Материал: Разработка технологической части проекта нефтеперерабатывающего завода

) нормативными документами на проектирование и строительство, утвержденными Госстроем РФ;

) нормативными документами на проектирование и строительство, утвержденными органами Госнадзора или министерством (ведомством), для которого разрабатывается ПСД (эти документы должны иметь согласование Госстроя РФ);

) государственными стандартами;

) нормативными материалами по научной организации труда, утвержденными Госкомтруда РФ, Госстроем РФ;

) инструкцией СН 202-99 «О составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений».

Стадийность проектирования. Проектирование технически несложных объектов, а также объектов, строительство которых будет вестись по типовым и повторно применяемым проектам, осуществляется в одну стадию под названием «Рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости».

Проектирование крупных и сложных объектов ведется в две стадии.

Первая стадия - «Проект со сводным сметным расчетом стоимости».

Вторая стадия - «Рабочая документация со сметами».

В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности одностадийное проектирование целесообразно применять в следующих случаях:

) техническое перевооружение, реконструкция или расширение отдельно взятого производства на действующем предприятии;

) создание нового производства или строительство второй и последующих очередей действующего предприятия при условиях, что это производство или очередь создается на базе известных технологии и оборудования, стоимость его строительства не превышает 25 млн. руб., а нормативная продолжительность строительства менее двух лет.

Во всех остальных случаях целесообразно прибегать к двухстадийному проектированию. Состав «Проекта со сводным сметным расчетом стоимости». Для удобства разработки и дальнейшего пользования проект разбивается на разделы. Каждый раздел делится на подразделы, именуемые частями проекта.

Раздел I - «Общая пояснительная записка», содержит три части: общая; технико-экономическая; генеральный план и транспорт.

Раздел II - «Основные решения по технологии производства», в зависимости от сложности проекта может включать в себя до шести частей: монтажно-технологическая; автоматизация и контроль производства; электроснабжение; теплоснабжение; связь и сигнализация; организация труда и управление производством (в том числе АСУП и АСУТП).

Раздел III - «Основные строительные решения», состоят из четырех частей: архитектурно-строительная; водоснабжение и канализация; отопление и вентиляция; мероприятия по охране окружающей среды.

Раздел IV - «Проект организации строительства предприятия» (ПОС), содержит: сведения о генеральном подрядчике; категорию строительной сложности объекта; сведения о потребностях в строительных конструкциях, изделиях, деталях, полуфабрикатах, материалах и оборудовании для строительства объекта; сведения о строительно-монтажных объемах работ; календарный план производства работ; сведения о потребностях в рабочей силе, строительных машинах и механизмах. В ПОС даются основные решения по организации и продолжительности строительства, временном энергоснабжении на период строительства.

Раздел V - «Жилищно-гражданское строительство», разрабатывается только в том случае, когда намечаемое строительство нового или расширение действующего предприятия вызывает необходимость создания нового города (поселка) или развития существующего. Проектирование объектов жилищно-гражданского строительства имеет свою специфику, поручается всегда специализированным проектным организациям Госстроя РФ и здесь не рассматривается.

Раздел VI - «Сметная документация», включает в себя: сводный сметный расчет; сводку затрат (составляется в том случае, когда по проектируемому предприятию выделяются средства на строительство объектов жилищно-гражданского назначения, базы стройиндустрии, объектов городского наземного пассажирского транспорта, дорог, путепроводов и т. п.); объектные и локальные сметные расчеты; сметы на проектные и изыскательские работы; ведомость сметной стоимости строительства объектов, входящих в пусковой комплекс (очередь строительства).

Раздел VII - «Паспорт проекта», составляется по утвержденной форме и комплексно характеризует технико-экономические параметры будущего предприятия. В паспорте обязательно отражаются: производственные мощности; потребности в сырье, реагентах, топливе и энергоресурсах; ассортимент и качество продукции; сметная стоимость строительства и т. д. Паспорт разрабатывается после утверждения проекта.

Проект, выполненный с обоснованными отступлениями от действующих норм, правил и инструкций, подлежит согласованию в части этих отступлений с органами Госнадзора и организациями, утвердившими эти нормы, правила и инструкции.

Изменяемые в процессе проектирования решения, утвержденные при выборе площадки строительства, также подлежат дополнительному согласованию с заинтересованными организациями, участвовавшими в выборе площадки. Проекты на строительство наиболее крупных и важных предприятий, а такими являются все новые НПЗ и НХЗ, согласовываются с Госпланом РФ, проходят экспертизу Министерство энергетики РФ, Госкомитета РФ по науке и технике, Госкомитета РФ по ценам, Госстроя РФ и утверждаются Правительством РФ. Сметы на строительство объектов, составленные по рабочим чертежам, согласовываются с генеральной подрядной строительной организацией и утверждаются заказчиком-застройщиком. Стоимость проектно-изыскательских работ (ПИР) для капитального строительства определяется по утвержденному Госстроем РФ сборнику цен, включающему в себя:

) общую часть - указания о порядке определения стоимости проектных работ;

) часть I, содержащую цены на изыскательские работы, а также указания о порядке определения стоимости этих работ и применения цен;

) часть II содержащую укрупненные комплексные цены на разработку проектных заданий (проектов) на строительство предприятий, зданий и сооружений;

) часть III, содержащую укрупненные комплексные цены на разработку рабочих чертежей (рабочей документации) предприятий, зданий и сооружений.

