CC BY
300
36
Juvenis scientia 2016 № 2 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ГЕРМЕТИЧНЫЙ НАЛИВ ПРОДУКТОВ НА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДАХ: ТРЕБОВАНИЯ ВРЕМЕНИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
И. Ю. Шлёкова1 *, Е. Ю. Шлёкова2
1 Сибирский казачий институт технологий и управления, филиал «МГУТУ имени К.Г. Разумовского» Россия, 644010, г. Омск, ул. Пушкина, 63
2 Проектный институт реконструкции и строительства объектов нефти и газа (ЗАО «ПИРС») Россия, 644033, г. Омск, ул. Красный Путь, 153/2
* email: Inna777omsk@yandex.ru
В статье проанализированы перспективы организации герметичного налива продуктов нефтеперерабатывающих заводов в железнодорожные цистерны. Рассмотрены основные способы налива товарных нефтепродуктов. Представлены расчетные данные, подтверждающие необходимость герметизации наливных операций.
Ключевые слова: Герметичный налив, галерейная эстакада, АУТН, рекуперация углеводородов, УРУ, выбросы НПЗ.
SEALED THE LOADING OF THE PRODUCTS AT THE REFINERIES: TIME REQUIREMENTS AND PROSPECTS
I. Y. Shlekova1 *, E. Y. Shlekova2
1 Siberian Cossack Institute of technology and management 63 Pushkin St., 644010, Omsk, Russia
2 Design Institute of reconstruction and construction of objects of oil and gas 153/2 Krasny put St., 644033, Omsk, Russia
* email: Inna777omsk@yandex.ru
The article analyzes the prospects of organizing a sealed product loading refineries in railway tanks. The basic methods of loading the commodity petroleum products. We present estimates, confirming the need for sealing liquid operations.
Keywords: Sealed filling, gallery rack, automated loading station, recovery of hydrocarbons, vapour recovery unit, the emissions of the refinery.
Развитие современного нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) немыслимо без четко организованной и продуманной системы логистики. Сегодня на многих НПЗ России более 50% всего ассортимента и объемов нефтепродуктов отгружается железнодорожным транспортом, остальные объемы - трубопроводным, автомобильным и речным транспортом в зависимости от географического расположения завода.
Отгрузка товарных нефтепродуктов в железнодорожные цистерны по-прежнему остается основой структуры отгрузки многих российских НПЗ. По прогнозам крупных нефтяных компаний подобные тенденции по отгрузке сохранятся и в перспективе.
Так, до 70% всего ассортимента и объемов нефтепродуктов Омского НПЗ в настоящее время отгружается железнодорожным транспортом. К 2020 году значительного снижения отгрузки по железной дороге не прогнозируется [1].
На сегодняшний день различают три типа систем налива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны: галерейный (многоточечный), тактовый ("on-spot" или "top-spot") и комбинированный (имеет преимущества обоих методов, но гораздо более дорогой и применяется крайне редко) [2].
В России по причине их относительной простоты и дешевизны наиболее распространены традиционные эстакады налива галерейного типа. Большинство галерейных эстакад были построены в 50-70 годах 20 века и, конечно же, не оборудовались системами герметизации, улавливания и рекуперации паров нефтепродуктов. Выбросы паров нефтепродуктов в атмосферу при осуществлении налива на подобных эстакадах вносят значительный вклад в общий пул выбросов от деятельности НПЗ. Основное количество выбросов в атмосферу возникает при наливе светлых нефтепродуктов [3].
В связи с устойчивым ростом объемов выпуска светлых нефтепродуктов и одновременно с постоянным ужесточением требований к экологической и промышленной безопасности нефтеперерабатывающие заводы России были вынуждены серьезно задуматься об организации герметичного налива нефтепродуктов.
Обеспечение герметичного налива можно достигнуть следующими путями: герметизация налива на существующих галерейных эстакадах и строительство новых эстакад и установок налива.
Отгрузка светлых нефтепродуктов в железнодорожные цистерны на традиционных наливных галерейных эстакадах на многих НПЗ осуществляется по стандартной схеме. По подъездным путям на эстакаду ставятся цистерны. Все дальнейшие операции производятся персоналом вручную: открытие люка, опускание в горловины наливных труб, поднимание труб, замер уровня и температуры, закрытие и опломбирование цистерн. Вся процедура длится более 8 часов. Все это время цистерны остаются открытыми и воздух вокруг постепенно загрязняется вредными и пожароопасными парами нефтепродуктов [4].
Многие галерейные эстакады в связи с длительным сроком службы на данный момент физически изношены и морально устарели, поэтому для организации на них герметичного налива потребуется масштабная реконструкция, инвестиции в которую могут сравниться со стоимостью строительства нового современного объекта.
На новых НПЗ за рубежом от эстакад галерейного типа отказались в пользу высокопроизводительных и высокоавтоматизированных наливных станций. Наливные станции компактны, процесс налива обслуживается и контролирует-
TECHNICAL SCIENCE | Juvenis scientia 2016 № 2
37
ся небольшим штатом персонала. Одновременно с наливом производится взвешивание, отбор, анализ проб продуктов и оформление документов [5].
