Баннер 12

 

78. Нефть и природный газ

Редактор главы: Ричард С. Краус


Содержание

Процесс нефтепереработки
Ричард С. Краус

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Краткая история переработки аффинажа
2. Основные продукты переработки нефти
3. Обзор процессов нефтепереработки

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

МАСЛО10F28МАСЛО010F1МАСЛО010F4МАСЛО10F24МАСЛО010F5МАСЛО10F25МАСЛО010F6МАСЛО010F7МАСЛО010F8МАСЛО10F27МАСЛО010F9МАСЛО10F10МАСЛО10F11МАСЛО10F12МАСЛО10F22МАСЛО10F13МАСЛО10F14МАСЛО10F15МАСЛО10F16МАСЛО10F17МАСЛО10F18МАСЛО10F19МАСЛО10F26МАСЛО10F20МАСЛО10F21

Суббота, 26 февраля 2011 18: 59

Процесс нефтепереработки

Общий Профиль

Переработка нефти начинается с перегонки или фракционирования сырой нефти на отдельные группы углеводородов. Полученные продукты напрямую связаны с характеристиками перерабатываемой сырой нефти. Большинство этих продуктов перегонки в дальнейшем преобразуются в более пригодные для использования продукты путем изменения их физической и молекулярной структуры посредством крекинга, риформинга и других процессов преобразования. Эти продукты впоследствии подвергаются различным процессам обработки и разделения, таким как экстракция, гидроочистка и подслащивание, для получения готовых продуктов. В то время как простейшие нефтеперерабатывающие заводы обычно ограничиваются атмосферной и вакуумной перегонкой, интегрированные нефтеперерабатывающие заводы включают фракционирование, конверсию, обработку и смешивание со смазочными материалами, тяжелое топливо и производство асфальта; они могут также включать нефтехимическую переработку.

Первый нефтеперерабатывающий завод, открывшийся в 1861 г., производил керосин методом простой атмосферной перегонки. Его побочные продукты включали гудрон и нафту. Вскоре было обнаружено, что высококачественные смазочные масла можно производить путем перегонки нефти под вакуумом. Однако в течение следующих 30 лет керосин был продуктом, который потребители хотели больше всего. Двумя наиболее значительными событиями, изменившими эту ситуацию, были:

    • изобретение электрического света, что снизило спрос на керосин
    • изобретение двигателя внутреннего сгорания, создавшее спрос на дизельное топливо и бензин (нафту).

     

    С появлением массового производства и Первой мировой войны количество автомобилей с бензиновым двигателем резко увеличилось, и соответственно вырос спрос на бензин. Однако только определенное количество бензина можно было получить из сырой нефти с помощью процессов атмосферной и вакуумной перегонки. Первый процесс термического крекинга был разработан в 1913 году. Термический крекинг подвергал тяжелое топливо как давлению, так и сильному нагреву, физически разбивая его большие молекулы на более мелкие, производя дополнительное количество бензина и дистиллятного топлива. Сложная форма термического крекинга, висбрекинг, была разработана в конце 1930-х годов для производства более востребованных и ценных продуктов.

    По мере разработки бензиновых двигателей с более высокой степенью сжатия возник спрос на бензин с более высоким октановым числом и лучшими антидетонационными характеристиками. Внедрение процессов каталитического крекинга и полимеризации в середине-конце 1930-х годов удовлетворило этот спрос, обеспечив улучшенный выход бензина и более высокое октановое число. Алкилирование, еще один каталитический процесс, был разработан в начале 1940-х годов для производства более высокооктанового авиационного бензина и нефтехимического сырья, исходных материалов для взрывчатых веществ и синтетического каучука. Впоследствии была разработана каталитическая изомеризация для преобразования углеводородов с получением большего количества сырья для алкилирования.

    После Второй мировой войны были внедрены различные процессы риформинга, которые улучшили качество и выход бензина, а также позволили получить продукцию более высокого качества. Некоторые из них включали использование катализаторов и/или водорода для изменения молекул и удаления серы. Усовершенствованные катализаторы и технологические процессы, такие как гидрокрекинг и риформинг, были разработаны на протяжении 1960-х годов для увеличения выхода бензина и улучшения антидетонационных характеристик. Эти каталитические процессы также производили молекулы с двойной связью (алкены), составляющие основу современной нефтехимической промышленности.

    Количество и типы различных процессов, используемых на современных нефтеперерабатывающих заводах, зависят в первую очередь от характера сырого сырья и требований к готовому продукту. На процессы также влияют экономические факторы, включая затраты на сырую нефть, стоимость продукции, наличие коммунальных услуг и транспорта. Хронология внедрения различных процессов приведена в таблице 1.

    Таблица 1. Краткая история переработки аффинажа

    Год

    Имя процесса

    Цель процесса

    Побочные продукты процесса

    1862

    Атмосферная перегонка

    Производить керосин

    Нафта, гудрон и др.

    1870

    Вакуумная дистилляция

    Смазки (оригинал)
    Крекинг сырья (1930-е годы)

    Асфальт, остаточный
    Сырье для коксования

    1913

    Термическое растрескивание

    Увеличение бензина

    Остаточное, бункерное топливо

    1916

    Подслащивание

    Уменьшить серу и запах

    Сера

    1930

    Термический риформинг

    Улучшить октановое число

    остаточный

    1932

    гидрирование

    Удалить серу

    Сера

    1932

    коксующийся

    Производство базовых компонентов бензина

    Кокс

    1933

    Экстракция растворителем

    Улучшить индекс вязкости смазочного материала

    Ароматика

    1935

    Депарафинизация растворителем

    Улучшить температуру застывания

    Воски

    1935

    Каталитическая полимеризация

    Улучшить выход бензина и октановое число

    Нефтехимическое сырье

    1937

    Каталитический крекинг

    Бензин с более высоким октановым числом

    Нефтехимическое сырье

    1939

    висбрекинг

    Уменьшить вязкость

    Повышенный дистиллят, смола

    1940

    Алкилирование

    Увеличьте октановое число бензина и выход

    Высокооктановый авиационный бензин

    1940

    изомеризация

    Производство сырья для алкилирования

    нафта

    1942

    Жидкостный каталитический крекинг

    Увеличение выхода бензина и октанового числа

    Нефтехимическое сырье

    1950

    Деасфальтизация

    Увеличение количества сырья для крекинга

    Асфальт

    1952

    Каталитический риформинг

    Преобразование низкокачественной нафты

    Ароматика

    1954

    Гидрообессеривание

    Удалить серу

    Сера

    1956

    Ингибитор подсластитель

    Удалить меркаптан

    Дисульфиды

    1957

    Каталитическая изомеризация

    Преобразование в молекулы с высоким октановым числом

    Сырье для алкилирования

    1960

    Гидрокрекинг

    Улучшить качество и уменьшить содержание серы

    Сырье для алкилирования

    1974

    Каталитическая депарафинизация

    Улучшить температуру застывания

    Воск

    1975

    Остаточный гидрокрекинг

    Увеличение выхода бензина из остаточного

    Тяжелые остатки

     

    Основные процессы и операции нефтепереработки

    Процессы и операции по переработке нефти можно разделить на следующие основные области: сепарация, конверсия, обработка, рецептура и смешивание, вспомогательные операции по переработке и нетехнологические операции по переработке. См. рисунок 1 для упрощенной блок-схемы.

    Рисунок 1. Технологическая схема НПЗ

    МАСЛО10F28

    Отделение. Сырая нефть физически разделяется путем фракционирования в колоннах атмосферной и вакуумной перегонки на группы молекул углеводородов с различными диапазонами температур кипения, называемые «фракциями» или «фракциями».

    Конверсия. Процессы преобразования, используемые для изменения размера и/или структуры молекул углеводородов, включают:

      • разложение (разделение) гидро-, термическим и каталитическим крекингом, коксованием и висбрекингом
      • объединение (объединение) посредством алкилирования и полимеризации
      • альтерация (перегруппировка) с изомеризацией и каталитическим риформингом
      • лечение.

             

            С самого начала нефтепереработки применялись различные методы очистки для удаления неуглеводородов, примесей и других составляющих, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства готовой продукции или снижающих эффективность процессов конверсии. Обработка включает как химические реакции, так и физическое разделение, такое как растворение, абсорбция или осаждение, с использованием множества и комбинации процессов. Методы очистки включают удаление или отделение ароматических соединений и нафтенов, а также удаление примесей и нежелательных примесей. Подсластители и кислоты используются для десульфурации сырой нефти перед переработкой, а также для обработки продуктов во время и после обработки. Другие методы обработки включают обессоливание сырой нефти, химическое удаление серы, кислотную обработку, контактирование с глиной, гидрообессеривание, очистку растворителем, промывку щелочью, гидроочистку, сушку, экстракцию растворителем и депарафинизацию растворителем.

            Составление и смешивание процесс смешивания и объединения углеводородных фракций, присадок и других компонентов для получения готовой продукции с заданными характеристиками.

            Вспомогательные операции по рафинированию. Другие операции нефтепереработки, необходимые для поддержки переработки углеводородов, включают извлечение легких фракций; очистка кислых вод; очистка и охлаждение твердых отходов, сточных и технологических вод; производство водорода; восстановление серы; обработка кислоты и хвостовых газов. Другими технологическими функциями являются обеспечение катализаторами, реагентами, паром, воздухом, азотом, кислородом, водородом и топливными газами.

            Нетехнологические объекты НПЗ. Все нефтеперерабатывающие заводы имеют множество объектов, функций, оборудования и систем, которые поддерживают операции по переработке углеводородов. Типичными вспомогательными операциями являются производство тепла и электроэнергии; движение продукта; резервуар для хранения; доставка и погрузка; факелы и сбросные системы; печи и обогреватели; сигнализация и датчики; отбор проб, тестирование и проверка. К нетехнологическим объектам и системам относятся системы пожаротушения, водоснабжения и защиты, контроля шума и загрязнения, лаборатории, диспетчерские, склады, ремонтные и административные помещения.

            Основные продукты переработки сырой нефти

            Нефтепереработка постоянно развивалась в ответ на меняющийся потребительский спрос на более качественные и разные продукты. Первоначальным технологическим требованием было производство керосина как более дешевого и лучшего источника топлива для освещения, чем китовый жир. Развитие двигателя внутреннего сгорания привело к производству бензола, бензина и дизельного топлива. Эволюция самолетов создала потребность в высокооктановом авиационном бензине и реактивном топливе, которое представляет собой сложную форму исходного продукта нефтепереработки, керосина. Современные нефтеперерабатывающие заводы производят множество продуктов, в том числе многие из них используются в качестве сырья для процессов крекинга и производства смазочных материалов, а также для нефтехимической промышленности. Эти продукты можно разделить на топливо, нефтехимическое сырье, растворители, технологические масла, смазочные материалы и специальные продукты, такие как парафин, асфальт и кокс. (См. таблицу 2.)

            Таблица 2. Основные продукты переработки нефти

            Углеводородные газы

            Пользы

            Сжиженные газы

            Кухонный и промышленный газ
            Газ моторный топливный
            Светящийся газ
            аммоний
            Синтетическое удобрение
            Спиртное
            Растворители и ацетон
            Пластификаторы
            Смолы и волокна для пластмасс и текстиля
            Краски и лак

            Сырье для химической промышленности

            Резиновые изделия

            Черный карбон

            Печатные краски
            Резиновая промышленность

            Легкие дистилляты

            Легкие нафты

            Олефины
            Растворители и разбавители
            Экстракционные растворители
            Сырье для химической промышленности

            Промежуточные нафты

            Авиационный и автомобильный бензин
            Растворители для химической чистки

            Тяжелая нафта

            Военное реактивное топливо
            Реактивное топливо и керосин
            Тракторное топливо

            Газойль

            Крекинг запас
            Печное топливо и дизельное топливо
            Металлургическое топливо
            Абсорберное масло - извлечение бензола и бензина

            Тяжелые дистилляты

            Технические масла

            Текстильные масла
            Лечебные масла и косметика
            Белое масло — пищевая промышленность

            Смазочные масла

            Трансформаторные и шпиндельные масла
            Моторные и моторные масла
            Машинные и компрессорные масла
            Турбинные и гидравлические масла
            Трансмиссионные масла
            Масла для изоляции оборудования и кабелей
            Масла для мостов, редукторов и паровых двигателей
            Масла для обработки металлов, резки и шлифовки
            Масла для закалки и защиты от ржавчины
            Масла-теплоносители
            Консистентные смазки и компаунды
            Масла для печатных красок

            парафин

            Резиновая промышленность
            Фармацевтика и косметика
            Пищевая и бумажная промышленность
            Свечи и спички

            Остаточные

            Вазелин

            Вазелин
            Косметика
            Ингибиторы ржавчины и смазочные материалы
            Составы для покрытия кабелей

            Остаточный мазут

            Котельно-технологический мазут № 6

            Асфальты

            Асфальтирование
            Кровельные материалы
            Асфальтовые смазки
            Изоляция и защита фундамента
            Водонепроницаемые бумажные изделия

            Побочные продукты нефтепереработки

            Кокс

            Электроды и топливо

            сульфонаты

            Эмульгаторы

            Серная кислота

            Синтетическое удобрение

            Сера

            Химия

            водород

            Реформация углеводородов

             

            Ряд химических веществ используется или образуется в результате переработки углеводородов. Ниже приводится краткое описание тех, которые являются специфическими и имеют отношение к переработке:

            Диоксид серы

            Дымовые газы от сжигания топлива с высоким содержанием серы обычно содержат большое количество диоксида серы, который обычно удаляют промывкой водой.

            Каустика

            Щелочи добавляются в воду для обессоливания, чтобы нейтрализовать кислоты и уменьшить коррозию. Щелочи также добавляют в обессоленную нефть, чтобы уменьшить количество коррозионно-активных хлоридов в верхнем погоне колонны. Они используются в процессах очистки нефтеперерабатывающих заводов для удаления загрязняющих веществ из углеводородных потоков.

            Оксиды азота и окись углерода

            Дымовой газ содержит до 200 частей на миллион оксида азота, который медленно реагирует с кислородом с образованием диоксида азота. Оксид азота не удаляется промывкой водой, а диоксид азота может растворяться в воде с образованием азотистой и азотной кислоты. Дымовые газы обычно содержат лишь незначительное количество окиси углерода, если горение не является ненормальным.

            Сероводород

            Сероводород естественным образом содержится в большинстве видов сырой нефти, а также образуется в процессе переработки путем разложения нестабильных соединений серы. Сероводород представляет собой чрезвычайно токсичный, бесцветный, легковоспламеняющийся газ, который тяжелее воздуха и растворим в воде. Он имеет запах тухлых яиц, который заметен при концентрациях значительно ниже очень низкого предела воздействия. Нельзя полагаться на этот запах, чтобы обеспечить адекватное предупреждение, так как органы чувств почти сразу же теряют чувствительность при воздействии. Для оповещения рабочих о наличии сероводорода требуются специальные детекторы, а в присутствии газа следует использовать соответствующие средства защиты органов дыхания. Воздействие низких уровней сероводорода вызывает раздражение, головокружение и головные боли, а воздействие уровней, превышающих установленные пределы, вызывает угнетение нервной системы и, в конечном итоге, смерть.

            Кислая вода

            Кислая вода – это техническая вода, содержащая сероводород, аммиак, фенолы, углеводороды и низкомолекулярные соединения серы. Кислая вода образуется путем отпарки паром углеводородных фракций при перегонке, регенерации катализатора или отпарки паром сероводорода при гидроочистке и гидроочистке. Кислая вода также образуется при добавлении воды в процессы поглощения сероводорода и аммиака.

            Серная кислота и плавиковая кислота

            Серная кислота и плавиковая кислота используются в качестве катализаторов в процессах алкилирования. Серная кислота также используется в некоторых процессах очистки.

            Твердые катализаторы

            В процессах нефтепереработки используется ряд различных твердых катализаторов во многих формах и формах, от пеллет до гранулированных шариков и пыли, изготовленных из различных материалов и имеющих разный состав. Экструдированные гранулированные катализаторы используются в установках с подвижным и неподвижным слоем, а в процессах с псевдоожиженным слоем используются мелкие сферические частицы катализатора. Катализаторы, используемые в процессах удаления серы, пропитаны кобальтом, никелем или молибденом. В установках крекинга используются катализаторы с кислотными функциями, такие как природная глина, алюмосиликат и синтетические цеолиты. Кислотно-функциональные катализаторы, пропитанные платиной или другими благородными металлами, используются в процессах изомеризации и риформинга. Отработанные катализаторы требуют особого обращения и защиты от воздействия, поскольку они могут содержать металлы, ароматические масла, канцерогенные полициклические ароматические соединения или другие опасные вещества, а также могут быть пирофорными.

            Топлива

            Основными топливными продуктами являются сжиженный нефтяной газ, бензин, керосин, топливо для реактивных двигателей, дизельное топливо и мазут, мазут.

            Сжиженный углеводородный газ (LPG), который состоит из смесей парафиновых и олефиновых углеводородов, таких как пропан и бутан, производится для использования в качестве топлива, хранится и обрабатывается как жидкости под давлением. Сжиженный нефтяной газ имеет температуру кипения в диапазоне примерно от –74 °C до
            38 °C, бесцветен, пары тяжелее воздуха и чрезвычайно огнеопасны. Важными качествами с точки зрения гигиены и безопасности труда сжиженного нефтяного газа являются давление паров и контроль загрязняющих веществ.

            бензин. Важнейшим продуктом нефтепереработки является автомобильный бензин, представляющий собой смесь относительно низкокипящих углеводородных фракций, включающую риформат, алкилат, алифатическую нафту (легкая прямогонная нафта), ароматическую нафту (нафта термического и каталитического крекинга) и присадки. Смеси с бензином имеют температуру кипения в диапазоне от температуры окружающей среды до примерно 204 °C и температуру воспламенения ниже –40 °C. Важнейшими качествами бензина являются октановое число (антидетонационные свойства), испаряемость (запуск и паровая пробка) и давление паров (экологический контроль). Присадки используются для улучшения характеристик бензина и защиты от окисления и образования ржавчины. Авиационный бензин — это высокооктановый продукт, специально приготовленный для работы на больших высотах.

            Тетраэтилсвинец (TEL) и тетраметилсвинец (TML) — это присадки к бензину, которые улучшают октановое число и антидетонационные характеристики. В целях сокращения выбросов свинца в выхлопных газах автомобилей эти присадки больше не используются, за исключением авиационного бензина.

            Этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), трет-амилметиловый эфир (ТАМЭ) и другие кислородсодержащие соединения используются вместо TEL и TML для улучшения антидетонационных характеристик неэтилированного бензина и снижения выбросов окиси углерода.

            Реактивное топливо и керосин. Керосин представляет собой смесь парафинов и нафтенов с содержанием ароматических углеводородов обычно менее 20%. Он имеет температуру вспышки выше 38 ° C и диапазон кипения от 160 ° C до 288 ° C и используется для освещения, нагрева, растворителей и смешивания с дизельным топливом. Реактивное топливо представляет собой среднедистиллятный керосиновый продукт, критически важными свойствами которого являются температура замерзания, температура воспламенения и температура дымления. Коммерческое топливо для реактивных двигателей имеет диапазон кипения от 191 ° C до 274 ° C, а топливо для военных реактивных двигателей - от 55 ° C до 288 ° C.

