Водоснабжение (наилучшие доступные технологии на нефтеперерабатывающих заводах)

 

  Главная       Учебники - Нефть      Переработка нефти (справочник) - 2017 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     58      59      60      61     ..

 

 

5 Наилучшие доступные технологии на нефтеперерабатывающих заводах - часть 3



5.22 Водоснабжение (наилучшие доступные технологии на нефтеперерабатывающих заводах)

Выбор технологической схемы очистки воды на основе НДТ. Очистные сооружения являются одним из составных элементов системы водоснабжения и тесно связаны с ее остальными элементами. Вопрос о месте расположения очистной станции решается при выборе схемы водоснабжения объекта. Часто очистные сооружения располагают вблизи источника водоснабжения и, следовательно, в незначительном удалении от насосной станции первого подъема. Наибольшее распространение в практике водоочистки (особенно в городских водопроводах) имеют схемы очистных сооружений с самотечным движением воды (рис. 5.1). Вода, поданная насосами станции первого подъема, самотеком проходит последовательно все очистные сооружения и поступает в сборный резервуар (резервуар чистой воды), из которого забирается насосами станции второго подъема. Таким образом, резервуар чистой воды непосредственно связан с комплексом очистных сооружений и должен быть расположен вблизи от них, так же как и насосная станция второго подъема.

 

Рисунок 5.1 - Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением отстойников и фильтров 1 - насосы I подъема; 2 - реагентный цех; 3 - смеситель; 4 - камера хлопьеобразования; 5 - отстойники; 6 - фильтры; 7 - резервуары чистой воды; 8-
насосы II подъема

 

 

 

Решению вопроса о компоновке очистных сооружений должны предшествовать выбор схемы технологического процесса очистки воды с использованием НДТ, а также установление типа, числа и размеров отдельных сооружений (отстойников, фильтров и др.). Этот выбор производится на основе результатов технологических анализов воды источника и в зависимости от требований потребителей к качеству воды. Выбор схемы очистки воды, типа сооружений и их компоновки должен быть сделан на основании технико-экономических сравнений возможных вариантов.
 

 


5.23 Канализация и очистные сооружения

5.23.1 Технологии очистки сточных вод


Рекомендуемые НДТ представлены в таблице 5.14.
Таблица 5.14 - Рекомендуемые НДТ

 

Способ/

технология

Описание

Применение

Оптимизация процесса очистки

Использование технологий и оборудования в соответствии со степенью загрязнения сточных вод

Общеприменимо

Комплексные закрытые очистные сооружения с замкнутым циклом водопользования

Использование комплексных закрытых очистных сооружений с замкнутым циклом водопользования, включающих блоки флотации, биологической очистки, мембранные и угольные фильтры, установку обратного осмоса, мембранные биореактора (МБР)

Общеприменимо для новых и

реконструируемых

установок

Контроль поступающих на очистные сооружения сточных вод

Использование для пробоотоора автоматических пробоотборников, проведение анализов проб сточных вод

Общеприменимо

Предотвращение разливов и утечек

Проведение специальных мероприятий и/или подключение временного оборудования при особых обстоятельствах, таких как утечки, разгерметизация и т.д.

Общеприменимо

 

 

 

5.23.2 Канализационные насосы НДТ являются:

- Совершенствование процедуры технического обслуживания канализационной системы и, следовательно, повышения качества сырьевых стоков, поступающих на водоочистные сооружения;

- Выделение отдельных потоков воды без содержания нефтепродуктов, потоков, периодически загрязняемых нефтепродуктами и потоков, постоянно загрязняемых нефтепродуктами. Последний из потоков подразделяют на потоки низкого и высокого ВПК (биохимического потребления кислорода), которые могут направлять на биохимическую очистку, доочистку сточных вод или повторное использование;

- В процессе строительства преимущественно устанавливается несколько небольших КНС вместо одной крупногабаритной.

 

 

 

 

5.24 Система очистки выбросов и факельные установки
5.24.1 Мониторинг выбросов в воздух и ключевых технологических параметров

НДТ заключаются в мониторинге выбросов в воздух и ключевых технологических параметров на установках, перечисленных в таблице 5.15.

