиям по температурам застывания и помутнения. Эти показатели могут быть доведены до требуемых норм с помощью процесса каталитической гидродепарафинизации, залючающегося в гидрогенизационной конверсии (гидрокрекинг-изомеризация) н-парафиновых углеводородов.

Таким образом, представлен вариант получения гидравлического загущенного масла группы В с использованием традиционных процессов селективной очистки и глубокой депарафинизации. Полученное масло по температуре застывания не уступает аналогичному маслу, получаемому из уникальных малопарафинистых нефтей или с использованием процесса каталитической гидродепарафинизации.

Фракции, выкипающие в пределах 350 — 500 С, предлагается подвергнуть гидрокрекингу (для снижения их плотности и удаления гетероорганических соединений) и каталитической гидродепарафинизации, затем полученный гидрогенизат направить в блок стабилизации. Побочными продуктами данных процессов являются углеводородные газы и топливные фракции.

В связи с дефицитом высокопарафинистого сырья и необходимостью максимального извлечения твердых алканов целесообразно после извлечения твердых алканов действующими методами направлять фильтраты на II ступень — каталитическую гидродепарафинизацию с получением низкозастываюших масел — трансформаторного, холодильных масел, гидравлических жидкостей и др. Схема процесса зависит от назначения целевого продукта. Комбинирование гидроочистки и каталитической гидродепарафинизации легких масляных дистиллятов позволяет получать низкозастывающие изоляционные масла. До этой схеме получаемые в процессе гидрокрекинга тяжелого сырья легкий и тяжелый дистилляты раздельно подвергаются каталитической гидродепарафинизации.

Катализаторы и процессы гидродепарафинизации нефтяных дистиллятов топлив.

Депарафинизация — процесс направленный на удаление нормальных парафиновых углеводородов из керосино-газойлевых и масляных фракций нефти. Так как нормальные углеводороды обладают высокой температурой застывания, их удаление из фракции снижает температуру застывания. Например исходная фракция имеет температуру застывания +10 градусов Цельсия, то после депарафинизации температура застывания может составить ?50 градусов Цельсия. Депарафинизация применяется в основном для производства минеральных масел, гораздо реже для производства зимнего и арктического дизельного топлива. Принципиально используют две технологии депарафинизации:

Сольвентную. Определенный растворитель смешивают с исходной фракцией. Далее смесь охлаждают до требуемой температуры застывания (например: нужно масло с т.з. ?40, то смесь охлаждают до ?40 градусов Цельсия), выпадающие в осадок нормальные парафины отфильтровывают, растворитель отгоняют от целевого продукта. Процессы повторяются.

Катализаторах при высоком давлении, температуре и избытке водорода длинные молекулы нормальных парафинов расщепляются и изомеризуются.

Моторные топлива — бензин, керосин, дизельное топливо — в основном получаются в процессе переработки нефтей. В зависимости от состава нефтей и способа их переработки моторные топлива могут различаться качеством, не всегда соответствующим требованиям ГОСТа на товарную продукцию.

Цель гидроочистки — улучшение качества продукта или фракции за счет удаления нежелательных примесей, таких, как сера, азот, кислород, смолистые соединения, непредельные углеводороды .

Механизм процесса В отличие от других гидрогенизационных процессов процесс гидроочистки проходит в сравнительно мягких условиях, однако и ему свойственна совокупность ряда параллельных и последовательных реакций, в которых участвуют все компоненты, содержащиеся в исходной сложной смеси.

Основные реакции гидрирования углеводородов: насыщение алкеновых связей, насыщение ароматических связей, крекинг алканов, деалкилирование алкилбензолов, крекинг цикланов, гидроизомеризация алканов, гидроизомеризация цикланов.

При гидроочистке на алюмокобальтмолибденовом катализаторе не наблюдается заметного гидрирования бензольного кольца. Бициклические ароматические углеводороды в значительной части гидрируются до тетрадинов, вне зависимости от их исходной концентрации в сырье.

Реакция изомеризации парафиновых и нафтеновых углеводородов в зависимости от свойств катализатора наблюдается, в той или иной мере при любых условиях обессеривания [3−7].

Основные реакции серосодержащих соединений. Реакции каталитического гидрогенолиза сераорганических соединений, лежащие в основе процесса гидроочистки нефтепродуктов, изучены довольно подробно. Меркаптаны, сульфиды и дисульфиды легко гидрируются в соответствующие углеводороды уже при сравнительно мягких условиях. В зависимости от строения сернистых соединений глубина их гидрогенолиза различна. Устойчивость сернистых соединений увеличивается в следующем ряду: меркаптан < дисульфид < сульфид < тиофен. Внутри группы сернистых соединений скорость обессеривания уменьшается с увеличением молекулярной массы. Так, этилмеркаптан менее устойчив, чем децилмеркаптан. Прочность S-S-связей в дисульфидах с алифатическими радикалами, начиная с диэтилсульфида и кончая диоктадецилсульфидом, не зависит от длины алкильных цепей. Прочность связи S-S в дисульфидах с ароматическими радикалами меньше, чем с алифатическими.

Циклические сульфиды, например, тиофан, подвергаются разрыву кольца с последующим отщеплением сероводорода и образованием соответствующего углеводорода. Тиофен, бензотиофен и дибензотиофен сначала гидрируются до производных тиофана, которые при последующем гидрировании превращаются в парафиновые и алкилароматические углеводороды. Насыщение ароматических колец в условиях гидроочистки не происходит, оно возможно при более жестких условиях гидрирования. Наиболее трудно вступают в реакции гидрирования тиофен и его гомологи.

Сернистые соединения взаимодействуют также с металлическими и окисно-металлическими катализаторами, переводя их в сульфидную форму. В зависимости от состава катализатора это приводит к его активированию или вызывает отравление или дезактивацию.

Основные реакции азотсодержащих соединений. Удаление азотистых соединений из бензиновых, керосиновых и дизельных фракций имеет весьма важное значение в повышении качества последних. Катализаторы риформинга весьма сильно дезактивируются при работе на сырье с любым содержанием азотистых соединений как основного, так и неосновного характера. Наличие азотистых соединений в керосиновых и дизельных фракциях является причиной низкой стабильности цвета и при хранении вызывает образование нерастворимых осадков. Гидрогенолиз азотистых соединений сопровождается выделением свободного аммиака.

Основные реакции кислородсодержащих соединений. Эти соединения обычно легко вступают в реакции гидрирования с образованием соответствующих углеводородов и воды.

Катализаторы Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакций, поэтому соответствующим подбором катализаторов удается осуществлять управление процессом гидроочистки дизельных топлив в довольно широких пределах [6−9].

В промышленности для данных процессов широко применяются алюмокобальтмолибденовые (АКМ) или алюмоникельмолибденовые (АНМ) катализаторы.

Промышленный алюмокобальтмолибденовый катализатор обладает весьма высокой избирательностью. Реакций разрыва связей С-С или насыщения ароматических колец в его присутствии практически не протекают. Он обладает высокой активностью в реакциях разрыва связей С-S и высокой термической стойкостью, вследствие чего имеет длительный срок службы. Важным преимуществом данного катализатора является стойкость к потенциальным каталитическим ядам. Кроме того, этот катализатор обладает приемлемой активностью в реакциях насыщения непредельных соединений, разрыва связей углерод — азот, углерод — кислород, и практически используется для гидроочистки всех нефтяных фракций. Алюмоникельмолибденовый катализатор менее активен в реакциях насыщения непредельных соединений, зато более активен в отношении насыщения ароматических углеводородов (10−50% по сравнению с АКМ) гидрирования азотистых соединений (на 10- 18% выше, чем с АКМ).

