Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

скании колокола газгольдера ниже заданного предельного поло­

жения сброс на факельные трубы автоматически прекращался.

Зажигание факела осуществляется автоматически при помощи электрозапального устройства с дистанционным управлением типа

*.ПКФ-1 Для предотвращения срыва пламени и подсоса воздуха в фа­

кельные трубы, что может привести к образованию взрывоопасных

глубокой, так и неглубокой переработки нефти, имеющих в своем составе мощные установки по переработке нефти производитель­ ностью 3—6 млн. т/год и установки меньшей мощности.

Мощность факельного хозяйства определяется исходя из сле­

дующих показателей:

величины емкости для сбора факельного газа (берется общая

емкость установленных газгольдеров) ; мощности компрессорной;

пропускной способности факельных трубопроводов, отбойников

конденсата и факелов.

Факельное хозяйство рассчитано на прием так называемых

«рядовых» (обычно повторяющихся) сбросов газа, которые со­ ставляют 90—95% от общего количества сбросов газа на факел.

Факельное хозяйство не рассчитано на прием в полном объеме

аварийных сбросов, например сброса газа с установки каталити­

ческого крекинга при повышении давления в системе вследствие

остановки компрессора; в таком случае факельное хозяйство обес­ печивает прием газа только в течение времени, достаточного для

запуска резервного компрессора. При более продолжительном

сбросе газ направляется для сжигания на факел.

C учетом изложенного выше в типовом проекте для нефтепе­

рерабатывающего завода мощностью 6 млн. т/год приняты следу­

ющие показатели основных узлов факельного хозяйства: мощность компрессоров — 60 м3/мин; емкость газгольдеров — 6000 м3. Для

* См. стр. 163.

156

НПЗ мощностью 12 млн. т/год показатели соответственно увели­ чиваются.

При проектировании условно принято число часов работы

компрессоров — 4400 ч/год (полгода непрерывной одновременной работы всех компрессоров) ; производительность компрессоров

при этом составляет 16 млн.м3/год; плотность факельных газов ко­

леблется в пределах 0,9—2,5 кг/м3. Для ориентировочного расчета принят усредненный удельный вес, равный 1,3 кг/м3. Количество газа и конденсата, возвращаемого с узла сбора и компримирова­

ния на переработку в систему абсорбции, составляет 20 тыс. т/год.

Это позволяет предприятию получать дополнительно 10 тыс. т/год

сжиженного и столько же топливного газа.

В состав узла сбора и компримирования входят: газгольдер

объемом 6000 м3; компрессоры 305 ГП-20/18 производительно­ стью 1200 м3/ч; насосы для откачки газового конденсата 5HΓ-5×4 (из расчета откачки периодически 25 м3/ч конденсата); отбойники

газового конденсата — горизонтальные емкости по 80 м3 каждая;

холодильники, сепараторы после I и II степеней компрессии.

Аварийный факел при диаметре 500 мм имеет высоту 35 м. От­

личительной особенностью проектируемого факельного хозяйства

является включение в технологическую схему многогорелочной

факельной печи.

Основной вариант типового проекта предусматривает примене­ ние компрессоров 305 ГП-20/18, которые были разработаны спе­

циально для сжатия факельных газов. Эти компрессоры успеш­

но эксплуатируются в факельных хозяйствах некоторых нефтепе­

рерабатывающих заводов с 1963 г. В качестве другого варианта

предусматривается возможность применения взамен нескольких

компрессоров типа 305 ГП-20/18 одного центробежного компрес­

сора производительностью 60—100 м3/мин с автоматическим регу­

лированием производительности в пределах 30—100%.

На рис. III.3 приведена принципиальная технологическая

схема типовой факельной системы, разработанной Гипрогроз-

нефть.

Поступающий на факельное хозяйство факельный газ освобож­ дается от конденсата в отбойниках конденсата 3 и может быть направлен в газгольдер, подключенный на «тупик» или на прием

компрессоров через аккумулятор газа 2. В том случае, когда ем­

кости газгольдера и мощности компрессоров недостаточно для приема факельного газа, он направляется на аварийный факел для сжигания. Отделившийся газовый конденсат отводится с фа­ кельного хозяйства путем выдавливания или откачивается насо­

сами 11.