            Дистиллятное топливо. Дизельное топливо и печное топливо для бытовых нужд представляют собой светлые смеси парафинов, нафтенов и ароматических углеводородов и могут содержать умеренные количества олефинов. Дистиллятное топливо имеет температуру воспламенения выше 60 ° C и диапазон кипения от примерно 163 ° C до 371 ° C, и его часто подвергают гидродесульфурации для повышения стабильности. Дистиллятные топлива горючи и при нагревании могут выделять пары, которые могут образовывать воспламеняющиеся смеси с воздухом. Желательные качества, необходимые для дистиллятных топлив, включают контролируемые температуры вспышки и застывания, чистое сгорание, отсутствие образования отложений в резервуарах для хранения и надлежащее цетановое число дизельного топлива для хорошего запуска и сгорания.

            Остаточное топливо. Многие суда и коммерческие и промышленные объекты используют остаточное топливо или комбинацию остаточного и дистиллятного топлива для производства электроэнергии, тепла и переработки. Остаточное топливо представляет собой темную, очень вязкую жидкую смесь крупных молекул углеводородов с температурой вспышки выше 121 °C и высокими температурами кипения. Важнейшими характеристиками остаточного топлива являются вязкость и низкое содержание серы (для защиты окружающей среды).

            Вопросы здоровья и безопасности

            Основной опасностью для сжиженного нефтяного газа и бензина является пожар. Высокая летучесть и высокая воспламеняемость продуктов с более низкой температурой кипения позволяет парам легко испаряться в воздух и образовывать горючие смеси, которые легко воспламеняются. Это общепризнанная опасность, требующая особых мер предосторожности при хранении, локализации и обращении, а также мер безопасности, обеспечивающих контроль выбросов паров и источников воспламенения во избежание возгорания. С менее летучими видами топлива, такими как керосин и дизельное топливо, следует обращаться осторожно, чтобы не допустить разлива и возможного воспламенения, поскольку их пары также являются горючими при смешивании с воздухом в диапазоне воспламеняемости. При работе в атмосфере, содержащей пары топлива, концентрация легколетучих паров легковоспламеняющихся продуктов в воздухе часто ограничивается не более чем 10% от нижнего предела воспламеняемости (НПВ), а концентрация паров менее летучих горючих продуктов - не более 20%. % LFL, в зависимости от применимых правил компании и государственных нормативов, чтобы снизить риск воспламенения.

            Хотя уровни паров бензина в воздушных смесях обычно поддерживаются ниже 10% НКПР в целях безопасности, эта концентрация значительно выше пределов воздействия, которые должны соблюдаться по соображениям здоровья. При вдыхании небольшие количества паров бензина в воздухе, значительно ниже нижнего предела воспламеняемости, могут вызывать раздражение, головные боли и головокружение, в то время как вдыхание больших концентраций может вызвать потерю сознания и, в конечном итоге, смерть. Также возможны долгосрочные последствия для здоровья. Бензин содержит, например, бензол, известный канцероген с допустимыми пределами воздействия всего несколько частей на миллион. Следовательно, даже при работе в атмосфере паров бензина при уровне ниже 10 % НКПР требуются соответствующие меры предосторожности в области промышленной гигиены, такие как защита органов дыхания или местная вытяжная вентиляция.

            В прошлом многие бензины содержали тетраэтил- или тетраметилалкисвинцовые антидетонационные присадки, которые являются токсичными и представляют серьезную опасность при абсорбции свинца при контакте с кожей или при вдыхании. Резервуары или сосуды, которые содержали этилированный бензин в любой момент их использования, должны быть вентилированы, тщательно очищены, проверены с помощью специального устройства для проверки «свинца в воздухе» и сертифицированы как не содержащие свинца, чтобы гарантировать, что рабочие могут войти без использования самостоятельных средств. содержат или поставляют оборудование для подачи воздуха для дыхания, даже если уровень кислорода в норме, а в резервуарах теперь содержится неэтилированный бензин или другие продукты.

            Газообразные нефтяные фракции и более летучие топливные продукты обладают мягким анестезирующим эффектом, обычно обратно пропорциональным молекулярной массе. Жидкие виды топлива с более низкой температурой кипения, такие как бензин и керосин, при вдыхании вызывают тяжелый химический пневмонит, и их нельзя перекачивать через рот или случайно проглатывать. Газы и пары могут также присутствовать в достаточно высоких концентрациях, чтобы вытеснить кислород (в воздухе) ниже нормального уровня дыхания. Поддержание концентрации паров ниже пределов воздействия и уровня кислорода на уровне нормального дыхания обычно достигается путем продувки или вентиляции.

            Крекинговые дистилляты содержат небольшое количество канцерогенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ); поэтому воздействие должно быть ограничено. Дерматит также может развиться от воздействия бензина, керосина и дистиллятного топлива, поскольку они имеют тенденцию обезжиривать кожу. Профилактика достигается за счет использования средств индивидуальной защиты, защитных кремов или уменьшения контакта, а также соблюдения правил гигиены, таких как мытье рук теплой водой с мылом вместо мытья рук бензином, керосином или растворителями. Некоторые люди имеют кожную чувствительность к красителям, используемым для окрашивания бензина и других дистиллятов.

            Остаточное жидкое топливо содержит следы металлов и может содержать сероводород, который чрезвычайно токсичен. Остаточные топлива с высоким содержанием крекинга, выкипающие при температуре выше 370°С, содержат канцерогенные ПАУ. Следует избегать многократного воздействия остаточного топлива без соответствующей индивидуальной защиты, особенно при открытии резервуаров и сосудов, так как может выделяться сероводородный газ.

            Нефтехимическое сырье

            Многие продукты, полученные в результате переработки сырой нефти, такие как этилен, пропилен и бутадиен, представляют собой олефиновые углеводороды, полученные в результате процессов крекинга на нефтеперерабатывающих заводах, и предназначены для использования в нефтехимической промышленности в качестве сырья для производства пластмасс, аммиака, синтетического каучука, гликоля и скоро.

            Нефтяные растворители

            Для использования в качестве растворителей производятся различные чистые соединения, включая бензол, толуол, ксилол, гексан и гептан, точки кипения и углеводородный состав которых строго контролируются. Растворители могут быть классифицированы как ароматические или неароматические, в зависимости от их состава. Их использование в качестве разбавителей краски, жидкостей для химической чистки, обезжиривающих средств, промышленных растворителей и растворителей пестицидов и т. д., как правило, определяется их температурой воспламенения, которая варьируется от значительно ниже –18 °C до более 60 °C.

            Опасности, связанные с растворителями, аналогичны опасностям, связанным с топливом, в том смысле, что растворители с более низкой температурой воспламенения являются легковоспламеняющимися, а их пары при смешивании с воздухом в диапазоне воспламеняемости могут воспламеняться. Ароматические растворители обычно более токсичны, чем неароматические растворители.

            Технологические масла

            Технологические масла включают высококипящие потоки, прямогонные потоки атмосферного или вакуумного дистиллята, а также масла, полученные каталитическим или термическим крекингом. Эти сложные смеси, которые содержат большие молекулы парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов с более чем 15 атомами углерода, используются в качестве сырья для крекинга или производства смазочных материалов. Технологические масла имеют довольно высокую вязкость, температуру кипения от 260 °C до 538 °C и температуру воспламенения выше 121 °C.

            Технологические масла раздражают кожу и содержат высокие концентрации ПАУ, а также соединений серы, азота и кислорода. Следует избегать вдыхания паров и туманов, а воздействие на кожу следует контролировать с помощью средств индивидуальной защиты и соблюдения правил гигиены.

            Смазки и смазки

            Базовые масла для смазочных масел производятся с помощью специальных процессов переработки для удовлетворения конкретных требований потребителей. Смазочные базовые масла представляют собой малолетучие смеси парафиновых, нафтеновых и ароматических масел со средней и высокой вязкостью, с температурой кипения от 371 °C до 538 °C. Присадки, такие как деэмульгаторы, антиоксиданты и присадки для улучшения вязкости, добавляются в базовые компоненты смазочных масел, чтобы обеспечить характеристики, необходимые для моторных масел, турбинных и гидравлических масел, промышленных смазок, смазочных материалов, трансмиссионных масел и смазочно-охлаждающих масел. Наиболее важным качеством базового масла для смазочных масел является высокий индекс вязкости, обеспечивающий меньшее изменение вязкости при различных температурах. Эта характеристика может присутствовать в сырой нефти или достигаться за счет использования присадок, улучшающих индекс вязкости. Моющие средства добавляются для удержания во взвешенном состоянии любого шлама, образующегося при использовании масла.

            Смазки представляют собой смеси смазочных масел и металлических мыл с добавлением материалов специального назначения, таких как асбест, графит, молибден, силиконы и тальк, для обеспечения изоляции или смазывающей способности. Масла для резки и металлообработки представляют собой смазочные масла со специальными добавками, такими как хлор, сера и жирные кислоты, которые вступают в реакцию при нагревании, обеспечивая смазку и защиту режущих инструментов. В водорастворимые смазочно-охлаждающие жидкости добавляются эмульгаторы и агенты для предотвращения бактерий.

            Хотя смазочные масла сами по себе не вызывают раздражения и малотоксичны, присадки могут представлять опасность. Пользователям следует ознакомиться с информацией о безопасности материалов от поставщика, чтобы определить опасность конкретных присадок, смазочных материалов, смазочно-охлаждающих масел и смазок. Основной опасностью смазочных материалов является дерматит, который обычно можно контролировать с помощью средств индивидуальной защиты в сочетании с надлежащими гигиеническими практиками. Иногда у рабочих может развиться чувствительность к смазочно-охлаждающим маслам или смазочным материалам, что потребует перевода на работу, где контакт невозможен. Есть некоторые опасения по поводу канцерогенного воздействия туманов от нафтеновых смазочно-охлаждающих и светлых веретенных масел, которые можно контролировать путем замены, технического контроля или средств индивидуальной защиты. Опасности воздействия консистентной смазки аналогичны опасностям, связанным со смазочным маслом, с добавлением любых опасностей, связанных с консистентной смазкой или добавками. Большинство этих опасностей обсуждаются в других разделах этого руководства. Энциклопедия.

            Специальные продукты

            Воск используется для защиты пищевых продуктов; в покрытиях; в качестве ингредиента в других продуктах, таких как косметика и крем для обуви, а также для свечей.

            Сера получается в результате переработки нефти. Он хранится либо в виде нагретой расплавленной жидкости в закрытых резервуарах, либо в виде твердого вещества в контейнерах или на открытом воздухе.

            Кокс представляет собой почти чистый углерод, который можно использовать в различных целях, от электродов до брикетов древесного угля, в зависимости от его физических характеристик, которые являются результатом процесса коксования.

            Асфальт, который в основном используется для мощения дорог и кровельных материалов, должен быть инертным к большинству химических веществ и погодным условиям.

            Воски и битумы являются твердыми при температуре окружающей среды, и для хранения, обработки и транспортировки необходимы более высокие температуры, что создает опасность ожогов. Нефтяной парафин настолько очищен, что обычно не представляет опасности. Контакт кожи с воском может привести к закупорке пор, что можно контролировать с помощью надлежащих гигиенических процедур. Воздействие сероводорода при открытых резервуарах с асфальтом и расплавленной серой можно контролировать с помощью соответствующих средств технического контроля или средств защиты органов дыхания. Сера также легко воспламеняется при повышенных температурах. Асфальт обсуждается в другом месте Энциклопедия.

            Процессы нефтепереработки

            Переработка углеводородов — это использование химикатов, катализаторов, тепла и давления для разделения и объединения основных типов молекул углеводородов, естественно присутствующих в сырой нефти, в группы подобных молекул. Процесс очистки также перестраивает структуры и модели связывания основных молекул в другие, более желательные углеводородные молекулы и соединения. Тип углеводорода (парафиновый, нафтеновый или ароматический), а не конкретные присутствующие химические соединения, является наиболее важным фактором в процессе очистки.

            На всем нефтеперерабатывающем заводе операционные процедуры, безопасные методы работы и использование соответствующей индивидуальной защитной одежды и оборудования, включая одобренные средства защиты органов дыхания, необходимы для защиты от огня, химических веществ, твердых частиц, тепла и шума, а также во время технологических операций, отбора проб, осмотра, капитального ремонта и деятельность по техническому обслуживанию. Поскольку большинство процессов нефтепереработки являются непрерывными, а технологические потоки содержатся в закрытых емкостях и трубопроводах, вероятность воздействия ограничена. Тем не менее, существует вероятность возгорания, поскольку даже несмотря на то, что нефтеперерабатывающие заводы являются закрытыми процессами, в случае утечки или выброса углеводородной жидкости, пара или газа нагреватели, печи и теплообменники на всех технологических установках являются источниками воспламенения.

            Предварительная обработка сырой нефти

            Опреснение

            Сырая нефть часто содержит воду, неорганические соли, взвешенные вещества и растворимые в воде микроэлементы. Первым этапом процесса нефтепереработки является удаление этих загрязняющих веществ путем обессоливания (дегидратации) с целью уменьшения коррозии, закупоривания и загрязнения оборудования, а также для предотвращения отравления катализаторов в технологических установках. Химическое обессоление, электростатическая сепарация и фильтрация являются тремя типичными методами обессоливания сырой нефти. При химическом опреснении вода и химические поверхностно-активные вещества (деэмульгаторы) добавляются в сырую нефть, нагреваются так, что соли и другие примеси растворяются в воде или прикрепляются к воде, а затем удерживаются в резервуаре, где они осаждаются. При электрическом опреснении применяются высоковольтные электростатические заряды для концентрации взвешенных капель воды в нижней части отстойника. Поверхностно-активные вещества добавляют только тогда, когда сырая нефть имеет большое количество взвешенных твердых частиц. Третий, менее распространенный процесс включает фильтрацию нагретой сырой нефти с использованием диатомовой земли в качестве фильтрующей среды.

            При химическом и электростатическом опреснении сырое сырье нагревается до температуры от 66 °C до 177 °C, чтобы снизить вязкость и поверхностное натяжение для облегчения смешивания и разделения воды. Температура ограничивается давлением паров сырой нефти. Оба способа обессоливания являются непрерывными. Можно добавить щелочь или кислоту, чтобы отрегулировать pH промывочной воды, а также добавить аммиак, чтобы уменьшить коррозию. Сточные воды вместе с загрязнениями сбрасываются со дна отстойника на очистные сооружения. Обессоленная сырая нефть непрерывно вытягивается из верхней части отстойников и направляется в колонну атмосферной перегонки (фракционирования) сырой нефти. (См. рис. 2.)

            Рисунок 2. Процесс обессоливания (предварительной обработки)

            МАСЛО010F1

            Неадекватное обессоление приводит к загрязнению труб нагревателей и теплообменников на всех технологических установках нефтеперерабатывающего завода, ограничивая поток продукта и теплопередачу и приводя к отказам из-за повышенных давлений и температур. Избыточное давление в опреснителе приведет к отказу.

            Коррозия, возникающая из-за присутствия в сырой нефти сероводорода, хлористого водорода, нафтеновых (органических) кислот и других загрязняющих веществ, также вызывает отказ оборудования. Коррозия возникает при смачивании нейтрализованных солей (хлоридов и сульфидов аммония) конденсированной водой. Поскольку опреснение является закрытым процессом, риск воздействия сырой нефти или технологических химикатов незначителен, если только не произойдет утечка или выброс. Возгорание может произойти в результате протечки нагревателей, что приведет к выбросу низкокипящих компонентов сырой нефти.

            Существует возможность воздействия аммиака, сухих химических деэмульгаторов, щелочей и/или кислот во время обессоливания. При использовании повышенных рабочих температур при опреснении высокосернистой сырой нефти будет присутствовать сероводород. В зависимости от сырого сырья и используемых химикатов для очистки сточные воды будут содержать различное количество хлоридов, сульфидов, бикарбонатов, аммиака, углеводородов, фенола и взвешенных твердых частиц. Если диатомовая земля используется для фильтрации, воздействие должно быть сведено к минимуму или контролироваться, поскольку диатомит может содержать кремнезем с очень мелкими частицами, что делает его потенциально опасным для органов дыхания.

            Процессы разделения сырой нефти

            Первым этапом нефтепереработки является фракционирование сырой нефти в колоннах атмосферной и вакуумной перегонки. Нагретая сырая нефть физически разделяется на различные фракции или прямогонные фракции, различающиеся по конкретным диапазонам температур кипения и классифицируемые в порядке уменьшения летучести на газы, легкие дистилляты, средние дистилляты, газойли и остаточные продукты. Фракционирование работает, потому что градация температуры от дна к верху дистилляционной колонны приводит к тому, что сначала конденсируются компоненты с более высокой температурой кипения, в то время как фракции с более низкой температурой кипения поднимаются выше в колонне, прежде чем они конденсируются. Внутри колонны восходящие пары и нисходящие жидкости (флегма) смешиваются на уровнях, где их составы находятся в равновесии друг с другом. На этих уровнях (или ступенях) располагаются специальные поддоны, которые удаляют часть жидкости, конденсирующуюся на каждом уровне. В типичной двухступенчатой ​​установке для получения сырой нефти сразу за атмосферной колонной, производящей легкие фракции и дистиллят, следует вакуумная колонна, в которой обрабатываются остаточные атмосферные продукты. После перегонки лишь немногие углеводороды пригодны для использования в качестве готовых продуктов без дальнейшей обработки.

            Атмосферная перегонка

            В колоннах атмосферной дистилляции обессоленное сырое сырье предварительно нагревается с использованием рекуперированного технологического тепла. Затем он поступает в нагреватель сырой шихты с прямым нагревом, откуда подается в вертикальную дистилляционную колонну чуть выше нижней части при давлении, немного превышающем атмосферное, и при температуре от 343 °C до 371 °C, чтобы избежать нежелательного термического крекинга при более высоких температурах. . Более легкие (с более низкой температурой кипения) фракции диффундируют в верхнюю часть колонны и непрерывно отводятся и направляются на другие установки для дальнейшей обработки, обработки, смешивания и распределения.

            Фракции с самыми низкими температурами кипения, такие как топливный газ и легкая нафта, удаляются из верхней части колонны по воздушной линии в виде паров. Нафта, или прямогонный бензин, отбирается из верхней секции колонны в виде верхнего потока. Эти продукты используются в качестве сырья для нефтехимии и риформинга, компонентов бензиновых смесей, растворителей и сжиженных нефтяных газов.

            Фракции с промежуточным интервалом кипения, включая газойль, тяжелую нафту и дистилляты, удаляются из средней секции колонны в виде боковых потоков. Они направляются на отделочные операции для использования в качестве керосина, дизельного топлива, мазута, топлива для реактивных двигателей, сырья для установки каталитического крекинга и сырья для смешивания. Некоторые из этих жидких фракций удаляются из более легких фракций, которые возвращаются в колонну в виде нисходящих потоков флегмы.

            Более тяжелые фракции с более высокой температурой кипения (называемые остатками, остатками или отбензиненной нефтью), которые конденсируются или остаются на дне колонны, используются для получения мазута, производства битума или сырья для крекинга или направляются в нагреватель и в колонна вакуумной перегонки для дальнейшего фракционирования. (См. рис. 3 и рис. 4.)

