Теоретические основы процесса ректификации

РЕФЕРАТ

 

Выпускная квалификационная работа 131 л., 11 рис., 38 табл., 32 источников, 2 прил.

ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ БЛОКА РЕКТИФИКАЦИИ НИЗКОКИПЯЩИХ УГЛЕВОДОРОДОВ АБСОРБЦИОННО-ГАЗОФРАКЦИОНИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

Объектом исследования является основное оборудование технологической установки абсорбционно-газофакционирующей установки низкокипящих углеводородов.

В процессе исследования были рассмотрены технологический процесс каталитического риформинга бензиновых фракций, технические разработки и решения для повышения качества процесса, основное технологическое оборудование.

Цель работы – проектирование и подбор колонного, теплообменного и емкостного оборудования.

В результате исследования проделанной работы обоснована необходимость качественного проектирования оборудования для надежной и эффективной работы.

В результате исследования проведен расчет на прочность и устойчивость колонного аппарата, подбор и расчет на прочность теплообменного аппарата и емкости.

Введение

 

Процессы разделе­ния углеводородных фракций на индивидуальные углеводороды или узкие технические фракции, таких как конденсация, компрессия, абсорбция, ректификация получили широкое распространение на нефте- и газоперерабатывающих заводах.

Известно, что ректификация является завершающей стадией процесса разделения углеводородов. Особенностью ректификации сжиженных газов по сравнению с ректификацией нефтяных фракций является четкость разделения очень близких по темпе­ратуре кипения компонентов или фракций, которую приходится проводить при повышенном давлении в колоннах, по причине необходимости создания жидко­стного орошения и сконденсировать верхние продукты колонн в обычных воздушных в водяных холодильниках, не при­бегая к искусственному холоду.

На НПЗ для этих целей применяются преимущественно два типа газофракционирующих установок, в каждый из которых входят блоки компрессии и конденсации: ректификационный ‒ сокращенно ГФУ и абсорбционно–ректификационный ‒ АГФУ.

Литературный обзор

Патентная проработка

 

Cтабилизация бензина путем удаления из него газов путем фракционирования [7]. Изобретение касается способа переработки бензиновых фракций, включающего подачу нестабильных бензиновых фракций в колонну стабилизации бензина, разделение их на фракции -головку стабилизации и остаток стабилизации, подачу головки стабилизации на газофракционирующую установку с получением газовых компонентов.

Рисунок 1.3 – Схема абсорбционно-газофракционирующей установки

Насыщенный абсорбент из нижней части абсорбционной колонны подают в блок стабилизации бензина, куда также поступают бензиновые фракции, при этом углеводородные газы из блока стабилизации бензиновых фракций и насыщенного абсорбента отводят в абсорбционную колонну, перед подачей в колонну стабилизации бензина бензиновые фракции в смеси с насыщенным абсорбентом нагревают за счет передачи тепла от остатка стабилизации, отводимого с колонны стабилизации в качестве товарного бензина, часть остатка стабилизации направляют в абсорбционную колонну для поглощения пропан-бутановой фракции из углеводородных газов низкого давления с последующей подачей насыщенного абсорбента в колонну стабилизации бензина, а другую часть остатка стабилизации отводят в качестве товарного бензина. Технический результат - обеспечение требуемой степени стабилизации бензина, уменьшение энергопотребления, снижение потери бензиновых фракций и сжиженного газа.

По патенту РФ 2275223 [7] получение пропана за счет разделения нестабильного углеводородного конденсата, получаемого при переработке углеводородных газов, с выходом в качестве конечных продуктов широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и пропановой фракции, и может быть использовано на предприятиях газовой и нефтяной промышленности.

Рисунок 1.4 – Схема разделения нестабильного углеводородного конденсата

Установка включает колонну-деэтанизатор с подогревателем низа и узлом орошения верха, отводами газа деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части. Средняя часть укрепляющей секции колонны-деэтанизатора снабжена отводом жидкости с тарелки, соответствующей требуемой концентрации пропановой фракции, который соединен с верхней частью колонны получения пропана. Колонна получения пропана представляет собой стриппинг-колонну с подогревателем низа колонны, отводом пропана в нижней части и отводом паров углеводородов с верха колонны, который соединен с верхней частью колонны-деэтанизатора. Установка позволяет снизить капитальные затраты за счет сокращения количества и размеров используемого оборудования и снизить энергозатраты [7].