В условиях гидроочистки дизельных топлив температура и парциальное давление водорода и сероводорода являются определяющими параметрами для сохранения катализатора в той или иной сульфидной форме. В зависимости от значения указанных параметров никель и молибден будут в различной степени насыщены серой, что отразится на их каталитической активности [3−8].

Использование водорода в процессах гидроочистки Современный нефтеперерабатывающий завод обязательно имеет установки гидроочистки прямогонных дистиллятных фракций — бензина, керосина, дизельного топлива, — что объясняется наличием дешевого водородсодержащего газа, получаемого в процессах каталитического риформинга, широкое внедрение которых началось в США с 1950 г., в СССР и Западной Европе — после 1960 г. Выход и состав избыточного водородсодержащего газа с установок риформинга зависит от вида перерабатываемого сырья, условий ведения процесса, применяемых катализаторов. На промышленных установках гидроочистки общий расход водорода складывается из расхода на реакцию, отдув циркуляционного водородсодержащего газа для поддержания заданной концентрации водорода, расхода на растворение и потери через неплотности системы.

Расход водорода на реакцию. Расход водорода на реакцию при гидроочистке является величиной переменной, зависящей от многих факторов: содержания насыщенных, ненасыщенных и ароматических углеводородов, структуры гидрируемых компонентов сырья, парциального давления водорода, температуры и времени контакта сырья с катализатором, углеводородного состава сырья и степени превращения.

Ниже приведены теоретические данные по расходу водорода при гидрировании различных соединений, в молях водорода на 1 гетероатом [4]:

Серосодержащие соединения Меркаптаны или элементарная сера … 1

Сульфиды…2

Дисульфиды… 1,5

Алкилсульфаты, сульфоксиды или тиофены…4,0

Азотсодержащие соединения Насыщенные амины…1,0

Пирролидин, пиперидин… 2,0

Нитрилы, пирролин и др…3,0

Пиррол, нитропарафины…4,0

Анилин, пиридин и др…5,0

Индол …7,0

При гидроочистке дизельных топлив водород расходуется также на расщепление компонентов сырья с образованием газообразных и более низкокипящих углеводородов и на частичное гидрирование конденсированных ароматических углеводородов. Из общего расхода водорода на гидрирование сернистых соединений определенного вида сырья приходится примерно 50%, остальной расход водорода составляют прочие реакции.

В зависимости от применяемого катализатора и его состояния процесс ведется в мягких или более жестких условиях, интенсивность побочных реакций, т. е.- селективность катализатора, также может быть неодинаковой — все это отражается на расходе водорода на реакцию. В случае значительной дезактивации катализатора приходится повышать температуру гидроочистки до уровня, при котором увеличивается доля реакции гидрокрекинга, и расход водорода соответственно возрастает[3, 4].

Увеличение объемной скорости жидкого сырья или уменьшение продолжительности контакта при парофазном процессе ведет к снижению жесткости гидроочистки; интенсивность всех каталитических и термических реакций понижается, в результате расход водорода на реакцию падает.

Расход водорода на отдув. В зависимости от требуемой степени очистки сырья определяется оптимальное парциальное давление водорода в процессах гидроочистки. Расход водорода на отдув появляется в связи с тем, что для поддержания оптимального парциального давления приходится непрерывно выводить (отдувать) из системы небольшой поток циркуляционного водородсодержащего газа и заменять его «свежим» водородом. Количество отдуваемого газа зависит от состава свежего водородсодержащего газа, оптимального парциального давления и режима процесса, т. е. в конечном итоге от количества и состава газов реакции. В водородсодержащем газе каталитического риформинга примеси углеводородов составляют от 60 до 80% (масс.). При гидроочистке также образуются углеводородные газы и сероводород (газы реакции). Количество углеводородных газов, поступающих со свежим водородом, и газов реакции в отдельных случаях превышает возможности гидрогенизата растворить их в себе и таким образом удалить из системы циркуляции газа. В этом случае происходит накопление углеводородных газов в системе циркуляции водородсодержащего газа, что приводит к падению парциального давления водорода.

В процессе гидроочистки дизельных топлив выделяется значительное количество газов реакции — до 2,8% (масс.), поэтому при использовании водородсодержащего газа с содержанием водорода примерно 80,0% (об.) появляется необходимость в отдуве газа. Парциальное давление связано с составом водородсодержащего газа, который подается в реактор. Помимо углеводородных газов в циркуляционном газе присутствует сероводород, образующийся в процессе. Сероводород не влияет сколько-нибудь значительно на обессеривание, однако повышение концентрации сероводорода увеличивает скорость коррозии трубопроводов и оборудования, а также способствует загазованности воздуха в компрессорной. Поэтому циркуляционный газ очищают от сероводорода до остаточной концентрации не выше 0,1% (об.).

Расход водорода на растворение и потери его через неплотности системы. В схему гидроочистки моторных топлив после реактора и системы теплообмена продуктов реакции с сырьем включен сепаратор для разделения циркулирующего водородсодержащего газа и гидрогенизата. Давление сепарации зависит от перепада давления в системе циркуляции водородсодержащего газа, температура — от выбранного варианта схемы теплообмена: 40−50°С при холодной сепарации гидрогенизата и 160−230 °С при горячей. Растворимость водорода также зависит от природы жидкой фазы и ее количества. С уменьшением плотности растворителя, например в ряду дизельное топливо — керосин — бензин, растворимость водорода возрастает. Чем больше образуется при сепарации жидкой фазы, тем больше расходуется водорода на растворение. Количество растворенного водорода в процессе гидроочистки можно определить расчетом газового баланса на ЭВМ. Однако в некоторых случаях необходимо иметь предварительные данные по общему расходу водорода. Как показал опыт эксплуатации установок гидроочистки, водородсодержащий газ теряется через неплотности системы, а также через сальниковые уплотнения компрессоров циркуляционного газа. Эти потери не зависят от вида перерабатываемого сырья, на их величину влияет состояние оборудования и культура эксплуатации установок. Утечка водорода на установках гидроочистки составляет 0,009−0,02% (масс.) на сырье.

2.2 Требования к качеству сырья и целевым продуктам Требования к качеству сырья и целевым продуктам. Параметры процесса Гидроочистку дизельных топлив проводят для повышения их качества путем удаления сернистых, смолистых, непредельных соединений и других примесей, ухудшающих эксплуатационную характеристику топлив. В результате гидроочистки повышается термическая стабильность, снижается коррозионная агрессивность топлив, уменьшается образование осадка при хранении, улучшаются цвет и запах топлива.

Эксплуатационные свойства Важнейшими характеристиками дизельных топлив являются: воспламеняемость, фракционный состав, нагарообразование, вязкость, температура помутнения и др.

Воспламеняемость — склонность дизельного топлива к самовоспламенению, определяется периодом запаздывания его воспламенения и является почти таким же важным свойством, как и антидетонационная характеристика бензинов для карбюраторных двигателей. Период запаздывания зависит от цетанового числа.

