Противопожарная защита технологического процесса установки КТ 1/1, секция 001, блок висбрекинга гудрона «ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ»

Содержание

Введение                                                                                                         3

1. История развития ОАО «Газпромнефть – ОНПЗ»                                   5

2. Описание  процесса висюрекинга гудрона                                                      9

3.  Техническая характеристика комбинированной установки КТ-1/1

3.1. Описание установки                                                                                      14

3.2. Описание технологической схемы                                                               17

3.3.Описание печи для нагрева гудрона                                                                       21

4. Причины возникновения аварийных ситуаций, способы их

предупреждения и устранения                                                                  25

         4.1 Повышение давления по потокам на входе сырья в печи

     П-701/1,2                                                                                                 26

         4.2. Колебание температуры газопродуктовой смеси по потокам из

      печей П-701/1,2                                                                                      27

         4.3. Прекращение подачи сырья                                                                  28

         4.4.Прекращение подачи электроэнергии                                                  29

         4.5. Прогар труб змеевиков П-701/1,2                                                        30

         4.6. Химический износ материала (коррозия)                                           31

4.7. Образования  температурных напряжений или  снижение 

прочности свойств материала, стенок материала                                              32

4.8. Возможность  появления открытых источников зажигания                      33

         5.   Автоматическая система пожаротушения установки КТ-1/1            34

         6.   Расчёты

 6.1. Расчет критериев избыточного давления взрыва

                      в операторной установки КТ-1/1                                             38

6.2. Расчет защитного заземления  печи для нагрева гудрона                          42

 

 

Выводы                                                                                                                   44

Библиографический список                                                                                  46

Приложение 1

Приложение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Ежегодно пожары наносят большой материальный ущерб, в ряде случаев сопровождающихся гибелью людей. Их количество увеличивается с каждым годом, затрагивая различные сферы деятельности человека. Повышенную пожарную опасность представляют объекты, которые характеризуются сложностью производственных процессов, наличием значительных количеств легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов, большой оснащенностью электрическими установками.

Причинами пожаров на производствах являются:

1) нарушение технологического режима - 33%;

2) неисправность электрооборудования - 36 %;

3) самовозгорание промасленной ветоши и других материалов - 10% и др.

Источниками воспламенения могут быть открытый огонь технологических установок, раскаленные или нагретые стенки аппаратов и оборудования, искры электрооборудования, статическое электричество, искры удара и трения деталей машин и оборудования. Дополнением к этому является нарушение норм и правил хранения пожароопасных материалов, неосторожное обращение с огнем, использование открытого огня факелов, паяльных ламп, курение в запрещенных местах, невыполнение противопожарных мероприятий по оборудованию пожарного водоснабжения, пожарной сигнализации, обеспечения первичными средствами пожаротушения.

Как показывает практика, авария даже одного крупного агрегата, сопровождающаяся пожаром и взрывом, например, в химической промышленности, может привести к весьма тяжелым последствиям не только для самого производства и людей его обслуживающих, но и для окружающей среды. Немаловажным фактором в проведении этих работ является знание процессов и условий горения и взрыва, свойств веществ и материалов, применяемых в технологическом процессе, способов и средств защиты от пожара и взрыва.

Данный курсовой проект по теме определения пожарной опасности технологического оборудования комбинированной установки глубокой переработки мазута КТ-1/1 Омского нефтеперерабатывающего завода.

Цель данной работы: выявление возможных причин аварий и мероприятий по их предупреждению. Для достижения этой цели необходимо выполнить следующие задачи:

-дать  характеристику предприятия;

-описание  технологического процесса производства;

-оценить  пожароопасность обращающихся в производстве веществ;

-определить  пожароопасные факторы на производстве;

-обосновать  выбор способов и средств пожарной  защиты и 

 взрывопредупреждения;

 -провести расчеты по критериям избыточного давления взрыва в операторной установки КТ-1/1, защитного заземления печи    для нагрева гудрона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.   История развития предприятия ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ

 

Омский нефтеперерабатывающий завод – один из крупнейших нефтеперерабатывающих предприятий России. Принадлежит компании ОАО «Газпром нефть».

