Медленное коксование

К загрязненной воде, относится  вода, соприкасающаяся с нефтепродуктами  и реагентами. Это воды с электрообессоливающих  установок, спускные воды из резервуаров, кислые и щелочные стоки, фенолсодержащие воды с установок селективной очистки масел и воды из барометрических конденсаторов.

К условно чистой воде, относится вода, не соприкасающаяся  с нефтепродуктами, а использованная главным образом для охлаждения или нагревания закрытой теплообменной аппаратуры.  Условно чистая вода может содержать нефтепродукты и другие химические вещества при нарушениях герметичности аппаратуры и при других неполадках в производстве.

Существуют  различные методы очистки производственных сточных вод. В нефтеперерабатывающей промышленности основными являются механический, физико-химический и биологический методы очистки сточных вод.

При механической очистке  из сточной воды выделяются содержащиеся в ней нерастворимые загрязнения: нефть, нефтепродукты, минеральные примеси, крупные плавающие частицы. Основную массу нефтепродуктов из стоков вылавливают в нефтеловушках. После ловушек в зависимости от производственных условий стоки направляют в пруды-отстойники для дополнительного отстоя или на установки доочистки. Очищенная вода, как правило, идет на повторное использование в производстве. На многих предприятиях устанавливают аварийные амбары, чтобы принять нефтепродукты, которые могут попасть в канализацию в больших количествах при авариях или при смыве их  ливнями с территории завода.

На заводах условно  чистые промстоки после их охлаждения на аппаратах воздушного охлаждения, а загрязненные стоки после той  или иной очистки, сбрасывают в водоемы  во все меньших и меньших количествах; их возвращают в производство. Такое повторное использование воды называется оборотным водоснабжением, оно позволяет не только экономить свежую воду, что часто важно, поскольку нефтеперерабатывающие заводы нуждаются в большом количестве воды, но самое главное – уменьшить загрязнение водоемов.

Обратное водоснабжение  является наиболее прогрессивным способом. На новых нефтеперерабатывающих  заводах 95-98% потребляемой воды находится  в обороте. В стадии разработок находятся  такие системы, которые позволяют  создать полностью замкнутые  циклы водоснабжения и канализации и вообще исключить сброс сточных вод в водоемы.

Для каждого  вещества, загрязняющего атмосферный  воздух населенных мест, устанавливаются  два норматива: максимальная разовая и среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК_М. _р, ПДКсс)- Данные о ПДК вредных веществ, выбрасываемых НПЗ в воздух населенных мест.Отходы НПЗ, попадая в водную среду, отрицательно влияют на качество воды и санитарные условия жизни и водопользования населения. Это связано с особенностями поведения веществ, сбрасываемых со сточными водами НПЗ в водоемы, и прежде всего нефти.

Согласно  «Правилам охраны поверхностных  вод от загрязнения сточными водами» (М., 1975) все сточные воды, отводимые промышленными предприятиями, не должны ухудшать санитарного состояния любого водоема и потому подлежат очистке. Количество вредных веществ, которое разрешается сбрасывать в водоем со сточными водами.

При гигиеническом  нормировании химических веществ в почве исходят из установления концентраций веществ, которые гарантировали бы поступление их в контактирующие с ним среды на уровне величин, не превышающих ПДК для водоема и воздуха, и допустимых концентраций вредных веществ в выращиваемых культурах.

Самым крупным  источником загрязнения атмосферного воздуха являются заводские резервуары для нефти и нефтепродуктов. Выброс осуществляется через специальные дыхательные   клапаны,   через   открытые   люки,   возможные   неплотности в кровле резервуаров и при заполнении резервуаров нефтью или нефтепродуктами.       Загрязнение атмосферы происходит  в результате испарения нефти и нефтепродуктов  с  открытых поверхностей очистных сооружений.

При потере сухих  газов неизбежно теряется и сероводород, содержание которого в атмосферном  воздухе не должно превышать 0,008 мг/м³. Потери сероводорода зависят от схемы сероочистки газов. Потери сероводорода ниже, если газ очищается до газофракционирования. В случае обессеривания газа после газофракционирования наблюдаются существенные потери сероводорода.