Цетановое число — показатель самовоспламеняемости топлива, численно равный такому содержанию, в % (об.), цетана в смеси с б-метилнафталином, при котором самовоспламенение этой смеси и сравниваемого с ней испытуемого топлива одинаково. При высоком цетановом числе период запаздывания самовоспламенения достаточно короткий, топливо при впрыске его в камеру сгорания воспламеняется почти сразу, давление в цилиндре двигателя нарастает плавно, и он работает без стуков. При низком цетановом числе период запаздывания большой, впрыскиваемое в цилиндр топливо сразу не воспламеняется, а накапливается, и затем воспламеняется вся масса топлива. В этом случае давление в цилиндре нарастает скачкообразно, появляется детонация (стуки). Цетановые числа дизельных топлив зависят от их углеводородного состава.

Фракционный состав определяется конструктивными особенностями двигателя и условиями эксплуатации. Нефтеперерабатывающая промышленность выпускает дизельные топлива двух видов: легкие маловязкие топлива для быстроходных двигателей с частотой вращения вала 800−1000 об/мин и более; тяжелые высоковязкие топлива для тихоходных двигателей с частотой вращения вала до 600−700 об/мин.

Фракционный состав топлива оказывает влияние на степень его распыления, полноту сгорания, дымность выхлопа, нагароотложение и разжижение картерного масла. При высоком содержании легких фракций увеличивается давление сгорания. Утяжеленное топливо хуже распыляется вследствие повышения поверхностного натяжения топлива.

Содержание легких фракций в дизельном топливе характеризуется температурой вспышки. Дизельные топлива, содержащие значительное количество легких фракций, быстрее испаряются, пожароопасны и непригодны для применения в закрытых помещениях.

Высокотемпературные свойства дизельных топлив характеризуются их склонностью к нагарообразованию при сгорании топлива и повышенному отложению осадков в двигателе.

Нагарообразование зависит от химического состава топлив: наличия в нем смол, непредельных углеводородов, кислородных и сернистых соединений. В результате сгорания сернистых соединений образуются оксиды серы. При работе дизелей на топливах, содержащих смолистые вещества и углеводороды, склонные к окислению, наблюдается повышенное нагарообразование на деталях двигателя и закоксование отверстий распылителей форсунок, резко падает мощность и повышается износ двигателя. Наличие в топливе кислородсодержащих соединений характеризуется содержанием фактических смол. В связи с этим предусматривается ограничение содержания в дизельном топливе смол и непредельных углеводородов.

На количество отложений в двигателе также влияет коксуемость и зольность дизельных топлив. Зола может вызвать износ деталей двигателей. Повышенное нагарообразование в двигателе наблюдается при сгорании топлива, содержащего органические кислоты. Продукты сгорания также корродируют топливную аппаратуру; аналогичное действие оказывают водорастворимые кислоты и щелочи. Низкотемпературные свойства дизельных топлив характеризуются следующими показателями: вязкостью, температурой помутнения, температурой застывания.

Вязкость дизельного топлива зависит от углеводородного состава и температуры. Наибольшей вязкостью обладают нафтеновые углеводороды, наименьшей — парафиновые. С понижением температуры значение вязкости возрастает. Вязкость дизельного топлива влияет на степень распыления топлива в камере сгорания и однородность рабочей смеси. Маловязкое топливо распыляется более однородно, чем высоковязкое. Высокая степень распыления и однородность смеси обеспечивают полноту сгорания топлива, сокращают его удельный расход.

Для эксплуатации дизельного топлива большое значение имеет его прокачиваемость, особенно при низких температурах воздуха. Прокачиваемость топлива зависит от вязкости. С увеличением вязкости топлива возрастает сопротивление в топливной системе. При больших потерях напора нарушается нормальная подача топлива к насосу и он начинает работать с перебоями

Для получения качественных дизельных топлив необходимо исходную дизельную фракцию достаточно полно освободить от сернистых и смолистых соединений, непредельных углеводородов и в некоторых случаях частично от ароматических углеводородов.

Указанная цель успешно достигается при гидроочистке сернистых дизельных фракций на АКМ или АНМ катализатора при следующих параметрах процесса:

Давление, МПа …3,0−4,0

Температура, °С в начале цикла …350−360

в конце цикла… у'…400−410

Объемная скорость подачи сырья, ч^-1 4−6

Парциальное давление водорода, МПа…1.8 — 2,0

Для обеспечения требований к гидроочищенному дизельному топливу по температуре вспышки и содержанию сероводорода большое значение имеет правильно подобранный режим стабилизационной колонны. Например, рекомендуется следующий режим:

Число тарелок… 20

Кратность орошения (массовая) … 2:1

Давление в колонне, МПа… 0,16

Температура, °С верх колонны… 130

низ колонны… не ниже 260

на входе сырья в колонну… 220

2.3 Характеристика продуктов Целевым продуктом процесса гидроочистки является стабильное дизельное топливо. Выход стабильного дизельного топлива в среднем составляет 97% (масс.). Побочными продуктами процесса являются отгон (бензин), углеводородный газ (второй ступени сепарации и стабилизации), сероводород и отдуваемый водородсодержащий газ.

Ниже приведены состав и свойства отгона:

Плотность, кг/м³ … 750

Фракционный состав: перегоняется при температуре, РС н. к… 60

10% (об.) … 90

50% (об.) … 130

90% (об.) … 160

к. к… 180

Содержание серы, % (масс.)…0,01−0,05

Октановое число (моторный метод)… 50

Давление насыщенных паров, МПа… Не выше 0,067

Выход отгона зависит от содержания легких фракций в исходном сырье и составляет 0,5−1,5% (масс.).

Состав углеводородного газа второй ступени сепарации зависит как от характеристики сырья и состава свежего водородсодержащего газа, так и рабочего давления в сепараторе. Состав углеводородного газа стабилизации в основном также зависит от состава свежего водородсодержащего газа. Выход газа колеблется в пределах 0,97−2,3% (масс.) на сырье.

Сероводород получается в результате очистки циркуляционного водородсодержащего и углеводородных газов от сероводорода. Содержание углеводородов в сероводороде, уходящем с установки, не превышает 2% (об.). Выход сероводорода зависит от содержания серы в сырье, глубины очистки сырья и газов и колеблется в пределах 0,5−2,5% (масс.) на сырье. Количество и состав отдуваемого водородсодержащего газа зависит от режима процесса и концентрации водорода в свежем водородсодержащем газе. В качестве «отдува» в топливную сеть сбрасывается очищенный циркуляционный газ.

На отечественных нефтеперерабатывающих предприятиях гидроочистку средних дистиллятов проводят преимущественно на установках Л-24−5, Л-24−6, Л-24−7, ЛЧ-24−2000 и ЛК-6У.

Установка Л-24−6

Описание установки Л-24−6

Установка Л-24−6 состоит из двух самостоятельных блоков для одновременной переработки двух видов сырья.

Характерной особенностью установки является наличие раздельной системы циркуляции водородсодержащего газа в обоих блоках. Это дает возможность «каскадного» использования его в другом блоке, перерабатывающем сырье, для которого не требуется высокая концентрация водорода в циркуляционном газе.

При гидроочистке в качестве свежего водорода применяется избыточный водородсодержащий газ с установки каталитического риформинга или технический водород со специальных водородных установок.