Известно получение пропановой фракции с содержанием пропана не менее 96 мас. % на абсорбционно-газофракционирующей установке [31], на которой может перерабатываться жирный газ, поступающий с установок первичной переработки нефти AT и АВТ, гидрокрекинга, каталитического риформинга и некоторых других. Абсорбционно-газофракционирующая установка включает фракционирующий абсорбер, стабилизационную колонну с узлом орошения верха колонны и подводом тепла в низ колонны, верх которой подключен к колонне получения пропана с подогревателем низа и узлом орошения верха колонны, с верха которой выводится пропан. Сырьем для колонны получения пропана является сжиженный газ (пропан, бутан, пентан), выводимый с верха стабилизационной колонны.

Общими признаками данного технического решения и предлагаемой установки являются наличие колонны с подогревателем низа и узлом орошения верха, служащей для получения сырья для колонны получения пропана, и наличие непосредственно колонны получения пропана с подогревателем низа и отводом пропана.

Однако рассматриваемая установка не обладает высокой эффективностью с точки зрения получения пропана, т.к. не позволяет получать пропан высокой чистоты. Концентрация пропана в готовом продукте зависит от степени деэтанизации насыщенного абсорбента во фракционирующем абсорбере. При высокой степени деэтанизации в абсорбере значительно снижается извлечение ШФЛУ из газа, поэтому степень деэтанизации насыщенного абсорбента ограничивается определенными пределами (требованиями ТУ на ШФЛУ). Кроме того, к недостаткам такой установки получения пропана можно отнести ее сложность, использование полной ректификационной колонны получения пропана с подогревом низа и орошением верха колонны и связанные с этим высокие энергозатраты.

Обычно получение пропана на газоперерабатывающих заводах производится в минимальном количестве, достаточном для восполнения потерь в пропановой системе охлаждения и других собственных нужд завода, на отдельных установках получения пропана из ШФЛУ, вырабатываемой на основном производстве (чаще всего, на установках НТК - низкотемпературной конденсации газа) после деэтанизации нестабильного конденсата, полученного при переработке газа. Такой традиционной установкой, наиболее близкой к заявляемому решению, является установка получения пропана высокой чистоты из ШФЛУ [32], которая включает насадочную колонну-деэтанизатор с подогревом низа и узлом орошения верха колонны-деэтанизатора, отводом газа деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, нижняя часть колонны-деэтанизатора подключена к ректификационной колонне получения пропана с подогревателем низа колонны и отводом пропана с верха колонны, а конденсата - с низа колонны для последующей подачи в поток ШФЛУ.

Общими признаками известного и предлагаемого решений являются наличие колонны-деэтанизатора с подогревателем низа и узлом орошения верха колонны-деэтанизатора, отводами газа деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части, а также колонны получения пропана с подогревателем низа колонны и отводом пропана.

Недостатком такой установки является сложность технологической схемы, обусловленная использованием полной ректификационной колонны получения пропана, снабженной узлом орошения верха колонны и подогревателем низа. Кроме того, сырьем установки служит ШФЛУ, а при использовании на такой установки в качестве сырья колонны-деэтанизатора нестабильного конденсата увеличиваются энергетические затраты, поскольку в колонне-деэтанизаторе придется отпаривать больше легких углеводородов (метана и этана) из большего количества нестабильного конденсата, чем ШФЛУ. Увеличатся в этом случае и габариты колонны-деэтанизатора, узла орошения и подогревателя низа колонны-деэтанизатора, а следовательно, и капитальные затраты.

Техническая задача достигается тем, что в установке получения пропана из углеводородного конденсата, включающей колонну-деэтанизатор с подогревателем низа и узлом орошения верха колонны-деэтанизатора, отводами газа деэтанизации в верхней части и стабилизированного конденсата в нижней части и колонну получения пропана с подогревателем низа колонны и отводом пропана, средняя часть укрепляющей секции колонны-деэтанизатора снабжена отводом жидкости с тарелки, соответствующей требуемой концентрации пропановой фракции, который соединен с верхней частью колонны получения пропана, представляющей собой стриппинг-колонну с отводом пропана в нижней части и отводом паров углеводородов с верха колонны, который соединен с верхней частью колонны-деэтанизатора.