Омский нефтеперерабатывающий завод основан в 1955 году. Уже в 1960-е годы на нефтеперерабатывающем заводе вырабатывался большой ассортимент нефтепродуктов.

В 1995 году Омский НПЗ вошел в структуру ОАО «Сибнефть», в 2006 году «Сибнефть» переименовано в ОАО «Газпром нефть». С 2008 года ОАО «Сибнефть-Омский НПЗ» переименовано в ОАО «Газпромнефть-Омский НПЗ».

Основная продукция Омского НПЗ: 

• ароматические углероды;

• авиационный бензин;

• автомобильный бензин;

• битум;

• дизельное топливо;

• котельное топливо;

• масла и пр.

Общий ассортимент Омского НПЗ – более 130 наименований различных видов моторного топлива, масел, присадок, ароматических углеводородов и другой продукции, пользующейся спросом на внутреннем и внешнем рынках.

Первые десять лет в биографии Омского нефтезавода были периодом его бурного развития. Началась переработка нефти, но одновременно продолжалось строительство технологических установок (их было построено более 50).

Сегодня установленная мощность завода составляет 19,5 млн. тонн в год. Омский нефтеперерабатывающий завод – крупнейший производитель масел различного вида на всей территории РФ.

Основной нефтеперерабатывающий актив ОАО «Газпром нефть» - Омский НПЗ является одним из наиболее высокотехнологичных заводов в России и входит в число крупнейших в мире. В 2006 году предприятием было переработано 16,3 млн. тонн нефти. Преимуществом ОНПЗ является самая высокая в России глубина переработки, составившая в 2006 году 84,45%, что выше среднеотраслевого значения на 12,8%.

Бесперебойная работа ОНПЗ позволяет компании на протяжении многих лет оставаться лидером по объему продаж нефтепродуктов в Западной Сибири. Омский завод связан нефтетрубопроводами с крупнейшими месторождениями ОАО «Газпром нефть», что позволяет обеспечить поступление нефти высокого качества. Транспортное «плечо», связывающее ОНПЗ с месторождениями, является самым коротким в Западной Сибири. Данные факторы позволяют минимизировать издержки и транспортировать нефтепродукты в удаленные от перерабатывающего завода регионы.

Создание нефтеперерабатывающего завода в центре Западной Сибири было продиктовано необходимостью обеспечения энергетическими продуктами развивающегося народного хозяйства страны - Урала, Сибири, Казахстана и других регионов с использованием сырья Башкирии. Уже в 1960-е годы здесь вырабатывался большой ассортимент нефтепродуктов, масел, смазок. Началось производство нефтехимической продукции, что создало возможность не только обеспечить развивающуюся промышленность Сибири, но и получить основу для создания крупного нефтехимического комплекса в Омске. С открытием месторождений Западной Сибири на завод стала поступать лёгкая сибирская нефть.

В настоящее время завод первичной переработки нефти представляет собой современный мощный комплекс, который обладает широким спектром технологических производств, позволяющим вырабатывать практически все виды топлива, масел, присадок к ним, высококачественные ароматические углеводороды, пентан, изопентан, катализаторы, синтетические жирные кислоты, другую продукцию. На базе сырья, производимого на заводе, работает крупный Омский нефтехимический комплекс - "Омскшина", "Омскхимпром", завод синтетического каучука, завод технического углерода и другие.

В 1983 году был введен в работу комплекс по производству ароматических углеводородов, продукция которого востребована не только на отечественном рынке, но и за рубежом. Благодаря пуску в 2001 году новой установки сернокислотного алкилирования 25/12 ОНПЗ перешел на выпуск только неэтилированных бензинов и одним из первых в России начал выпускать бензин «Супер-98». В 2005 году была завершена реконструкция установки риформинга Л-35/11-1000 производительностью 1 млн. тонн в год, что обеспечило получение современного процесса каталитического риформирования бензинов с непрерывной регенерацией катализатора. Проводилась модернизация и других технологических объектов.