Смесь сырья с водородсодержащим газом, нагретую в теплообменнике и печи, подвергают гидроочистке в реакторах над АКМ катализатором. Избыточную теплоту реакции отводят путем введения реакторы так называемого холодного циркуляционного газа.

Из реакторов газо-продуктовая смесь после охлаждения поступает сепаратор высокого давления. Выделившийся газ, очищенный абсорбере раствором МЭА, вновь возвращается в цикл.

Для поддержания заданной концентрации водорода на входе блок часть циркуляционного газа отдувается и добавляется соответствующее количество свежего водорода.

Гидрогенизат из сепаратора высокого давления после дросселирования направляется в сепаратор низкого давления и после подогрева в теплообменнике — в стабилизационную колонну.

Дизельное топливо при выходе из колонны разделяется на два потока: один из них, пройдя печь, в виде рециркулята возвращается в колонну, а второй после охлаждения поступает на защелачивание и водную промывку.

Очищенное дизельное топливо выводится с установки. Верхний продукт колонны стабилизации охлаждается в конденсаторе-холодильнике и разделяется в сепараторе на углеводородный газ, отгон и воду; часть отгона возвращается в колонну на орошение, а другая теть после защелачивания и водной промывки выводится с установки.

На ряде заводов внедрен узел отдува сероводорода из бензина чищенным углеводородным газом. Углеводородный газ подвергается раздельной очистке от сероводорода раствором МЭА: газ из сепаратора низкого давления очищается в абсорбере под давлением) 0,5 МПа; газ из бензинового сепаратора очищается от сероводорода при 0,13 МПа, затем используется как топливо для печей.

Насыщенный раствор МЭА регенерируется в отгонной колонне, из которой уходит смесь сероводорода и паров воды. После охлаждения в конденсаторе-холодильнике она разделяется в сепараторе. Сероводород выводится с установки для получения серной кислоты или элементарной серы, а вода подается на орошение в отгонную колонну. После отгонной колонны регенерированный раствор охлаждается в теплообменнике, холодильнике и возвращается в цикл. Температурный режим отгонной колонны поддерживается подачей пара в рибойлер.

При потере активности катализатора проводится его газовоздушная или паровоздушная регенерация.

Реактор с аксиальным вводом сырья сверху вниз. Корпус реактора изнутри футерован; реактор не имеет защитного стакана. Диаметр реактора 2600 мм.

Продуктово-сырьевые теплообменники кожухотрубчатые, одноходовые по трубному пространству, уплотнения сильфонные на плавающей головке. Диаметр корпуса 800 мм.

Трубчатые печи шатрового типа со сварным змеевиком в зоне огневого нагрева.

Колонные аппараты различного диаметра с желобчатыми тарелками или насадкой из колец Рашига.

Холодильники высокого давления типа «труба в трубе» для готового продукта, установленные на открытой площадке.

Поршневые компрессоры марки 5ВП-16/70.

Экономические показатели На гидроочистку 1 т сырья расходуется:

Пар, кг… 42,0

Электроэнергия, МДж … 79,2

Охлаждающая вода, м³ …8,4

Топливо:

мазут, кг… 19,4

газ (при нормальных условиях), м³ … 4,2

Катализатор, кг … 0,04

Едкий натр, кг… 2,14

Моноэтаноламин, кг … 0,04

Рабочая сила, чел/смена… 10

Установка Г-24/1

Описание технологической схемы Принципиальная технологическая схема установки Г-24/1.

Исходное сырье — прямогонное дизельное топливо из резервуаров сырьевого парка забирается насосом Н-1 (Н-4) и подается в тройник смешения потока, где смешивается с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ), поступающего с выкида циркуляционных компрессоров В — 1(В-2). Расход сырья в тройник смешения регулируется клапаном, установленном на линии подачи сырья от насоса Н-1 (Н-4) в тройник смешения. При понижении расхода сырья до 2,5 м3/ч закрывается клапан-отсекатель 173−1, установленный на сырьевой линии до тройников смешения. Для предотвращения попадания сырья обратным ходом в линию водородсодержащего газа при аварийных остановках компрессоров, циркулирующий ВСГ входит в тройник смешения через обратный клапан (Рис. 1).

Газосырьевая смесь из тройника смешения поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-1/1, где нагревается до температуры 120ч140 °С за счет тепла гидроочищенного топлива, откачиваемого с установки. Из теплообменника Т-1/1 газосырьевая смесь поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-2/1, где нагревается до температуры 200−230°С за счет тепла продуктов реакции из реактора Р-1, которые проходят через трубное пространство Т-2/1. Температура нагрева регистрируется.

Окончательный нагрев газосырьевой смеси до температуры реакции 280−4000С осуществляется в трубчатой печи П-1 с горелками беспламенного горения.

При проектировании реакторов следует учитывать сложность химических процессов.

Технологическая схема установки Г-24/1

Газосырьевая смесь проходит вначале через конвекционную часть печи (18 труб), затем нагревается в радиантной части (20 труб).

Температура газосырьевой смеси на выходе из печи П-1 регулируется, клапаном установленным на линии подачи топливного газа к форсункам печи. ПАЗ печи предусматривает отсечение подачи топливного газа клапаном — отсекателем.

Нагретая газосырьевая смесь из печи П-1 поступает в верхнюю часть реактора Р-1, заполненного катализатором. В реакторе под давлением 2,5−4,5 МПа и температуре 280ё400⁰ С на поверхности катализатора происходит гидрирование серо-, азото-, кислородосодержащих органических соединений и непредельных углеводородов. Так как эти реакции протекают с выделением тепла, то температура в реакторах может повышаться. Температура и давление по высоте слоя катализатора, на входе и выходе из реактора регистрируется. По изменению перепада давления в реакторе определяют степень закоксованности катализатора. Допускается перепад давления в реакторе не более 6 кгс/смІ. Увеличение перепада давления по слою катализатора с одновременным увеличением содержания серы в гидроочищенном топливе указывает на снижение активности катализатора.

Горячая смесь продуктов реакции и водородсодержащего газа (гидрогенизат) выходит снизу реактора Р-1, проходит через трубное пространство теплообменника Т-2/1, где отдает часть тепла газосырьевой смеси и с температурой не более 300 0С поступает в высокотемпературный сепаратор высокого давления Е-1/1.

Температура ввода гидрогенизата из теплообменника Т-2/1 в сепаратор Е-1/1 регулируется клапаном, который установлен на линии подачи гидрогенизата из реактора Р-1 в сепаратор минуя теплообменник Т-2/1 (на байпасных линиях теплообменников).

В сепараторе Е-1/1 происходит отделение водородсодержащего газа от жидкой фазы (гидрогенизата).

Выделившийся газ из высокотемпературного сепаратора высокого давления Е-1/1 выходит сверху и после охлаждения оборотной водой в межтрубном пространстве холодильника Т-3/1 до температуры не более 50 0С поступает в сепаратор высокого давления Е-2/1, где происходит отделение водородсодержащего газа от жидкой углеводородной фазы, образовавшейся после охлаждения в холодильнике Т-3/1.

Водородсодержащий газ сверху из сепаратора Е-2/1 поступает в низ абсорбера К-3 для очистки раствором моноэтаноламина от сероводорода. После очистки в абсорбере К-3 ВСГ через сепаратор Е-3 поступает на всас компрессора В-1(В-2) и далее в тройник смешения.

