ВТУ» филиал в г. Оренбурге - «Модернизация измерительной

Тема научной работки:
«Модернизация
измерительной системы
установок получения
серы»
Исполнитель : Ибрагимов Евгений Маратович
Студент группы БСАУ-ФО-312
Руководитель: Москалёва Оксана Геннадьевна
Ст. преподаватель кафедры информатики и
автоматизации
Цели:
Повышение экологической безопасности.
Повышение количества и качества конечного
продукта.
Задачи:
Оптимизация процесса, без изменения
технологии производства.
Увеличение достоверности измерений.
Научное исследование посвящено вопросам экологической
безопасности
и
экономической
целесообразности,
модернизации, измерительной системы производства серы.
Контроля при переработке кислого газа методом Клауса и
доочистке методом Сульфрена, на примере предприятия
«Газпром Добыча Оренбург». Произведен анализ основных
современных средств измерения. Выявлены сильные и слабые
стороны
большого
количества
современных
приборов,
систематизированы экспериментальные данные. Внесены
рекомендации по оптимизации процесса и увеличению
достоверности измерений без изменения технологического
процесса.
Произведены
предварительные
расчеты
по
капиталовложениям и экономической целесообразности проекта
с финансовой и экологической точки зрения.
Процесс Клауса
I стадия: термическое окисление сероводорода до
диоксида серы
H2S + 3/2O2 → SO2 + H2O + (0,53 — 0,57) МДж/моль
II стадия: каталитическое превращение сероводорода и
диоксида серы
2H2S + SO2 → 3/nSn + 2H2O + (0,087 — 0,154) МДж/моль.
Выбросы в атмосферу
№
Наименование
выброса
Место
Состав
Количество
образовани выбросов выбросов по
я
в атмосферу видам, т/год
1
1
2
Дымовые газы
3
Дымовая
труба
2
Вентиляционные
выбросы
Машзал
установки
3
Выброс в трубу
при регенерации
катализатора
Дымовая
труба
4
Выброс в трубу
при пуске
установки
Дымовая
труба
5
Выбросы пыли
при замене
катализатора
Площадка
1 очереди
4
NO2
NO
SO2
Н2 S
СО
Н2 S
5
31,2918
5,0849
3799,2215
14,7469
7463,7230
0,0104
СО
NO2
NO
SO2
СО
NO2
NO
SO2
Пыль
неорган.
(SiO2<20%)
24,9520
0,1046
0,0170
8,0985
26,0776
0,1093
0,0178
0,0382
0,0361
Предельно-допустимое
значение содержания
загрязнений в выбросах,
мг/м3
6
26,57
4,32
3225,4
12,52
6336,3
Не нормируется
Периодичность
выбросов
7
Постоянно, при
работе установки
Не нормируется
1 раз в год
Не нормируется
1 раз в год
Не нормируется
1 раз в 4 года
Постоянно, при
работе установки
Труба Вентури
Сравнительная диаграмма
точности измерения
12
10
8
6
4
2
0
Вентури
1
2
Данные расчета на программе
«Расходомер ИСО версии 1.40 от 13.05.2010 в
соответствии с ГОСТ 8.586.(1-5)-2005»
18
16
14
12
современные
приборы
10
8
приборы на
сегодняшний день
6
4
2
0
погрешность
количество
смеси т/час
Принцип работы вихревого
расходомера
Усредненные данные по составу
кислого газа У-50 цех №1
Сентябрь 2013г.
установ декада
ка
У-50
Объемная доля компонентов %
Объемн Плотно
ая доля сть
%
кг/м3
CO2
H2O
CH3OH
у/в
кисл.
I дек.
58,00
36,04
4,39
0,30
1,27
98,73
1,55
II дек.
59,93
33,35
4,45
0,40
1,87
98,13
1,54
III дек.
53,61
41,72
3,36
0,31
1,00
99,00
1,58
Ср.мес.
57,18
37,04
4,07
0,34
1,37
98,63
1,56H2S
Ср.кв.
54,40
38,92
5,34
0,27
1,47
98,53
1,56
Акт испытаний
Эндресс+Хаузер
Экономическая целесообразность:
По подсчетам, на модернизацию одной
установки требуется около 400 млн. руб.:
1. В
связи
с
использованием
специфического и дорогостоящего
оборудования.
2. В связи с тем, что качество и количество
продукции (жидкая и комовая сера)
практически останется неизменной,
срок окупаемости по продукту более
1000лет.
Параметры источников выбросов загрязняющих
веществ от установок получения серы 2014-2016гг.
вещество
Выбросы загрязняющих веществ
Год
достижения
ПДВ
Макс
г/с
Макс мг/м3
Макс т/год
Азота
диоксид
1,1425
26,564
31,2918
2014
Сера диоксид
138,7144
3225,270
3799,2215
2014
Углерод оксид 272,510
6336,173
7463,723
2014
Сероводород
0,5384
12,519
14,7469
2014
Азота оксид
0,1857
4,317
5,0849
2014
Высота источника выброса 162м диаметр устья 3.3м объем 111,583 м3/с темп.435.28
С
На основании табличных данных по выбросам на
2014 год квота будет исчерпана к началу 2015 года.
При ужесточении экологических норм, которые
запланированы на 2016 год, предприятие будет
вынуждено платить штрафы,размер которых на
данный
момент
не
определен.
Благодаря
модернизации систем измерения достижимо
снижение выбросов на 27% а это многие тысячи
тонн веществ 2го и 4го класса опасности.
В данном случае наше здоровье - невосполнимый и
бесценный ресурс.
Применение новейших средств измерения позволят повысить
экологичность процесса получения газовой серы без
вмешательства в технологию процесса.
Современные средства измерения упростят работу
обслуживающего персонала, существенно повысят
безопасность производства и позволят объединить
оборудование в общую систему.
Позволят сохранить здоровье рабочего персонала и снизить
выплаты экологических квот.
Наша
работа
узко
специализирована
(на
предприятии «Газпром Добыча Оренбург») в связи
с необходимостью модернизации существующего
парка измерительных систем. На данный момент,
мы находится в самом начале нашей разработки:
-проводится
анализ
всех
существующих
измерительных приборов и систем;
- собираются данные о попытках модернизации из
других подразделений.
Радует, что наша работа имеет практическое
значение, и, к счастью, не будет обременена
финансовыми
трудностями (спасибо большой
поддержке ООО «Газпром Добыча Оренбург»).
Контактная информация:
Москалёва О.Г. [email protected]
Тел. 79123453826
Ибрагимов Е.М. [email protected]
Тел. 79123575388