            Рисунок 3. Процесс атмосферной перегонки

            МАСЛО010F4

            Рисунок 4. Схема процесса атмосферной перегонки

            МАСЛО10F24

            Вакуумная дистилляция

            Вакуумные перегонные колонны обеспечивают пониженное давление, необходимое для предотвращения термического крекинга при перегонке остатка или отбензиненной нефти из атмосферной колонны при более высоких температурах. Внутренние конструкции некоторых вакуумных градирен отличаются от атмосферных градирен тем, что вместо тарелок используются случайная упаковка и антимистерные прокладки. Башни большего диаметра также могут использоваться для снижения скорости. Типичная вакуумная колонна первой очереди может производить газойли, базовые компоненты смазочных масел и тяжелые остатки для деасфальтизации пропана. Колонна второй очереди, работающая при более низком вакууме, перегоняет излишки остатка из атмосферной колонны, которые не используются для переработки смазочного сырья, и излишки остатка из первой вакуумной колонны, не используемые для деасфальтизации.

            Вакуумные колонны обычно используются для отделения сырья каталитического крекинга от избыточного остатка. Нижний остаток вакуумной колонны также может быть отправлен в печь для коксования, использован в качестве смазочного или битумного сырья или подвергнут десульфурации и смешан с мазутом с низким содержанием серы. (См. рис. 5 и рис. 6.)

            Рисунок 5. Процесс вакуумной перегонки

            МАСЛО010F5

            Рисунок 6. Схема процесса вакуумной перегонки

            МАСЛО10F25

            Дистилляционные колонны

            На нефтеперерабатывающих заводах есть множество других дистилляционных колонн меньшего размера, называемых колоннами, предназначенных для разделения конкретных и уникальных продуктов, которые работают по тем же принципам, что и атмосферные колонны. Например, депропанизатор представляет собой небольшую колонну, предназначенную для отделения пропана от изобутана и более тяжелых компонентов. Другая большая колонна используется для разделения этилбензола и ксилола. Небольшие «барботерные» колонны, называемые стрипперами, используют пар для удаления следов легких продуктов (бензина) из потоков более тяжелых продуктов.

            Контрольные температуры, давление и флегма должны поддерживаться в пределах рабочих параметров, чтобы предотвратить термический крекинг в дистилляционных колоннах. Предусмотрены системы сброса давления, поскольку при выходе из строя автоматических устройств управления могут произойти скачки давления, температуры или уровня жидкости. Операции контролируются, чтобы предотвратить попадание сырой нефти в загрузку установки риформинга. Неочищенное сырье может содержать значительное количество воды во взвешенном состоянии, которая отделяется во время пуска и вместе с водой, оставшейся в колонне после продувки паром, оседает на дне колонны. Эта вода может нагреться до точки кипения и вызвать мгновенный взрыв испарения при контакте с маслом в агрегате.

            Теплообменник предварительного нагрева, печь предварительного нагрева и теплообменник кубового остатка, атмосферная колонна и вакуумная печь, вакуумная колонна и верхний погон подвержены коррозии от соляной кислоты (HCl), сероводорода (H2S), вода, соединения серы и органические кислоты. При переработке высокосернистого сырья сильная коррозия может возникнуть как в атмосферных, так и в вакуумных колоннах, где температура металла превышает 232 °C, а также в трубах печей. мокрый ч2S также вызывает трещины в стали. При переработке высокоазотистых нефтей в дымовых газах печей образуются оксиды азота, вызывающие коррозию стали при охлаждении до низких температур в присутствии воды.

            Химические вещества используются для борьбы с коррозией соляной кислотой, производимой в дистилляционных установках. Аммиак можно вводить в головной поток перед начальной конденсацией, и/или раствор щелочи можно осторожно вводить в исходную горячую сырую нефть. Если не впрыснуть достаточное количество промывочной воды, могут образоваться отложения хлорида аммония, вызывающие серьезную коррозию.

            Атмосферная и вакуумная дистилляция являются закрытыми процессами, и воздействия на них минимальны. При переработке кислой (высокосернистой) сырой нефти возможно потенциальное воздействие сероводорода в теплообменнике и печи, зоне испарения колонны и системе верхнего погона, вакуумной печи и колонне, а также теплообменнике кубового остатка. Сырая нефть и продукты перегонки содержат высококипящие ароматические соединения, в том числе канцерогенные ПАУ. Кратковременное воздействие высоких концентраций паров нафты может вызвать головные боли, тошноту и головокружение, а длительное воздействие может привести к потере сознания. Бензол присутствует в ароматических нафтах, и его воздействие должно быть ограничено. Верхний погон дегексанизатора может содержать большое количество нормального гексана, который может воздействовать на нервную систему. Хлористый водород может присутствовать в теплообменнике предварительного теплообменника, в верхней части градирни и в верхнем погоне. Сточные воды могут содержать водорастворимые сульфиды в высоких концентрациях и другие водорастворимые соединения, такие как аммиак, хлориды, фенол и меркаптан, в зависимости от сырого сырья и химикатов для обработки.

            Процессы конверсии сырой нефти

            Процессы конверсии, такие как крекинг, объединение и перегруппировка, изменяют размер и структуру молекул углеводородов, чтобы превратить фракции в более желательные продукты. (См. таблицу 3.)

            Таблица 3. Обзор процессов нефтепереработки

            Имя процесса

            Действие

            Способ доставки

            Цель

            Сырье

            Услуги

            Процессы фракционирования

            Атмосферная перегонка

            Отделение

            Тепловой

            Отдельные фракции

            Обессоленная сырая нефть

            Газ, газойль, дистиллят, остаток

            Вакуумная дистилляция

            Отделение

            Тепловой

            Разделить без трещин

            Остаток атмосферной башни

            Газойль, смазочное масло, остаток

            Процессы преобразования — разложение

            Каталитический крекинг

            Пошив платьев

            каталитическая

            Обновите бензин

            Газойль, коксовый дистиллят

            Бензин, нефтехимическое сырье

            коксующийся

            полимеризация

            Тепловой

            Преобразование остатков вакуума

            Остаточная, тяжелая нефть, смола

            Нафта, газойль, кокс

            Гидрокрекинг

            гидрирование

            каталитическая

            Превратить в более легкие углеводороды

            Газойль, крекинг-нефть, остатки

            Более легкие продукты более высокого качества

            Водородный паровой риформинг

            декомпозиция

            Термический/каталитический

            Производить водород

            Десульфурированный газ, O2 ,пар

            Водород, СО, СО2

            Паровой крекинг

            декомпозиция

            Тепловой

            Взламывать большие молекулы

            Атмосферная башня тяжелое топливо/дистиллят

            Крекинг-нафта, кокс, остатки

            висбрекинг

            декомпозиция

            Тепловой

            Уменьшить вязкость

            Остаток атмосферной башни

            Дистиллятор, автомобиль

            Процессы преобразования — унификация

            Алкилирование

            Объединяя

            каталитическая

            Объединить олефины и изопарафины

            Башенный изобутан/крекерный олефин

            Изооктан (алкилат)

            Состав консистентной смазки

            Объединяя

            Тепловой

            Комбинируйте мыло и масла

            Смазочное масло, кошачья кислота, алкиметалл

            Смазка смазочная

            полимеризация

            полимеризация

            каталитическая

            Объединить два или более олефинов

            крекерные олефины

            Высокооктановая нафта, нефтехимическое сырье

            Процессы преобразования — изменение/перестановка

            Каталитический риформинг

            Изменение/
            дегидрирование

            каталитическая

            Модернизация низкооктановой нафты

            Нафта установки коксования/гидрокрекинга

            Высокооктановый риформат/ароматический

            изомеризация

            перегруппировка

            каталитическая

            Преобразование прямой цепи в ответвление

            бутан, центан, цексан

            Изобутан/пентан/гексан

            Процессы лечения

            обработка амином

            Лечение

            Поглощение

            Удаление кислотных загрязнений

            Кислый газ, углеводороды с CO2 и Н2S

            Бескислотные газы и жидкие углеводороды

            Обессоливание (предварительная обработка)

            Обезвоживание

            Поглощение

            Удалить загрязнения

            Сырая нефть

            Обессоленная сырая нефть

            Сушка и подслащивание

            Лечение

            Абсорбционная/тепловая

            Удалить Н2O и соединения серы

            Жидкие углеводороды, СУГ, алкилированное сырье

            Сладкие и сухие углеводороды

            Экстракция фурфурола

            Экстракция растворителем

            Поглощение

            Обновление среднего дистиллята и смазочных материалов

            Циклические масла и смазочное сырье

            Высококачественное дизельное топливо и смазочное масло

            Гидрообессеривание

            Лечение

            каталитическая

            Удаление серы, загрязнений

            Высокосернистый остаток/газойль

            Десульфурированные олефины

            Гидроочистка

            гидрирование

            каталитическая

            Удалить примеси/насыщенные углеводороды

            Остатки, крекинг-углеводороды

            Подача крекера, цистиллат, смазка

            Извлечение фенола

            Экстракция растворителем

            Абсорбционная/тепловая

            Улучшить индекс вязкости смазки, цвет

            Базовые масла для смазочных масел

            Высококачественные смазочные масла

            Растворительная деасфальтизация

            Лечение

            Поглощение

            Снять асфальт

            Остаток вакуумной колонны, кропан

            Тяжелое смазочное масло, цефальт

            Депарафинизация растворителем

            Лечение

            Охладить/фильтровать

            Удаление парафина из смазочных материалов

            Смазочные масла для вакуумных колонн

            Депарафинизированная базовая смазка

            Экстракция растворителем

            Экстракция растворителем

            Поглощение/
            осадки

            Отделить ненасыщенные ароматические соединения

            Газойль, цеформиат, цистиллат

            Высокооктановый бензин

            Подслащивание

            Лечение

            каталитическая

            Удалить Н2S, преобразовать меркаптан

            Неочищенный дистиллят/бензин

            Высококачественный дистиллят/бензин

             

            Ряд молекул углеводородов, обычно не встречающихся в сырой нефти, но важных для процесса очистки, образуются в результате конверсии. Олефины (алкены, диолефины и алкины) представляют собой ненасыщенные углеводородные молекулы цепного или кольцевого типа с по крайней мере одной двойной связью. Обычно они образуются в результате термического и каталитического крекинга и редко встречаются в природе в необработанной сырой нефти.

            алкенов представляют собой молекулы с прямой цепью с формулой CnHn содержащие по крайней мере одну двойную связь (ненасыщенную) связь в цепи. Простейшей молекулой алкена является моноолефин этилена с двумя атомами углерода, соединенными двойной связью, и четырьмя атомами водорода. Диолефины (содержащие две двойные связи), такие как 1,2-бутадиен и 1,3-бутадиен, и алкины (содержащие тройную связь), такие как ацетилен, встречаются в C5 и более легкие фракции от крекинга. Олефины более реакционноспособны, чем парафины или нафтены, и легко соединяются с другими элементами, такими как водород, хлор и бром.

            Процессы взлома

            После перегонки используются последующие процессы переработки для изменения молекулярной структуры фракций для создания более желаемых продуктов. Один из этих процессов, крекинг, расщепляет (или расщепляет) более тяжелые нефтяные фракции с более высокой температурой кипения на более ценные продукты, такие как газообразные углеводороды, бензиновые смеси, газойль и мазут. В ходе этого процесса некоторые молекулы объединяются (полимеризуются) с образованием более крупных молекул. Основными видами крекинга являются термический крекинг, каталитический крекинг и гидрокрекинг.

            Процессы термического крекинга

            В процессах термического крекинга, разработанных в 1913 г., дистиллятное топливо и тяжелая нефть нагреваются под давлением в больших барабанах до тех пор, пока они не расщепляются (делятся) на более мелкие молекулы с лучшими антидетонационными характеристиками. Этот ранний метод, который производил большое количество твердого нежелательного кокса, превратился в современные процессы термического крекинга, включая висбрекинг, паровой крекинг и коксование.

            висбрекинг

            Висбрекинг представляет собой мягкую форму термического крекинга, которая снижает температуру застывания парафинистых остатков и значительно снижает вязкость сырья, не влияя на диапазон его температур кипения. Остаток из колонны атмосферной перегонки подвергают мягкому крекингу в нагревателе при атмосферном давлении. Затем его гасят холодным газойлем для контроля над крекингом и подвергают мгновенному испарению в дистилляционной колонне. Остаточная смола после термического крекинга, которая скапливается на дне колонны фракционирования, испаряется в вакууме в отпарной колонне, а дистиллят направляется на рецикл. (См. рис. 7.)

            Рисунок 7. Процесс висбрекинга

            МАСЛО010F6

            Паровой крекинг

            При паровом крекинге олефины получают путем термического крекинга сырья с большими молекулами углеводородов при давлениях, немного превышающих атмосферное, и при очень высоких температурах. Остаток парового крекинга смешивают с тяжелым топливом. Нафта, полученная в результате парового крекинга, обычно содержит бензол, который извлекают перед гидроочисткой.

            коксующийся

            Коксование является тяжелой формой термического крекинга, используемой для получения прямогонного бензина (лигроина коксования) и различных фракций средних дистиллятов, используемых в качестве сырья для каталитического крекинга. Этот процесс настолько полностью восстанавливает водород из молекулы углеводорода, что остаток представляет собой форму почти чистого углерода, называемую кокс. Двумя наиболее распространенными процессами коксования являются замедленное коксование и непрерывное (контактное или жидкостное) коксование, которые, в зависимости от механизма реакции, времени, температуры и исходного сырья, дают три типа кокса: губчатый, сотовый и игольчатый кокс. (См. рис. 8.)

            Рисунок 8. Процесс коксования

            МАСЛО010F7

              • Замедленное коксование. При замедленном коксовании исходное сырье сначала загружают в ректификационную установку для отделения более легких углеводородов, а затем объединяют с тяжелой рециркулируемой нефтью. Тяжелое сырье подается в печь для коксования и нагревается до высоких температур при низком давлении для предотвращения преждевременного закоксовывания в трубах нагревателя, что приводит к частичному испарению и мягкому крекингу. Смесь жидкость/пар перекачивается из нагревателя в один или несколько барабанов для коксования, где горячий материал выдерживается приблизительно 24 часа (с выдержкой) при низком давлении, пока не расколется на более легкие продукты. После того, как кокс достигает заданного уровня в одном барабане, поток перенаправляется в другой барабан для поддержания непрерывной работы. Пары из барабанов возвращаются в ректификационную установку для разделения газа, нафты и газойлей, а также для повторного использования более тяжелых углеводородов через печь. Полный барабан обрабатывается паром для удаления нерасщепленных углеводородов, охлаждается путем впрыска воды и удаляется из кокса механическим путем с помощью шнека, поднимающегося со дна барабана, или гидравлически путем гидроразрыва коксового слоя водой под высоким давлением, выбрасываемой из вращающегося резца.
              • Непрерывное коксование. Непрерывное (контактное или жидкостное) коксование представляет собой процесс с подвижным слоем, который работает при более низких давлениях и более высоких температурах, чем замедленное коксование. При непрерывном коксовании термический крекинг происходит за счет использования тепла, передаваемого от горячих регенерируемых частиц кокса к сырью в радиальном смесителе, называемом реактор. Газы и пары отбираются из реактора, гасятся для прекращения дальнейшей реакции и фракционируются. Прореагировавший кокс поступает в уравнительный барабан и поднимается в питатель и классификатор, где удаляются более крупные частицы кокса. Оставшийся кокс сбрасывается в подогреватель реактора для повторного использования с сырьем. Процесс является автоматическим в том смысле, что идет непрерывный поток кокса и сырья, а коксование происходит как в реакторе, так и в уравнительном барабане.

                 

                Вопросы здоровья и безопасности

                При коксовании контроль температуры следует поддерживать в узком диапазоне, так как при высоких температурах образуется кокс, который слишком трудно вырезать из барабана. И наоборот, слишком низкие температуры приведут к получению суспензии с высоким содержанием асфальта. Если температура коксования выйдет из-под контроля, может произойти экзотермическая реакция.

                При термическом крекинге при переработке высокосернистой нефти коррозия может возникнуть при температуре металла от 232 °C до 482 °C. По-видимому, кокс образует на металле защитный слой выше 482 °С. Однако сероводородная коррозия возникает, когда температуры выше 482 °C не контролируются должным образом. Коррозии подвержены нижняя часть колонны, высокотемпературные теплообменники, топка и замачивание барабанов. Непрерывные термические изменения вызывают вздутие и растрескивание корпусов коксовых барабанов.

                Впрыск воды или пара используется для предотвращения накопления кокса в трубах печи замедленного коксования. Вода должна быть полностью слита из коксовщика, чтобы не вызвать взрыв при перезарядке горячим коксом. В аварийных ситуациях необходимы альтернативные средства выхода с рабочей платформы на вершину коксовых камер.

                Ожоги могут возникнуть при обращении с горячим коксом, от пара в случае утечки паропровода или от горячей воды, горячего кокса или горячего шлама, которые могут выбрасываться при открытии коксовых установок. Существует возможность воздействия ароматических нафт, содержащих бензол, сероводород и монооксид углерода, а также следовых количеств канцерогенных ПАУ, связанных с коксованием. Сточные кислые воды могут быть сильно щелочными и содержать нефть, сульфиды, аммиак и фенол. Когда кокс перемещается в виде суспензии, в замкнутых пространствах, таких как бункеры для хранения, может происходить истощение кислорода, поскольку влажный уголь поглощает кислород.

                Процессы каталитического крекинга

                Каталитический крекинг расщепляет сложные углеводороды на более простые молекулы, чтобы повысить качество и количество более легких и желательных продуктов и уменьшить количество остатков. Тяжелые углеводороды подвергаются воздействию катализаторов при высокой температуре и низком давлении, которые способствуют химическим реакциям. Этот процесс изменяет молекулярную структуру, превращая тяжелое углеводородное сырье в более легкие фракции, такие как керосин, бензин, сжиженный нефтяной газ, печное топливо и нефтехимическое сырье (см. рис. 9 и рис. 10). Выбор катализатора зависит от сочетания максимально возможной реакционной способности и наилучшей стойкости к истиранию. Катализаторы, используемые в установках крекинга нефтеперерабатывающих заводов, обычно представляют собой твердые материалы (цеолит, гидросиликат алюминия, обработанная бентонитовая глина, фуллерова земля, боксит и алюмосиликат), которые находятся в форме порошков, шариков, гранул или формованных материалов, называемых экструдитами.

                Рисунок 9. Процесс каталитического крекинга

                МАСЛО010F8

                Рисунок 10. Схема процесса каталитического крекинга

                МАСЛО10F27

                Все процессы каталитического крекинга выполняют три основные функции:

                  • Реакция — сырье вступает в реакцию с катализатором и расщепляется на различные углеводороды.
                  • Регенерация - катализатор реактивируется путем сжигания кокса.
                  • Фракционирование – поток крекинг-углеводородов разделяется на различные продукты.

                       

                      Процессы каталитического крекинга очень гибкие, а рабочие параметры можно регулировать в соответствии с изменяющимся спросом на продукцию. Три основных типа процессов каталитического крекинга:

                        • флюидный каталитический крекинг (FCC)
                        • каталитический крекинг с подвижным слоем
                        • термокаталитический крекинг (ТКК).

                             

                            Жидкостный каталитический крекинг

                            Установки каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем имеют секцию катализатора (стояк, реактор и регенератор) и секцию фракционирования, которые работают вместе как интегрированная технологическая установка. В FCC используется тонкоизмельченный катализатор, взвешенный в парах масла или газа, который действует как жидкость. Крекинг происходит в питательной трубе (стояке), по которой смесь катализатора и углеводородов протекает через реактор.