Таблица 5.15 - Мониторинг выбросов

 

Описание

Технологическая

установка

Минимальная

частота

Мониторинг выбросов в воздух

 

Мониторинг SOx, NOx и пыли, связанный с контролем косвенных параметров

Установки каталитического крекинга и установки сжигания

Непрерывно (1)

Установки производства серы

Непрерывно (2) для SOx

Мониторинг выбросов NH3, в особенности когда используются технологии избирательного каталитического восстановления (SCR) или селективного (избирательного) некаталитического восстановления (SNCR)

Все установки с И КВ и ИНКВ

Непрерывно

Мониторинг выбросов СО при неполном сгорании, особенно на установках ФКК или там, где применяются первичные технологии для снижения выбросов NOx

Установки каталитического крекинга и сжигательные установки

Непрерывно

Мониторинг выбросов металлов (Ni, Sb, V)

Установки каталити­ческого крекинга и сжигательные установки

Ежемесячно

Мониторинг диоксинов и фурана

Установка

каталитического

риформинга

Ежегодно

Мониторинг ключевых технологических параметров

 

Мониторинг параметров для предотвращения/сокращения загрязнения, например, содержание О2 в дымовом газе, содержание N и S в топливе или сырье

Установки каталити­ческого крекинга и сжигательные установки

Непрерывно на содержание О2. Периодически, основываясь на замене топлива/ сырья

Мониторинг ключевых параметров для обеспечения устойчивости процесса, например, температуры, потока воздуха

Установки каталити­ческого крекинга, сжигательные установки, установки производства серы

Непрерывно

или

периодически,

основываясь

на

устойчивости

процесса.

Мониторинг, основанный на измерении выбросов SOx, может быть заменен расчетами, связанными с замерами содержания серы в топливе или сырье, когда может быть доказано, что данная альтернатива ведет к снижению уровня погрешности.

Непрерывный мониторинг выбросов SOx с установки производства серы может быть заменен материальным балансом при условии, что необходимые измерения эффективности установки производства серы основаны на регулярных испытаниях технических характеристик установки.

 

 

 

 

5.24.2 Эксплуатация систем очистки отходящих газов
Наилучшими доступными технологиями являются технологии извлечения из отходящих газов и утилизации серосодержащих соединений путем производства элементарной серы и серной кислоты. Суммарная мощность процессов, утилизирующих серу, должна обеспечивать переработку в товарную продукцию всей серы, поступающей с сырьем.

НДТ не является сжигание, например, в факеле неочищенных от серы отходящих газов, без полезного использования, выделяющегося при горении тепла. Для предотвращения и сокращения выбросов аммиака (1ЧНз) в воздух при применении технологий селективного каталитического и некаталитического восстановления (СКВ, СНКВ) НДТ является поддержание подходящих рабочих условий для систем очистки отработанного газа СКВ и СНКВ с целью сокращения выбросов непрореагировавшего NH3.

Для предотвращения и снижения выбросов в воздух с установки отпарки кислой воды НДТ является направление кислых отходящих газов с данной установки на установку производства серы или на любой эквивалентный процесс очистки газа. НДТ не является прямое сжигание газа с установки отпарки кислой воды и неконденсирующихся неочищенных газов.



5.24.3 Заключения НДТ для факелов


Для предотвращения выбросов в атмосферу от факелов НДТ является применение факельного сжигания только в экстренных ситуациях или при особых эксплуатационных условиях (например, пуск, останов).



5.24.4 Перечень доступных технологий для снижения выбросов в атмосферу маркерных веществ


Наилучшими доступными технологиями, обеспечивающими минимизацию выбросов маркерных загрязняющих веществ в атмосферу, считать технологии, описанные в таблицах 5.16-5.22.

