Очистка природного газа от серного соединения

Подберем днище и крышку для рассчитываемойаппарата [7, c.9 — 10]. Таблица 7 — Размеры эллиптических отбортованных стальных днищ с внутренними базовыми диаметрами ГОСТ 6533–78 [9, c. 441 — 442]. DвнS, ммh, ммFв, м2Vв, м3m, кг160 010 011 505,01,8650.

Масса воды при испытании составляет:

кг (46)ρв — плотность воды, 1000 кг/м3.Тогда суммарная массааппарата составит:(47)кгкг.

Переведем полученный результат в МН по формуле (4.12):МН (48)где Мап- масса аппарата, кг;g — ускорение свободного падения (g=9,8м/с2).Подберем опору [7, c.10].: Таблица 8 — Размеры цилиндрических опор для аппаратаQ, MHD1, ммD2, ммS1, ммS2, ммS3, ммd2, ммdб, мм.

Число болтов, Zб0,631 600 180 010 252 032М30163.

3 Расчёт и подбор штуцеров для подвода и отвода потоков.

Присоединение к аппарату трубной арматуры, а также технологических трубопроводов для подвода и отвода жидких и газообразных продуктов осуществляется с помощью штуцеров или вводных труб. На практике достаточно часто применяютсяфланцевые штуцера — разъемные соединения, имеющие высокий показатель надежности и работоспособности [9, c.658]. 3.3 Расчёт и подбор патрубков для подвода и отвода потоков.

Внутренний диаметр штуцеров для подвода и отвода исходной парогазовой смеси продуктов рассчитывается на основе уравнения массового расхода и округляется до ближайшего стандартного значенияпо уравнению:(49)где V- расход потока, м3/с;Вход исходной смеси (w = 25 м/с):Входводы (w = 1 м/с):Выход газа:

Для разъемного соединения составных корпусов и отдельных частей химических аппаратовиспользуются фланцевые соединения, преимущественно круглой формы. С помощью указанных соединений к аппаратам присоединяются трубы, арматура и т. д. В соответствии с проведенными выше расчетами, были подобраны следующие фланцевые штуцера (таблица 6).Таблица 9 — Размеры фланцевых штуцеров с внутренним базовым давлением ОСТ 26−426−79 [9, c.662]. НазначениеDy, ммDf, ммh, ммdб, ммzs, мм.

Вход природного газа50 053 020 301 616.

Вход воды4 504 801 830 816.

Выход газа50 053 020 301 616.

Для манометра2 510 081 243.

Для термометра ртутного2 510 081 243 В аппарате используются болты М20 М10 из углеродистой стали класса прочности 10.

9. Определим крутящие моменты затяжки болтов в зависимости от класса прочности с помощью данных таблицы 10. Таблица 10 — Крутящие моменты затяжки болтов [2, 9]Резьба/шаг мм.

Класс прочности болтов10.

910/1.562,420/2.5519,44 ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ТО АППАРАТА4.1 Допуск к проведению работ на объекте.

Большой химический или нефтехимический завод состоит из серии систем, взаимосвязанных между собой в специфическом формате для производства нужного конечного продукта. В руководствах по эксплуатации приводится описание технологических операций, обеспечивающих нужное производство и максимальную производительность безопасными и эффективными средствами. Системы безопасности, предусмотренные конструкцией оборудования, должны регулярно испытываться и проверяться на предмет их полного и правильного функционирования с обеспечением защиты указанных систем в соответствии с действующими нормами и правилами техники безопасности. Для того чтобы ремонтный и другой технический персонал не подвергался ненужному или неприемлемому риску во время работы, важно, чтобы предстоящие операции тщательно планировались с учетом требований техники безопасности. В данном разделе приводится краткий обзор вопросов безопасности. Персоналу следует руководствоваться ИНСТРУКЦИЯМИ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ, которые содержат более подробную информацию об опасностях, с которыми может столкнуться персонал во время эксплуатации установки или при проведении технического обслуживания оборудования. Для проведения любых работ на действующей установке, выходящих за рамки нормального процесса эксплуатации оборудования, необходимо получить СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ РАЗРЕШЕНИЕ. Кроме получения такого разрешения, в инструкциях по технике безопасности указывается рекомендуемая защитная одежда, дыхательные аппараты и другие средства, которыми должен пользоваться ремонтный персонал в дополнение к физической защите. Персонал должен знать о характере предстоящей работы и должен поддерживать условия, указанные в разрешении на работу. Выдача разрешения на работу связана с нарядом на работу, в котором указывается характер работ и планируются подготовительные мероприятия, которые должны быть завершены до выдачи разрешения на проведение работ. Разрешение на работу имеет важное значение, так как оно предоставляет персоналу информацию о катализаторе, о состоянии оборудования, о существующих опасностях и о необходимых мерах предосторожности. Одновременно бригада по проведению технического обслуживания сообщит об опасностях, которые могут возникнуть во время проведения планируемых работ, включая, в частности, «горячие» работы, работы в ограниченном пространстве, работы по выемке материалов и т. д. Это поможет разработать и принять дополнительные меры предосторожности и получить необходимые сертификаты для выдачи разрешения на работу.