Наличие в средней части укрепляющей секции колонны-деэтанизатора отвода жидкости с тарелки, соответствующей требуемой концентрации получаемой пропановой фракции, позволяет подать в колонну получения пропана этан-пропан-бутановую смесь требуемой концентрации, которую необходимо отпарить только от лишнего этана. В процессе деэтанизации конденсата в жидкости на тарелках укрепляющей секции колонны-деэтанизатора растет содержание этана и резко снижается содержание бутанов и более тяжелых углеводородов, вплоть до почти полного их отсутствия. При этом в этой жидкости всегда имеется пропан, содержание которого зависит от температуры орошения и давления в колонне. При выведении этой жидкости из колонны-деэтанизатора и отпарке в стриппинг-колонне от лишнего этана получают пропановую фракцию высокой концентрации. В зависимости от тарелки отбора жидкости из колонны-деэтанизатора можно регулировать в пропановой фракции содержание бутанов, т.е. получать пропановую фракцию различной концентрации.

Соединение отвода жидкости с тарелки колонны-деэтанизатора, соответствующей требуемой концентрации получаемой пропановой фракции, с верхней частью колонны получения пропана и соединение отвода паров углеводородов из колонны получения пропана с верхней частью колонны-деэтанизатора позволяет направить для получения пропана сырье с требуемым содержанием бутанов и избежать использования полной ректификационной колонны получения пропана, в результате чего сокращается набор используемого оборудования. Это позволяет использовать небольшую по размерам и простую по оснащенности стриппинг-колонну с отводом пропана в нижней части и отводом паров углеводородов с верха колонны, который соединяют с верхней частью колонны-деэтанизатора для получения заданного количества пропана с необходимой чистотой (до 99% массовых).

Таким образом, заявляемая конструкция установки получения пропана из углеводородного конденсата позволяет добиться получения заданного количества пропана требуемой чистоты при упрощении конструкции, сокращении количества оборудования и его габаритов. Кроме того, для получения пропана наряду с ШФЛУ может использоваться нестабильный углеводородный конденсат с большим содержанием легких углеводородов (метана, этана), чем в ШФЛУ.

Обоснование выбора темы

Объектом исследования выпускной квалификационной работы является абсорбционно-газофракционирующая установка выделения бутан–бутиленовой фракции блока ректификации низкокипящих углеводородов. Во введение и литературном обзоре показано, что схема ректификационной установки и последовательность выделения отдельных компонентов зависят от состава исходной смеси, требуемой чистоты продуктов и количества получаемых фракций.

Нефтехимическая промышленность большое значение предает получению таких многотоннажных промышленных продуктов как бензин, легкие и ароматические углеводороды, применяемые в качестве сырья на нефтеперерабатывающих предприятиях, топливный газ, ББФ и т.д. Процесс получения данных продуктов проходит при большом разнообразии рабочих условий, температур, давлений, сред. Сосуды и аппараты работают в тяжелых условиях (под избыточным давлением).

Производительность установки во многом зависит от правильно подобранного оборудования и его компановки. Грамотный расчет, точное проектирование оказывают большое влияние на экономическую эффективность процесса и стоимость и готовой продукции.

Основной целью выпускной квалификационной работы является проектирование колонного и теплообменного оборудования, на которое возлагается одна из основных ролей процесса.

В связи с этим была поставлена задача провести технологический анализ теплообменного оборудования и колонных аппаратов, выполнить необходимые прочностные расчеты, рассмотреть безопасность и экологичность проекта абсорбционно-газофракционирующей установки выделения бутан–бутиленовой фракции блока ректификации низкокипящих углеводородов.

 

Технологический раздел

Механический раздел

Целью данного раздела является:

– определение толщины стенок цилиндрической обечайки и днищ из условия прочности (в случае действия внутреннего избыточного давления);

– определение допускаемого внутреннего или наружного давления;

– проверка прочности цилиндрической обечайки и днищ, то есть сравнение допускаемого давления с расчетным [14,15,16].

