РЕФЕРАТ
Дипломная работа _____
с., ______ рис., _______ табл., ______
используемых источников
В дипломной работе были
проведены эксперименты по усовершенствованию системы водоподготовки по
разработанной технологии. При проведении эксперимента проводился сравнительный аналитический
контроль оборотной воды. Экспериментальным путем была определена эффективность
изменения технологии водоподготовки.
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
1.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ
ОБЗОР 9
Источники
водоснабжения
9
Система
прямоточного водоснабжения 9
1.3. Системы оборотного водоснабжения
10
1.4. Процессы охлаждения оборотной
воды в охладителях 11
1.5. Требования к качеству
охлаждающей воды оборотных систем водоснабжения 15
1.6. Оборудование применяемое для
охлажения воды 23
1.6.1. Градирни 23
1.6.2. Водораспределительные
системы 24
1.6.3. Оросительные устройства 26
1.6.4. Водоуловительные
установки 31
1.6.5. Вентиляторные градирни 32
2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 38
2.1. Объект исследования
38
2.2. Методы
исследований
38
2.2.1. Определение взвешенных веществ
в оборотной воде 38
2.2.2. Определение общей жесткости в оборотной
воде 39
2.2.3. Определение растворенных
ортофосфатов в оборотной воде 40
2.2.4. Определение нефтепродуктов в
оборотной воде 42
2.2.5. Определение хлоридов в оборотной
воде 43
2.2.6. Определение меди в оборотной
воде 44
2.2.7. Определение сульфатов в
оборотной воде 45
2.2.8. Определение содержания железа
в оборотной воде 46
2.2.9. Контроль за коррозией металла при
помощи купонов 48
2.3. Требования к
качеству сточных вод производства этилбензол — стирола цеха 46 завода «Мономер»
51
2.4. Требования к
качеству оборотной воды для обеспечения производства этилбензол — стирола цеха
46 завода «Мономер» 51
2.5. Данные о результатах
анализов качества речной воды 52
2.6. Описание технологической схемы
водооборотного узла 1838 цеха 46 завода «Мономер»
53
2.7. Обработка оборотной воды на
блоке оборотного водоснабжения 1838 медным купоросом и ингибитором коррозии ИКБ
– 4 «В» 54
2.8. Данные о результатах
анализов качества сточных вод при обработке медным купоросом и ингибитором ИКБ
– 4 «В» 57
2.9. Данные о результатах
анализов качества оборотной воды при обработке медным купоросом и ингибитором
ИКБ – 4 «В» 60
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ
ЧАСТЬ 61
3.1. Усовершенствование метода
водоподготовки производства этилбензол-стирола реагентами фирмы «Nalco» 61
3.2. Характеристика
реагентов фирмы «Nalco»
62
3.3. Расчет расхода
реагентов фирмы «Nalco» необходимого
для достижения оптимальных показателей качества оборотной воды
63
3.4. Результаты эксперимента с
применением реагентов фирмы «Nalco»
65
3.5. Обобщение результатов
исследований 68
4. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ 71
4.1. Платежи за использование водными
объектами. 71
4.2. Определение величины
предотвращенного экологического ущерба 72
4.3. Экономическая оценка ущерба от
загрязнения сточными водами 74
5. БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
5.1. Производственная
безопасность 75
5.2. Защита населения и территорий в
чрезвычайных ситуациях 81
5.3. Требования безопасности при
работе с реагентами применяемыми для обработки оборотной воды
83
ВЫВОДЫ
85
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ 86
ВВЕДЕНИЕ
Вода является драгоценным
сырьем, заменить которое невозможно. Запасы и доступность водных ресурсов
определяют размещение производств, а проблема водоснабжения становится одной из
важных в жизни и развитии человеческого общества.
Республика Башкортостан
относится к одним из самых промышленно развитых регионов Российской Федерации.
Концентрация промышленного производства в Башкирии существенно превышает
общероссийские показатели, особенно в части размещения предприятий
нефтепереработки и химии. Мощный комплекс химических и нефтехимических заводов,
растянувшийся на 270 км вдоль реки Белой от Мелеуза до Благовещенска,
загрязняет не только близлежащие территории, но и за счет воздушных и водных
переносов отрицательно влияет на отдаленные районы.
Самыми крупными
водопотребителями в республике являются нефтедобывающая и нефтехимическая
промышленность. Рациональное использование воды на предприятии характеризуется
процентом водооборота и удельными расходами воды на 1 т перерабатываемого
сырья, для переработки 1 т сырья требуется 1 м3 свежей воды. Применение
оборотных систем водоснабжения требует постоянного совершенствования с целью
снижения потребления речной воды и улучшения качества сточных вод.
Основная доля
загрязняющих веществ, сбрасываемых со сточными водами в поверхностные водные
объекты, приходится на хлориды (более 60%) и сульфаты (более 18%). Источниками
их поступления в окружающую среду являются ОАО «Сода», ОАО «Каустик», ОАО
«Химпром», ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», которые являются основными
загрязнителями реки Белой.
Производственное
водоснабжение ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» осуществляется, в основном, оборотной
водой. На предприятии имеются оборотные системы для всех технологических
установок и объектов, потребляющих воду. Расход воды в системах оборотного
водоснабжения за 2004 год составил 517669,0 т.м3. Показатель водооборота в
целом по предприятию составил 98,4%, что свидетельствуют о техническом
совершенстве систем оборотного водоснабжения в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».
