Константин Ефанов - Нефтяные котлы-утилизаторы

Нефтяные котлы-утилизаторы
Название: Нефтяные котлы-утилизаторы
Автор:
Жанры: Теплоэнергетика | Машиностроение | Процессы и аппараты химической технологии
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2022
О чем книга "Нефтяные котлы-утилизаторы"

Сжигание отработанных газов является важным узлом технологической схемы нефтепереработки.В работе кратко приведены сведения по расчету горения, расчету котлов-утилизаторов, газам нефтепереработки, расчету выбросов, приведены схемы котлов-утилизаторов.Проектировщикам нефтяного статического оборудования для повышения квалификации возможно ознакомиться с котельными агрегатами по настоящей работе.

Бесплатно читать онлайн Нефтяные котлы-утилизаторы


Введение

Узлы утилизации отработанных (отходящих) газов являются важной частью технологических схем нефтеперерабатывающих заводов. О применении котлов-утилизаторов и инсинераторов в современной литературе по нефтепереработке имеется мало данных. Вместе с тем, это оборудование является используемым.

На месторождениях нефтедобычи и нефтеперерабатывающих заводах применяются факельные установки по сжиганию газа. В настоящей работе показано применение котлов-утилизаторов для сжигания газа возможно взамен факельных установок с целью полезного использования теплоты отработанных газов.

Приведена теория расчета процессов сгорания топлива по методике теплотехники, теория теплового расчета котла-утилизатора. Теория представлена на основании результатов, полученных в ВолгГТУ (Волгоград). По остальным вопросам нефтепереработки автор отдает предпочтение работам из РГУ нефти и газа им. Губкина и МЭИ (Москва).

В компаниях, занимающихся проектированием для нефтепереработки, существует ответвление по печам и теплообменным устройствам. Содержание текста относится к этому направлению, для поверхностного ознакомления с теплотехническими расчетами котлов-утилизаторов, и адресуется конструкторам и технологам по нефтепереработке и химии.

Интерес представляет совместное упоминание методики расчета процессов горения из инженерной химии, в которой должны быть указаны все химические соединения и методики из теплотехники, в которой указывается состав углеводорода нефти в виде ряда элементов с их массовыми долями.

Приведенные данные по топливам полезны для изучения химмотологии моторных топлив.

Посвящается Богу-Троице, Творцу Вселенной,

св. Сергию Радонежскому,

благодарность моей маме, инженеру-машиностроителю.

1. Углеводородные газы для котлов-утилизаторов

В процессах нефтедобычи совместно с нефтью из недр извлекается попутный газ, который оделяют от нефти. "Природный" газ добывается в газодобыче.

В процессах нефтепереработки первичной и вторичной вырабатываются технологические газы в количествах по данным Капустина В.М. [1] 5…20%масс. Состав технологического газа как правило включает алканы С1…С4, алкены С2…С4, сероводород, водород и соединения азота.

Автор настоящей работы в свое время работал во ВНИПИнефть, когда В.М. Капустин занимал должность генерального директора института.

Наличие сероводорода учитывается при выборе материального исполнения стенки оборудования (должно быть стойким к сероводородному растрескиванию). Из сероводорода вырабатывают серную кислоту и элементную серу S2, S6, S8 [2].

Газы могут перерабатываться в товарные продукты. Тематика переработки газов не рассматривается.

Газы могут утилизироваться сжиганием с рекуперацией тепла или без нее (то есть с использованием теплоты отходящих газов на нагрев продукта).

Капустин отмечает [2,с.379], что для уменьшения выбросов соединений серы, её удаляют из газового потока, то есть газы подвергают очистке перед сжиганием. Например, в процессе окисления гудрона, серу необходимо удалять из отработанных газов перед подачей на сжигание.

Стадия очистки газов в технологической схеме установки является очень важной и должна быть глубоко проработана. Лучшим способом утилизации каких-либо отходов нефтепереработки является перевод их в товарные продукты.

Также Капустин [2] отмечает о том, что сокращение содержания соединений азота в отработанных газах обеспечивается за счет абсорбции или каталитического восстановления.

Данные для сжигания газов в факельных системах могут быть использованы для разработки процессов сжигания газов в котлах-утилизаторах. Тема факельных установок широко описана в соответствующей литературе по нефтепереработке.

Капустин указывает [2,с.381] о применении факельных установок для утилизации горючих газов. И мероприятием по снижению выбросов на факельной установке может быть прекращение сжигания газов на факелах.

"На факел" подают по данным [3,с.236] газы аварийного сброса, газы от опорожнения оборудования, газы от пуска установок, отработанные газы и сдувки, образующиеся в процессах нефтепереработки.

Капустин указывает [3] о применении на заводах нефтепереработки общей, отдельной и специальной факельной системы. Специальные системы используются, если сжигаемые в них вещества не могут сжигаться на общих системах. Применение специальный факелов целесообразно для газов, содержащих сероводород в количестве от 8% масс.

Кроме факельных установок в настоящее время применяются установки котлов-утилизаторов в блочной компоновке. Главным оборудованием установки является печь, в которой происходит процесс сжигания. Можно встретить название "инсинератор

В настоящей работе рассматривается тема сжигания газов в котлах-утилизаторах.

2. Теория расчета теплоты сгорания

Нефть является смесью углеводородов, поэтому в литературе приводят ряд элементов, из которых состоит нефть и указывается доля каждого элемента.

По таким исходным данным методами инженерной химии тепловой расчета выполнить представляется не решаемым, поэтому может быть использован подход, применяемый в теплотехнике.