Гидрогенизат с низа сепаратора Е-1/1 самотеком поступает в отпарную колонну К-1/1.

Уровень жидкости в сепараторе Е-1/1 регулируется клапаном, который установлен на линии гидрогенизата из Е-1/1 в К-1/1.

Накопившийся в низу сепаратора Е-2/1 конденсат выводится в сепаратор С-3 или на 13 тарелку колонны К-1/1. Уровень жидкости в сепараторе Е-2/1 поддерживается клапаном, который установлен на линии гидрогенизата из Е-2/1.

В отпарной колонне К-1/1 происходит отгон легких углеводородов, растворенных углеводородных газов и сероводорода за счет подачи перегретого водяного пара и снижения давления. В колонне К-1/1 имеются 13 тарелок S-образного типа. Подача сырья предусмотрена на 13, 10 и 7 тарелки.

В низ колонны К — 1/1 подается перегретый водяной пар. Схема получения перегретого водяного пара имеет следующий вид: от паровой гребенки печи П-1 острый водяной пар с давлением до 12 кгс/смІ поступает в змеевики пароперегревателей в печи П-1, где нагревается до температуры 240 0С. Далее перегретый пар через маточник подаётся под нижнюю тарелку колонны К-1/1. Расход перегретого пара в колонны регулируется клапаном, установленном на линии подачи пара в К-1/1.

Отогнанные в отпарной колонне К-1/1 легкие фракции, уходящие вместе с водяным паром сверху колонны с температурой до 180 0С поступают в межтрубное пространство холодильников Т-5/1, Т-5/2, где происходит конденсация и охлаждение. Далее сконденсированный продукт и углеводородный газ с температурой до 50 0С поступают в сепаратор С-3.

С низа отпарной колонны К-1/1 гидроочищенное топливо, содержащее следы воды самотеком поступает в колонну вакуумной сушки К-2/1. Так же возможен вывод продукта помимо колонны К-2/1 напрямую в товарный парк. Уровень в К-1/1 регулируется клапаном, который установлен на перетоке гидрогенизата из К-1/1 в К-2/1.

В колонне К-2/1 происходит испарение воды под вакуумом. Вакуум создается с помощью двухступенчатого эжектора Э-1. На эжектор подается острый пар.

Оборотная вода подается в холодильник эжектора для охлаждения и конденсации паров из К-2/1 и стекает по барометрической трубе, опущенной под слой воды, в ящик барометрической трубы Е-31/1 для обеспечения гидрозатвора.

Готовое гидроочищенное топливо с низа колонны вакуумной осушки К-2/1 поступает на прием насоса Н-5 (Н-8) и прокачивается насосом через трубное пространство теплообменника Т-1/1, где охлаждается, нагревая газосырьевую смесь, проходящую через межтрубное пространство Т-1/1.

После теплообменника Т-1/1 гидроочищенное топливо охлаждается в межтрубном пространстве холодильника Т-8/1 до температуры не более 60 0С.

Далее гидроочищенное дизельное топливо выводится в резервуары товарного парка.

Режим работы реактора В реакторе на поверхности катализатора происходит гидрирование серо-, азото-, кислородосодержащих органических соединений и непредельных углеводородов. Так как эти реакции протекают с выделением тепла, то температура в реакторах может повышаться. Температура и давление по высоте слоя катализатора, на входе и выходе из реактора регистрируется. По изменению перепада давления в реакторе определяют степень закоксованности катализатора. Допускается перепад давления в реакторе не более 6 кгс/смІ. Увеличение перепада давления по слою катализатора с одновременным увеличением содержания серы в гидроочищенном топливе указывает на снижение активности катализатора.

Оптимальный режим работы реактора:

Температура сырья на входе в реактор 320−360 °С Давление на входе в реактор 4,0−4,5 МПа Кратность циркуляции ВСГ 200−300 нм3/м3

Объемная скорость подачи сырья 2,0−4,0 ч-1

Характеристика производственной среды. Анализ опасностей и производственных вредностей Установка Г-24/1 предназначена для гидроочистки масел или дизельного топлива путем деструктивной гидрогенизацией сернистых соединений на алюмокобальтмолибденовом катализаторе в среде водорода. По технологическим условиям (давление до 5.0МПа и температуре до 400°С), жидкая фаза в технологическом оборудовании, в основном, находится в перегретом состоянии, т.к. обращается в объеме аппаратов и трубопроводов при высоких температурах и давлениях, кроме того, в оборудовании присутствуют различные углеводородные газы.

Полная разгерметизация технологического оборудования с перегретой жидкостью сопровождается переходом большой части этой жидкости в парообразное состояние и образованием взрывопожароопасных облаков. Взрывы подобных облаков обладают большой разрушительной силой и сопровождаются серьезными последствиями.

Наиболее тяжелые последствия могут быть в результате аварии при мгновенной разгерметизации оборудования и выброса смеси водородсодержащих паров жидких углеводородов из технологических блоков. Образовавшееся углеводородное парогазовое облако, которое может содержать все количество вещества, находящегося в блоке, способно загореться или взорваться при наличии источника зажигания, в качестве которого, может выступать нагревательная печь.

При разливе жидких углеводородов происходит испарение углеводородов с поверхности разлития. Объем образующегося парогазового облака углеводородов значительно меньше, чем при разгерметизации оборудования с перегретой жидкостью и при наличии инициатора загорания выгорает по поверхности разлития, что может привести к перегреву емкостного оборудования, трубопроводов и металлоконструкций, находящихся вблизи очага пожара.

Основными факторами опасности на установке являются:

— горючесть, взрывоопасность и токсичность продуктов, применяемых и получаемых на установке, наличие их в аппарате в большом количестве;

— возможность образования зарядов статического электричества при движении газов и жидкостей по трубопроводам и в аппаратах;

— наличие электротехнических устройств высокого напряжения;

— применение в технологическом процессе нагревательных печей, где продукт нагревается до высоких температур и находится под давлением;

— наличие насосов и компрессоров, нагнетающих токсичные и взрывоопасные продукты;

— наличие нагретых до высоких температур поверхностей Характеристика вредных и взрывопожароопасных веществ, применяемых, обращаемых и получаемых на установке Г-24/1.

Мероприятия по обеспечению безопасности производства Для обеспечения безопасности производства каждый сотрудник проходит инструктаж.