                            Процесс FCC смешивает предварительно нагретую углеводородную загрузку с горячим регенерированным катализатором, когда он поступает в стояк, ведущий в реактор. Загрузка соединяется с рециркулирующим маслом в стояке, испаряется и нагревается до температуры реактора с помощью горячего катализатора. По мере продвижения смеси вверх по реактору происходит расщепление загрузки при низком давлении. Этот крекинг продолжается до тех пор, пока пары масла не отделятся от катализатора в циклонах реактора. Полученный поток продукта поступает в колонну, где он разделяется на фракции, при этом часть тяжелой нефти направляется обратно в стояк в качестве рециркулируемого масла.

                            Отработанный катализатор регенерируют для удаления кокса, который накапливается на катализаторе во время процесса. Отработанный катализатор проходит через отпарную колонну катализатора в регенератор, где смешивается с подогретым воздухом, сжигая большую часть коксовых отложений. Добавляется свежий катализатор, а изношенный катализатор удаляется для оптимизации процесса крекинга.

                            Каталитический крекинг с подвижным слоем

                            Каталитический крекинг с подвижным слоем аналогичен каталитическому крекингу с псевдоожиженным слоем; однако катализатор находится в форме гранул, а не мелкодисперсного порошка. Гранулы непрерывно перемещаются по конвейеру или пневматическим подъемным трубам в бункер для хранения в верхней части установки, а затем под действием силы тяжести стекают вниз через реактор в регенератор. Регенератор и бункер изолированы от реактора паровыми затворами. Продукт крекинга разделяется на рециркулирующий газ, нефть, очищенную нефть, дистиллят, лигроин и влажный газ.

                            Термофор каталитического крекинга

                            При термокаталитическом крекинге предварительно нагретое сырье проходит самотеком через слой каталитического реактора. Пары отделяются от катализатора и направляются в ректификационную колонну. Отработанный катализатор регенерируется, охлаждается и рециркулируется, а дымовой газ после регенерации направляется в котел на оксиде углерода для рекуперации тепла.

                            Вопросы здоровья и безопасности

                            Следует проводить регулярные отбор проб и тестирование потоков сырья, продуктов и рецикла, чтобы убедиться, что процесс крекинга работает должным образом и что в технологический поток не попали загрязняющие вещества. Коррозионные вещества или отложения в сырье могут загрязнять газовые компрессоры. При переработке высокосернистой нефти можно ожидать коррозии при температурах ниже
                            482°С. Коррозия возникает там, где присутствуют как жидкая, так и паровая фазы, а также в местах, подверженных локальному охлаждению, таких как сопла и опоры платформы. При обработке исходного сырья с высоким содержанием азота воздействие аммиака и цианида может привести к коррозии, растрескиванию или образованию водородных пузырей на оборудовании из углеродистой стали в системе верхнего погона FCC, что можно минимизировать промывкой водой или ингибиторами коррозии. Промывка водой может использоваться для защиты конденсаторов верхнего погона в основной колонне, подверженных загрязнению гидросульфидом аммония.

                            Критическое оборудование, включая насосы, компрессоры, печи и теплообменники, должно быть осмотрено. Проверки должны включать проверку утечек из-за эрозии или других неисправностей, таких как накопление катализатора на детандерах, закоксовывание верхних фидерных линий из-за остатков сырья и других необычных условий эксплуатации.

                            Жидкие углеводороды в катализаторе или попадающие в поток нагретого воздуха для горения могут вызывать экзотермические реакции. В некоторых процессах необходимо соблюдать осторожность, чтобы гарантировать отсутствие взрывоопасных концентраций пыли катализатора во время перезарядки или утилизации. При выгрузке закоксованного катализатора существует вероятность возгорания сульфида железа. Сульфид железа самовозгорается при контакте с воздухом, поэтому его необходимо смочить водой, чтобы он не стал источником воспламенения паров. Закоксованный катализатор можно либо охладить до температуры ниже 49 °C перед выгрузкой из реактора, либо сначала выгрузить в контейнеры, продутые инертным азотом, а затем охладить перед дальнейшей обработкой.

                            Существует возможность воздействия чрезвычайно горячих углеводородных жидкостей или паров во время отбора технологических проб или в случае утечки или выброса. Кроме того, во время выброса может иметь место воздействие канцерогенных ПАУ, ароматического лигроина, содержащего бензол, высокосернистого газа (топливный газ от таких процессов, как каталитический крекинг и гидроочистка, который содержит сероводород и диоксид углерода), сероводорода и/или газообразного угарного газа. продукт или пар. В процессах крекинга, в которых используются никелевые катализаторы, может происходить непреднамеренное образование высокотоксичного карбонила никеля, что может привести к опасным воздействиям.

                            Регенерация катализатора включает отгонку паром и удаление кокса, что приводит к потенциальному воздействию потоков жидких отходов, которые могут содержать различное количество кислой воды, углеводородов, фенола, аммиака, сероводорода, меркаптана и других материалов, в зависимости от исходного сырья, сырой нефти и процессов. Безопасные методы работы и использование соответствующих средств индивидуальной защиты (СИЗ) необходимы при обращении с отработанным катализатором, перезарядке катализатора или в случае утечек или выбросов.

                            Процесс гидрокрекинга

                            Гидрокрекинг представляет собой двухстадийный процесс, сочетающий каталитический крекинг и гидрирование, при котором дистиллятные фракции крекингятся в присутствии водорода и специальных катализаторов с получением более желаемых продуктов. Гидрокрекинг имеет преимущество перед каталитическим крекингом в том, что сырье с высоким содержанием серы можно перерабатывать без предварительной десульфурации. При этом тяжелое ароматическое сырье превращается в более легкие продукты при очень высоких давлениях и достаточно высоких температурах. Когда исходное сырье имеет высокое содержание парафинов, водород предотвращает образование ПАУ, снижает образование смолы и предотвращает образование кокса на катализаторе. Гидрокрекинг дает относительно большое количество изобутана для сырья для алкилирования, а также вызывает изомеризацию для регулирования температуры застывания и дымообразования, оба из которых важны для высококачественного реактивного топлива.

                            На первом этапе сырье смешивается с рециркулирующим водородом, нагревается и направляется в первичный реактор, где большое количество сырья превращается в средние дистилляты. Соединения серы и азота превращаются с помощью катализатора в реакторе первичной ступени в сероводород и аммиак. Остаток нагревается и направляется в сепаратор высокого давления, где газы, богатые водородом, удаляются и перерабатываются. Оставшиеся углеводороды десорбируются или очищаются от сероводорода, аммиака и легких газов, которые собираются в аккумуляторе, где бензин отделяется от высокосернистого газа.

                            Отпаренные жидкие углеводороды из первого реактора смешиваются с водородом и направляются в реактор второй ступени, где они подвергаются крекингу с получением высококачественного бензина, реактивного топлива и дистиллятной смеси. Эти продукты проходят серию сепараторов высокого и низкого давления для удаления газов, которые перерабатываются. Жидкие углеводороды стабилизируются, разделяются и отгоняются, при этом легкие продукты нафты из установки гидрокрекинга используются для смешивания бензина, а более тяжелые нафты рециркулируются или направляются в установку каталитического риформинга. (См. рис. 11.)

                            Рисунок 11. Процесс гидрокрекинга

                            МАСЛО010F9

                            Вопросы здоровья и безопасности

                            Осмотр и испытание предохранительных устройств важны из-за очень высокого давления в этом процессе. Надлежащее управление технологическим процессом необходимо для защиты от закупоривания слоев реактора. Из-за рабочих температур и присутствия водорода содержание сероводорода в сырье должно быть строго сведено к минимуму, чтобы уменьшить возможность сильной коррозии. Необходимо также учитывать коррозию влажным углекислым газом в зонах конденсации. При переработке сырья с высоким содержанием азота аммиак и сероводород образуют гидросульфид аммония, который вызывает серьезную коррозию при температурах ниже точки росы по воде. Гидросульфид аммония также присутствует при отпарке кислых вод. Поскольку установка гидрокрекинга работает при очень высоких давлениях и температурах, для предотвращения пожаров важно контролировать как утечки углеводородов, так и выбросы водорода.

                            Поскольку это закрытый процесс, воздействие минимально при нормальных условиях эксплуатации. Существует вероятность воздействия алифатической нафты, содержащей бензол, канцерогенные ПАУ, выбросы углеводородного газа и паров, газа с высоким содержанием водорода и сероводорода в результате утечек под высоким давлением. Во время регенерации и замены катализатора может выделяться большое количество монооксида углерода. Паровая отпарка и регенерация катализатора создают потоки отходов, содержащие кислую воду и аммиак. При работе с отработанным катализатором необходимы безопасные методы работы и соответствующие средства индивидуальной защиты. В некоторых процессах необходимо следить за тем, чтобы во время перезарядки не образовывалась взрывоопасная концентрация каталитической пыли. Выгрузка закоксованного катализатора требует особых мер предосторожности для предотвращения пожаров, вызванных сульфидом железа. Закоксованный катализатор следует либо охладить до температуры ниже 49 °C перед сбросом, либо поместить в контейнеры, инертные азотом, до охлаждения.

                            Объединение процессов

                            Два сочетающихся процесса, полимеризация и алкилирование, используются для соединения небольших молекул с дефицитом водорода, называемых олефины, извлекаемый из термического и каталитического крекинга, чтобы создать более желательные запасы бензиновой смеси.

                            полимеризация

                            Полимеризация — это процесс объединения двух или более ненасыщенных органических молекул (олефинов) с образованием одной более тяжелой молекулы с теми же элементами в той же пропорции, что и исходная молекула. Он преобразует газообразные олефины, такие как этилен, пропилен и бутилен, преобразованные на установках термического и жидкостного крекинга, в более тяжелые, более сложные молекулы с более высоким октановым числом, включая нафту и нефтехимическое сырье. Олефиновое сырье предварительно обрабатывают для удаления соединений серы и других нежелательных веществ, а затем пропускают через фосфорный катализатор, обычно твердый катализатор или жидкую фосфорную кислоту, где происходит экзотермическая полимерная реакция. Это требует использования охлаждающей воды и подачи холодного сырья в реактор для контроля температуры при различных давлениях. Кислоту в жидкостях удаляют промывкой щелочью, жидкости фракционируют, а кислотный катализатор рециркулируют. Пар фракционируют для удаления бутанов и нейтрализуют для удаления следов кислоты. (См. рис. 12.)

                            Рисунок 12. Процесс полимеризации

                            МАСЛО10F10

                            В случае контакта воды с фосфорной кислотой, например, во время промывки водой при остановах, произойдет сильная коррозия, ведущая к отказу оборудования. Коррозия также может возникать в трубопроводных коллекторах, ребойлерах, теплообменниках и других местах, где может осаждаться кислота. Существует вероятность воздействия едкого наполнителя (гидроксида натрия), фосфорной кислоты, используемой в процессе или вымываемой во время капитального ремонта, а также пыли катализатора. В случае потери охлаждающей воды существует вероятность неконтролируемой экзотермической реакции.

                            Алкилирование

                            Алкилирование объединяет молекулы олефинов, полученных в результате каталитического крекинга, с молекулами изопарафинов, чтобы увеличить объем и октановое число бензиновых смесей. Олефины реагируют с изопарафинами в присутствии высокоактивного катализатора, обычно серной или плавиковой кислоты (или хлорида алюминия), с образованием парафиновой молекулы с длинной разветвленной цепью, называемой алкоксид (изооктан) с исключительными антидетонационными свойствами. Затем алкилат отделяют и фракционируют. Относительно низкие температуры реакции от 10°C до 16°C для серной кислоты, от 27°C до 0°C для плавиковой кислоты (HF) и 0°C для хлорида алюминия контролируются и поддерживаются за счет охлаждения. (См. рис. 13.)

                            Рисунок 13. Процесс алкилирования

                            МАСЛО10F11

                            Алкилирование серной кислотой. В установках сернокислотного алкилирования каскадного типа сырье, включая пропилен, бутилен, амилен и свежий изобутан, поступает в реактор, где контактирует с сернокислотным катализатором. Реактор разделен на зоны, причем олефины подаются через распределители в каждую зону, а серная кислота и изобутаны перетекают через перегородки из зоны в зону. Теплоту реакции отводят испарением изобутана. Газообразный изобутан удаляют из верхней части реактора, охлаждают и возвращают в цикл, при этом часть направляют в башню депропанизатора. Остаток из реактора отстаивают, а серную кислоту удаляют со дна емкости и рециркулируют. Щелочные и/или водяные скрубберы используются для удаления небольших количеств кислоты из технологического потока, который затем направляется в колонну деизобутанизатора. Верхний погон изобутана дебутанизатора рециркулируют, а оставшиеся углеводороды отделяют в колонне повторной перегонки и/или направляют на смешивание.

                            Алкилирование плавиковой кислотой. Существует два типа процессов алкилирования плавиковой кислотой: Phillips и UOP. В процессе Филлипса олефиновое и изобутановое сырье сушат и подают в комбинированный реактор/отстойник. Углеводород из зоны отстаивания загружают в основную ректификационную колонну. Основные накладные расходы фракционирования идут на депропанизатор. Пропан со следовыми количествами фтористоводородной кислоты (HF) направляется в отпарную колонну HF, а затем подвергается каталитическому обесфториванию, обработке и отправке на хранение. Изобутан выводят из основного ректификатора и рециркулируют в реактор/отстойник, а алкилат со дна основного ректификатора направляют в разделитель.

                            В процессе UOP используются два реактора с отдельными отстойниками. Половину высушенного сырья загружают в первый реактор вместе с рециклом и подпиточным изобутаном, а затем в его отстойник, где рециркулируют кислоту, а углеводород загружают во второй реактор. Другая половина сырья направляется во второй реактор, при этом отстойная кислота рециркулируется, а углеводороды загружаются в основную ректификационную установку. Последующая обработка аналогична технологии Phillips в том, что головной погон из основного ректификационного агрегата направляется в депропанизатор, изобутан рециркулируется, а алкилат направляется в разделитель.

                            Вопросы здоровья и безопасности

                            Серная кислота и фтористоводородная кислота являются опасными химическими веществами, поэтому необходимо соблюдать осторожность при доставке и разгрузке кислоты. Необходимо поддерживать концентрацию серной кислоты на уровне от 85 до 95% для хорошей работы и минимизации коррозии. Для предотвращения коррозии под действием плавиковой кислоты концентрация кислоты внутри технологического блока должна поддерживаться на уровне выше 65 %, а влажность ниже 4 %. Некоторая коррозия и загрязнение в сернокислотных установках возникают в результате разложения эфиров серной кислоты или при добавлении щелочи для нейтрализации. Эти сложные эфиры можно удалить обработкой свежей кислотой и промывкой горячей водой.

                            Сбои могут быть вызваны потерей охлаждающей воды, необходимой для поддержания температуры процесса. Давление на стороне охлаждающей воды и пара теплообменников должно поддерживаться ниже минимального давления на стороне кислотной среды, чтобы предотвратить загрязнение водой. Вентиляционные отверстия могут быть направлены в скрубберы кальцинированной соды для нейтрализации газообразного фтористого водорода или паров плавиковой кислоты перед выбросом. Для локализации технологических установок могут быть предусмотрены бордюры, дренаж и изоляция, чтобы сточные воды можно было нейтрализовать перед выпуском в канализационную систему.

                            Блоки плавиковой кислоты должны быть тщательно осушены и химически очищены перед капитальным ремонтом и входом, чтобы удалить все следы фтористого железа и плавиковой кислоты. После останова, когда использовалась вода, агрегат следует тщательно высушить перед введением фтористоводородной кислоты. Утечки, разливы или выбросы плавиковой кислоты или углеводородов, содержащих плавиковую кислоту, чрезвычайно опасны. Необходимы меры предосторожности для обеспечения бережного обращения с оборудованием и материалами, контактировавшими с кислотой, и их тщательной очистки перед тем, как они покинут технологическую зону или нефтеперерабатывающий завод. Погружные промывочные баки часто используются для нейтрализации оборудования, контактировавшего с плавиковой кислотой.

                            Существует возможность серьезного опасного и токсического воздействия в случае утечек, разливов или выбросов. Прямой контакт с серной или фтористоводородной кислотой вызовет серьезное повреждение кожи и глаз, а вдыхание кислотных туманов или паров углеводородов, содержащих кислоту, вызовет сильное раздражение и повреждение дыхательной системы. Следует использовать специальные предупредительные меры аварийной готовности и обеспечивать защиту, соответствующую потенциальной опасности и возможно затронутым зонам. Безопасные методы работы и соответствующие средства индивидуальной защиты кожи и органов дыхания необходимы там, где существует потенциальное воздействие фтористоводородной и серной кислот во время обычных операций, таких как снятие показаний приборов, проверка и отбор технологических проб, а также во время аварийного реагирования, технического обслуживания и ремонтных работ. Должны быть предусмотрены процедуры, гарантирующие, что защитное снаряжение и одежда, используемые при работе с серной или плавиковой кислотой, включая костюмы химзащиты, головные уборы и бахилы, перчатки, средства защиты лица и глаз, а также средства защиты органов дыхания, тщательно очищены и обеззаражены перед повторным выпуском.

                            Изменение процессов

                            Каталитический риформинг и изомеризация процессы, в ходе которых молекулы углеводородов перестраиваются для получения продуктов с различными характеристиками. После крекинга некоторые потоки бензина, хотя и имеют правильный молекулярный размер, требуют дальнейшей обработки для улучшения их характеристик, поскольку им не хватает некоторых качеств, таких как октановое число или содержание серы. Водородный (паровой) риформинг дает дополнительный водород для использования в процессе гидрогенизации.

                            Каталитический риформинг

                            Процессы каталитического риформинга превращают низкооктановые тяжелые нафты в ароматические углеводороды для нефтехимического сырья и высокооктановые компоненты бензина, называемые реформирует, путем молекулярной перегруппировки или дегидрирования. В зависимости от сырья и катализаторов, продукты риформинга могут быть получены с очень высокими концентрациями толуола, бензола, ксилола и других ароматических соединений, используемых при смешивании бензина и нефтехимической обработке. Водород, важный побочный продукт, отделяется от продукта риформинга для повторного использования и использования в других процессах. Полученный продукт зависит от температуры и давления в реакторе, используемого катализатора и скорости рециркуляции водорода. Некоторые установки каталитического риформинга работают при низком давлении, а другие – при высоком. Некоторые системы каталитического риформинга непрерывно регенерируют катализатор, некоторые установки регенерируют все реакторы во время капитального ремонта, а другие отключают по одному реактору для регенерации катализатора.

                            При каталитическом риформинге исходная нафта предварительно обрабатывается водородом для удаления загрязняющих примесей, таких как соединения хлора, серы и азота, которые могут отравить катализатор. Продукт испаряется и фракционируется в колоннах, где удаляются оставшиеся загрязнители и газы. Десульфурированное нафтовое сырье направляется в установку каталитического риформинга, где нагревается до пара и проходит через реактор со стационарным слоем биметаллического или металлического катализатора, содержащего небольшое количество платины, молибдена, рения или других благородных металлов. Происходят две основные реакции: производство высокооктановых ароматических соединений путем удаления водорода из молекул исходного сырья и превращение нормальных парафинов в разветвленные или изопарафины.

                            В платформинге, еще одном процессе каталитического риформинга, сырье, которое не подвергалось гидрообессериванию, смешивается с рециркулирующим газом и сначала проходит через менее дорогой катализатор. Любые оставшиеся примеси превращаются в сероводород и аммиак и удаляются до прохождения потока через платиновый катализатор. Обогащенный водородом пар рециркулирует для подавления реакций, которые могут отравить катализатор. Выход из реактора разделяется на жидкий риформат, который направляется в отпарную колонну, и газ, который компримируется и рециркулируется. (См. рис. 14.)