Части II и III состоят из 27 разделов, в которых приводятся цены на проектные работы по отраслям народного хозяйства и видам строительства.

Стоимость проектных работ для объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности определяется по разделу 8 части II и III.

Некоторые специфические виды проектных работ не учитываются сборником цен. Поэтому такие работы, как проектирование трубчатых нагревателей, нестандартизированного оборудования (технологического, электротехнического, КИПиА) оцениваются по соответствующим справочникам.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА НПЗ И НХЗ

.1 СОВРЕМЕННЫЕ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ И ПРОИЗВОДСТВА НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

Разработка рациональной технологической схемы нефтеперерабатывающего завода с подбором технологических установок и определением наиболее целесообразного варианта эксплуатации установок является наиболее важным этапом проектирования предприятия.

В нашей стране нефтеперерабатывающие заводы строят в местах концентрированного потребления нефтепродуктов. В прошлом местонахождение перерабатывающего предприятия обусловливалось наличием сырья - именно так возникли центры нефтепереработки в Баку, Уфе, Грозном. Однако в дальнейшем стало ясно, и это подтвердили технико-экономические расчеты, что гораздо рентабельнее транспортировать сырье (нефть) к местам концентрированного потребления, чем перевозить нефтепродукты с заводов, расположенных вблизи промыслов. Поэтому, начиная с 1950-х годов нефтеперерабатывающие заводы строятся в точках, удаленных на тысячи километров от источников сырья.

Технологическая схема НПЗ определяется потребностью в нефтепродуктах того или иного ассортимента, качеством перерабатываемого сырья, состоянием разработки тех или иных технологических процессов. Решающим фактором является потребность в нефтепродуктах района, где находится предприятие (так называемая плотность потребления). Территория РФ условно разбита на зоны тяготения, каждая из которых обеспечивается нефтепродуктами с одного-двух близлежащих заводов.

Балансом производства и потребления нефтепродуктов предусматриваются постоянные или временные перевозки нефтепродуктов из одного района в другой по схеме, обеспечивающей минимум затрат. Рациональными в пределах Европейской части страны считаются перевозки - нефтепродуктов из восточных районов, где имеются избыточные мощности по переработке нефти, в районы с концентрированным потреблением нефтепродуктов.

Качество сырья не имеет такого решающего значения, как это было ранее, поскольку разработаны процессы, позволяющие получать основные сорта нефтепродуктов, в том числе и высокого качества, практически из любой нефти. Однако для производства таких продуктов, как битумы, нефтяной кокс, отдельные сорта смазочных масел требуются специальные виды сырья. Например, при современном уровне технологии из высокопарафинистых нефтей весьма сложно получить нефтяные битумы, а из высокосернистых нефтей - малосернистый электродный кокс.

Существует несколько вариантов технологических схем переработки нефти. Однако в общем виде эти схемы могут быть сведены к трем-четырем основным типам:

) топливная схема с неглубокой переработкой нефти;

) топливная схема с глубокой переработкой нефти;

) топливно-масляная;

) топливно-нефтехимическая.

На заводах, работающих по первым двум схемам, вырабатываются, в основном различные топлива - бензин, авиационный и осветительный керосины, дизельное; газотурбинное, печное и котельное топлива. При неглубокой переработке нефти отбор светлых нефтепродуктов составляет не более 40-45%, а выработка котельного топлива достигает 50-55% в расчете на исходную нефть.

Предприятия с неглубокой переработкой нефти проектировались и строились в 1950-80-х годах в тех районах, где отсутствуют такие источники энергии, как каменный уголь, природный газ и где в связи с этим для энергетических установок использовалось котельное топливо нефтяного происхождения (мазут).

Заводы топливного профиля с глубокой переработкой нефти сооружены в районах Урала и Сибири, а за рубежом - в США, на Ближнем и Среднем Востоке. В США, где особенно велика потребность в бензине и в других светлых нефтепродуктах, имеются заводы, на которых отбор светлых достигает 72-75/0, а котельное топливо вырабатывается только в количествах, необходимых для обеспечения собственной потребности предприятия.

В ближайшем будущем будет реализована программа проектирования и строительства установок глубокой переработки нефти на многих предприятиях, - в том числе и на тех, которые были первоначально запроектированы как заводы с неглубокой переработкой нефти.