Таблица 5.16 - Технологии снижения эмиссии в атмосферу пыли

Технология

Описание

Электростатический осадитель

Электростатические осадители работают таким образом, что частицы заряжаются и разделяются под влиянием электрического поля. Электростатические осадители способны функционировать при широком диапазоне условий. Эффективность в снижении уровня запыленности может зависеть от продолжительности работы (размеров), характеристик катализатора и устройств по удалению частиц, находящихся выше по потоку

Мешочный фильтр

Мешочные фильтры производятся из проницаемой тканевой основы или войлока, через который проходят газы для удаления частиц. Использование мешочного фильтра требует выбора материала, соответствующего характеристикам отходящих газов и максимальной рабочей температуре

 

 

Технология

Описание

М ногоступенчатые

циклонные

сепараторы

Термин сепаратор третьей ступени относится к уcтройcтвv лoвушки циклонным способом или системе, vcтaнoвлeннoй за двумя ступенями циклонов. Наиболее принятая кoнcтрукция сепаратора состоит из одного сосуда, содержащего много циклонов или это может быть улучшенная технология - вихревой-трубчатый сепаратор. Работа в основном зависит от концентрации частиц и распределения по размерам катализаторной пыли, находящейся ниже по потоку циклонов внутри регенератора

Центробежные

промыватели

В центробежных промывателях совмещен принцип циклона и интенсивного контакта с водой, например скруббер Вентури

Фильтр третьей ступени с обратной промывкой

Керамические или металлокерамические фильтры обратной промывки - устройства, на которых задержанные в качестве фильтрационного осадка на поверхности твердые элементы удаляются обратным потоком. Отделенные твердые частицы затем выдуваются из системы фильтрации

 

 

 

Таблица 5.17 - Технологи снижения эмиссии в атмосферу оксидов азота (NOx)

Технология

Описание

Модификации сжигания

Снижение

соотношения

воздух/топливо

Технология основывается в основном на следующем: Снижение до минимума утечек воздуха в печь Тщательный контроль воздуха, используемого для горения Модифицированная конструкция камеры горения печи

Ступенчатое

сжигание

Ступенчатая подача воздуха -горение с недостатком воздуха и ввод оставшегося воздуха или кислорода в печь для завершения горения

Ступенчатая подача топлива - первичное пламя с низким импульсом развивается в устье горелки, вторичное пламя покрывает корень первичного пламени, снижая его внутреннюю температуру

Рециркуляция дымового газа

Подразумевается повторный выпуск отходящего газа из печи на пламя для снижения содержания кислорода и тем самым температуры пламени. Использование специальных горелок основано на внутренней рециркуляции отработавших газов, которые охлаждают корень пламени и сокращают содержание кислорода в самой горячей части пламени

Горелки с низким выходом оксидов азота

Технология (включая горелки с ультранизким выходом оксидов азота) основана на принципах снижения максимальных температур пламени, откладывая, но завершая горение и увеличивая теплообмен (возросшая излучательная способность пламени). Это может быть связано с модифицированной конструкцией камеры сгорания печи.

Оптимизация горения

Основываясь на постоянном мониторинге параметров горения (например, О2, содержание СО, соотношение топлива и воздуха, несгоревшие компоненты), данная технология использует контроль для достижения наилучших условий горения

Ввод разбавителей

Добавленные в оборудование системы сжигания инертные разбавители, такие, как дымовой газ, пар, вода и азот, сокращают температуру пламени и соответственно концентрацию NOx в дымовых газах

 

 

Продолжение таблицы 5 18

Технология

Описание

Удаление кислого газа, например аминной очисткой

Отделение кислого газа (в основном сероводород H2S) от топливных газов растворением в химическом растворе (абсорбция). Наиболее используемые растворители - это амины. Обычно это первый этап очистки, требуемый перед тем, как будет получена элементарная сера на установке производства серы.

Установки производства серы

В основном это производство серы методом Клауса - удаление серы из насыщенных сероводородом потоков газа с установок аминной очистки и установок отпарки кислой воды. За установкой производства серы идет установка очистки хвостовых газов для удаления остаточного H2S

Установка очистки хвостовых газов

Дополняющая технология для лучшего удаления соединений серы. Установки могут быть разделены на 4 категории согласно применяемым принципам:

Прямое окисление до серы

Продолжение реакции Клауса (при условиях ниже

температуры точки росы серы)

Окисление до SO2 и получение серы из SO2 Восстановление серы до H2S и получение серы из сероводорода (например, аминный процесс)

Обессеривание дымового газа

Технология или совокупность технологии очистки, с помощью которых сера удаляется из дымовых газов с помощью различных процессов, в основном включающих щелочной сорбент для захвата SO2 и его превращения в комовую серу

Мокрая очистка

В процессе мокрой очистки газообразные соединения растворяются в соответствующей жидкости (вода или щелочной раствор). Может быть достигнуто одновременное удаление твердых и газообразных соединений. Ниже по потоку установки мокрой очистки дымовые газы насыщаются водой, поэтому перед выпуском дымовых газов требуется отделение капель. Образовавшаяся жидкость очищается процессом обработки сточных вод, и нерастворимые вещества собираются за счет осаждения или фильтрации. В зависимости от типа промывочного раствора это может быть:

-                      Нерегенеративная технология (например, на основе натрия или магния);

-                      Регенеративная технология (например, амин или содовый раствор).