Ленгипрогазом выполнен проект факельного хозяйства для нефтеперерабатывающего завода топливно-масляного профиля мощностью 15—20 млн. т нефти в год [26].

Принципиальная технологическая схема факельного хозяйства

,приведена на рис. 111.4.

157

Углеводородные газы, сбрасываемые с технологических устано­ вок и парков сжиженных газов, по самостоятельным трубопрово­

компрессоров. Из гидрозатвора конденсат поступает в подземные емкости 6, откуда газом передавливается в сеператоры 1. Конден­

сат из трубопроводов факельного газа и после I ступени сжатия

отводится в подземную емкость 7, откуда также передавливается

газом в сепараторы 1. Конденсат факельного газа из сборников 3

и 5 забирается насосами 10 и подается на дальнейшую переработ­ ку. В целях обеспечения лучшей работы насосов конденсата преду­

смотрена подача в сборники 3 и 5 газа для подлавливания.

Количество и объемы емкостей, сепараторов и компрессоров позволяют без остановки факельного хозяйства отключать на ре­

монт отдельные аппараты. Проектом Ленгипрогаза предусмотрена

централизация всего управления факельным хозяйством. В работе

Μ. Г. Рудина [26] приведены данные о производительности факель­ ного хозяйства и характеристика основного оборудования.

Приведенные выше сведения о действующих и проектируемых

факельных системах подтверждают настоятельную необходимость в творческом обобщении передового опыта. При этом следует так­ же учесть опыт проектирования и эксплуатации факельных систем

за рубежом.

Факельные системы, применяемые за рубежом

В работе Шпикера [27] сообщаются данные об используемой в

ФРГ установке для приема аварийного сброса газов из производ­

ственного оборудования нефтеперерабатывающего завода и для их сжигания.

Установка состоит из факельного ствола для бездымного сжи­ гания газов, факельной шахты, сепаратора, системы откачки кон­

денсата, гидрозатвора. Это оборудование рассчитано на обслужи-

159

вание комплекса технологических установок, а именно: установки

для «платформинг-юнифайнинг-процесса», нескольких установок

сероочистки и установки для «юнисол-процесса».

В основу расчета факельной установки были положены следу­

Указанные в таблице количества сбрасываемых газов были оп­

ределены для аварийного сброса в случае возникновения опасно­

сти пожара или при отсутствии охлаждающей воды. Нагрузка на

факельную систему определяется главным образом аварийным сбросом с установки «платформинг — юнифайнинг-процесса» в слу­ чае отсутствия охлаждающей воды. На этом нефтеперерабатыва­ ющем заводе все производственные установки связаны между со­

бой и охлаждающаяся вода для них подается из расположенной

в центре завода градирни. Для уменьшения опасности одновремен­

ного сброса газов из установок из-за отсутствия воды резервуар

охлаждающей воды был разделен на две половины с отдельной по­

дачей и отводом воды. Факельные трубопроводы от технологиче­

ских установок подключаются в коллектор Ду-500 мм, который

проложен до сепаратора. Температура газов, поступающих в сепа­

ратор, составляет до 150 °С. Жидкие углеводороды из сепаратора

откачиваются через холодильник в емкость с плавающей крышей.

Температура конденсата (жидких углеводородов после холодиль­ ника)— около 38 °С. От сепаратора до факела проложен трубо­

провод Ду-250 мм, рассчитанный для подачи на сжигание около

25 000 кг/ч пропана.

Бездымное сжигание газов достигается подачей пара в факел.

Количество пара регулируется в зависимости от давления газа в

газопроводе, идущем к факелу. При повышении давления в газо­ проводе к факелу выше 1200 мм вод. ст. гидравлический затвор,

установленный на трубопроводе, пробивается, и газы направляют­ ся по трубопроводу Ду-800 мм к факельной шахте, где они сжига­ ются постоянно горящими запальными горелками, расположенны­

ми на вершине бочкообразного патрубка. Сжигание газов в факе­

льной шахте может осуществляться без добавления пара. Диаметр факельного коллектора обеспечивает скорость газового пото­

ка не более 80% от скорости звука, т. е. около 270 м/с. Трубопро­

вод сброса газов на факел от сферических емкостей для бутана

160