4.2 Основные опасные факторы и правила безопасной работы.

Природный газ используется в качестве исходного сырья и топлива для печей и котлов. Основным ингредиентом является метан, отличающийся высокой воспламеняемостью. Метан принадлежит к нетоксичным газам, однако в больших концентрациях он действует как обычный удушающий газ, снижающий содержание кислорода до такой степени, когда жизнь становится невозможной. При низких концентрациях запах метана установить невозможно; при концентрации свыше 5000 ррт метан имеет запах прованского масла.

Метан можно обнаружить с помощью детектора горючего газа. Когда персонал готовится к входу в сосуд, необходимо проверить уровень кислорода и убедиться, что его концентрации достаточно для поддержания нормального дыхания. Температура самовоспламенения составляет 538 °C. С воздухом газ образует взрывоопасную смесь. Пределы взрывоопасное™ составляют 5−15% по объему (особенно взрывоопасной является 10% концентрация). Для тушения горелок природного газа необходимо перекрыть линию подачи топлива во избежание повторного воспламенения или взрыва паров газа. Стальная конструкция, на которую может воздействовать пламя, должна охлаждаться методом водяного орошения. Первая помощь: Вынести пострадавшего на свежий воздух. Положить и дать кислород. К основным факторам опасности на установке относится:

аппараты и трубопроводы высокого давления;

взрыво и пожароопасные свойства сырья и получаемых продуктов;

токсичность сырья и продуктов;

пожароопасные и токсичные свойства применяемых химических реагентов;

высокотемпературные источники (теплообменники, котлы подогрева теплоносителя);наличие трущихся деталей машин и механизмов;

повышенная коррозионная опасность;

статическое электричество;

выбросы легковоспламеняющихся веществ без возгорания [12, c.154]. Для безопасного ведения технологического процесса при эксплуатации необходимо выполнение основных правил:

Все оборудование, аппаратура и основные запорные устройства должны иметь четко обозначенные номера, соответствующие их маркировке, по проекту и по технологическому регламенту;

Соблюдение технологического режима работы сосудов, работающих под давлением, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры в соответствии с технологическим регламентом;

Регулярный контроль за параметрами процесса по показаниям средств КИП на щите и приборам (манометры, термометры, расходомеры, уровнемеры) по месту;

Контроль за состоянием аппаратов под давлением, насосного и другого основного оборудования;

Исправное состояние системы КИПиА;

Действенный контроль за воздушной средой, немедленное устранение утечек газа и конденсата;

Обеспечение постоянной и бесперебойной работы системы вентиляции во всех производственных помещениях;

Контроль за общей коррозией и растрескиванием металлов;

Соблюдение должностных и рабочих инструкций, наличие которых обязательно на установке;

Соблюдение правил пожарной безопасности[8, 12]; Знание и соблюдение обслуживающим персоналом производственных инструкций по технике безопасности, планов ликвидаций возможных аварий;

Работники установки, независимо от характера выполняемых работ, а также квалификации и стажа работ по профессии, должны проходить обучение и проверку знаний по разработанной отделом ТБ программе;

Своевременно осуществлять проверку КИПиА, предохранительных клапанов, освидетельствование сосудов, работающих под давлением;

Проводить согласно графика планово-предупредительный ремонт запорной арматуры и дыхательных клапанов;

Своевременно проводить тарирование и проверку замерных устройств;

В помещениях операторной должны находиться:

технологическая схема (мнемосхема) расположения оборудования и трубопроводов с указанием на них КИП, предохранительных, запорных, регулирующих клапанов;

схема расположения аварийных складов, пожарного инвентаря, СИЗ, основных и запасных маршрутов движения людей и транспорта, преимущественных направлений распространения и мест скопления вредных веществ в воздухе в аварийной ситуации;

выписки из технологического регламента; нормы технологического режима и график аналитического контроля;

технологическая схема установки с нумерацией всего оборудования и запорной арматуры; схемы канализационных сетей, парои водоснабжения, разводки воздуха КИП, топливного газа;

план ликвидации возможных аварий и план эвакуации людей;

должностные инструкции, инструкции по охране труда и виду работ и профессиям, инструкция по пожарной безопасности, инструкции по эксплуатации установки в целом и отдельных агрегатов;

вахтовые журналы и другая документация, перечень которой утверждается главным инженером предприятия для каждой установки;

средства индивидуальной защиты (по перечню, утвержденным главным инженером предприятия);запас аварийного инструмента и средств индивидуальной защиты;

телефонная связь;

переносные светильники во взрывоопасном исполнении;

набор необходимых медикаментов и аптечка первой (доврачебной) помощи;

Производственные объекты, газоопасные места и прилегающая к ним территория (в т.ч. подъездные пути), а также трассы действующих газои конденсатопроводов должны быть обеспечены необходимыми знаками безопасности и надписями в соответствии с СТ РК ГОСТ 12.

4.026−2002.

Все рабочие места обеспечены инструкциями, схемами, предупредительными знаками и надписями. Рабочие обеспечены спецодеждой и индивидуальными средствами защиты [12, c.232 — 238].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе описана технология процесса очистки природного газа от находящихся в нем органических соединений серы посредством гидрогенизации, произведен расчет основногоаппарата. В результате проведенных в технологической части работы расчетов, рассмотрены материальный и тепловой баланс процесса в проектируемом аппарате, а также основные его характеристики и теплоизоляционный слой. Диаметр аппарата равен 1600 мм;Высота аппарата составляет 10,5 м;Объем аппарата равен 16 м³. В третьем разделе работы произведен механический расчет основного и вспомогательного оборудования, необходимого для функционирования гидрогенизатора производительностью по сырью по линии 4, равной 1,5млрд.

м³/год при 90% загрузке оборудования. Также произведен прочностный расчет корпуса аппарата, а также рассчитаны и подобраны опоры аппарата, фланцевые соединения и крутящие моменты затяжки болтов. Четвертый раздел работы посвящен правилам безопасности при обслуживании химического аппарата. Так, для минимизации вероятности возникновения несчастных случаев на производстве, ведение технологического процесса необходимо осуществлять в строгом соответствии с инструкциями по производственной безопасности и технологическим регламентом предприятия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Внутренние устройства -современные решения в области сепарации. Каталог продукции компании CDS[Электронный ресурс] - Режим доступа:

http://www.ma-samara.com/files/certificates/factsheet-internals₀₇_rus_-.pdfДытнерский Ю.И. (ред.). Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. — М.: Химия, 1983 г. — 272 с. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч.

1. Теоретические основы процессов химической технологии. Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Химия, 1995. ;

400с.Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — 9-е изд. — М.: Химия, 1973.

— 750 с. Кабиров М. М., Гумеров О. А. Сбор, промысловая подготовка продукции скважин. — Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. — 70 с. Кемпбел Д. М. Очистка и переработка природных газов. Пер. с англ. ;

М.: Недра, 1987. — 349 с. Коптева В. Б. Опоры колонных аппаратов. Тамбов: Издательство Тамбовского государственного технического университета, 2007.

— 24 с. Лапидус А. Л. и др. Газохимия. Часть 1. Первичная переработка углеводородных газов.- M.: Недра, 2004. ;

246 с. Лащинский А. А., Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. — Л.: Машгиз, 1970. — 753 с. Плановский А. Н, Николаев И. П. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. 5-изд. ;

М.:Химия, 1987 г. — 847 с. Рудин М. Г., Драбкин А. Е. Краткий справочник нефтепереработчика. — Л.: Химия, 1980.

— 328 с. Руководство по эксплуатации завода по производству аммиака производительностью 1200 тонн в сутки для Государственного концерна «Туркменхимия». — М.: ВНИИГаз, 2010. — 35 с.