                            Рисунок 14. Процесс каталитического риформинга

                            МАСЛО10F12

                            Операционные процедуры необходимы для контроля горячих точек во время запуска. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не сломать и не раздавить катализатор при загрузке слоев, так как мелкие частицы забивают сита риформера. Необходимы меры предосторожности против пыли при регенерации или замене катализатора. При регенерации катализатора возможны небольшие выбросы оксида углерода и сероводорода.

                            Следует учитывать промывку водой, если в установках риформинга произошло загрязнение стабилизатора из-за образования хлорида аммония и солей железа. Хлорид аммония может образовываться в теплообменниках предварительной обработки и вызывать коррозию и загрязнение. Хлористый водород в результате гидрирования соединений хлора может образовывать кислоты или соли хлорида аммония. Существует вероятность воздействия алифатических и ароматических нафт, богатого водородом технологического газа, сероводорода и бензола в случае утечки или выброса.

                            изомеризация

                            Изомеризация превращает n-бутан, n-пентан и n-гексана в соответствующие изопарафины. Некоторые из обычных прямогонных парафиновых компонентов легкой прямогонной нафты имеют низкое октановое число. Их можно преобразовать в высокооктановые изомеры с разветвленной цепью путем перестройки связей между атомами без изменения числа или типов атомов. Изомеризация аналогична каталитическому риформингу в том, что молекулы углеводородов перестраиваются, но в отличие от каталитического риформинга изомеризация просто превращает нормальные парафины в изопарафины. В изомеризации используется другой катализатор, чем в каталитическом риформинге.

                            Два различных процесса изомеризации - это бутан ( C4) и пентан/гексан. (С5/C6).

                            бутан (С4) изомеризация дает сырье для алкилирования. В низкотемпературном процессе для изомеризации используется высокоактивный катализатор хлорида алюминия или хлористого водорода без нагревателей. n-бутан. Обработанное и предварительно нагретое сырье добавляют к рецикловому потоку, смешивают с HCl и пропускают через реактор (см. рис. 15).

                            Рисунок 15. Изомеризация C4

                            МАСЛО10F22

                            Изомеризация пентана/гексана используется для повышения октанового числа путем превращения n-пентан и n-гексан. В типичном процессе изомеризации пентана/гексана высушенное и десульфурированное сырье смешивают с небольшим количеством органического хлорида и рециркулируемого водорода и нагревают до температуры реактора. Затем его пропускают через металлический катализатор на носителе в первый реактор, где гидрируют бензол и олефины. Затем сырье направляется в реактор изомеризации, где парафины каталитически изомеризуются в изопарафины, охлаждаются и направляются в сепаратор. Сепараторный газ и водород вместе с подпиточным водородом рециркулируют. Жидкость нейтрализуют щелочными материалами и направляют в отпарную колонну, где извлекают и рециркулируют хлористый водород. (См. рис. 16.)

                            Рисунок 16. Процесс изомеризации

                            МАСЛО10F13

                            Если исходное сырье не полностью высушено и десульфурировано, существует вероятность образования кислоты, что приводит к отравлению катализатора и коррозии металла. Нельзя допускать попадания воды или пара в места, где присутствует хлористый водород. Необходимы меры предосторожности для предотвращения попадания HCl в канализацию и водостоки. При использовании твердого катализатора существует вероятность воздействия паров и жидкости изопентана и алифатической нафты, а также богатого водородом технологического газа, соляной кислоты и хлористого водорода, а также пыли.

                            Производство водорода (паровой риформинг)

                            Водород высокой чистоты (от 95 до 99%) необходим для процессов гидродесульфурации, гидрирования, гидрокрекинга и нефтехимии. Если в качестве побочных продуктов процессов нефтепереработки производится недостаточно водорода для удовлетворения общего спроса на нефтепереработку, требуется производство дополнительного водорода.

                            При водородном паровом риформинге десульфурированные газы смешивают с перегретым паром и риформируют в трубах, содержащих катализатор на основе никеля. Реформированный газ, состоящий из пара, водорода, монооксида углерода и диоксида углерода, охлаждается и проходит через конвертеры, где монооксид углерода вступает в реакцию с паром с образованием водорода и диоксида углерода. Двуокись углерода промывается растворами амина и выбрасывается в атмосферу, когда растворы реактивируются при нагревании. Любой монооксид углерода, остающийся в потоке продукта, превращается в метан. (См. рис. 17.)

                            Рисунок 17. Процесс парового риформинга

                            МАСЛО10F14

                            Проверки и испытания должны проводиться там, где существует вероятность выхода клапана из строя из-за загрязняющих примесей в водороде. Унос из щелочных скрубберов для предотвращения коррозии в подогревателях необходимо контролировать, а хлориды из исходного сырья или паровой системы не должны попадать в трубы установки риформинга и загрязнять катализатор. Воздействие может быть вызвано загрязнением конденсата технологическими материалами, такими как щелочи и соединения аминов, а также избытком водорода, монооксидом и диоксидом углерода. Существует вероятность ожогов горячими газами и перегретым паром в случае выброса.

                            Разные процессы нефтепереработки

                            Смазочное базовое масло и восковые процессы

                            Смазочные масла и парафины получают из различных фракций атмосферной и вакуумной перегонки. С изобретением вакуумной перегонки было обнаружено, что парафинистый остаток является лучшей смазкой, чем любой из использовавшихся в то время животных жиров, что стало началом современной технологии очистки углеводородных смазочных материалов, основной целью которой является удаление нежелательных продуктов. таких как асфальты, сульфированные ароматические соединения и парафиновые и изопарафиновые парафины из остаточных фракций для производства высококачественных смазочных материалов. Это делается с помощью ряда процессов, включая деасфальтизацию, экстракцию растворителем и процессы разделения и обработки, такие как депарафинизация и гидроочистка. (См. рис. 18)

                            Рисунок 18. Процесс производства смазочного масла и воска

                            МАСЛО10F15

                            В процессе экстракции восстановленная нефть из вакуумной установки подвергается деасфальтизации пропаном и смешивается с прямогонным смазочным маслом, предварительно нагревается и экстрагируется растворителем для получения сырья, называемого рафинатом. В типичном процессе экстракции, в котором в качестве растворителя используется фенол, сырье смешивается с фенолом в секции обработки при температуре ниже 204 °C. Затем фенол отделяют от рафината и используют повторно. Затем рафинат может быть подвергнут другому процессу экстракции, в котором используется фурфурол для отделения ароматических соединений от неароматических углеводородов с получением рафината более светлого цвета с улучшенным индексом вязкости, а также устойчивостью к окислению и термической стабильности.

                            Депарафинизированный рафинат также может быть подвергнут дальнейшей обработке для улучшения качества базового сырья. Глиняные адсорбенты используются для удаления нестабильных молекул темного цвета из базовых компонентов смазочных масел. Альтернативный процесс, гидроочистка смазочных материалов, заключается в пропускании горячего депарафинированного рафината и водорода через катализатор, который слегка изменяет молекулярную структуру, в результате чего получается масло более светлого цвета с улучшенными характеристиками. Затем обработанные базовые компоненты смазочных масел смешивают и/или компаундируют с присадками, чтобы обеспечить требуемые физические и химические характеристики моторных масел, промышленных смазочных материалов и масел для металлообработки.

                            Два различных типа парафина, получаемого из сырой нефти, представляют собой твердый парафин, получаемый из дистиллятного сырья, и микрокристаллический парафин, производимый из остаточных компонентов. Рафинат из экстракционной установки содержит значительное количество воска, который можно удалить экстракцией растворителем и кристаллизацией. Рафинат смешивают с растворителем, таким как пропан, метилэтилкетон (МЭК) и смесь толуола или метилизобутилкетон (МИБК), и предварительно охлаждают в теплообменниках. Температура кристаллизации достигается за счет испарения пропана в чиллере и питающих баках фильтра. Парафин непрерывно удаляется фильтрами и промывается холодным растворителем для извлечения оставшегося масла. Растворитель извлекают из депарафинизированного рафината путем мгновенного испарения и отгонки с водяным паром и возвращают в цикл.

                            Воск нагревают с горячим растворителем, охлаждают, фильтруют и окончательно промывают, чтобы удалить все следы масла. Перед использованием воск можно подвергнуть гидрообработке, чтобы улучшить его запах и устранить все следы ароматических соединений, чтобы воск можно было использовать в пищевой промышленности. Депарафинизированный рафинат, который содержит небольшое количество парафинов, нафтенов и некоторых ароматических соединений, может быть дополнительно переработан для использования в качестве базовых компонентов смазочных масел.

                            Контроль температуры в установке для обработки важен для предотвращения коррозии от фенола. Воск может засорить канализационные или маслосливные системы и помешать очистке сточных вод. Существует вероятность воздействия технологических растворителей, таких как фенол, пропан, смесь метилэтилкетона и толуола или метилизобутилкетон. Опасность представляет вдыхание углеводородных газов и паров, ароматического лигроина, содержащего бензол, сероводород и технологический газ, богатый водородом.

                            Переработка асфальта

                            После операций первичной перегонки асфальт представляет собой часть остаточного вещества, требующую дальнейшей обработки для придания характеристик, необходимых для его конечного использования. Асфальт для кровельных материалов производится методом продувки воздухом. Остаток нагревают в трубе еще почти до температуры воспламенения и загружают в продувочную башню, куда в течение заданного периода времени подается горячий воздух. При дегидрировании асфальта образуется сероводород, а при окислении образуется диоксид серы. Пар используется для покрытия верхней части колонны, чтобы унести загрязняющие вещества, и проходит через скруббер для конденсации углеводородов.

                            Вакуумная перегонка обычно используется для производства дорожного битума. Остаток нагревают и загружают в колонну, где применяется вакуум для предотвращения растрескивания.

                            Сконденсированный пар из различных процессов производства асфальта будет содержать следовые количества углеводородов. Любое нарушение вакуума может привести к проникновению атмосферного воздуха и последующему возгоранию. При производстве асфальта повышение температуры нижней части вакуумной колонны для повышения эффективности может привести к образованию метана в результате термического крекинга. Это создает пары в резервуарах для хранения асфальта, которые находятся в диапазоне воспламенения, но не обнаруживаются при испытании на вспышку. Продувка воздухом может привести к образованию некоторых многоядерных ароматических соединений (например, ПАУ). Сконденсированный пар из процесса воздушной продувки асфальта также может содержать различные загрязняющие вещества.

                            Процессы подслащивания и очистки углеводородов

                            Многие продукты, такие как термические нафты висбрекинга, коксования или термического крекинга, а также высокосернистые нафты и дистилляты перегонки сырой нефти, требуют обработки для использования в смесях бензина и мазута. Продукты дистилляции, включая керосин и другие дистилляты, могут содержать следовые количества ароматических соединений, а нафтены и базовые компоненты смазочных масел могут содержать воск. Эти нежелательные вещества удаляются либо на промежуточных стадиях очистки, либо непосредственно перед отправкой продуктов на смешивание и хранение с помощью таких процессов очистки, как экстракция растворителем и депарафинизация растворителем. Различные промежуточные и готовые продукты, включая средние дистилляты, бензин, керосин, топливо для реактивных двигателей и высокосернистые газы, необходимо осушать и обессеривать.

                            Обработка производится либо на промежуточной стадии процесса рафинирования, либо непосредственно перед отправкой готовой продукции на смешивание и хранение. Обработка удаляет из масла загрязняющие вещества, такие как органические соединения, содержащие серу, азот и кислород, растворенные металлы, неорганические соли и растворимые соли, растворенные в эмульгированной воде. Обрабатывающие материалы включают кислоты, растворители, щелочи и окисляющие и адсорбирующие агенты. Кислотная обработка используется для улучшения запаха, цвета и других свойств базовых масел, для предотвращения коррозии и загрязнения катализатора, а также для повышения стабильности продукта. Сероводород, удаляемый из «сухого» высокосернистого газа абсорбентом (диэтаноламином), сжигается в факелах, используется в качестве топлива или перерабатывается в серу. Тип обработки и агенты зависят от сырого сырья, промежуточных процессов и спецификаций конечного продукта.

                            Процессы обработки растворителем

                            Экстракция растворителем отделяет ароматические соединения, нафтены и примеси от потоков продуктов путем растворения или осаждения. Экстракция растворителем предотвращает коррозию, защищает катализатор в последующих процессах и улучшает качество готовой продукции за счет удаления ненасыщенных ароматических углеводородов из базовых масел и консистентных смазок.

                            Сырье сушат и подвергают непрерывной противоточной обработке растворителем. В одном процессе сырье промывают жидкостью, в которой вещества, подлежащие удалению, более растворимы, чем в желаемом конечном продукте. В другом процессе добавляют выбранные растворители, вызывая осаждение примесей из продукта. Растворитель отделяют от потока продукта нагреванием, выпариванием или фракционированием, а остаточные следовые количества впоследствии удаляют из рафината путем отгонки с водяным паром или вакуумного мгновенного испарения. Электроосаждение можно использовать для разделения неорганических соединений. Затем растворитель регенерируют для повторного использования в процессе.

                            Типичные химические вещества, используемые в процессе экстракции, включают широкий спектр кислот, щелочей и растворителей, включая фенол и фурфурол, а также окислители и адсорбенты. В процессе адсорбции высокопористые твердые материалы собирают на своей поверхности молекулы жидкости. Выбор конкретных процессов и химических реагентов зависит от характера обрабатываемого сырья, присутствующих загрязнителей и требований к готовому продукту. (См. рис. 19.)

                            Рисунок 19. Процесс экстракции растворителем

                            МАСЛО10F16

                            Депарафинизация растворителем удаляет парафин из дистиллята или остаточных базовых масел и может применяться на любой стадии процесса очистки. При депарафинизации растворителем воскообразное сырье охлаждается в теплообменнике и в холодильнике, а растворитель добавляется, чтобы способствовать образованию кристаллов, которые удаляются вакуумной фильтрацией. Депарафинизированное масло и растворитель испаряются и удаляются, а парафин проходит через водоотстойник, фракционирующий растворитель и испарительную колонну. (См. рис. 20.)

                            Рисунок 20. Процесс депарафинизации растворителем

                            МАСЛО10F17

                            Деасфальтизация растворителем разделяет тяжелые нефтяные фракции для получения тяжелого смазочного масла, сырья для каталитического крекинга и асфальта. Сырье и жидкий пропан (или гексан) перекачиваются в экстракционную колонну при точно контролируемых смесях, температурах и давлениях. Разделение происходит в контакторе с вращающимся диском из-за различий в растворимости. Затем продукты выпаривают и отгоняют паром для извлечения пропана для повторного использования. Деасфальтизация растворителем также удаляет соединения серы и азота, металлы, углеродистые остатки и парафины из сырья. (См. рис. 21.)

                            Рисунок 21. Процесс деасфальтизации растворителем

                            МАСЛО10F18

                            Вопросы здоровья и безопасности.

                            При депарафинизации растворителем нарушение вакуума создает потенциальную опасность возгорания из-за проникновения воздуха в установку. Существует возможность воздействия паров депарафинизирующих растворителей, смеси МЭК и толуола. Хотя экстракция растворителем является закрытым процессом, существует возможность воздействия канцерогенных ПАУ в технологических маслах и растворителей для экстракции, таких как фенол, фурфурол, гликоль, МЭК, амины и другие технологические химикаты во время обработки и эксплуатации.

                            Деасфальтизация требует точного контроля температуры и давления, чтобы избежать опрокидывания. Кроме того, влага, избыток растворителя или падение рабочей температуры могут вызвать пенообразование, что повлияет на температурный контроль продукта и может привести к поломке. Контакт со струями горячего масла может привести к ожогам кожи. Существует возможность воздействия потоков горячей нефти, содержащих канцерогенные полициклические ароматические соединения, сжиженный пропан и пары пропана, сероводород и диоксид серы.

                            Процессы гидроочистки

                            Гидроочистка используется для удаления около 90% загрязняющих веществ, включая азот, серу, металлы и ненасыщенные углеводороды (олефины), из жидких нефтяных фракций, таких как прямогонный бензин. Гидроочистка аналогична гидрокрекингу в том, что и водород, и катализатор используются для обогащения водородом олефинового сырья. Однако степень насыщения не так велика, как при гидрокрекинге. Обычно гидроочистку проводят перед такими процессами, как каталитический риформинг, чтобы катализатор не загрязнялся необработанным сырьем. Гидроочистка также используется перед каталитическим крекингом для снижения содержания серы и повышения выхода продукта, а также для повышения качества среднедистиллятных нефтяных фракций до готового керосина, дизельного топлива и мазута.

                            Процессы гидроочистки различаются в зависимости от сырья и катализаторов. Гидрообессеривание удаляет серу из керосина, снижает характеристики ароматики и смолообразования и насыщает любые олефины. Гидроформинг — это процесс дегидрирования, используемый для извлечения избыточного водорода и получения высокооктанового бензина. Продукты гидроочистки смешивают или используют в качестве сырья для каталитического риформинга.

                            In каталитическая гидрообессериваниесырье деаэрируют, смешивают с водородом, предварительно нагревают и загружают под высоким давлением через каталитический реактор с неподвижным слоем. Водород отделяют и рециркулируют, а продукт стабилизируют в отпарной колонне, где удаляют легкие фракции.

                            Во время этого процесса соединения серы и азота, присутствующие в сырье, превращаются в сероводород ( H2S) и аммиак (NH3). Остаточный сероводород и аммиак удаляют либо путем отпарки с водяным паром, либо с помощью комбинированного сепаратора высокого и низкого давления, либо с помощью аминовой промывки, при которой сероводород извлекается в виде высококонцентрированного потока, подходящего для преобразования в элементарную серу. (См. рис. 22 и рис. 23.)

                            Рисунок 22. Процесс гидрообессеривания

                            МАСЛО10F19

                            Рисунок 23. Схема процесса гидрообессеривания

                            МАСЛО10F26

                            При гидроочистке содержание сероводорода в сырье должно строго контролироваться до минимума, чтобы уменьшить коррозию. Хлористый водород может образовываться и конденсироваться в виде соляной кислоты в низкотемпературных частях агрегата. Гидросульфид аммония может образовываться в высокотемпературных установках высокого давления. В случае выброса существует вероятность воздействия паров ароматической нафты, содержащих бензол, сероводород или газообразный водород, или аммиака в случае утечки или разлива кислой воды. Фенол также может присутствовать, если перерабатывается сырье с высокой температурой кипения.

                            Чрезмерное время контакта и/или температура вызовут закоксовывание устройства. При выгрузке закоксованного катализатора из установки необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы предотвратить возгорание сульфида железа. Закоксованный катализатор следует охладить до температуры ниже 49 °C перед удалением или выгрузить в бункеры, инертные азотом, где его можно охладить перед дальнейшей обработкой. Можно использовать специальные антипенные добавки для предотвращения отравления катализатора из-за переноса силикона в сырье для коксования.

                            Другие процессы подслащивания и лечения

                            Процессы обработки, сушки и подслащивания используются для удаления примесей из смеси. (См. рис. 24.)

                            Рисунок 24. Процессы подслащивания и обработки

                            МАСЛО10F20

                            В процессах подслащивания используется воздух или кислород. При попадании в эти процессы избыточного кислорода возможно возникновение пожара в отстойнике из-за образования статического электричества. Существует вероятность воздействия сероводорода, диоксида серы, каустика (гидроксид натрия), отработанного каустика, отработанного катализатора (Merox), пыли катализатора и подсластителей (карбоната натрия и бикарбоната натрия).