В зависимости от способа контакта, для различных технологий могут потребоваться:

-                      трубка Вентури, использующая энергию входящего газа, распыляя жидкость газом;

-                      насадочный скруббер, тарельчатая колонна, оросительная камера.

Так как скрубберы в основном служат для удаления SOx, требуется специальная конструкция для эффективного удаления пыли.

 

 

 

Таблица 5.21 - Ограничение выбросов ЛОС и контроль

Технология

Описание

Балансировка

паров

Технология, при которой для предотвращения выбросов в атмосферу с операций загрузки вытесненная смесь возвращается в бак подачи и замещает выкаченный объем. Может использоваться, где имеет место операция загрузки с резервуаров, судов или барж. Пар может храниться до улавливания или разрушения.

Улавливание

паров

Борьба с выбросами летучих органических соединений во время операций загрузки и выгрузки большинства летучих продуктов, особенно нефти и более легких продуктов, осуществляется с помощью различных технологий:

Абсорбция: молекулы пара растворяются в соответствующей абсорбирующей жидкости (например, гликоли или нефтяные фракции, такие, как керосин или риформат). Загруженный промывочный раствор десорбируется повторным нагреванием на следующем этапе. Выделенные газы должны либо быть конденсированы и переработаны, либо сожжены.

Адсорбция: молекулы пара задерживаются активными местами на поверхности адсорбирующих твердых веществ, например, активированный уголь или цеолит. Адсорбент периодически регенерируется. Полученный десорбат затем абсорбируется в циркулирующем потоке, содержащем бензин, промывочной колонны ниже по потоку. Остаточный газ направляется на дальнейшую очистку.

Мембранная сепарация: молекулы пара проходят через селективные мембраны для разделения паро-воздушной смеси на обогащенную углеводородом фазу (пермеат), которая затем конденсируется или абсорбируется, и обедненную углеводородом фазу (ретентат).

Двухступенчатая низкотемпературная конденсация/конденсация: при охлаждении паро-газовои смеси молекулы пара конденсируются и отделяются как жидкость. Так как влажность приводит к обледенению теплообменника, требуется двухступенчатый процесс конденсации для попеременной работы.

Гибридные системы: комбинация доступных технологий по улавливанию паров.

Примечание: достигаемая концентрация выражена для неметановых ЛОС, так как процессы абсорбции и адсорбции не могут значительно снизить выбросы метана.

Окисление

ЛОС

 

Программа обнаружения и устранения утечек LDAR

Высоко

герметичное

оборудование

Разложение ЛОС происходит за счет применения термического окисления (сжигание) или каталитического, когда улавливание нецелесообразно. Для предотвращения взрыва необходимо соблюдать меры безопасности (например, пламегасители). Термическое окисление происходит в камере, окислителях с огнеупорной футеровкой, оборудованных газовой горелкой и трубой. Если присутствует бензин, то эффективность теплообменника будет ограничена, и температура подогрева должна поддерживаться ниже 180°С для предотвращения возгорания. Диапазон рабочей температуры - от 760 до 870°С, время пребывания обычно 1 секунда или меньше.

Для каталитического окисления требуется катализатор, увеличивающий скорость окисления адсорбцией кислорода и J10C на своей поверхности. Катализатор позволяет реакции окисления протекать при более низкой температуре, чем требуется для термического окисления: обычно в диапазоне от 320° до 540°С. На первом этапе подогрева (электрически или с газом) достигается температура, необходимая для начала каталитического окисления ЛОС. Этап окисления происходит, когда воздух проходит через слой твердого катализатора.