Ввод в эксплуатацию в 1994 году комплекса глубокой переработки мазута КТ-1/1 позволяет улучшить структуру выпуска продукции, существенно улучшить ее качества. Это равносильно экономии 2-3 млн. тонн нефти, которые могут быть реализованы на внешнем рынке. Интенсификация процесса каталитического крекинга и ввод в эксплуатацию комплекса КТ-1/1 позволяет увеличить глубину переработки нефти до 85%.

Установка КТ-1/1 размещается на открытой площадке. Глубина промерзания грунта - 2,0 м. Место, где размещается установка несейсмично. Нормативная ветровая нагрузка II - район. 343,2 Па.

          Температура воздуха, °С:

- среднегодовая 0;

- абсолютная максимальная +40;

- абсолютная минимальная - 40;

Расчетная температура, °С;

- среднемесячная самого холодного месяца - 23°С;

- среднемесячная самого жаркого месяца +24,5°С;

- средняя температура в 13 часов наиболее холодной пятидневки - 37°С;

Нормируемая снеговая нагрузка - 686,5 Па;

Средняя месячная относительная влажность воздуха:

- наиболее холодного месяца - 80%;

- наиболее жаркого месяца - 52% .

Процесс каталитического крекинга является одним из наиболее распространенных крупнотоннажных процессов углубленной переработки нефти. Целевым назначением каталитического крекинга является производство высокооктановых бензинов и ценных сжиженных газов. Как правило, для установок крекинга используется тяжёлое углеводородное сырьё (вакуумные дистиллятные фракции, иногда мазут атмосферной перегонки и гудрон) состоящее, в основном, из парафиновых углеводородов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание процесса висбрекинга гудрона

 

Висбрекинг (легкий крекинг) - это разновидность термического крекинга. Он предназначен для получения из гудрона компонента котельного топлива с низкой вязкостью и температурой застывания.

Кроме компонента котельного топлива образуются следующие нефтепродукты:

- фр. 160-350 °С (компонент дизельного топлива);

- жирный газ висбрекинга с содержанием сероводорода до 10 % масс, направляемый на С-300 в Е-303/1,2;

- фр. С5-160 °С (нестабильный бензин) выводится в сырьевую емкость

          Е-106 секции С-100 , или в емкость  Е-308 секции С-300.

Блок висбрекинга гудрона включает следующие узлы:

- узел колонной аппаратуры;

- узел реакторов-испарителей;

- нагревательные печи гудрона;

- узел теплообменной аппаратуры висбрекинга;

- узел конденсационно-холодильной аппаратуры.

Термическое превращение нефтяных фракций - сложный химический процесс. Прямогонное сырье - гудрон, поступающее на крекинг, состоит из трех основных классов углеводородов: парафиновых, нафтеновых и ароматических. Превращение углеводородов разных классов при термическом крекинге происходит с различной скоростью.

Легче всего подвергаются термическому крекированию (расщеплению) парафиновые углеводороды; наиболее устойчивые к температурному воздействию - ароматические; нафтеновые углеводороды занимают промежуточное положение.

Скорость распада углеводородов одного и того же класса возрастает с увеличением молекулярного веса. Поэтому на промышленных установках легкое сырье (лигроин, керосиногазойлевые фракции) крекируют при более жестком температурном режиме - 530-540 °С и 500-510 °С соответственно, а тяжелое сырье (мазут) при более мягком режиме - 470-490 °С. Для крекинга парафиновых углеводородов характерны реакции их распада на более низкомолекулярные компоненты с образованием алкенов и алканов. Термическая устойчивость простейших газообразных парафиновых углеводородов очень велика. Нафтеновые углеводороды более термически стабильны. Однако при крекинге нафтеновые углеводороды с длинными боковыми цепями ведут себя так же, как парафиновые, их термическая устойчивость снижается.

Ароматические углеводороды наиболее термически устойчивы. Поэтому они накапливаются в жидких продуктах крекинга тем в больших количествах, чем выше температура процесса. Голоядерные (лишенные боковых цепей) ароматические углеводороды также, как и алкилированные углеводороды с короткими боковыми цепями, практически не подвергаются распаду. Единственным направлением их превращений является конденсация с выделением водорода.