На рис. 2.1.1 приведена схема потоков НПЗ топливного профиля с неглубокой переработкой нефти, а на рис. 2.1.2 - с глубокой переработкой нефти.

Заводы топливно-масляного профиля (рис. 2.1.3) проектируются таким образом, чтобы обеспечить получение заданного количества смазочных масел. Попутно с производством масел вырабатываются парафины и церезины. На базе асфальтов и экстрактов, являющихся побочными продуктами установок очистки масел, получают битумы и нефтяной кокс.

Ассортимент продукции значительно расширяется, если включить в состав НПЗ нефтехимические производства. Нефтехимические производства используют такие виды сырья, как прямогонный бензин, индивидуальные легкие парафиновые углеводороды, ароматические углеводороды (бензол, толуол), смеси высших алканов (жидкие и твердые парафины). Как правило, нефтехимические цеха являются частью крупных производственных объединений, в состав которых входят и нефтеперерабатывающие заводы. Сырье с нефтеперерабатывающей на нефтехимическую часть передается по трубопроводам. Так запроектированы, в частности, предприятия в Перми, Ангарске, Салавате. В отдельных случаях нефтехимические производства функционируют независимо от НПЗ и получают сырье по железной дороге или магистральным продуктопроводам (например, по этиленопроводу). Головным производством НХЗ в большинстве случаев является пиролиз с получением этилена, пропилена, бутилен-дивинильной фракции, жидких продуктов, в которых содержится 60-90% (масс.) ароматических и 10-40% (масс.) неароматических углеводородов (в основном, диенов, олефинов и циклоолефинов). На основе полученных продуктов осуществляется широкая гамма нефтехимических синтезов. На рис. 2.1.4 приведена примерная схема материальных потоков нефтехимического завода, на котором вырабатываются различные кислородсодержащие соединения, полиолефины, полистирол и т. д.

Рис. 2.1.1. Схема потоков НПЗ топливного профиля с неглубокой переработкой нефти.

Рис. 2.1.2. Схема потоков НПЗ топливного профиля с глубокой переработкой нефти: I - легкий бензин; II - легкий газойль; III - тяжелый бензин; IV - фракция выше 350°С; V - фракция 280-420°С; VI - фракция выше 420°С; VII - легкий алкилат; VIII - тяжелый алкилат.

Рис. 2.1.3. Схема потоков НПЗ топливно-масляного профиля.

Рис. 2.1.4. Схема потоков НХЗ.

2.2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА

проектный сметный документация технологический

Разработка технологической части проектов нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов ведется на основании комплекса данных, которые выдаются отраслевыми научно-исследовательскими институтами. Эти данные могут быть условно разбиты на несколько групп.

В первую группу входит характеристика исходного сырья, которое предполагается использовать на проектируемом заводе, Данные о количестве и качестве промежуточных и товарных продуктов, которые могут быть получены из этого сырья.

Вторую группу составляют показатели отдельных технологических процессов, используемых при переработке для получения определенного ассортимента товарных продуктов. В отдельную группу выделяются данные о мероприятиях, которые должны быть предусмотрены для охраны - водного и воздушного бассейнов и почвы от загрязнений вредными выбросами.

Перед началом проектирования должен быть определен головной, научно-исследовательский институт по выдаче данных для проектирования. Обязанности головного института при проектировании НПЗ обычно выполняются Всероссийскимм научно-исследовательским институтом по переработке нефти (ВНИИНП) или Грозненским научно-исследовательским институтом по переработке нефти (ГрозНИИ). Головной научно-исследовательский институт самостоятельно или с привлечением других НИИ проводит детальное исследование представительных образцов сырья. Сырье подвергается переработке на полупромышленных или промышленных установках, воспроизводящих реальные технологические процессы, намечаемые к осуществлению на проектируемом заводе. В тех случаях, когда реальное сырье по каким-либо причинам отсутствует и провести его исследование не представляется возможным, выдаются данные, полученные при изучении близкого аналога.

Ниже приводится краткая характеристика основных технологических процессов переработки нефти и нефтехимического синтеза и их места в схеме завода.

Обессоливание и обезвоживание. Нефть, добываемая из земных недр, отделяется на промыслах от растворенного газа, воды и солей. В зависимости от степени подготовки на промыслах установлено три группы нефти, отличающиеся содержанием воды (0,5; 1%) и хлоридов (до -100, 100-300, 300-1800 мг/л). Все нефти, поступающие на НПЗ, должны быть обезвожены и обессолены до остаточного содержания солей 3-5 мг/л. Обезвоживание и обессоливание проводится на отдельных установках или блоках, входящих в состав установок первичной перегонки. Рекомендации по проектированию установок обессоливания выдаются ВНИИНП и содержат сведения о температуре и давлении процесса, расходе промывной воды и деэмульгатора.