Для обеспечения безаварийной работы установки и достижения минимального уровня взрывопожароопасности процесса предусмотрены следующие мероприятия:

— процесс осуществляется по непрерывной схеме и в герметичных аппаратах;

— все стадии технологического процесса непрерывны и склонны к устойчивому протеканию;

— вся технологическая схема установки разделена на 6 технологических блоков (№ 1, 2/1, 2/2, 2/3, 3, 4), которые, в случае возникновения аварии или инцидента, могут быть отключены друг от друга отсекателями, запорной арматурой, системой защиты и блокировок;

— при соблюдении правил эксплуатации процесс не обладает возможностью взрыва внутри технологической аппаратуры;

— для перемещения легковоспламеняющихся жидкостей применены герметичные центробежные насосы с двойным торцевым уплотнением типа «ТРЕМ»;

— применяемые, обращающиеся и получаемые вещества не обладают способностью быстро и спонтанно полимеризоваться, реагировать с водой, саморазогреваться и самовоспламеняться, не склонны к непроизвольному термическому разложению при высоких температурах и давлениях;

— не применяются продукты и теплоносители, несовместимые между собой;

— на установке отсутствуют открытые поверхности аппаратов и трубопроводов с температурой выше температуры самовоспламенения обращаемых веществ;

— контроль и управление процессом осуществляется автоматически и дистанционно из операторной с использованием электронной системы приборов;

— по параметрам, определяющим взрывопожароопасность процесса, предусмотрена противоаварийная автоматическая система защиты, предупредительная сигнализация и аварийная система блокировок;

— на аппаратах, где возможно повышение давления до максимально допустимого, установлены предохранительные клапаны;

— предусмотрены система аварийного освобождения аппаратов от нефтепродукта в аварийную емкость и аварийный сброс на факел;

— на наружной установке, где расположено оборудование, в котором обращаются взрывопожароопасные вещества, предусмотрены датчики загазованности, сигналы от которых поступают в операторную.

Согласно ГОСТ 12.1.044−91 на установке предусмотрены следующие средства пожаротушения:

— первичные средства пожаротушения (огнетушители — пенные ОХП-10, корюшковые ОПУ-10,ОПС-10г, углекислотные ОУ-5,ОУ-8; кошмы, ящики с песком, лопаты и т. д.);

— стационарная система пенотушения открытой насосной;

— водяная оросительная система колонных аппаратов;

— лафетные стволы на лафетных вышках (4 вышки);

— пожарные краны в помещении компрессорной.

— для печей предусмотрена система паротушения, а вокруг печей предусмотрена паровая завеса, включающаяся автоматически по сигналу загазованности на наружной установке.

Для предотвращения несчастных случаев, заболеваний и отравлений, связанных с производством, весь обслуживающий персонал установки обеспечивается следующими средствами защиты:

— специальной одеждой — хлопчатобумажные костюмы, рукавицы комбинированные, защитные очки, ботинки кожаные, диэлектрические калоши и перчатки для машинистов;

— резиновый фартук, резиновые перчатки для работы с раствором МЭА;

— фильтрующими противогазами марки «БКФ», защищающими органы дыхания от кислых и органических паров и газов (ГОСТ 12.4.041−2001);

— шланговыми противогазами ПШ-1, ПШ-2 отвечающие требованиям ГОСТ 12.4.041−2001, комплектом масок и спасательным поясом с веревкой для работы при высоких концентрациях газа в воздухе (более 0,5% об. или при концентрации кислорода менее 18% об.) или при работе внутри емкостей, колонн, колодцев и при ямках;

— аварийным запасом фильтрующих противогазов;

— медицинской аптечкой с необходимым набором медикаментов для оказания пострадавшему первой медицинской помощи.

В качестве защитной одежды на установке согласно ГОСТ 12.4.016−75 и ГОСТ 12.4.017−76 предусматривается комплект специальной одежды: х/б костюм, кожаные ботинки, рукавицы, куртка и брюки ватные.

Для предотвращения возникновения зарядов статического электричества, защиты от вторичных проявлений молнии предусмотрены следующие мероприятия:

— каждая система аппаратов, трубопроводов, представляет собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах установки заземляется не менее, чем в двух местах;

— для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молний, согласно РД 34.21.122−87, а также ПУЭ аппараты с толщиной стенок более 4 мм присоединены к защитному заземлению не более 4 Ом;

— для защиты людей от поражения электрическим током на установке, в соответствии с ПУЭ, предусмотрено защитное заземление и зануление электрооборудования;

— при вводе жидкости в аппараты по возможности исключено разбрызгивание (ввод под слой жидкости);

— скорость движения продуктов в аппаратах и трубопроводах не превышает значений, предусмотренных проектом.

— при нормальной эксплуатации установки все оборудование и коммуникации находятся при избыточном давлении нефтепродуктов и их паров, что исключает возможность образования в аппаратах и трубопроводах взрывоопасных смесей. При остановке установки аппараты и трубопроводы заполняются техническим азотом.

Глава III

реактор гидродепарафинизация дизельный

3.1 Расчет реакторов гидропарафинизации дизельного топлива В общем случае технологический процесс в реакторе периодического действия протекает в несколько стадий. Если предполагается химическую реакцию проводить в изотермическом режиме, то условно можно весь процесс разделить на следующие этапы:

1. Подготовка реактора к загрузке реагентов.

2. Загрузка реагентов в реактор.

3. Доведение условий проведения реакции (температуры, давления и т. д.) до заданных.

4. Проведение химического процесса до заданной глубины превращения.

5. Доведение условий выгрузки продуктов реакции (температуры, давления и т. д.) до заданных.

6. Подготовка реактора к выгрузке продуктов реакции.

7. Выгрузка продуктов реакции из реактора.

Рисунок К тепловому расчету реактора периодического действия График такого условного технологического процесса в реакторе периодического действия можно проиллюстрировать рисунке .

При проверочном расчете реактора должны быть известны времена проведения всех стадий, начальные и конечные температуры в реакторе, достигаемые степени превращения и, естественно, масса загружаемых компонентов. Задачей такого расчета является определение теплонапряженности каждой стадии с дальнейшим расчетом достаточности поверхности теплопередачи для нормального ведения процесса.

На основе известных данных, уравнений реакций и кинетических закономерностей для каждой стадии составляется система материальных и тепловых балансов, из которых рассчитывается количество передаваемого тепла. По расходу этого тепла можно рассчитать либо максимально потребную поверхность теплопередачи, либо расход теплоносителя, либо его начальную и конечную температуру.

Рассмотрим на примере графика на рисунке порядок расчета многостадийного периодически действующего реактора для простой реакции первого порядка, А = В. Допустим, что известны: времена протекания стадий ф₁ — ф ₇, температуры Т₁ — Т₄ и степени превращения ключевого компонента, А в конце третьей стадииХ_А], в конце четвертой стадии — Х_А2 и в конце пятой стадии — Х_А3 Кроме того, известны все физико-химические свойства компонентов и энтальпия реакции ДН. Зависимость константы скорости реакции от температуры выражается известной функцией к = к (Т).

1-я стадия. Эта стадия технологического расчета не требует, так как основной ее параметр — время протекания — определен расчетным заданием.

2-я стадия. Здесь возможно снижение или увеличение температуры загружаемых реагентов за счет теплообмена с материалом реактора. Запишем уравнение теплового баланса:

тrСrТ₁ + N_А0 С_АТ_А = (m_rС_r + N_АQ С_А)Т₂;

Здесь m_r и С_r — масса и теплоемкость материала реактора; N_А0 и С_А — число молей компонента, А и его теплоемкость.

Таким образом, определена начальная температура в реакторе Т₂.