В России за последние 10 лет было введено в эксплуатацию более 7 высокоэкологичных современных автоматизированных установок тактового налива нефтепродуктов (АУТН). Эстакады тактового налива были построены как в замен, так и в дополнение к существующим эстакадам галерейного типа на Омском, Уфимском, Ангарском, Ачинском, Салаватском и других НПЗ. Автоматизированная установка тактового налива АУТН-2, построенная на Омском НПЗ, является самой крупной в России и Европе мощностью по отгрузке нефтепродуктов в железнодорожные цистерны [6].
Экологические показатели АУТН достигаются благодаря установке рекуперации углеводородов (УРУ), входящей в её состав. Пары нефтепродуктов улавливаются, потом направляются на УРУ, где утилизируются безопасным способом. Рекуперация легкоиспаряющихся компонентов значительно снижает загрязнение окружающей среды и взрывопожароо-пасность на установке. Кроме того, снижаются потери товарного продукта.
Существуют следующие различные технологии рекуперации углеводородных паров: адсорбция с использованием активированного угля, абсорбция с использованием холодного абсорбента, криоконденсация, мембранное разделение и другие [7]. Для НПЗ наибольший интерес представляет применение абсорбционной технологии с применением в качестве абсорбента бензина. В таком случае УРУ обеспечивает полностью герметичный налив, одновременно, исключая выбросы в атмосферу и потери нефтепродуктов от испарения [6].
Эффект от герметизации налива бензинов в объемах производства крупного НПЗ - это тонны уловленных паров нефтепродуктов.
Для понимания важности герметизации наливных операций и степени снижения вредного воздействия на окружающую среду нами были произведены расчеты годовых выбросов паров нефтепродуктов с учетом их разделения по группам углеводородов и индивидуальным веществам. Расчеты производились по Нормам естественной убыли нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировании [8] и Методике по нормированию и определению выбросов вредных веществ в атмосферу, одобренной НИИ охраны атмосферного воздуха [9].
В качестве объекта исследования был выбран НПЗ с объемом переработки нефти более 20 млн тонн в год - Омский НПЗ. По открытым данным в 2014 году на Омском НПЗ было переработано 21.3 млн тонн нефти и получено 4.6 млн тонн бензинов [10].
Большая часть бензинов Омского НПЗ отгружается именно по железной дороге, поэтому были рассчитаны выбросы при наливе без герметизации 70% бензинов от общего годового количества.
При наливе без герметизации 3.2 млн тонн в год бензинов в атмосферу выбрасывается 450.8 тонн углеводородов (рис. 1).
Полученные данные подтверждают необходимость герметизации налива для снижения вредного воздействия на окружающую среду и выполнения требований экологических стандартов.
При герметизации налива на крупном НПЗ появляется реальная возможность вернуть в производство более 450 тонн углеводородов в год и при этом значительно снизить нагрузку на окружающую природную среду.
Рис. 1 Выбросы в атмосферу паров углеводородов и индивидуальных веществ при наливе бензинов без герметизации
Какой тип систем налива нефтепродуктов получит наибольшее распространение в перспективе - усовершенствованный галерейный с герметизацией или автоматизированный тактовый с УРУ, сегодня однозначно ответить нельзя [11]. Пока предпочтение нефтяных компаний отдано АУТН с УРУ, позволяющей комплексно улучшить процесс налива и исключить существенное количество выбросов в атмосферу.
Неизменным останется требование времени и современных экологических стандартов - герметизация наливных операций должна быть обеспечена на всех НПЗ России любым эффективным из возможных способов. Герметизация налива любым эффективным способом - это верный путь повышения экологической и промышленной безопасности предприятия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чернов А., Зорина С.. Омский поток // Сибирская нефть. 2014. №112. С.36-41.
2. Аналитика - нефть и газ. Отгрузка нефтепродуктов / О. Никитин // Интернет-портал сообщества ТЭК EnergyLand.info. URL: http://www.energyland.info/analitic-show-36934 (дата обращения: 21.02.2016).
3. Капустин В. М., Гуреев А. А.. Технология переработки нефти. В 2 ч. Часть вторая. Деструктивные процессы. М.: КолосС, 2008. 334с.
4. Штромер С.. Установка точного налива // Сибирская нефть. 2007. №43. С.30-31
5. Соркин Я. Г.. Безотходное производство в нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1983. 200 с.
6. Омский НПЗ: 55 лет спустя // Деловая Россия: промышленность, транспорт, социальная жизнь. 2010. С.64-65.
7. Установки рекуперации паров // Официальный сайт компании MARCON Ingenieurgesellschaft mbH. URL: http://www.marcon-ing. de/vru.html?&L=2 (дата обращения: 19.02.2016).
8. Порядок применения норм естественной убыли нефтепродуктов при приеме, отпуске, хранении и транспортировании [Электронный ресурс]: утверждены Постановлением Госснаба СССР от 26.03.1986 № 40. Доступ из справ.-правовой системы «Кон-сультантПлюс».
9. Методика по нормированию и определению выбросов вредных веществ в атмосферу [Электронный ресурс]: одобрена НИИ охраны атмосферного воздуха Атмосфера от 18.11.2003 № 850/3307. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
10. Переработка нефти и газа. ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ» // Energy Base. URL: http://energybase.ru/refinery/omsk-refinery (дата обращения: 21.02.2016).
11. Отгрузка нефтепродуктов // Официальный сайт Группы компаний ТехноПрогресс. URL: http://www.tehnoprogress.ru/lenta/ news73081.html (дата обращения: 20.02.2016).
Поступила в редакцию 22.02.2016