                            Аминовые установки (очистка кислых газов)

                            Сернистый газ (топливный газ от таких процессов, как каталитический крекинг и гидроочистка, который содержит сероводород и двуокись углерода) должен быть обработан, прежде чем его можно будет использовать в качестве топлива для нефтеперерабатывающих заводов. Аминовые установки удаляют кислотные примеси из высокосернистого газа и потоков углеводородов. На аминовых установках газообразные и жидкие углеводородные потоки, содержащие диоксид углерода и/или сероводород, направляются в газоабсорбционную колонну или жидкостный контактор, где кислотные загрязнители поглощаются противоточными растворами аминов — моноэтаноламином (МЭА), диэтаноламином (ДЭА) или метилдиэтаноламином. (МДЭА). Отпаренный газ или жидкость удаляют сверху, а амин направляют в регенератор. В регенераторе кислотные компоненты удаляются за счет нагревания и повторного кипячения и утилизируются, а амин рециркулируется.

                            Чтобы свести к минимуму коррозию, необходимо установить надлежащие методы эксплуатации, а также контролировать температуру днища регенератора и ребойлера. Кислород не должен попадать в систему, чтобы предотвратить окисление амина. Существует возможность воздействия соединений аминов (например, МЭА, ДЭА, МДЭА), сероводорода и двуокиси углерода.

                            Подслащивание и сушка

                            Подслащивание (удаление меркаптанов) обрабатывает соединения серы (сероводород, тиофен и меркаптан) для улучшения цвета, запаха и устойчивости к окислению, а также снижает концентрацию двуокиси углерода в бензине. Некоторые меркаптаны удаляются при контакте продукта с водорастворимыми химическими веществами (например, серной кислотой), которые реагируют с меркаптанами. Каустическая жидкость (гидроксид натрия), аминовые соединения (диэтаноламин) или подсластитель катализатора с неподвижным слоем могут использоваться для превращения меркаптанов в менее нежелательные дисульфиды.

                            Сушка продукта (удаление воды) осуществляется путем абсорбции воды с использованием или без использования адсорбирующих агентов. Некоторые процессы одновременно сушат и подслащивают за счет адсорбции на молекулярных ситах.

                            Извлечение серы

                            Рекуперация серы удаляет сероводород из кислых газов и потоков углеводородов. Процесс Клауса превращает сероводород в элементарную серу за счет использования термических и каталитических реакций. После сжигания сероводорода в контролируемых условиях в емкостных реакторах удаляются вода и углеводороды из потоков исходного газа, которые затем подвергаются воздействию катализатора для извлечения дополнительного количества серы. Пары серы от сжигания и конверсии конденсируются и извлекаются.

                            Очистка хвостовых газов

                            Как окисление, так и восстановление используются для обработки остаточных газов установок по извлечению серы, в зависимости от состава газа и экономики нефтеперерабатывающего завода. В процессах окисления отходящие газы сжигаются для преобразования всех соединений серы в диоксид серы, а в процессах восстановления соединения серы преобразуются в сероводород.

                            Очистка от сероводорода

                            Очистка от сероводорода является первичным процессом обработки углеводородного сырья, используемым для предотвращения отравления катализатора. В зависимости от сырья и природы загрязняющих веществ методы десульфурации будут варьироваться от абсорбции активированным углем при температуре окружающей среды до высокотемпературного каталитического гидрирования с последующей обработкой оксидом цинка.

                            Насыщенные и ненасыщенные газовые установки

                            Сырье с различных установок нефтепереработки направляется на газоперерабатывающие заводы, где удаляются бутаны и бутены для использования в качестве сырья для алкилирования, более тяжелые компоненты направляются на смешивание с бензином, пропан извлекается для получения сжиженного нефтяного газа, а пропилен удаляется для использования в нефтехимии.

                            Газовые установки отделять компоненты от газов нефтепереработки, в том числе бутаны для алкилирования, пентаны для смешивания с бензином, сжиженный нефтяной газ для топлива и этан для нефтехимии. Существует два различных процесса насыщенного газа: абсорбция-фракционирование или прямое фракционирование. При абсорбционно-фракционировании газы и жидкости из различных установок подаются в абсорбер/деэтанизатор, где C2 и более легкие фракции отделяются путем абсорбции тощей нефти и удаляются для использования в качестве топливного газа или сырья для нефтехимии. Оставшиеся более тяжелые фракции отгоняются и отправляются в дебутанизатор, а тощее масло возвращается обратно в абсорбер/деэтанизатор. С3/C4 отделяют от пентанов в дебутанизаторе, очищают от сероводорода и подают в разделитель для разделения пропана и бутана. Стадия абсорбции исключается в установках фракционирования. Процессы насыщения газом зависят от спроса на сырье и продукцию.

                            Коррозия возникает от присутствия сероводорода, углекислого газа и других соединений в результате предварительной обработки. Потоки, содержащие аммиак, должны быть высушены перед переработкой. Противообрастающие присадки используются в абсорбирующем масле для защиты теплообменников. Ингибиторы коррозии используются для контроля коррозии в воздушных системах. Существует возможность воздействия сероводорода, двуокиси углерода, гидроксида натрия, МЭА, ДЭА и МДЭА, оставшихся после предыдущей обработки.

                            Ненасыщенные газовые установки извлечение легких углеводородов из потоков влажного газа из установок каталитического крекинга и замедленного коксования, накопителей верхнего погона или приемников фракционирования. В типичном процессе влажные газы сжимаются и обрабатываются амином для удаления сероводорода либо до, либо после поступления в фракционирующий абсорбер, где они смешиваются с параллельным потоком дебутанизированного бензина. Легкие фракции отделяются при нагревании в ребойлере, при этом отходящие газы направляются в губчатый абсорбер, а кубовые фракции направляются в дебутанизатор. Часть дебутанизированного углеводорода рециркулируется, а остаток направляется в разделитель для разделения. Верхние газы направляются в депропанизатор для использования в качестве сырья установки алкилирования. (См. рис. 25.)

                            Рисунок 25. Процесс установки ненасыщенного газа

                            МАСЛО10F21

                            Коррозия может возникать из-за влажного сероводорода и цианидов на заводах по производству ненасыщенного газа, которые работают с исходным сырьем FCC. Коррозия от сероводорода и отложений в секциях высокого давления газовых компрессоров от соединений аммония возможны при поступлении сырья из установки замедленного коксования или ТКС. Существует вероятность воздействия сероводорода и соединений аминов, таких как МЭА, ДЭА и МДЭА.

                            Процессы смешивания бензина, дистиллятного топлива и смазочных материалов

                            Смешивание — это физическая смесь ряда различных фракций жидких углеводородов для получения готовых продуктов с определенными желаемыми характеристиками. Продукты можно смешивать в потоке через коллекторную систему или смешивать партиями в резервуарах и емкостях. Поточное смешивание бензина, дистиллятов, реактивного топлива и базовых компонентов смазочных материалов осуществляется путем впрыскивания пропорционального количества каждого компонента в основной поток, где турбулентность способствует тщательному смешиванию.

                              • Бензины представляют собой смеси риформатов, алкилатов, прямогонного бензина, бензина термического и каталитического крекинга, бензина коксования, бутана и соответствующих присадок.
                              • Мазут и дизельное топливо представляют собой смеси дистиллятов и рецикловых масел, а топливо для реактивных двигателей может быть прямогонным дистиллятом или смешано с нафтой.
                              • Смазочные масла представляют собой смеси очищенных базовых масел.
                              • Асфальт смешивается из различных остатков в зависимости от его предполагаемого использования.

                                     

                                    Присадки часто подмешивают в бензин и моторные топлива во время или после смешивания для придания специфических свойств, не присущих нефтяным углеводородам. Эти присадки включают в себя октаноповышатели, антидетонаторы, антиоксиданты, ингибиторы смолообразования, ингибиторы пенообразования, ингибиторы ржавчины, очистители карбюратора (угольные), моющие средства для очистки форсунок, дизельные одоранты, цветные красители, антистатические дистилляты, бензиновые окислители, такие как метанол, этанол и метилтретбутиловый эфир, дезактиваторы металлов и др.

                                    Операции периодического и поточного смешивания требуют строгого контроля для поддержания желаемого качества продукта. Разливы должны быть очищены, а утечки отремонтированы, чтобы избежать скольжения и падений. С добавками в бочках и мешках необходимо обращаться надлежащим образом, чтобы избежать деформации и воздействия. Во время смешивания существует возможность контакта с опасными добавками, химическими веществами, бензолом и другими материалами, и для минимизации воздействия необходимы соответствующие технические средства контроля, средства индивидуальной защиты и надлежащая гигиена.

                                    Вспомогательные операции НПЗ

                                    Вспомогательные операции, поддерживающие процессы нефтепереработки, включают те, которые обеспечивают технологическое тепло и охлаждение; обеспечить сброс давления; контролировать выбросы в атмосферу; сбор и очистка сточных вод; обеспечивать коммунальные услуги, такие как электроэнергия, пар, воздух и заводские газы; а также перекачивать, хранить, обрабатывать и охлаждать технологическую воду.

                                    Очистки сточных вод

                                    Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов включают конденсированный пар, отпарную воду, отработанные щелочные растворы, продувку градирен и котлов, промывную воду, воду нейтрализации щелочных и кислотных отходов и другую воду, связанную с технологическим процессом. Сточные воды обычно содержат углеводороды, растворенные вещества, взвешенные вещества, фенолы, аммиак, сульфиды и другие соединения. Очистка сточных вод применяется для технической воды, сточных вод и сточных вод перед их сбросом. Для этих обработок могут потребоваться разрешения, или должна быть переработка.

                                    Существует вероятность возгорания, если пары сточных вод, содержащих углеводороды, достигнут источника воспламенения в процессе очистки. Существует вероятность воздействия различных химических веществ и отходов во время отбора проб, проверки, технического обслуживания и капитального ремонта.

                                    предварительная обработка

                                    Предварительная очистка – это первоначальное отделение углеводородов и твердых частиц от сточных вод. Сепараторы API, пластины-перехватчики и отстойники используются для удаления взвешенных углеводородов, нефтесодержащего шлама и твердых частиц путем гравитационного разделения, скимминга и фильтрации. Кислые сточные воды нейтрализуют аммиаком, известью или кальцинированной содой. Щелочные сточные воды обрабатываются серной кислотой, соляной кислотой, дымовыми газами с высоким содержанием углекислого газа или серой. Некоторые эмульсии масло-в-воде сначала нагревают, чтобы помочь разделить масло и воду. Гравитационное разделение зависит от различной удельной массы воды и несмешивающихся масляных глобул, что позволяет снимать свободную нефть с поверхности сточных вод.

                                    Отгонка кислой воды

                                    Вода, содержащая сульфиды, называемая кислой водой, образуется в процессах каталитического крекинга и гидроочистки, а также всякий раз, когда пар конденсируется в присутствии газов, содержащих сероводород.

                                    Отпарка используется для сточных вод, содержащих сульфиды и/или аммиак, а экстракция растворителем используется для удаления фенолов из сточных вод. Сточные воды, подлежащие повторному использованию, могут потребовать охлаждения для отвода тепла и/или окисления путем распыления или отгонки воздухом для удаления любых оставшихся фенолов, нитратов и аммиака.

                                    Вторичная обработка

                                    После предварительной обработки взвешенные вещества удаляются осаждением или воздушной флотацией. Сточные воды с низким содержанием твердых частиц просеиваются или фильтруются, и для облегчения разделения могут быть добавлены флокулянты. Материалы с высокими адсорбционными характеристиками используются в фильтрах с неподвижным слоем или добавляются в сточные воды для образования взвеси, которая удаляется осаждением или фильтрацией. Процессы вторичной очистки биологически разлагают и окисляют растворимые органические вещества за счет использования активного ила, неаэрируемых или аэрируемых отстойников, методов капельной фильтрации или анаэробной обработки. Дополнительные методы очистки используются для удаления масел и химических веществ из сточных вод.

                                    Третичное лечение

                                    Третичная очистка удаляет определенные загрязняющие вещества, чтобы соответствовать нормативным требованиям к выбросам. Эти обработки включают хлорирование, озонирование, ионный обмен, обратный осмос, адсорбцию активированным углем и другие. Сжатый кислород может распыляться в потоки сточных вод для окисления определенных химических веществ или для удовлетворения нормативных требований по содержанию кислорода.

                                    Охлаждающие башни

                                    Градирни отводят тепло от технологической воды за счет испарения и передачи скрытого тепла между горячей водой и воздухом. Два типа башен - противоточные и перекрестные.

                                      • При противоточном охлаждении горячая технологическая вода перекачивается в самый верхний напор и стекает через градирню. Многочисленные ламели или распылительные форсунки расположены по всей длине градирни для рассеивания потока воды и облегчения охлаждения. Одновременно воздух поступает в нижнюю часть башни, создавая одновременный поток воздуха против воды. Градирни с принудительной тягой имеют вентиляторы на выходе воздуха. Градирни с принудительной тягой имеют вентиляторы или воздуходувки на входе воздуха.
                                      • Башни с поперечным потоком обеспечивают поток воздуха под прямым углом к ​​потоку воды по всей конструкции.

                                         

                                        Рециркулирующая охлаждающая вода должна быть обработана для удаления примесей и любых растворенных углеводородов. Примеси в охлаждающей воде могут вызывать коррозию и загрязнять трубопроводы и теплообменники, накипь от растворенных солей может откладываться на трубах, а деревянные градирни могут быть повреждены микроорганизмами.

                                        Вода в градирне может быть загрязнена технологическими материалами и побочными продуктами, в том числе двуокисью серы, сероводородом и двуокисью углерода, с последующим воздействием. Существует возможность воздействия химикатов для обработки воды или сероводорода, когда сточные воды очищаются в градирнях. Поскольку вода насыщается кислородом при охлаждении воздухом, вероятность коррозии возрастает. Одним из способов предотвращения коррозии является добавление в охлаждающую воду вещества, образующего защитную пленку на трубах и других металлических поверхностях.

                                        Когда охлаждающая вода загрязнена углеводородами, горючие пары могут испаряться в нагнетаемый воздух. При наличии источника воспламенения или молнии может начаться пожар. Опасность возгорания существует при наличии относительно сухих участков в градирнях с вытяжной тягой горючей конструкции. Потеря питания вентиляторов градирни или водяных насосов может привести к серьезным последствиям в технологических операциях.

                                        Генерация пара

                                        Пар производится за счет работы нагревателей и котлов на центральных парогенерирующих установках и на различных технологических установках с использованием тепла дымовых газов или других источников. Системы парогенерации включают в себя:

                                          • нагреватели (печи) с их горелками и системой воздуха для горения
                                          • системы тяги или давления для удаления дымовых газов из печи, воздуходувки и системы сжатого воздуха, которые закрывают отверстия для предотвращения утечки дымовых газов.
                                          • котлы, состоящие из ряда труб, по которым пароводяная смесь проходит через топку, обеспечивая максимальную теплопередачу (эти трубы проходят между парораспределительными барабанами в верхней части котла и водосборными барабанами в нижней части котла)
                                          • паровые барабаны для сбора пара и направления его в пароперегреватель перед поступлением в парораспределительную систему.

                                                 

                                                Наиболее потенциально опасной операцией при производстве пара является пуск подогревателя. Горючая смесь газа и воздуха может образоваться в результате пропадания пламени на одной или нескольких горелках во время розжига. Для каждого типа блока требуются специальные процедуры запуска, включая продувку перед розжигом и аварийные процедуры в случае пропусков зажигания или пропадания пламени горелки. Если питательная вода заканчивается, а котлы сухие, трубы перегреваются и выходят из строя. Избыток воды будет унесен в систему распределения пара, что приведет к повреждению турбин. Котлы должны иметь системы непрерывной или периодической продувки для удаления воды из паровых барабанов и ограничения образования накипи на лопатках турбин и трубах пароперегревателя. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегреть пароперегреватель во время пуска и останова. Должны быть предусмотрены альтернативные источники топлива на случай потери топливного газа из-за остановки установки НПЗ или аварийной ситуации.

                                                Топливо для обогревателя

                                                В нагревателях может использоваться любой вид топлива или любая комбинация видов топлива, включая нефтеперерабатывающий газ, природный газ, мазут и порошкообразный уголь. Отходящие газы нефтепереработки собираются из технологических установок и объединяются с природным газом и сжиженным нефтяным газом в балансировочном барабане топливного газа. Уравновешивающий барабан обеспечивает постоянное давление в системе, достаточно стабильное содержание топлива в БТЕ (энергии) и автоматическое разделение взвешенных жидкостей в парах газа, а также предотвращает попадание больших порций конденсата в распределительную систему.

                                                Мазут, как правило, представляет собой смесь сырой нефти нефтепереработки и остатков прямой перегонки и крекинга, смешанную с другими продуктами. Мазутная система подает топливо к технологическим агрегатам и парогенераторам при требуемых температурах и давлениях. Мазут нагревается до температуры перекачивания, всасывается через грубое всасывающее сито, перекачивается в нагреватель с контролем температуры, а затем через мелкоячеистое сито перед сжиганием. Отводные бачки, предусмотренные на технологических установках, используются для удаления жидкости из топливного газа перед сжиганием.

                                                В одном примере выработки тепла на технологической установке котлы на оксиде углерода (CO) утилизируют тепло в установках каталитического крекинга, поскольку моноксид углерода в дымовых газах сжигается до полного сгорания. В других процессах рекуператоры отработанного тепла используют тепло дымовых газов для производства пара.

                                                Раздача пара

                                                Пар обычно вырабатывается нагревателями и котлами, объединенными в один блок. Пар выходит из котлов под самым высоким давлением, необходимым для технологических установок или электрогенератора. Затем давление пара снижается в турбинах, которые приводят в действие технологические насосы и компрессоры. Когда пар нефтеперерабатывающих заводов также используется для привода генераторов паровых турбин для производства электроэнергии, пар должен производиться при гораздо более высоком давлении, чем требуется для технологического пара. Система распределения пара состоит из клапанов, фитингов, трубопроводов и соединений, соответствующих давлению транспортируемого пара. Большая часть пара, используемого на нефтеперерабатывающем заводе, конденсируется в воду в теплообменниках и повторно используется в качестве питательной воды для котлов или сбрасывается для очистки сточных вод.

                                                Паровая питательная вода

                                                Подача питательной воды является важной частью производства пара. В систему парогенерации всегда должно поступать столько фунтов воды, сколько фунтов пара выходит из нее. Вода, используемая для производства пара, не должна содержать примесей, в том числе минералов и растворенных примесей, которые могут повредить систему или повлиять на ее работу. Взвешенные вещества, такие как ил, сточные воды и масло, образующие накипь и шлам, коагулируются или фильтруются из воды. Растворенные газы, особенно двуокись углерода и кислород, вызывающие коррозию котла, удаляются деаэрацией и обработкой. Растворенные минералы, такие как соли металлов, кальций и карбонаты, которые вызывают накипь, коррозию и отложения на лопатках турбины, обрабатывают известью или кальцинированной содой, чтобы осадить их из воды. В зависимости от характеристик сырая питательная вода для котлов может подвергаться очистке путем осветления, отстаивания, фильтрации, ионного обмена, деаэрации и внутренней очистки. Рециркулирующая охлаждающая вода также должна очищаться от углеводородов и других загрязнителей.