3-я стадия. На этой стадии происходит доведение температуры процесса до заданной — Т₃. Допустим, что реакция эндотермична (ДНположительна) и требуется нагрев реакционной смеси. Из уравнения баланса тепла определяется количество тепла, необходимое для нагревания реакционной смеси

Q₁ = N_АОХ_А1 ДН +(N_АОС_А(1- Х_А1) + N_АОХ_А1С_B) (Т₃— Т₂)

Среднее значение теплового потока третьей стадии (Вт) выразится уравнением:

q₁ = Q₁ / /(t₃ — t₂)

Имея значение теплового потока, можно определить расход теплоносителя. Определяя известными методами коэффициент теплопередачи по заданным температурам теплоносителя и реакционной смеси, можно найти поверхность теплопередачи на рассматриваемом этапе технологического процесса: S₁ = q ₁ / К₁Д Т_ср

4-я стадия. Здесь протекает изотермический процесс при постоянном коэффициенте теплопередачи. В этом случае уравнение баланса тепла будет

Q₂ = N_А0 (Х_А2 -Х_Аl) ДH

Значение теплового потока выразится также формулой: q₂ = Q₂ / /(t₄ — t₃)

Требуемая поверхность теплообмена в этом случае будет равна:

S₂ = q ₂ / К₂Д Т_ср

5-я стадия. На этом этапе происходит охлаждение реакционной смеси с затуханием химической реакции. Уравнение баланса тогда выразится формулой

Q₃ = N_АО(Х_А3 — Х_А2) ДН +(N_АОС_А(1- Х_А3) + N_АОХ_А3С_B) (Т₄— Т₃)

Среднее значение теплового потока выразится также формулой:

q₃ = Q₃ / /(t₅ — t₄)

Требуемая поверхность теплообмена в этом случае будет равна:

S₃ = q ₃ / К₃Д Т_ср

6-я и 7-я стадии. Эти стадии расчету не подлежат, так как их основной параметр — время протекания задан.

В качестве расчетной принимают наибольшую поверхность теплообмена из полученных.

Если в реакторе на какой-либо стадии происходит плавление, кристаллизация, испарение или конденсация компонентов реакции, то энтальпии этих процессов должны быть учтены соответствующими слагаемыми в уравнениях теплового баланса.

При проектном расчете реактора необходимо иметь данные о годовой производительности установки, о стехиометрических и кинетических закономерностях процесса и о выходе целевого продукта реакции. Разбивка процесса на стадии и определение времени их протекания входит в задачу такого расчета. Основным результатом проектного расчета является определение основных конструктивных размеров реактора и его теплопередающих поверхностей.

Сложность проектного расчета заключается в зависимости конструктивных размеров аппарата и времен проведения процесса на стадиях 3, 4 и 5. Здесь приходится составлять систему материальных и тепловых балансов совместно для всех трех стадий и решать ее любыми численными методами (чаще всего методом последовательных приближений).

Глава IV

4.1 Охрана труда ОХРАНА ТРУДА, система законодат. актов и норм, обеспечивающих безопасность труда, а также соответствующих им социально-экономич., организац., техн. и санитарно-техн. мероприятий. Задача охраны труда-свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающих с одноврем. обеспечением комфорта при макс. производительности труда. Охрана труда состоит из след. разделов: общие (организац.) вопросы; пром. санитария и гигиена труда; техника безопасности; пожарная безопасность (см. Пожарная опасность).

Общие вопросы. Охрана труда предусматривает разработку научно обоснованных норм и правил (общегосударств., межотраслевых и отраслевых), а также организацию государств. надзора и обществ. контроля за их соблюдением. На 1991 осн. законодат. актами, регламентирующими положения от охраны труда, являлись Конституция СССР, Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о труде и кодексы законов о труде союзных республик (напр., КЗоТ РСФСР, статьи 139−159). Важнейшие нормативные документы-государств, стандарты (ГОСТы), входящие в систему стандартов безопасности труда (ССБТ).

При разработке норм и оценке разл. видов опасностей (т. е. ситуаций, представляющих потенциальную угрозу для здоровья людей или нанесения материального ущерба) все шире используют т. наз. вероятностный подход с учетом науч.-техн. достижений и экономич. целесообразности. Он основан на концепции риска и на допущении миним. вероятности несчастного случая (поражение человека, приводящее к травме или др. внезапному и резкому ухудшению здоровья). Риск заключается в возможности для человека подвергнуться определенному уровню (степени) опасности за данный период времени или в конкретных условиях. Риск может выражаться частотой события или его вероятностью. Различают риск индивидуальный и социальный. Первый характеризуется частотой, с к-рой человек может встретиться с определенной опасностью. Социальный риск определяется зависимостью между частотой определенного вида или уровня опасности и числом людей, пострадавших от него в данном регионе, отрасли и т. п. Вероятность поражения человека при определенных условиях оценивают по зависимости частоты несчастного случая от числа аварийных ситуаций, способных привести к определенному уровню опасности.

На 1991 государственный надзор за соблюдением законов, норм и правил осуществляли Прокуратура СССР и прокуратуры республик, спец. государственные (Госстандарт, Госпроматомнадзор, Госсаннадзор, Госэнергонадзор. Госпожнадзор, газовая инспекция и др.) и профсоюзные органы, к-рые организуют на предприятиях обществ. контроль. Законодательством предусмотрены ответственность должностных лиц за охрану труда на вверенных им участках работ, учет и расследование всех несчастных случаев с потерей трудоспособности на период более 24 ч, обучение людей безопасным методам работы и их инструктаж.

Промышленная санитария и гигиена труда. Этот раздел охраны труда включает комплекс организац. мероприятий и техн. ср-в, предотвращающих или уменьшающих воздействие на людей вредных факторов (выделение токсичных в-в, запыленность, повышенные шум и вибрация, недостаточная освещенность, неблагоприятные метеорол. условия и др.), приводящих к заболеваниям, в т. ч. профессиональным. Предусматриваются вентиляция и отопление помещений, кондиционирование воздуха в них, водоснабжение и канализация, очистка и нейтрализация выбросов вредных в-в в атмосферу и водоемы (см. Охрана природы), достаточное освещение на рабочих местах, защита человека от шума, вибраций, воздействия радиоактивных и др. вредных в-в, устройство санитарных и бытовых сооружений и т. д., а также регулярные мед. освидетельствования работающих, обеспечение их индивидуальными ср-вами защиты, проведение лечебно-профилактич. мероприятий.

Обязательное требование охраны трудане допускать образования среды с содержанием вредных в-в выше их ПДК-предельно допустимой концентрации (см. Токсичность). ПДК одного и того же в-ва различаются для разных объектов внеш. среды; напр., ПДК свинца и его орг. соед. в воде водоемов хозяйств.-питьевого и культурно-бытового назначения составляет 0,005 мг/л, в воздухе производств, помещений-0,01 мг/м³, в атмосфере-0,007 мг/м³. Сведения о ПДК в-в приводятся в периодически издаваемых справочниках ПДК. Все вредные в-ва по степени опасности разделяются на 4 класса: 1-й-чрезвычайно опасные, ПДК <0,1 мг/м³; 2-й-высокоопасные, ПДК от 0,1 до 1,0 мг/м³; 3-й-умеренно опасные, ПДК от 1,1 до 10 мг/м³; 4-й-малоопасные, ПДК > 10,0 мг/м³. Нормами предусмотреннепрерывный контроль за содержанием вредных в-в в воздухе рабочей зоны для в-в 1-го класса и периодическийдля в-в остальных классов.