На современном уровне расчеты выполняются в программных пакетах методом конечных элементов. Результатом расчетов являются цветные диаграммы по сечению котла с наличием шкалы, по которым проектировщик может сделать заключение о разработке котла.

2.1. Расчет методами инженерной химии

Выполнение тепловых расчетов методами инженерной химии представлено в работе [4].

Тепловой эффект (экзотермический или эндотермический) рассчитывается по разности энтальпий продуктов и сырья. Направление реакции определяется расчетом энергии Гиббса.


С этой книгой читают
В книге кратко представлены оригинальные результаты исследований по аппаратам с перешивающими устройствами: по-новому рассмотрены конструкции мешалок, впервые предложено решение по перемешиванию без закручивания потока, рассмотрены проблемы резонанса валов и проектирования.
В краткой работе разработана теория коробчатых оболочек сосудов под давлением, позволяющая рассматривать коробчатые оболочки в рамках моментной теории тонких оболочек
Разработана методика ручного расчета плоских статически неопределимых рам решеток на нагрузку, действующую перпендикулярно плоскости рамы. Описан расчет конструктивных элементов решеток катализатора, используемых в нефтяных и газовых аппаратах, приведены указания по расчету несущих рам металлоконструкций блоков аппаратов.Для несущей балки решетки катализатора подробно рассмотрен вопрос оценки напряженного состояния.Для конструкторов металлоконстр
В монографии представлен новый физически обоснованный метод расчета коробчатых n-угольных оболочек корпусов сосудов и металлоконструкций, в основе которого находятся математическая топология и теория тонких оболочек. ТЕОРИЯ КОРОБЧАТЫХ ОБОЛОЧЕК С РАСЧЕТНЫМИ ФОРМУЛАМИ – СМ. РАБОТУ "ТЕОРИЯ КОРОБЧАТЫХ ОБОЛОЧЕК". Настоящая монография является обзорной.
В учебном пособии популярно излагается история развития и эволюции конструкций турбин, энергетических котлов, электрогенераторов, а также история тепловых станций в целом от первых образцов до современных электростанций различных типов. Рассматриваются также вопросы экологической безопасности работы тепловых станций, принципы управления тепловой энергетикой и перспективы ее развития. Приведены портреты и краткие биографические данные ученых-основ
Настоящая книга является второй частью очерков, продолжающей публикацию серии статей по истории теплоэнергетики. В 1895 году в Санкт-Петербурге на 12-й линии Васильевского острова вышла на полную мощность центральная электростанция инженера Смирнова Н. В. мощностью 800 кВт, переменным напряжением 2000 В. В 2020 г. исполняется 125 лет этому знаменательному событию. Несмотря на конкуренцию в лице фирм К. Ф. Сименса и ряда известных электротехников
Краткое ознакомительное пособие по разработке подраздела "газоснабжение".Выполнено сравнение специальностей ВУЗов "теплогазоснабжение и вентиляция" "эксплуатация газопроводов", "газораспределительные сети" в отношении компетенций проектировщика газоснабжения.Приведена последовательность работ, выполняемых в процессе разработки подраздела газоснабжение.Теория по сетям газоснабжения не приведена так как у краткой работы другое назначение.
Настоящий очерк продолжает публикацию серии статей по истории теплоэнергетики. В период с 1879 по 1883 год в Санкт-Петербурге начиналась работа по созданию электрического освещения Невского проспекта. Вначале этим занималось товарищество "П. Н. Яблочков-изобретатель и К°", затем вновь созданное товарищество "Электротехник" под руководством Чиколева В. Н. На основе архивных материалов и публикаций тех лет подробно излагаются достижения и неудачи у
Ашаршылык – казахское слово, обозначающее голод. Но оно также стало названием одной из крупнейших хозяйственных катастроф, когда-либо постигших Казахстан за всю его историю. Голод 1932-1933 годов нанес Казакской АССР (тогда еще автономной, в составе РСФСР) колоссальный ущерб, прошедшийся не только по хозяйству, но и культуре и быту казахов.В книге подробно разбирается административная и хозяйственная подоплека этой хозяйственной катастрофы, и пок
Два женских авантюрных, любовных романа, написанных в 2014-2015 годах. Роман "Антистерва". Продавщица Клара Капралова живёт в Воронеже. Будущее не предвещает ей никаких сюрпризов и судьбоносных поворотов, но автор постепенно и поступательно закручивает сюжет её жизни в захватывающий авантюрный роман с элементами триллера в духе Сидни Шелдона. Роман "Выбери меня". Три непутёвые свободные подруги проживают в провинциальном Воскресенске. Они находят
"Загадочный Чонрэй" - фантастический роман Юлии Архаровой, первая книга цикла "Школа на краю света", жанр детективное фэнтези, приключенческое фэнтези. Еще недавно Стася числилась в длинной очереди претендентов на престол и была лучшей ученицей магической академии, а теперь всего лишь обычная студентка в чужой стране – сирота без денег и друзей. Сбежав на другой конец света, она думала начать все с чистого листа, да только ошиблась с выбором учеб
"(Не) идеальная для монстра" - фантастический роман, жанр космическая фантастика, любовная фантастика. Никогда не связывайтесь с представителями высшей расы! И даже из любопытства не лезьте в их дела. Ну а если сунули нос, куда не следует, не удивляйтесь, что любимый родитель отправит вас в экспедицию на далекую планету. Ну и пусть! Путешествие в компании лучшей подруги и сурового капитана обещает быть интересным. Вот только планета не так безоби