 

Защита от токсичных веществ

Пожароопасные и токсические свойства сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов при производстве продукции на установке висбрекинга гудрона с указанием класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007, температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения, характеристик токсичности (воздействия на организм человека), предельно-допустимых концентраций в воздухе рабочей зоны производственных помещений представлены в таблице 5.1.

 

Таблица 5.1 - Пожароопасные и токсические свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства[9]

Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции, отходов производства	Класс опасности ГОСТ 12.1. 007	Агрегатное состояние при нормальных условиях	ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений	Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)
Фенольная ХЗВ		ЛВЖ		Вызывает головокружение, сердцебиение, действует наркотически
Фракция дизельного топлива с установки		ЛВЖ		Могут вызвать раздражения и дерматиты кожи
Сероводород в смеси с углеводородами С1-С5		газ		Раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, глаз, действует на нервные центры, вызывает отравление
Жирный газ с установки		ГГ		Раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, действует на нервные центры, вызывает отравление и смерть от остановки дыхания или паралича сердца

Требования безопасности при складировании и хранении сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

 

Хранение смазочных материалов в производственном помещении разрешается в количестве не более 20 литров в несгораемых шкафах, герметичной таре или ящиках с плотно закрывающимися крышками.

Основной запас смазочных материалов хранится в специальных емкостях, установленных в пожаробезопасном месте.

Защита от шума и вибрации

 

Из мер, предусмотренных СНИП 23-03-2003, рассмотрим наиболее характерные для рассматриваемой установки:

- размещение насосов и вентиляторов, являющихся источником шума, в разных помещениях. Вентиляторы размещены в отдельном от зала агрегатов помещении;

- дистанционное управление оборудованием;

- уплотнение окон, проемов, дверей;

- устранение технических недостатков и неисправностей оборудования, являющихся источником шума;

- своевременный планово-предупредительный ремонт согласно графика, замена износившихся деталей, регулярная смазка трущихся деталей.

Для индивидуальной защиты органов слуха от шума применяют вкладыши, наушники и шлемы. вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготавливают из пластичного или твердого материала. Твердые вкладыши снижают уровень звукового давления на 10-29 дБ соответственно при частотах 500-4000 Гц. Мягкие тампоны из ультратонкого волокна или берушина снижают уровень звукового давления при указанных частотах на 7-27 дБ. Наушники плотно облегают ушную раковину и удерживаются дугообразной пружиной, шлемом или тесьмой.

Для снижения или исключения вибрации СНИП 23-03-2003 предусматривает следующие меры:

- правильное проектирование оснований под оборудование, с учетом динамических нагрузок и изоляция их от несущих конструкций и инженерных коммуникаций;

- центровка валов, регулирование зазора корпуса и подшипников, подшипника и шейки вала;

- статическая и динамическая балансировка ротора;

- жёсткое крепление вибрирующих узлов и деталей;

- устранение кавитации, обеспечением оптимальных условий всасывания (стабильная работа подпорных насосов, поддержание уровня взлива продукта в резервуаре не ниже определенной отметки).

Рабочие, подвергающиеся воздействию вибрации должны регулярно проходить медосмотр.

Измерение шума на рабочих местах производится в соответствии с требованиями ГОСТ 20445–75 с помощью шумомера ВШВ–003 на высоте 1,5 м от уровня пола и на расстоянии не менее 1 м от оборудования.

При замере параметров вибрации определяется вибрация рабочих мест (общая вибрация) – по ГОСТ 13731–68, местная вибрация (вибрация, передаваемая на руки рабочих) – по ГОСТ 16519–70 и ГОСТ 17770–72. Результаты замера шума и вибрации сравниваются с допустимыми, заносятся в журнал и в протокол.

Для контроля действующих значений виброскорости и сигнализации о превышении установленных уровней вибрации насосных агрегатов, установлены вибродатчики ВДП 106.