Для выделения  сероводорода из газов могут быть использованы следующие процессы с получением концентрированного сероводорода: поглощение растворами этаноламинов; поглощение холодным метанолом; поглощение раствором трикалийфосфата; вакуум-карбонатный метод и др., а также процессы с получением элементарной серы: мышьяково-содовый метод; щелочно-гид-рохиноновый метод; горячий поташный метод; сухой метод с использованием гидроксида железа; поглощение активным углем и др.

Процесс косорб разработан американской фирмой. Процесс позволяет выделять высокочистый оксид углерода из газов нефтепереработки, газов риформинга и др. Применяемый растворитель косорб состоит из активного компонента СиА1С1₄ в толуоле. Растворитель образует комплекс с оксидом углерода. Газ, поступающий на очистку, должен быть осушен и из него должны быть удалены сероводород, диоксид серы и аммиак. Степень очистки от оксида углерода — 99%. Растворитель, насыщенный оксидом углерода, подают в отпарную колонну, с верха которой отбирают газ, содержащий более 99% оксида углерода.

Процесс косорб имеет ряд преимуществ перед  существующими способами извлечения оксида углерода. Здесь нет высоких давлений и низких температур, аппаратура изготовляется из углеродистой стали, достигается высокая чистота оксида углерода. Для извлечения оксида углерода из газов применяют также и другие способы.

Один из основных видов твердофазных отходов некоторых НПЗ — кислые гудроны. Это смолообразные высоковязкие массы различной степени подвижности, содержащие в основном серную кислоту, воду и разнообразные органические вещества (от 10 до 93%), В зависимости от содержания основных веществ кислые гудроны обычно делятся на два вида- с большим содержанием кислоты (>50% моногидрата) и с высоким содержанием органической массы (>50%).

Количества  кислых гудронов на НПЗ весьма значительны, однако степень использования их пока не превышает 25%.

Усовершенствование конструкций  резервуаров сырьевых и товарных парков — одно из самых эффективных  средств снижения потерь нефтепродуктов при «дыхании» резервуаров. Направления усовершенствования; замена резервуаров с шатровой крышей на резервуары с плавающими крышами, понтонами или резервуары, работающие при избыточном давлении; применение для светлых нефтепродуктов герметичных резервуаров, соеди-(в   %).'   нефтепродуктов   до  20,   механических   примесей   5—1 воды 70—75.

Нефтяной  шлам, собираемый со всех точек его  образования, направляется в шламонакопители,

На биологических очистных сооружениях (БОС) сточных вод НПЗ образуется избыточный активный ил. На каждые 1000 м³/ч очищенных вод образуется 2 м³/ч избыточного активного ила влажностью 98%. Активный ил представляет собой суспензию с аморфными хлопьями, включающими аэробные бактерии и простейшие микроорганизмы, а также мелкие и адсорбированные загрязнения из сточных вод. При хранении и уплотнении он быстро загнивает, Активный ил загрязнен патогенными микроорганизмами (кокки, палочки, спириллы, возбудители желудочно-кишечных и других заболеваний, яйца гельминтов). Большая часть влаги ила находится в связанном состоянии, поэтому он обладает плохой водоотдачей.

Элементарный  состав сухого активного ила (в %): С 44—75,8; Н 5—8,2; О 12,5—43,2; N 3,3—9,8; 3 0,9—2,7. Минеральная часть ила содержит соединения кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия, цинка, никеля, хрома и др, откуда газы откачиваются; улавливание попутных газов из нефти, поступающей с промыслов; использование резервуаров с изотермическими условиями хранения; устройство газоуравнительных систем, связывающих резервуары

Для сбора  паров нефтепродуктов при наливе можно использовать схему, разработанную фирмой Уарогех (Анагейм, шт. Калифорния, США). Она обеспечивает улавливание более 95% паров бензина, содержащихся в газе. Система состоит из четырех основных блоков; собственно улавливания, компрессорного, охлаждения, изолированной емкости. Последняя предназначена для хранения хладагента при температуре —12 °С. Фирмами  (Япония) также создана и пущена установка улавливания паров бензина. Установка компактна, работает автоматически, выполнена в виде трех блоков: абсорбции, сжатия и охлаждения.