 

 

Таблица 5.22- Другие методы ограничения и контроля выбросов

Технология

Описание

Технологии по предотвращению или снижению выбросов с факельного горения

Правильная конструкция установки подразумевает достаточную мощность системы регенерации, использование высоко герметичных предохранительных клапанов и других мер для использования факельного сжигания только в качестве системы безопасности в особых случаях (запуск, останов, аварийная ситуация).

Управление установкой включает организационные меры и меры контроля для снижения вероятности использования факельного сжигания, например, контролируя систему производства газообразного топлива с применением передовых методов. Проектирование факела - включает высоту, давление, подачу пара, воздуха или газа, тип факельного оголовка и т.д. Целью является достижение бездымной и надежной работы и обеспечение эффективного сжигания избыточного газа при особых операциях.

Мониторинг и отчетность: непрерывный мониторинг свойств и количества газа, направляемого на факел и связанных параметров сжигания (например, течение газовой смеси и теплосодержание, коэффициент вспомогательных средств, скорости, загрязняющих выбросов). Фактор сжигания, заносимый в отчеты - это требование Системы экологического менеджмента (EMS) для предотвращения будущих сжиганий.

Выбор катализатора для исключения образования диоксинов

Во время регенерации катализатору установки риформинга требуется органический хлорид для его эффективной работы (для восстановления нужного хлоридного баланса в катализаторе и обеспечения правильного диспергирования металлов). Выбор хлористого вещества повлияет на возможность выбросов диоксинов и фуранов.

 

 

 

 

 

 


5.25 Утилизация отходов (наилучшие доступные технологии на нефтеперерабатывающих заводах)


Наилучшими доступными технологиями предотвращения, а там, где невозможно, сокращения образования отходов, является внедрение плана управления отходами, который в первую очередь обеспечивает рециркуляцию отходов, утилизацию или уничтожение.

Методы сокращения объемов накопления шламов представлены в таблице 5.23.

 

Таблица 5.23 - Методы сокращения объемов накопления шламов

Технология

Описание

Применение

Предварительная очистка шлама

Перед финальной очисткой (например, в печи с псевдоожиженным слоем) шламы осушаются и/или обезмасливаются (например, с помощью центробежных декантеров или паровых сушилок) для снижения их объема

Общеприменимо

Повторное использование шлама на технологических установках

Определенные типы шламов (например, нефтешлам) могут быть переработаны на установках (например, коксования) в качестве сырья благодаря содержанию нефтепродукта

Использование только тех шламов, которые соответствуют требованиям для переработки на установке с необходимой очисткой

 

 

Для сокращения объемов накопления нефтешлама в качестве НДТ рассматривается использование одной или нескольких технологий, приведенных в таблице.



5.26 Товарно-сырьевой парк

5.26.1 Резервуары хранения нефти


Для предотвращения или сокращения выбросов с резервуаров НПЗ рекомендуются следующие способы и технологии (таблица 5.24):

 

 

5.26.2 Системы слива и налива сырья и товарных продуктов
Для ограничения или сокращения выбросов летучих органических соединений с операций налива и слива НДТ является использование одной или нескольких технологий, предоставленных далее (таблица 5.25), для достижения степени рекуперации минимум 95%:
Таблица 5.25 - Технологии НДТ

 

Технология

Применение

Балансировка паров

Общеприменимая технология

Рекуперация летучих органических соединений

Конденсация

Абсорбция

Адсорбция

Мембранная технология Гибридные системы

Общеприменимая технология в качестве альтернативы в исключительных обстоятельствах может также применяться сжигание

 

 

 

Установка сжигания летучих органических соединений может заменить установку по рекуперации в случае, если рекуперация небезопасна или технически невозможна из-за объема возвращаемой паровоздушной смеси.

 



5.26.3 Технологии пропарки и подготовки цистерн

К НДТ относится:

- использование закрытых (замкнутых) рециркуляционных технологий отмывки, основанных на использовании высокоэффективных моющих реагентов и компактного аппаратурного оснащения процесса, обеспечивающих экологическую безопасность за счет отвода и транспортировки рабочих сред (в том числе моющего раствора, смешанных нефтеостатков (СНО) и т.п.) по закрытым трубопроводам и воздуховодам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     58      59      60      61     ..