Проектирование технологических установок

Особенности предприятий нефтепереработки и нефтехимии – базируются на основе непрерывных технологий, когда каждый аппарат технологической установки используется для осуществления одного из типовых процессов химической технологии (вспомнить классификацию ПАХТ), что определяет необходимость большого количества аппаратов. Но, в то же время, аппараты отличаются достаточно простым устройством (т.к. протекает один процесс), а процесс в целом характеризуется стабильностью параметров его проведения, что обеспечивает возможность полной его автоматизации. На отдельных этапах производства могут также реализовываться и периодически протекающие процессы (например, адсорбция-десорбция).

При проектировании технологических установок целесообразно использовать принципы системного подхода, когда рассматриваемых технологический объект представляется как система, состоящая из более простых составляющих – подсистем (узлов, блоков и т.п.), каждая из которых состоит из набора взаимосвязанных элементов (аппаратов). При проектировании установки, таким образом, нужно определить ключевые ее подсистемы (в соответствие с целями), подобрать элементы (аппараты) и установить их взаимосвязи.

К числу ключевых подсистем для предприятий отрасли относятся:

-реакторные (для осуществления химических процессов);

-подсистемы разделения (на базе массообменных процессов или гидромеханических – для разделения неоднородных систем).

К числу наиболее распространенного оборудования производств отрасли относятся (см. рис.):

- реакторы (и регенераторы) для осуществления химических процессов; в эту группу можно включить и реакционно-нагревательные трубчатые печи (например, для процессов пиролиза или термического крекинга);

- массообменные аппараты (ректификационные колонны, абсорберы, адсорберы, десорберы, экстракторы);

- различное оборудование для разделения неоднородных систем (на стадии подготовки нефти и газа или при разделении продуктов реакций и др.);

- оборудование для реализации тепловых процессов (теплообменники, трубчатые печи);

- машины для перемещения жидкостей и газов (насосы, компрессорные машины);

- оборудование для промежуточного хранения (емкости) и др.

Рис. 1.1. Общая классификация аппаратов подготовки и переработки нефти и газа (НиГ)

 

Рис. 1.2. Классификация аппаратов для разделения неоднородных систем

 

Рис. 1.3. Классификация колонных массообменных аппаратов

 

 

 

 

Рис. 1.4. Классификация реакционных аппаратов

 

Рис. 1.5. Классификация теплообменных аппаратов и печей

 

 

 

Рис. 1.6. Классификация насосов и компрессоров

 

В пределах технологических установок потоки вещества переходят от одной единицы оборудования к другой по системе технологических трубопроводов. При этом аппараты могут быть соединены последовательно, параллельно или по системе обратной связи.