Установка по улавливанию углеводородов при  наливе бензина, в которой бензин используется для повышения содержания паров углеводородов выше верхнего предела взрываемости. Улавливаемые углеводороды сжигаются,

Снизить потери нефтепродуктов и загрязнение окружающего атмосферного воздуха позволяют следующие мероприятия: уменьшение выбросов предохранительных клапанов (автоматическое регулирование давления в аппаратах, расчетное рабочее давление в аппаратах на 20% должно превышать оперативное технологическое); перевод технологических установок на прямое питание и передачу готовой продукции в товарные резервуары, минуя

Сточные воды, отводимые от технологических установок, катализаторных фабрик, сернокислотного цеха, реагентного хозяйства и др.» содержащие неорганические кислоты и щелочи, подлежат нейтрализации на локальных установках, проектируемых по общесоюзным нормам (СНиП 1 1-32— 74). Перед нейтрализацией из стоков удаляют нефтепродукты и собирают их в резервуары-усреднители. Резервуары-усреднители для кислых и щелочных стоков должны быть оборудованы автоматическими дозаторами или насосами, обеспечивающими равномерное поступление кислых или щелочных сточных вод на нейтрализацию. Нейтрализованные стоки сбрасываются в сеть II системы канализации.

Для очистки  этих сточных вод на площадке установки  должны быть предусмотрены локальные продуктоловушки по типу нефтеловушек (см. рис. 6Л5), вместимость которых соответствует 4-часовому расходу сточных вод. Число секций в продуктоловушках должно быть не менее двух. В продуктоловушках следует предусматривать подогрев для поддержания парафина в жидком состоянии.

Характеристика  сточных вод после продуктоловушки!

Парафин, мг/л   ...

ВПК полн., мг 0₂/л 7200

ХПК, мг 0₂/л    .  .  . 9200

рН     ........ 4

Уловленные  парафин и жирные емкость. Сточные воды нейтрализуются и логические   очистные   сооружения.

Для очистки  производственных сточных вод НПЗ  предусматриваются следующие комплексы очистных установок и сооружений: локальные установки для очистки производственных сточных вод, загрязненных некоторыми веществами; сооружения механической и физико-химической очистки сточных вод раздельно для I и II систем канализации; сооружения биологической очистки сточных вод раздельно для I и II систем канализации; сооружения доочистки биологически очищенных сточных вод; сооружения по разделению (обезвоживанию) нефтепродуктов; сооружения по обработке и ликвидации нефтяного шлама и осадка.

С целью уменьшения объема отработанных щелочей в общем балансе сточных вод и сброса фенолов и сернистых соединений разработан и внедрен процесс карбонизации концентрированным диоксидом углерода.

Отработанная  щелочь собирается в мерник 1 вместимостью 40 м³, где разбавляется водой до необходимой концентрации, и через теплообменник перекачивается в отстойник. Далее вода направляется на колонну-реактор, оборудованную маточником для подачи диоксида углерода. Стекая по тарелкам, раствор реагирует с диоксидом углерода. Выделяющиеся при этом сероводород, меркаптаны, фенолы и пары нефтепродуктов отдуваются с непрореагировавшим диоксидом углерода и сбрасываются на дожигание в печь установки АТ.

Температура процесса 90—95 °С, давление диоксида углерода 50 кПа. Карбонизированная щелочь может быть использована для защиты от коррозии оборудования АВТ путем защелачивания нефти.

Технологические конденсаты составляют 5—7% всех сточных вод НПЗ с глубокой переработкой нефти. Основными загрязняющими компонентами, содержащимися в технологических конденсатах, являются фенолы, сульфиды и гидросульфиды аммония.

На рисунке  дана схема обезвреживания сульфидсодержащих технологических конденсатов методом десорбции углеводородным газом.^ Конденсат нагревается до температуры 95—98 °С, при которой^основная масса гидросульфида аммония разлагается на свободный сероводород и аммиак. Процесс проводят при давлении 0,02—0,03 МПа, расходе углеводородного газа 100 м3 на 1 м³ конденсата. Сероводород и аммиак уносятся током газа из десорбера и направляются на моноэтаноламиновую очистку. Сероводород используют в производстве серной кислоты, аммиак — как удобрение для сельского хозяйства. Очищенный конденсат сбрасывается в I систему канализации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Технико-экономические показатели процесса

 

Обоснование годовой  производственной мощности. На основе режима работы установки и графика планово-предупредительных ремонтов определяем эффективный фонд работы установки по данным, приведенным ниже в таблице, в днях.

 

Таблица  9.1

                   Эффективный фонд времени работы установки

 

Календарный фонд времени Простой            выходные и праздничные дни             капитальный ремонт             текущий ремонт             по технологическим причинам Итого:

365   - 19 4 2 25