 

Производственное освещение

 

Источниками света при искусственном освещении являются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Газоразрядные лампы предпочтительнее для применения в системах искусственного освещения. Они имеют высокую световую отдачу (до 100 лм/Вт) и большой срок службы (от 10000 до 14000 ч). Световой поток от газоразрядных ламп по спектральному составу близок к естественному освещению и поэтому более благоприятен для зрения. Однако газоразрядные лампы имеют существенные недостатки, к числу которых относится пульсация светового потока. При рассмотрении быстро движущихся или вращающихся деталей в пульсирующем световом потоке возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов (вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажаются направление и скорость движения). Это явление ведет к увеличению опасности производственного травматизма и делает невозможным выполнение некоторых производственных операций.

Применяются для освещения производственных помещений также лампы накаливания, в которых свечение возникает путем нагревания нити накала до высоких температур. Они просты и надежны в эксплуатации. Недостатками их являются низкая световая отдача (не более 20 лм/Вт), ограниченный срок службы (до 1000 ч), преобладание излучения в желто-красной части спектра, что искажает цветовое восприятие[30].

 

Микроклимат

Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.

В помещениях установки, независимо от их назначения, для безопасной работы и создания нормальных метеорологических и санитарно-гигиенических условий, предусмотрены механическая, естественная, смешанная вентиляции, рассчитанные на борьбу с выделяющимися вредными газами, на создание нормальных гигиенических условий с кратностью воздухообмена не менее 10. Отопление и вентиляция запроектированы по климатическим условиям на расчетную температуру минус 34 °С.

В зимнее время во избежание простудных заболеваний приточные вентиляционные установки дополнительно обеспечивают отопление и обогрев рабочих мест. Воздух перед подачей в насосные, бытовые и производственные помещения подогревается в калориферах теплофикационной водой или паровым конденсатом [9].

Экологичность проекта

 

Природопользование и охрана окружающей среды представляют собой совокупность мер и мероприятий, которые направлены на снижение и устранение негативного воздействия человеческой жизнедеятельности на окружающую природу. Основными направлениями данных комплексов является защита атмосферного воздуха, очистка и нейтрализация сточных вод, охрана водных ресурсов меры по охране почвенных покровов, а также защита лесных массивов.

Загрязнение окружающей среды вызывает все большую тревогу у экологов, в связи с этим появляется необходимость более активной борьбы с загрязнением окружающей среды с использованием более прогрессивных методов [35, 36].

 

 

Охрана литосферы

 

Углеводороды, попадая в почву, вызывают загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это может происходить при их хранении, транспортировке, производстве и применении. Углеводороды проникают в почву под действием сил тяжести и капиллярных эффектов. На их миграцию оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно выделить виды структуры подпочвенного слоя, гидрологические условия и, естественно, свойства нефтяных фракций. Важным условием защиты почвы от загрязнения углеводородами является правильное их хранение.

Для защиты земельных ресурсов от загрязнения нефтепродуктами на установке предусматриваются следующие мероприятия:

- укладка монолитного цементно-бетонного покрытия на свободной от застройки территории установки;

- устройство температурных швов в монолитном покрытии во избежание возникновения в нем трещин в период эксплуатации;

- вертикальная планировка, выполняемая с условием, что все стоки направ-ляются через дождеприемные колодцы в производственно-ливневую канализацию;

- устройство бетонного поребрика вокруг аппаратов или групп аппаратов, из которых возможен пролив нефтепродуктов;

- прокладка сети подземной канализации с нормированными уклонами для обеспечения стока транспортируемых сред;

- проведение приемочных гидравлических испытаний аппаратов и трубопро-водов на герметичность.

Основные отходы, подлежащие утилизации и захоронению, приведены в таблицах 6.4 -6.5.

Таблица 6.4 - Твёрдые и жидкие отходы

Наименование отхода	Место складирования, транспорт	Периодичность образования	Количество т/год
Кокс с аппаратов К-3, К-4	Вывозится на автомашинах в шламо накопитель	Во время остановки установки на ремонт по заводскому графику	2,14

Таблица 6.5 -Переработка и утилизация отходов

Виды отходов	Методы переработки
Металлоотходы	Сортировка (разделение лома по видам), разделка (удаление неметаллических включений). Механическая обработка, дробление, пакетирование, брикетирование, переплав, складирование, захоронение.
Отходы пластмасс	Прессование, сжигание, захоронение, биологическое окисление
Высокотоксичные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение
Органически горючие вещества	Дробление, прессование, сжигание, захоронение.
Песок, загрязненный нефтепродуктами	Прокаливание, захоронение.
Радиоактивные отходы	Затаривание в специальные контейнеры и захоронение на специальных предприятиях
Древесные остатки	Прессование, резка, сжигание, биологическое окисление
Бытовые отходы	Сортировка и утилизация, сжигание