Для оценки токсичности в-в используют также след, показатели: СL₅₀-концентрация в-ва в воздухе, вызывающая гибель 50% подопытных животных; ЛД₅₀-доза в-ва, вызывающая гибель 50% подопытных животных при введении его внутрь, при нанесении на кожу и т. д.; КВИО-коэф. возможного ингаляц. отравления, равный отношению ПДК вредного в-ва в воздухе при 20 °C к СL₅₀; Z_ас-" зона" острого отравления, т. е. отношение СL₅₀ к миним. концентрации в-ва, оказывающей вредное действие на организм; Z_аh-" зона" хронич. отравления, т. е. отношение миним. концентрации в-ва, оказывающей биол. действие, к миним. концентрации в-ва, приводящей к изменениям в организме в т. наз. хронич. эксперименте (при воздействии 4−5 раз в неделю на протяжении 4 месяцев).

По характеру биол. действия вредные в-ва делятся на: 1) токсичные (напр., нек-рые орг. р-рители и ароматич. соед., оксид углерода), влияющие на нервную систему, кровь, важные внутр. органы — печень, почки и др.; 2) раздражающие (НСl, галогены, к-ты, щелочи), действующие на слизистые оболочки дыхат. путей и глаз, на кожные покровы; 3) фиброгенные (мелкие пыли), вызывающие рубцевание легких, пневмокониозы; 4) кожные (к-ты, щелочи, ПАВ), приводящие к дерматитам; 5) аллергические (ароматич. амины, нитросоединения), вызывающие отеки, конъюнктивиты, слезотечение, дерматиты, бронхиальную астму;

6) канцерогенные (бензидин, эпоксидные соед., асбест), вызывающие доброкачеств. опухоли и раковые заболевания;

7) тератогенные и мутагенные (бензол, бензин, хлорированные углеводороды, нафтилфенол), влияющие на репродуктивную ф-цию организма и генетич. код. Нек-рые вредные в-ва м. б. отнесены сразу к неск. группам.

При одноврем. присутствии неск. в-в возможны взаимное усиление их вредного влияния (синергизм), аддитивное действие (суммация) или ослабление действия одного в-ва при наличии другого (антагонизм). В случае аддитивного действия неск. однотипных вредных в-в сумма (где С_i-доля i-го компонента в смеси) не должна превышать 1.

Противохим. защита включает ряд мероприятий по предупреждению вредного воздействия в-в: 1) технические-замена токсичных в-в, автоматизация технол. процессов и т. п.; 2) медико-санитарные-систематический мед. контроль и профилактич. меры (см., напр., Радиозащитпые средства); 3) ср-ва индивидуальной защиты (СИЗ), предохраняющие органы человека от контакта с вредными в-вами,-спецодежда, спецобувь, защитные очки, перчатки (см. Защитная одежда), профилактич. пасты, мази, моющие и чистящие ср-ва, а также устройства для защиты органов дыхания, к-рыс включают респираторы и противогазы.

Для оказания первой помощи при ожогах к-тами или щелочами необходимо сразу (в течение 5−10 мин) обильно обмыть водой пораженное место, затем обработать соответственно 2%-ным р-ром NаHСО₃ (либо водным NH₃) или 1%-ным р-ром лимонной (уксусной) к-ты; при попадании к-т или щелочей в глаза последние промывают большим кол-вом воды, а затем р-ром NаHСО₃ или Н₃ВО₃ соотв. При разл. видах отравления пострадавшего выносят на свежий воздух, делают искусств. дыхание (при поражении органов дыхания), в случае необходимости промывают ему желудок, вводят лек. препараты.

Заключение

Техника безопасности. Этот раздел охраны труда включает систему организац. мероприятий и техн. ср-в, предотвращающих воздействие на людей опасных факторов, приводящих к травмам или внезапному резкому ухудшению здоровья. К таким факторам относятся, напр., действие электрич. тока, падение предметов, мех. воздействия движущихся машин и механизмов, разл. аварии в результате неисправности транспортных устройств или технол. оборудования.

Спец. нормы и правила устанавливают такие требования к оборудованию, как прочность, устойчивость, надежность и др. Необходимо ограждать опасные машины и установки (в частности, трансформаторы под высоким напряжением) или их детали (напр., вращающиеся части транспортеров и грузоподъемных механизмов). Часто дополнительно используют блокировку, автоматически отключающую электропитание оборудования при снятии (вскрытии) ограждения. Сосуды под давлением >70 кПа и объемом >25 л (паровые котлы, газовые баллоны, компрессорные установки, трубопроводы, автоклавы и т. д.) находятся под надзором инспекции котлонадзора, к-рая обязана периодически их осматривать и испытывать на прочность. Любое оборудование, находящееся под давлением, снабжено предохранит. клапанами, автоматически уменьшающими избыточное давление при его превышении над расчетным 10%, а также клапанами с мембранами, к-рые разрываются при превышении рабочего давления на 25%.

К мерам защиты от воздействия электрич. тока (регламентируемые «Правилами устройства электроустановок») относят: 1) заземление — соединение с землей т. наз. нетоко-ведущих частей оборудования (напр., корпуса электродвигателя), по к-рым не течет ток, но к-рые могут оказаться под напряжением при нарушении изоляции электроустановки (макс. сопротивления заземления для установок мощностью до 100 кВт- 10 Ом, мощностью св. 100 кВт-4 Ом); 2) зану-ление-соединение нетоковедущих частей оборудования с неоднократно заземленным «нулевым» проводом четырех-проводной трехфазной сети напряжением до 1000 В, обеспечивающее разрыв цепи, когда эти части оборудования окажутся под напряжением; 3) надежная изоляция токо-ведущих частей (применение дополнит, изоляции); 4) понижение напряжения (до <42 В) с помощью понижающего трансформатора; 5) быстрое (за время не более 0,2 с) отключение электроустановки в случае необходимости; 6) создание оболочки и блокировок для предотвращения случайного прикосновения. Защитные ср-ва, обеспечивающие электробезопасность, подразделяют на ограждающие, вспомогательные (защитные очки, противогазы и т. п.) и изолирующие. К осн. изолирующим ср-вам относят диэлектрич. перчатки, инструменты с изолир. рукояткой и токоискатели (при напряжении на электроустановках до 1000 В), а также изолирующие штанги и клещи (при напряжении выше 1000 В); к дополнит. изолирующим ср-вам-диэлектрич. галоши, коврики, подставки.

Лит.: ГОСТ 12.0.002−74.ССБТ. Основные понятия. Термины и определения, М., 1974; Организация охраны труда в нефтегазодобывающих и газоперерабатывающих производствах, М., 1988; * Охрана труда в химической промышленности, М., 1989; Маршалл В., Основные опасности химических производств, пер. с англ., М., 1989. А. Н. Баратов.

1. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа. — Уфа: Гилем, 2002. — 669 с.

2. Черножуков Н. И. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. — М.: Химия, 1978. — 423с.

3. Магарил Р. З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. — М.: Химия, 1976. — 311 с.

4. Аспель Н. Б., Демкина Г. Г. Гидроочистка моторных топлив. — М.: Химия, 1977. 158 с.

5. Танатаров М. А., Ахметшина М. Н. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти.- М.: Химия, 1987 г. — 351 с.

6. Багиров И. Т. Современные установки первичной переработки нефти.- М.: Химия, 1974. — 237 с.

7. Ластовкин Г. А. Справочник нефтепереработчика. — М., 1986. — 649 с.

8. Эрих В. Н. Химия и технология нефти и газа. — М.: Химия, 1977. — 424

Приложение