                                                Технологические нагреватели, теплообменники и охладители

                                                Технологические нагреватели и теплообменники предварительно нагревают сырье в дистилляционных колоннах и в процессах нефтепереработки до температуры реакции. Основная часть тепла, подаваемого в технологические установки, поступает от нагревателей, установленных на установках подогрева сырой нефти и установки риформинга, нагревателях коксовых печей и крупноколонных ребойлерах, которые работают на нефтеперерабатывающем или природном газе, дистиллятах и ​​остаточных маслах. Нагреватели обычно разрабатываются для конкретных технологических операций, и большинство из них имеют цилиндрическую вертикальную или коробчатую конструкцию. В теплообменниках для подвода тепла используется либо пар, либо горячий углеводород, поступающий из какой-либо другой части процесса.

                                                Тепло от некоторых процессов также отводится воздушными и водяными теплообменниками, лопастными вентиляторами, охладителями газа и жидкости и верхними конденсаторами или путем передачи тепла другим системам. Базовая холодильная система с механической парокомпрессией предназначена для обслуживания одной или нескольких технологических установок и включает в себя испаритель, компрессор, конденсатор, органы управления и трубопроводы. Обычными хладагентами являются вода, смесь спирта и воды или различные растворы гликоля.

                                                Необходимы средства обеспечения достаточной тяги или продувки паром, чтобы снизить вероятность взрывов при возгорании в нагревательных печах. Для каждого типа агрегата требуются специальные процедуры запуска и действий в аварийных ситуациях. Если огонь попадет на ребристые вентиляторы, это может привести к отказу из-за перегрева. Если горючий продукт вытекает из теплообменника или охладителя из-за утечки, может возникнуть пожар.

                                                Необходимо убедиться, что все давление снято с трубок нагревателя, прежде чем снимать какие-либо коллекторы или фитинговые заглушки. Следует предусмотреть возможность сброса давления в трубопроводных системах теплообменников в случае их закупорки при заполнении жидкостью. При выходе из строя средств управления могут возникать колебания температуры и давления на обеих сторонах теплообменника. Если трубки теплообменника выходят из строя и технологическое давление превышает давление в нагревателе, продукт может попасть в нагреватель с последствиями для последующих процессов. Если давление меньше, поток нагревателя может попасть в поток технологической жидкости. Если в охладителях жидкости или газа происходит потеря циркуляции, повышенная температура продукта может повлиять на последующие операции, что потребует сброса давления.

                                                В зависимости от топлива, технологического процесса и конструкции агрегата существует возможность воздействия сероводорода, монооксида углерода, углеводородов, шлама питательной воды паровых котлов и химикатов для обработки воды. Следует избегать контакта кожи с продувкой котла, которая может содержать фенольные соединения. Возможно воздействие лучистого тепла, перегретого пара и горячих углеводородов.

                                                Системы сброса давления и факельные системы

                                                Технические средства контроля, которые включены в процессы, включают снижение концентрации легковоспламеняющихся паров путем вентиляции, разбавления и инертизации. Герметизация используется для поддержания давления в диспетчерских выше атмосферного, чтобы уменьшить возможность проникновения паров. Предусмотрены системы сброса давления для контроля паров и жидкостей, которые высвобождаются устройствами для сброса давления и продувками. Сброс давления — это автоматический запланированный сброс, когда рабочее давление достигает заданного уровня. Продувка обычно относится к преднамеренному выбросу материала, например, при продувке при запуске технологических установок, продувке печей, остановах и аварийных ситуациях. Разгерметизация паров – это быстрое удаление паров из сосудов под давлением в случае аварийной ситуации. Это может быть достигнуто за счет использования разрывной мембраны, обычно настроенной на более высокое давление, чем предохранительный клапан.

                                                Предохранительные клапаны

                                                Предохранительные клапаны, используемые для регулирования давления воздуха, пара, газа, паров углеводородов и жидкости, открываются пропорционально увеличению давления по сравнению с нормальным рабочим давлением. Предохранительные клапаны, предназначенные в первую очередь для выпуска больших объемов пара, обычно открываются на полную мощность. Избыточное давление, необходимое для открытия клапанов сброса жидкости, когда не требуется сброс большого объема, увеличивается по мере подъема клапана из-за повышенного сопротивления пружины. Предохранительные клапаны с пилотным управлением, пропускная способность которых в шесть раз превышает пропускную способность обычных предохранительных клапанов, используются там, где требуется более плотное уплотнение и выброс большего объема. Нелетучие жидкости обычно перекачиваются в системы разделения и регенерации нефти и воды, а летучие жидкости направляются в установки, работающие при более низком давлении.

                                                Вспышки

                                                Типичная закрытая система сброса давления и факельная система включает в себя предохранительные клапаны и линии от технологических установок для сбора выбросов, разделительные барабаны для разделения паров и жидкостей, уплотнения и/или продувочный газ для защиты от обратного воспламенения, а также факельную и запальную систему, которая сжигает пары, если выброс непосредственно в атмосферу не допускается. В наконечник факела можно вводить пар, чтобы уменьшить видимый дым.

                                                Нельзя допускать попадания жидкостей в систему удаления паров. Факельные бочки и факелы должны быть достаточно большими, чтобы выдерживать аварийную продувку, а в бочках требуется сброс в случае избыточного давления. Обеспечьте клапаны сброса давления там, где существует вероятность избыточного давления в процессах нефтепереработки, например, по следующим причинам:

                                                  • потеря охлаждающей воды, что может привести к значительному увеличению перепада давления в конденсаторах, что, в свою очередь, приведет к увеличению давления в технологической установке
                                                  • быстрое испарение и повышение давления при впрыске жидкости с более низкой температурой кипения, включая воду, в технологический сосуд, работающий при более высоких температурах
                                                  • расширение пара и результирующее избыточное давление из-за перегрева технологического пара, неисправных нагревателей или пожара
                                                  • выход из строя автоматики, закрытые выходы, выход из строя теплообменника и т. д.
                                                  • внутренний взрыв, химическая реакция, тепловое расширение, накопление газов и т. д.
                                                  • потеря флегмы, вызывающая повышение давления в дистилляционных колоннах.

                                                            Поскольку количество флегмы влияет на объем паров, выходящих из дистилляционной колонны, уменьшение объема вызывает падение давления в конденсаторах и повышение давления в дистилляционных колоннах.

                                                            Техническое обслуживание важно, потому что клапаны должны функционировать должным образом. Общие проблемы с работой клапана включают в себя:

                                                              • невозможность открытия при заданном давлении из-за закупоривания входного или выходного отверстия клапана или коррозии, препятствующей правильной работе держателя диска и направляющих
                                                              • невозможность повторной посадки после открытия из-за загрязнения, коррозии или отложений на седле или движущихся частях, или из-за твердых частиц в газовом потоке, разрезающих диск клапана
                                                              • вибрация и преждевременное открытие из-за того, что рабочее давление слишком близко к заданному значению клапана.

                                                                   

                                                                  Утилиты

                                                                  Вода. В зависимости от местоположения и общественных ресурсов нефтеперерабатывающие заводы могут использовать для питья и технической воды воду из общественных источников или, возможно, должны будут перекачивать и обрабатывать питьевую воду самостоятельно. Обработка может включать широкий спектр требований, от обессоливания до фильтрации, хлорирования и испытаний.

                                                                  канализация. Кроме того, в зависимости от наличия общественных или частных очистных сооружений за пределами площадки, нефтеперерабатывающим заводам, возможно, придется обеспечить получение разрешений, сбор, очистку и удаление своих бытовых отходов.

                                                                  электрическая мощность. Нефтеперерабатывающие заводы либо получают электроэнергию из внешних источников, либо производят ее самостоятельно, используя электрогенераторы, приводимые в движение паровыми турбинами или газовыми двигателями. Зоны классифицируются в зависимости от типа электрической защиты, необходимой для предотвращения воспламенения паров от искры или сдерживания взрыва внутри электрического оборудования. Электрические подстанции, которые обычно располагаются в неклассифицированных зонах, вдали от источников паров легковоспламеняющихся углеводородов или водяных брызг градирен, содержат трансформаторы, автоматические выключатели и переключатели питающих цепей. Подстанции подают электроэнергию на распределительные станции в пределах площадей технологических установок. Распределительные станции могут располагаться в классифицированных зонах при условии соблюдения требований электрической классификации. В распределительных станциях обычно используется заполненный жидкостью трансформатор, оснащенный маслонаполненным или воздушным разъединителем.

                                                                  Для защиты от поражения электрическим током следует применять обычные меры предосторожности в отношении электробезопасности, в том числе наличие сухих оснований, предупреждающие знаки о высоком напряжении и ограждения. Работники должны быть ознакомлены с правилами электробезопасности на НПЗ. Блокировка/маркировка и другие соответствующие безопасные методы работы должны быть реализованы для предотвращения подачи напряжения во время выполнения работ на высоковольтном электрическом оборудовании. Опасные воздействия могут возникать при работе с трансформаторами и переключателями, которые содержат диэлектрическую жидкость, требующую особых мер предосторожности при обращении. Эти вопросы более подробно обсуждаются в других разделах этого руководства. Энциклопедия.

                                                                  Турбинные, газовые и воздушные компрессоры

                                                                  Воздушные и газовые компрессоры

                                                                  Системы вытяжной вентиляции и подачи воздуха на НПЗ предназначены для улавливания или разбавления газов, паров, пыли и паров, которые могут загрязнять рабочие помещения или внешнюю атмосферу. Захваченные загрязняющие вещества утилизируются, если это возможно, или направляются в системы удаления после очистки или сжигания. Системы подачи воздуха включают в себя компрессоры, охладители, воздухоприемники, осушители воздуха, органы управления и распределительные трубопроводы. Воздуходувки также используются для подачи воздуха в определенные процессы. Заводской воздух подается для работы пневматических инструментов, регенерации катализатора, технологических нагревателей, паровоздушного удаления кокса, окисления кислой воды, очистки бензина, продувки асфальта и других целей. Приборный воздух предназначен для использования в пневматических приборах и устройствах управления, пневматических двигателях и продувочных соединениях. Растительный газ, такой как азот, используется для инертизации сосудов и других целей. Для газа и сжатого воздуха используются как поршневые, так и центробежные компрессоры.

                                                                  Воздушные компрессоры должны располагаться так, чтобы на всасывание не попадали легковоспламеняющиеся пары или агрессивные газы. В случае утечки в газовых компрессорах существует вероятность возгорания. Отбойные барабаны необходимы для предотвращения попадания брызг жидкости в газовые компрессоры. Если газы загрязнены твердыми материалами, необходимы сетчатые фильтры. Отказ автоматического управления компрессором повлияет на технологические процессы. Если максимальное давление потенциально может превышать расчетное давление компрессора или технологического оборудования, необходимо предусмотреть сброс давления. Необходимо ограждение открытых движущихся частей компрессоров. Компрессорные здания должны быть должным образом классифицированы с точки зрения электробезопасности, а также должны быть обеспечены надлежащая вентиляция.

                                                                  Там, где заводской воздух используется в качестве резервного для воздуха КИП, межсоединения должны располагаться перед системой осушения воздуха КИП, чтобы предотвратить загрязнение инструментов влагой. В случае отключения электроэнергии или отказа компрессора могут потребоваться альтернативные источники подачи воздуха КИПиА, такие как использование азота. Примите соответствующие меры предосторожности, чтобы газ, заводской воздух и воздух КИПиА не использовались в качестве источников дыхания или для создания давления в системах питьевой воды.

                                                                  Турбины

                                                                  Турбины обычно работают на газе или паре и используются для привода насосов, компрессоров, воздуходувок и другого технологического оборудования нефтеперерабатывающих заводов. Пар входит в турбины при высоких температурах и давлениях, расширяется и приводит в движение вращающиеся лопасти, направляемые неподвижными лопастями.

                                                                  Паровые турбины, используемые для выхлопа и работающие под вакуумом, нуждаются в предохранительном клапане на стороне нагнетания для защиты и поддержания пара в случае нарушения вакуума. Там, где максимальное рабочее давление может превышать расчетное давление, паровые турбины нуждаются в предохранительных устройствах. Следует уделить внимание установке регуляторов и устройств контроля превышения скорости на турбинах.

                                                                  Насосы, трубопроводы и клапаны

                                                                  Центробежные и объемные (поршневые) насосы используются для перемещения углеводородов, технической воды, воды для пожаротушения и сточных вод на нефтеперерабатывающем заводе. Насосы приводятся в действие электродвигателями, паровыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания.

                                                                  Системы технологических и инженерных трубопроводов распределяют углеводороды, пар, воду и другие продукты по объекту. Их размеры и конструкция из материалов зависят от типа работы, давления, температуры и характера продуктов. На трубопроводе имеются вентиляционные, дренажные и пробоотборные патрубки, а также приспособления для заглушки. В зависимости от назначения применяются различные виды арматуры, в том числе задвижки, перепускные, запорные и шаровые краны, пробковые краны, запорно-сбросные и обратные клапаны. Эти клапаны могут управляться вручную или автоматически.

                                                                  Клапаны и контрольно-измерительные приборы, требующие обслуживания или других работ, должны быть доступны на уровне земли или с операционной платформы. Клапаны с дистанционным управлением, противопожарные клапаны и запорные клапаны могут использоваться для ограничения потерь продукта на всасывающих линиях насоса в случае утечки или пожара. Рабочие вентиляционные и дренажные соединения могут быть снабжены двойными запорными клапанами или запорным клапаном и заглушкой или глухим фланцем для защиты от протечек. В зависимости от продукта и услуги может потребоваться предотвращение обратного потока из линии нагнетания. Во избежание разрыва могут быть предусмотрены меры по расширению трубопровода, перемещению и изменению температуры. Насосы, работающие с пониженным расходом или без него, могут перегреться и выйти из строя. Отказ автоматического управления насосом может вызвать отклонение технологического давления и температуры. Сброс давления в нагнетательном трубопроводе должен быть предусмотрен там, где насосы могут находиться под избыточным давлением.

                                                                  Резервуар для хранения

                                                                  Резервуары атмосферного и напорного хранения используются на нефтеперерабатывающем заводе для хранения сырой нефти, промежуточных углеводородов (тех, которые используются для переработки) и готовых продуктов, как жидкостей, так и газов. Также предусмотрены резервуары для пожарной воды, технической воды и воды для обработки, кислот, воздуха и водорода, присадок и других химикатов. Тип, конструкция, вместимость и расположение резервуаров зависят от их назначения и характера, давления паров, температур воспламенения и застывания хранимых материалов. На нефтеперерабатывающих заводах используются многие типы резервуаров, самые простые из которых представляют собой надземные резервуары с конической крышей для хранения горючих (нелетучих) жидкостей, таких как дизельное топливо, мазут и смазочные масла. Открытые и крытые (внутренние) резервуары с плавающей крышей, в которых хранятся легковоспламеняющиеся (летучие) жидкости, такие как бензин и сырая нефть, ограничивают пространство между верхней частью продукта и крышей резервуара для поддержания насыщенного парами атмосферу для предотвращения воспламенения.

                                                                  Существует вероятность возгорания, если резервуары для хранения углеводородов переполнены или возникают утечки, которые позволяют жидкости и парам вытекать и достигать источников воспламенения. Нефтеперерабатывающие заводы должны установить процедуры ручного замера и приемки продукции для контроля переливов или установить автоматические системы контроля перелива и сигнализации на резервуарах. Резервуары могут быть оборудованы стационарными или полустационарными пенно-водяными системами пожаротушения. Клапаны с дистанционным управлением, запорные клапаны и противопожарные клапаны могут быть предусмотрены в резервуарах для откачки или закрытия в случае пожара внутри резервуара или в дамбе резервуара или в зоне хранения. Программы вентиляции резервуаров, очистки и доступа в замкнутое пространство используются для контроля работ внутри резервуаров, а системы разрешений на огневые работы используются для контроля источников воспламенения внутри и вокруг резервуаров для хранения.

                                                                  Обработка, отгрузка и транспортировка

                                                                  Налив газов и жидких углеводородов в трубопроводы, цистерны, автоцистерны и морские суда и баржи для транспортировки к терминалам и потребителям является заключительной операцией НПЗ. Характеристики продукта, потребности в дистрибуции, требования к отгрузке, противопожарная защита, защита окружающей среды и эксплуатационные критерии важны при проектировании морских доков, погрузочных эстакад и трубопроводных коллекторов. Операционные процедуры должны быть установлены и согласованы грузоотправителем и получателем, а также должна поддерживаться связь во время передачи продукта. Автоцистерны и железнодорожные цистерны могут загружаться как сверху, так и снизу. Погрузка и разгрузка сжиженного нефтяного газа (СНГ) требует особых мер, помимо тех, что касаются жидких углеводородов. При необходимости на погрузочных эстакадах и в морских доках должны быть предусмотрены системы улавливания паров.

                                                                  Безопасные методы работы и соответствующие средства индивидуальной защиты могут потребоваться при погрузке или разгрузке, устранении разливов или утечек, а также при замерах, проверках, отборе проб или проведении работ по техническому обслуживанию погрузочных сооружений или систем улавливания паров. Доставка должна быть остановлена ​​или изменена в случае аварийной ситуации, такой как переполнение автоцистерны или отсека вагона-цистерны.

                                                                  На нефтеперерабатывающих заводах используется ряд различных опасных и токсичных химикатов, от небольших количеств тестовых реагентов, используемых в лабораториях, до больших количеств серной кислоты и плавиковой кислоты, используемых в щелочной обработке. Эти химические вещества необходимо получать, хранить и обращаться с ними должным образом. Производители химических веществ предоставляют информацию о безопасности материалов, которую нефтеперерабатывающие заводы могут использовать для разработки процедур безопасности, технических средств контроля, требований по индивидуальной защите и процедур реагирования на чрезвычайные ситуации при обращении с химическими веществами.

                                                                  Характер опасности на погрузочно-разгрузочных сооружениях зависит от загружаемых продуктов и продуктов, ранее перевозившихся в вагоне-цистерне, автоцистерне или морском судне. Склеивание выравнивает электрический заряд между наливной эстакадой и автоцистерной или вагоном-цистерной. Заземление предотвращает протекание блуждающих токов на автомобильных и железнодорожных погрузочных сооружениях. Изолирующие фланцы используются на соединениях трубопроводов морских доков для предотвращения накопления и разрядов статического электричества. Пламегасители устанавливаются на погрузочных эстакадах и линиях рекуперации паров для предотвращения воспламенения. Там, где разрешена нагрузка переключателя, должны быть установлены и соблюдены безопасные процедуры.

                                                                  На эстакадах с верхней и нижней загрузкой и в морских доках на случай утечек или переливов должны быть предусмотрены автоматические или ручные системы отключения на подающих коллекторах. Для доков и стеллажей с верхней загрузкой может потребоваться защита от падения, например, поручни. Системы дренажа и сбора могут быть предусмотрены на наливных эстакадах для ливневого стока, в доках и для устранения разливов и утечек. Меры предосторожности необходимы на объектах по наливу СУГ, чтобы не перегружать и не создавать избыточное давление в вагонах-цистернах и грузовиках.

                                                                  Вспомогательная деятельность и объекты нефтеперерабатывающего завода

                                                                  В зависимости от местонахождения завода и имеющихся ресурсов для поддержки процессов нефтепереработки необходим ряд различных объектов, видов деятельности и программ, каждая из которых имеет свои особые требования безопасности и гигиены труда.