 

Вывод: в данном разделе подробно рассмотрены: вопросы охраны атмосферного воздуха, определили возможные причины загрязнения почвы и мероприятия по защите земельных ресурсов от загрязнения нефтепродуктами; необходимые требования по защите гидросферы и меры, предпринимаемые получения товарного ацетона на вакуумной колонны по защите окружающей среды.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Был произведен расчет и выбран тип теплообменного аппарата. В результате расчетов был выбран теплообменный аппарат по каталогу - 1800ИУ-1,6-2,5М1/20-6-2--У-И. Кроме того были рассчитаны основные конструктивные и расчетные параметры теплообменного аппарата, подобран штуцер на входе продукта в межтрубное пространство, а также прокладка и крепежные элементы к фланцевому соединению. Разработан чертеж общего вида, чертежи сборочных единиц и деталей.

Также был произведен расчет на прочность и устойчивость колонного аппарата К-8 с учетом ветровых нагрузок и сейсмических воздействий (Приложение А), с последующим построением чертежа общего вида, сборочного чертежа массобменных устройств.

При проведении расчетов все условия прочности и устойчивости с учетом ветровых нагрузок и сейсмических воздействий выполнены.

Разработаны мероприятия по охране труда и технике безопасности при эксплуатации установки.

Разработан раздел по экологичности проекта, предприняты меры по наименьшему воздействию спроектированного объекта на окружающую среду.

 

 

Технологический регламент отделения получения гидроперекиси изопропилбензола (101) и отделения получения товарного фенола и ацетона (103) производства фенола, ацетона и альфаметилстирола (101-615) производства фенола и ацетона ОАО «УФАОРГСИНТЕЗ» ТР-12-2010.

10 Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефте-перерабатывающей и нефтехимической промышленности. -М.: Химия, 1982.- 556 с.

10 Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Под ред. Е.Н.Судакова. 3-е издание. М.: Химия, 1979, - 556 с.

12 Кафаров В.В.Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1972.- 496 с.

13 Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета технологического и природо-охранного оборудования: Справочник Т1. Калуга: Изд. Н.Бочкаревой, 2001.- 756с.

14 Колонные аппараты процессов абсорбции и ректификации. Элементы расчета. Учебное пособие. Абуталипова Е.М., Ильина Т.Ф. Стерлитамак, 2013.

15 Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.2-е. В 2-х кН.: м.: Химия, 1995.-400-368 с.

16 Ганатаров М.А. и др. технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия,1987.-352 с.

17 Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1966.-768 с.

18 Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. -М.: Химия, 1971.-319 с.

19 Общий курс процессов и аппаратов химической технологии6: Учебник: В2 кн./ В.Г. Айштейн, М.К. Захаров, Г.А.Носов и др.; Под ред. В.Г. Айштейна. М.: Логос4 Высшая школа, 2003.-912 +872 с.

20 Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов.- 11-е изд., стереотипное, доработонное. Перепеч. С изд.1973.- М.: ООО ТНД «Альянс»,2005-753с.

21 Гельперин Н.И. основные процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кН.-М.: Химия, 1981.-812 с.

22 Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Учебник для студентов вузов. ИЗД.2-е, перераб. и доп. М., «Машинотроение», 1978- 328 с.

23 Поникаров И.И., Поникаров С.И., Рачковский С.В. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи): Учебное пособие. -М.: Альфа- М. 2008.-720 с.

24 Павлов К.Ф. Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности- химия, 1987.-576с.

25 Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи/ И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М.Островский и др.Под общ. Ред. В.Н. Соколова.-Л.:Машиностроение.1982.- 384 с.

26 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проек-тированию. 2-е изд./ Под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия,1991.- 496 с.

27 Стабников В.Н. Расчеты и конструирование контактных устройств ректи-фикационных и абсорбционных аппаратов. Киев: Техника. 1970.- 208с.

28 Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефте-химической технологии. 3-е изд. М.: Химия, 1987.- 540 с.