Использование воды в
качестве охлаждающего агента приводит к возникновению проблем коррозии,
образованию накипи, загрязнения, развития и роста микроорганизмов в
водооборотных циклах, образованию сточных вод.
Данные
проблемы оказывают серьезное влияние на процесс производства, снижая
эффективность теплопередачи, увеличивая расход энергии и повышая эксплуатационные
затраты, объем и качество сточных вод.
Все
эти проблемы тесно связаны между собой и программы обработки оборотной воды
учитывают их комплексное решение. Задача реагентной обработки «На1со» —
предотвратить выпадение солей жесткости и отложение микробиологических
загрязнений в теплообменном оборудовании, а также обеспечить коррозионную
защиту оборудования водооборотных циклов.
Исходя
из вышеизложенного, целью дипломной работы является исследование возможности
использования в качестве реагентной обработки оборотной воды цеха 46 завода
«Мономер» ОАО«Салаватнефтеоргсинтез» реагентами фирмы «Nalco» для улучшения качества сточных вод
и снижения потребления речной воды.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Источники водоснабжения
Источниками водоснабжения НПЗ и НХК могут быть реки,
подземные воды, моря, океаны, озера.
Моря являются более щедрыми источниками водоснабжения, чем
пресные источники, но использование морской воды имеет специфические
особенности и выдвигает дополнительные требования к проектированию и
эксплуатации системы.
На нефтеперерабатывающих заводах для технических целей
проектируется оборотная система водоснабжения и лишь для небольшого числа
объектов и аппаратов – прямоточная.
Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки[3].
1.2.Система прямоточного
водоснабжения
Из естественных водоемов вода забирается насосами и подается
в общезаводскую водопроводную сеть для распределения по потребителям.
Отработанную воду после конденсаторов и холодильников,
промывных аппаратов и другого оборудования направляют в нефтеотделители,
нефтеловушки и очистные сооружения. Очищенную от нефтепродуктов отработанную
воду сбрасывают в водоем, не охлаждая при температуре 45-650С.
Преимущества прямоточного водоснабжения: простота схемы;
меньшая протяженность трубопровода; отсутствие градирен.
Недостатки прямоточной системы: большая потребность в свежей
воде; значительное загрязнение водоемов; значительные расходы на осветление.
Каждая
из оборотных систем водоснабжения НПЗ включает водопроводные сети, приемные
камеры отработанной теплой и охлажденной воды, насосные, градирни,
нефтеотделитители, установки для очистки воды и осветления [3].
1.3. Системы оборотного водоснабжения
На
большинстве современных нефтехимических заводах используют три системы
оборотного водоснабжения, различающиеся требованиями к качеству воды:
I система — для
аппаратов, в которых охлаждаются или конденсируются продукты, содержащие
углеводороды С5 и выше. вода, используемая для охлаждения нефтепродуктов в
холодильниках и конденсаторах; содержание нефтепродуктов в водах этой системы
относительно невелико.
II система — для
аппаратов, в которых охлаждаются или конденсируются продукты, содержащие
углеводороды не выше С4. оборотная вода, предназначенная для аппаратов в
которых охлаждаются газы и легкие дистилляты холодильных установок и
компрессорных станций, сальников и подшипников насосов и др.; в этих водах
нефтепродукты практически отсутствуют. Система пополняется свежей водой из
специального водопровода, питающего также отдельные технологические установки
с повышенными требованиями к качеству воды.
III система — для
аппаратов установок, воды которых загрязнены сероводородом и нефтепродуктами
(на проектируемых НПЗ в связи с заменой барометрических конденсаторов смешения
на поверхностные эта система не предусматривается).
IV система — для
аппаратов, в которых возможно загрязнение охлаждающей воды парафинами и жирными
кислотами.
Для
очистки и кондиционирования оборотной воды I и II
систем предусматривают нефтеотделители, в которых с помощью специальных
устройств улавливаются и собираются нефтепродукты и осадки [3].
1.4. Процессы охлаждения оборотной воды в охладителях
В
системах производственного оборотного водоснабжения большое место занимают
различные типы охладителей. Наиболее широко используются градирни, брызгальные
бассейны, водохранилища-охладители. Охлаждение воды в них протекает в результате
совместного действия процессов тепло — массообмена при непосредственном
соприкосновении свободной поверхности жидкости с атмосферным воздухом, при этом
жидкость и газ обмениваются теплотой благодаря соприкосновению и излучению.
Кроме этого, происходит поверхностное испарение жидкости.
Большую
часть года (весна, лето, осень) преобладающую роль играет поверхностное
испарение. При низких зимних температурах роль поверхностного испарения
снижается, и доля отдаваемого водой тепла, приходящаяся на теплоотдачу
соприкосновением, увеличивается.
Теплообмен
излучением является существенным только при большой открытой поверхности
охлаждаемой воды. В этом случае солнечная радиация значительно снижает
охладительный эффект, несмотря на некоторую компенсацию за счет передачи
теплоты водой поверхности за счет излучения.
Процесс
испарения (тепло — массообмен) является комплексным процессом, в котором
перенос теплоты взаимно связан с переносом вещества. При испарительном
охлаждении воды приближенно принимается, что парциальное давление паров воды в
слое воздуха, непосредственно расположенном у поверхности воды, равно давлению
насыщенного пара Р»пt при
средней температуре воды.
Основная
масса воздуха над поверхностью жидкости не насыщена водяными парами. Если
принять, что водяной пар подчиняется законам идеального газа, то парциальное
давление пара в основной массе воздушного потока Рпq при температуре 0°С, будет равно:
(1)