                                                                  Административная деятельность

                                                                  Для обеспечения непрерывной работы нефтеперерабатывающего завода требуется широкий спектр мероприятий административной поддержки, в зависимости от философии нефтеперерабатывающей компании и наличия общественных служб. Функция, которая контролирует перемещение нефти на нефтеперерабатывающий завод, внутри него и из него, уникальна для нефтеперерабатывающих заводов. Административные функции можно разделить следующим образом. Повседневная работа технологических установок – это операционная функция. Другая функция отвечает за обеспечение того, чтобы были приняты меры для непрерывной поставки сырой нефти. К другим функциональным видам деятельности относятся медицинские услуги (как неотложные, так и неотложные), продовольственное обслуживание, инженерные услуги, услуги по уборке и рутинные административные и управленческие функции, общие для большинства отраслей, такие как бухгалтерский учет, закупки, человеческие отношения и так далее. Функция обучения на нефтеперерабатывающем заводе отвечает за обучение руководителей и сотрудников навыкам и ремеслам, включая начальное обучение, повышение квалификации и исправительное обучение, а также за ориентацию сотрудников и подрядчиков и обучение методам реагирования на чрезвычайные ситуации и безопасным методам и процедурам работы.

                                                                  Строительство и обслуживание

                                                                  Дальнейшая безопасная эксплуатация нефтеперерабатывающих заводов зависит от разработки и реализации программ и процедур регулярного технического обслуживания и профилактического обслуживания, а также обеспечения замены при необходимости. перевороты, при котором весь нефтеперерабатывающий завод или целые технологические установки будут остановлены для всего оборудования в целом и заменены одновременно, является типом программы профилактического обслуживания, уникальной для обрабатывающей промышленности. Мероприятия по обеспечению механической целостности, такие как проверка, ремонт, испытания и сертификация клапанов и предохранительных устройств, которые являются частью программы управления безопасностью технологического процесса, важны для непрерывной безопасной эксплуатации нефтеперерабатывающего завода, равно как и заказы на техническое обслуживание для постоянной эффективности программа НПЗ «Управление изменениями». Программы разрешений на работу контролируют огневые и безопасные работы, такие как изоляция и блокировка, а также вход в замкнутые пространства. Цеха технического обслуживания и КИП имеют цели, которые включают:

                                                                    • деликатная и точная работа по тестированию, обслуживанию и калибровке средств управления технологическим процессом нефтепереработки, приборов и компьютеров
                                                                    • сварка
                                                                    • ремонт и капитальный ремонт оборудования
                                                                    • техническое обслуживание автомобилей
                                                                    • столярное дело и так далее.

                                                                             

                                                                            Безопасность и здоровье при строительстве и техническом обслуживании зависят от некоторых из следующих программ.

                                                                            Isolation

                                                                            Безопасное техническое обслуживание, ремонт и замена оборудования в технологических установках часто требует изоляции резервуаров, сосудов и трубопроводов, чтобы исключить возможность попадания легковоспламеняющихся жидкостей или паров в зону, где выполняются огневые работы. Изоляция обычно достигается путем отсоединения и закрытия всех трубопроводов, ведущих к сосуду или от него; заглушка или заглушка трубы в месте соединения рядом с резервуаром или сосудом; или закрытие двойного набора запорных клапанов на трубопроводе, если он предусмотрен, и открытие выпускного клапана между двумя закрытыми клапанами.

                                                                            Заблокировать тег из

                                                                            Программы блокировки и маркировки предотвращают непреднамеренное включение электрического, механического, гидравлического или пневматического оборудования во время ремонта или технического обслуживания. Перед началом работы все электрооборудование должно иметь автоматический выключатель или главный выключатель, заблокированный или помеченный биркой, и проверить, чтобы убедиться в его неработоспособности. Механическое гидравлическое и пневматическое оборудование должно быть обесточено, а его источник питания должен быть заблокирован или маркирован перед началом работы. Линии закрытия клапанов, на которых ведутся работы или которые изолированы, также должны быть заблокированы или снабжены бирками для предотвращения несанкционированного открытия.

                                                                            металлургия

                                                                            Металлургия используется для обеспечения постоянной прочности и целостности трубопроводов, сосудов, резервуаров и реакторов, которые подвержены коррозии от кислот, коррозионных веществ, кислой воды, газов и других химических веществ, образующихся и используемых при переработке сырой нефти. На нефтеперерабатывающем заводе используются методы неразрушающего контроля для выявления чрезмерной коррозии и износа до того, как произойдет отказ. Необходимы надлежащие меры предосторожности для предотвращения чрезмерного облучения рабочих, которые работают или подвергаются воздействию радиоактивного испытательного оборудования, красителей и химикатов.

                                                                            Склады

                                                                            На складах хранятся не только детали, материалы и оборудование, необходимые для непрерывной работы нефтеперерабатывающего завода, но и упакованные химикаты и добавки, которые используются при обслуживании, переработке и смешивании. На складах также могут храниться запасы необходимой индивидуальной защитной одежды и оборудования, включая каски, перчатки, фартуки, средства защиты глаз и лица, средства защиты органов дыхания, защитную и непроницаемую обувь, огнестойкую одежду и одежду для защиты от кислоты. Надлежащее хранение и разделение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и опасных химических веществ необходимо для предотвращения разливов, пожаров и смешивания несовместимых продуктов.

                                                                            лаборатории

                                                                            Лаборатории отвечают за определение значений и консистенции сырой нефти перед переработкой, а также за проведение испытаний, необходимых для контроля качества готовой продукции. Персонал лаборатории должен быть обучен распознавать опасности, связанные с обращением с токсичными химическими веществами и легковоспламеняющимися жидкостями и их смешиванием, и обеспечивать защиту себя и других.

                                                                            Безопасность и гигиена окружающей среды и труда

                                                                            Другими важными направлениями поддержки нефтеперерабатывающего завода являются безопасность, противопожарная защита и защита от пожаров, охрана окружающей среды и промышленная гигиена. Они могут быть предоставлены как отдельные функции или интегрированы в операции нефтеперерабатывающего завода. Безопасность, готовность к чрезвычайным ситуациям и реагирование на них, а также меры по предотвращению и защите от пожаров часто являются обязанностью одной и той же функции на нефтеперерабатывающем заводе.

                                                                            Служба безопасности участвует в программах управления безопасностью технологического процесса в составе групп по анализу проекта, анализу перед строительством и строительством и анализу перед пуском. Безопасность часто помогает в процессе квалификации подрядчика, проверяет деятельность подрядчика и расследует инциденты с участием сотрудников и подрядчиков. Персонал по технике безопасности может нести ответственность за надзор за требуемыми разрешениями действиями, такими как вход в замкнутое пространство и проведение огневых работ, а также за проверку наличия и готовности переносных огнетушителей, средств обеззараживания, аварийных душей, станций для промывания глаз, стационарных устройств обнаружения и сигнализации, а также аварийной сигнализации. автономные дыхательные аппараты, размещенные в стратегических точках на случай выброса токсичного газа.

                                                                            Программы безопасности. Служба безопасности НПЗ обычно несет ответственность за разработку и администрирование различных программ безопасности и предотвращения инцидентов, включая, помимо прочего, следующее:

                                                                              • проектирование, строительство и предпусковые проверки безопасности
                                                                              • расследование несчастных случаев, происшествий и промахов и отчетность
                                                                              • планы готовности к чрезвычайным ситуациям и программы реагирования
                                                                              • программа безопасности подрядчика
                                                                              • безопасные приемы и процедуры работы
                                                                              • заблокировать тег из
                                                                              • вход в закрытое и инертное пространство
                                                                              • строительные леса
                                                                              • программа электробезопасности, заземления оборудования и защиты от неисправностей
                                                                              • охрана машин
                                                                              • знаки безопасности и уведомления
                                                                              • огневые работы, безопасные работы и системы разрешений на въезд.

                                                                                                     

                                                                                                    Пожарные команды. Пожарные команды нефтеперерабатывающих заводов и аварийно-спасательные службы могут быть штатными членами бригад; назначенные сотрудники нефтеперерабатывающих заводов, такие как операторы и обслуживающий персонал, прошедшие обучение и назначенные для реагирования в дополнение к своим обычным обязанностям; или их комбинация. Помимо пожаров, бригады традиционно реагируют на другие инциденты на нефтеперерабатывающих заводах, такие как выбросы кислоты или газа, спасение с судов или резервуаров, разливы и т.д. Служба противопожарной защиты может нести ответственность за осмотр и испытание пожарных извещателей и сигналов, а также стационарных и переносных систем и оборудования противопожарной защиты, включая пожарные автомобили, пожарные насосы, пожарные водопроводы, гидранты, шланги и насадки.

                                                                                                    Тушение пожаров на нефтеперерабатывающих заводах отличается от обычного тушения пожаров, поскольку вместо тушения часто предпочтительнее позволить некоторым пожарам продолжать гореть. Кроме того, каждый тип углеводородной жидкости, газа и пара имеет уникальные химические характеристики горения, которые необходимо тщательно понимать, чтобы лучше контролировать их возгорание. Например, тушение пожара, вызванного парами углеводородов, без предварительного прекращения выделения паров приведет только к созданию продолжительного парогазового облака с вероятностью повторного воспламенения и взрыва. С пожарами в резервуарах, содержащих сырую нефть и тяжелые остатки, необходимо бороться с помощью специальных методов пожаротушения, чтобы избежать возможности взрыва или выкипания резервуара.

                                                                                                    Углеводородные пожары часто тушат, останавливая поток продукта и позволяя огню догореть, одновременно применяя охлаждающую воду для защиты соседнего оборудования, резервуаров и сосудов от теплового воздействия. Многие стационарные системы противопожарной защиты разработаны специально для этой цели. Тушение пожаров в технологических установках под давлением требует особого внимания и подготовки, особенно когда задействованы такие катализаторы, как фтористоводородная кислота. Для тушения углеводородных пожаров и ограничения выбросов паров могут использоваться специальные огнетушащие химикаты, такие как сухой порошок и пено-водные растворы.

                                                                                                    Готовность к чрезвычайным ситуациям. Нефтеперерабатывающим предприятиям необходимо разработать и внедрить планы аварийного реагирования на ряд различных потенциальных ситуаций, включая взрывы, пожары, выбросы и спасательные работы. Аварийные планы должны предусматривать использование внешней помощи, включая подрядчиков, государственную и взаимопомощь, а также наличие специальных материалов и оборудования, таких как пена для пожаротушения, локализация разливов и адсорбирующие материалы.

                                                                                                    Газовые и паровые испытания

                                                                                                    Мониторинг газа, твердых частиц и паров, отбор проб и испытания на нефтеперерабатывающих заводах проводятся, чтобы гарантировать, что работа может выполняться безопасно, а процессы могут работать без токсичных или опасных воздействий, взрывов или пожаров. Атмосферные испытания проводятся с использованием различных приборов и методов для измерения содержания кислорода, паров и газов углеводородов, а также для определения уровней опасного и токсического воздействия. Приборы должны быть должным образом откалиброваны и отрегулированы перед использованием квалифицированным персоналом для обеспечения надежных и точных измерений. В зависимости от места работы, потенциальных опасностей и вида выполняемой работы испытания, отбор проб и контроль могут проводиться до начала работы, либо через определенные промежутки времени во время работы, либо непрерывно в течение всего хода работы.

                                                                                                    При установлении заводских процедур отбора проб и испытаний легковоспламеняющихся, инертных и токсичных атмосфер следует учитывать использование средств индивидуальной защиты, включая соответствующие средства защиты органов дыхания. Следует отметить, что респираторы канистрового типа непригодны для атмосфер с дефицитом кислорода. Требования к испытаниям должны зависеть от степени опасности, которая будет иметь место в случае отказа прибора.

                                                                                                    Испытания следующих веществ могут проводиться с использованием переносного оборудования или стационарных приборов:

                                                                                                    Oxygen. Счетчики горючих газов работают, сжигая мельчайшую пробу тестируемой атмосферы. Для получения точных показаний горючего газа в атмосфере должно присутствовать минимум 10% и максимум 25% кислорода. Количество кислорода, присутствующего в атмосфере, определяется с помощью кислородомера до или одновременно с использованием счетчика горючих газов. Тестирование на кислород необходимо при работе в замкнутых или замкнутых пространствах, так как вход без средств защиты органов дыхания (при условии отсутствия токсического воздействия) требует нормальной концентрации кислорода в воздухе для дыхания примерно 21%. Кислородомеры также используются для измерения количества кислорода, присутствующего в инертных пространствах, чтобы убедиться, что его недостаточно для поддержки горения во время огневых работ или других операций.

                                                                                                    Углеводородные пары и газы. «Горячие работы» — это работы, которые создают источник воспламенения, такие как сварка, резка, шлифовка, пескоструйная очистка, работа двигателя внутреннего сгорания и т. д., в зоне, где существует возможность воздействия легковоспламеняющихся паров и газов. Для безопасного проведения огневых работ используются приборы, известные как счетчики горючих газов, для проверки атмосферы на наличие паров углеводородов. Углеводородные пары или газы будут гореть только при смешивании с воздухом (кислородом) в определенных пропорциях и воспламенении. Если в воздухе недостаточно паров, говорят, что смесь «слишком бедная, чтобы гореть», а если паров слишком много (слишком мало кислорода), смесь «слишком богатая, чтобы гореть». Предельные пропорции называются «верхний и нижний пределы воспламенения» и выражаются в процентах от объема паров в воздухе. Каждая молекула или смесь углеводородов имеет разные пределы воспламеняемости, обычно от 1 до 10% паров в воздухе. Например, пары бензина имеют нижний предел воспламенения 1.4% и верхний предел воспламенения 7.6%.

                                                                                                    Токсичные атмосферы. Специальные приборы используются для измерения уровней токсичных и опасных газов, паров и твердых частиц, которые могут присутствовать в атмосфере, в которой работают люди. Эти измерения используются для определения уровня и типа необходимой защиты, которая может варьироваться от полной вентиляции и замены атмосферы до использования респираторов и средств индивидуальной защиты людьми, работающими в этом районе. Примеры опасных и токсичных воздействий, которые могут быть обнаружены на нефтеперерабатывающих заводах, включают асбест, бензол, сероводород, хлор, двуокись углерода, серную и плавиковую кислоты, амины, фенол и другие.

                                                                                                    Программы здоровья и безопасности

                                                                                                    Основой промышленной гигиены на НПЗ является программа административного и технического контроля, охватывающая объекты, подвергающиеся воздействию токсичных и опасных химических веществ, лабораторную безопасность и гигиену, эргономику и медицинское наблюдение.

                                                                                                    Регулирующие органы и компании устанавливают ограничения на воздействие различных токсичных и опасных химических веществ. Служба гигиены труда проводит мониторинг и отбор проб для измерения воздействия на сотрудников опасных и токсичных химических веществ и веществ. Специалисты по промышленной гигиене могут разрабатывать или рекомендовать средства технического контроля, профилактические методы работы, замену продуктов, одежду и оборудование для индивидуальной защиты или альтернативные меры защиты или снижения воздействия.

                                                                                                    Медицинские программы. Нефтеперерабатывающие заводы, как правило, требуют предварительных и периодических медицинских осмотров, чтобы определить способность работника первоначально и впоследствии выполнять работу, а также гарантировать, что продолжающиеся рабочие требования и воздействия не будут угрожать здоровью или безопасности работника.

                                                                                                    Личная защита. Программы индивидуальной защиты должны охватывать типичные для нефтеперерабатывающих заводов воздействия, такие как шум, асбест, изоляция, опасные отходы, сероводород, бензол и технологические химикаты, включая щелочи, фтористый водород, серную кислоту и т.д. Промышленная гигиена может определять соответствующие средства индивидуальной защиты, которые будут использоваться для различных воздействий, включая респираторы с отрицательным давлением и подачей воздуха, а также средства защиты органов слуха, глаз и кожи.

                                                                                                    Безопасность продукта. Осведомленность о безопасности продукции включает в себя знание опасности химических веществ и материалов, которые потенциально могут подвергаться воздействию на рабочем месте, а также о том, какие действия следует предпринять в случае воздействия при проглатывании, вдыхании или контакте с кожей. Токсикологические исследования сырой нефти, нефтеперерабатывающих заводов, технологических химикатов, готовых продуктов и предлагаемых новых продуктов проводятся для определения потенциального воздействия воздействия как на сотрудников, так и на потребителей. Эти данные используются для разработки информации о здоровье, касающейся допустимых пределов воздействия или допустимых количеств опасных материалов в продуктах. Эта информация обычно распространяется в паспортах безопасности материалов (MSDS) или аналогичных документах, а сотрудники проходят обучение или обучение опасностям материалов на рабочем месте.

                                                                                                    Защита окружающей среды

                                                                                                    Защита окружающей среды является важным фактором при работе нефтеперерабатывающих заводов из-за соблюдения нормативных требований и необходимости сохранения по мере роста цен на нефть и затрат. Нефтеперерабатывающие заводы производят широкий спектр выбросов в атмосферу и воду, которые могут быть опасны для окружающей среды. Некоторые из них являются загрязнителями исходной сырой нефти, тогда как другие являются результатом процессов и операций нефтепереработки. Выбросы в атмосферу включают сероводород, двуокись серы, оксиды азота и окись углерода (см. таблицу 2). Сточные воды обычно содержат углеводороды, растворенные вещества, взвешенные вещества, фенолы, аммиак, сульфиды, кислоты, щелочи и другие загрязнители. Существует также риск случайных разливов и утечек широкого спектра легковоспламеняющихся и/или токсичных химических веществ.

                                                                                                    Средства контроля, установленные для сдерживания выбросов жидкости и пара и снижения эксплуатационных расходов, включают следующее:

                                                                                                      • Энергосбережение. Средства контроля включают контроль утечки пара и программы восстановления конденсата для экономии энергии и повышения эффективности.
                                                                                                      • Загрязнение воды. Меры контроля включают очистку сточных вод в сепараторах API и последующих очистных сооружениях, сбор ливневых вод, удержание и очистку, а также программы локализации и контроля предотвращения разливов.
                                                                                                      • Загрязнение воздуха. Поскольку нефтеперерабатывающие заводы работают непрерывно, обнаружение утечек, особенно в клапанах и трубных соединениях, имеет важное значение. Меры контроля включают сокращение выбросов и выбросов паров углеводородов в атмосферу, программы герметичности клапанов и фитингов нефтеперерабатывающих заводов, герметизации резервуаров с плавающей крышей и программы удержания паров, а также улавливание паров для погрузочно-разгрузочных сооружений и для вентиляции резервуаров и сосудов.
                                                                                                      • Загрязнение почвы. Предотвращение разливов нефти из-за загрязнения почвы и грунтовых вод достигается за счет использования дамб и обеспечения дренажа в определенных защищенных зонах локализации. Загрязнение от разливов внутри участков дамб можно предотвратить с помощью вторичных мер локализации, таких как непроницаемая пластиковая или глиняная облицовка дамб.
                                                                                                      • Ответ на разлив. Нефтеперерабатывающие заводы должны разработать и внедрить программы реагирования на разливы сырой нефти, химикатов и готовой продукции как на суше, так и на воде. Эти программы могут полагаться на обученных сотрудников или внешние агентства и подрядчиков для реагирования на чрезвычайную ситуацию. Тип, необходимое количество и наличие материалов и оборудования для очистки и восстановления разливов, будь то на месте или по требованию, должны быть включены в план обеспечения готовности.

                                                                                                       

                                                                                                              Назад

                                                                                                              ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

                                                                                                              Содержание:

                                                                                                              Ссылки на нефть и природный газ

                                                                                                              Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA), 1996 г. Инструкция OSHA TED 1.15 CH-1. Вашингтон, округ Колумбия: OSHA, Министерство труда США.