29 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии6 Учебник для техникумов. –Л.: Химия., 1991.- 352 с.

30 Теплообменные аппараты. / Ильина Т.Ф., Е.М. Абакачева/ Учеб. пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009.-101

31 ГОСТ 21046 - 86. Нефтепродукты отработанные. Общие технические условия. Введ. 01.07.1989. - М.: Госстандарт СССР, 1986. - 4 с.

32 Федеральный закон об отходах производства и потребления № 89-ФЗ. (в редакции от 24.06.1998 г.) Введ. 24.06.1998. - 14 с.

33 Федеральный закон об охране атмосферного воздуха № 96-ФЗ (в редакции от 24.07.2015 г.). Введ. 04.05.1999. - 19 с.

34 Федеральный закон об отходах производства и потребления № 89-ФЗ (в редакции от 30.12.2008 г.). Введ. 24.06.1998. - 14 с.

36 Федеральный закон об отходах производства и потребления № 89-ФЗ (в редакции от 30.12.2008 г.). Введ. 24.06.1998. - 14 с.

37 ГОСТ 21046 - 86. Нефтепродукты отработанные. Общие технические

38 ГОСТ 21046 - 86. Нефтепродукты отработанные. Общие технические условия. Введ. 01.07.1989. - М.: Госстандарт СССР, 1986. - 4 с.

 

Ргрршгщшгщщш

 

 

Приложение Б

(обязательное)

Расчет колонного аппарата на ветровую нагрузку

Исходные данные приведены в таблице Б.1.

Таблица Б.1 - Исходные данные

Рабочая среда	тяжелый бензин
К заполнения аппарата	37,00
Плотность жидкости/газа	593 кг/куб.м
Вид испытаний	Гидроиспытания
Давление испытаний	1,1 МПа
Ветровой район	II

 

 

Определение периода собственных колебаний по методу Рэлея

G_i – весовая нагрузка, приложенная в центре тяжести элемента (обечайки, переходы)

G_ik– нагрузка от сосредоточенной массы (обслуживающие площадки, насадки, тарелки, днища)

x_i – расстояние от фундамента до центра тяжести элемента

x_ik – расстояние от фундамента до точки приложения сосредоточенной массы

y_i – перемещения от весовых нагрузок в центре тяжести элемента

y_ik – перемещения от весовых нагрузок в точке приложения сосредоточенной массы

Расчёт в рабочих условиях (коррозия учтена)

Период собственных колебаний:

=

=2,731 с

 

	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в рабочих условиях (коррозия не учтена)

Период собственных колебаний:

	=	2,619 с
	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в условиях монтажа (коррозия учтена)

Период собственных колебаний:

	=	1,908 с
	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в условиях монтажа (коррозия не учтена)

Период собственных колебаний:

	=	1,83 с
	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания, коррозия учтена)

Период собственных колебаний:

	=	5,033 с
	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания, коррозия не учтена)

Период собственных колебаний:

	=	4,828 с
	Весовые нагрузки, G, Н	Перемещения от весовыхнагрузок, y, мм

 

Расчёт ветровых нагрузок

Расчёт по ГОСТ Р 51273-99

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки i-го участка:

где q_i – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте аппарата:

,

K – аэродинамический коэффициент.

Средняя составляющая ветровой нагрузки на i-м участке:

где D_i – наружный диаметр i-го участка,

h_i – высота i-го участка.

Коэффициент пространственной корелляции пульсаций давления ветра:

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки на i-м участке:

где G_i – вес i-го участка,

x – коэффициент динамичности,

h_i – приведенное относительное ускорение центра тяжести i-го участка.

Ветровая нагрузка на i-м участке:

Изгибающий момент в сечении на высоте x₀ от действия ветровой нагрузки на обслуживающую j-ю площадку:

При отсутствии точных данных о форме площадки изгибающий момент определяют по формуле:

SA_p – сумма площадей всех проекций профилей j-й площадки на плоскость, перпендикулярную направлению ветра;

A_j – площадь, ограниченная контуром j-й площадки;

m_j – коэффициент пульсации давления ветра,

H = 6,762∙10⁴ мм - общая высота аппарата от поверхности земли.