Piscoci Ana Maria Licenta Retusat

7/22/2019 Piscoci Ana Maria Licenta Retusat

1/96

INTRODUCERE

ieiul apare ca un produs natural complex incluznd mii de componeni care ns este format

cu preponderen din dou elemente de baz : carbonul i hidrogenul . Acestea mpreun reprezint 96-

99% din iei combinate n numeroase hidrocarburi reprezentate prin cteva clase care includ cca 75%

din totalul componenilor prezeni.

Tab.1. Compoziia elementar medie a ieiului

Componeni Domeniul conc. %masaCarbon 84-87

Hidrogen 11-14Sulf 0-5

Oxigen 0-3Azot 0-0,8

Combustibilii jet, n funcie de aplicrile lor :civile sau militare, numele combustibililor difer

de la o ara la alta.

Cel mai utilizat este petrolul turboreactor sau JP8; nc mai desemnat de NATO simbolurile

F34 si F35.SUA denumete combustibilul pentru avioane JetA1 i trupele armate uneori folosesccombustibili mai volatili numiti TR4, JP4,Jet B,JP40 sau JP45.

Petrolul turboreactor este deobicei folosit pentru jet motoare cu puncte de aprindere mare,

puin inflamabile pentru o siguran mai mare n transport.

Combustibilii primelor avioane s-au bazat pe kerosen sau pe un amestec de kerosen i motorin,

majoritatea combustibililor jet fiind pe baz de kerosen, acesta fiind recunoscut dupa cel de-al Doilea

Razboi Mondial.

Kerosenul este combustibil tip Jet-A1, JP-5 i JP-8.Syntroleum i US Air Force dezvolt unamestec sintetic cu jet de combustibil .care va ajuta Air Force s reduc dependena de petrol importat

Combustibilii jet sintetici arat o reducere de poluani, cum ar fi SOx, NOx, pulberile n

suspensie i emisiile de hidrocarburi. Se are n vedere c utilizarea de combustibili jet sintetici scade

gradul de poluare.

Poluarea produs de ctre combustibilii de tip petrol turboreactor se realizeaz prin intermediul a dou

mecanisme:

1


2/96

Evaporarea combustibilului s-a determinat c pentru fiecare litru de combustibil, n momentul

alimentrii, se rspndesc n mediul nconjurator, n medie 1,2 grame de combustibil. De asemenea

neetaneitile rezervoarelor conduc la pierderea prin evaporare a pn la 15% din valoarea poluantului.

Eliminarea gazelor arse n atmosfer pentru o ardere complet a combustibilului se produc vapori

de ap (13%), dioxid de carbon (13%) i azot (74%).

n motor arderea combustibilului nefiind complet, se mai produc oxizi de azot, hidrocarburi, produioxidani, oxizi de sulf, particule etc.

Astfel, Qatar Airwaya a devenit prima companie aerian care folosete amestec de 50:50 de gaz sintetic

de combustibil lichid jet(GTL) i jet de combustibil convenional. Industria de transport aerian este

rspunzatoare pentru o parte a polurii cu CO2 emis in timpul funcionrii aeronavelor.

Preul petrolului a crescut de 5 ori cu privire la 2003 si 2012, producia mondial de petrol este

din ce n ce mai indisponibil de a ine pasul cu cerera.

Faptul c exist puine alternative la petrol, pentru combustibilul de aviaie se caut alternative

de nlocuire, se dorete folosirea a ct mai mult biocombustibil.

Proiectul de fa are ca scop obinerea petrolului turboreactor cu un coninut sczut de sulf.

n continuarea proiectului se prezint capacitile tehnologice de rafinare necesare obinerii, petrolului

turboreactor ecologic comercializat n prezent, urmate de modernizarea i adaptarea schemei de

prelucrare pentru crearea premizelor obinerii petrolului turboreactor ecologic cu coninut redus de sulf.

n ultima parte a proiectului sunt prezentate calculul tehnologic al reactorului de hidrofinare, aspecte

economice precum i norme de protecia mediului i muncii n rafinrii.

CAPITOLUL 1

2


3/96

LEGISLA IA NA IONALPRIVIND POLUAREA

DATORITMOTOARELOR DE TIP TURBOREACTOR

Aprovizionarea rii cu energie i combustibil pe parcursul ultimilor ani a avut o evoluie

nefast, cauzat, n fond, de aplicarea unor tarife care nu reflectau costurile reale, de utilizarea de

nlesniri i compensaii neacoperite, precum i de practica implicrii factorilor de decizie n relaiile

economice dintre furnizori i consumatori.

Obiectivele strategice se prevd a fi atinse ctre anul 2012 prin formarea unui cadru legal, care

ar asigura o funcionare i dezvoltare eficient i durabil a complexului energetic, fr ca statul s se

implice n relaiile contractuale dintre furnizori i consumatori.

Acest cadru legislativ, organizatoric, fiscal i de alt natur va ncuraja furnizorii i consumatorii de

resurse energetice s activeze progresiv i eficient. Aciunile statului n aceast direcie vor cunoate o

abordare difereniat pentru fiecare sector n parte.

Dezvoltarea complexului energetic va avea loc preponderent prin atragerea de investiii private, pe

baz de concurs i fr eliberarea de garanii din partea statului n acest proces.

n ceea ce privete sectorul de aprovizionare cu combustibil lichid se urmresc urmtoarele obiective:

formarea unei competiii largi ntre furnizorii de produse petroliere;

majorarea fiabilitii i calitii aprovizionrii cu produs petrolier.

La baza alimentrii fiabile a consumatorilor cu combustibil lichid de calitate nalt i la preuri

avantajoase va sta promovarea competiiei largi pe piaa produselor petroliere. n acest context, statuluii va reveni doar rolul de a forma cadrul de condiii pentru funcionarea eficient a pieei. Aceasta va

conduce la formarea competiiei ntre furnizorii de combustibil i la diminuarea preurilor la aceste

resurse energetice.

n ar vor fi continuate prospeciunile propriilor resurse energetice, precum i exploatarea surselor

identificate ce se dovedesc a fi competitive cu atragerea investiiilor private n acest domeniu.

Reforma tuturor domeniilor economiei naionale a condiionat necesitatea schimbrii atitudinii fa de

folosirea resurselor naturale, a promovrii unei dezvoltri economice i sociale compatibile cu mediul

nconjurtor.

In lipsa unor dispoziii contrare ,colectarea de date vizeaza urmatoarele produse energetice,pentru care

se aplica definitiile de la capitolul lV din anexa B : iei, LGN, materii prime, de rafinrie mediul

nconjurtor, alte hidrocarburi, gaze de rafinrie, etan, LPG, benzina auto, benzina de aviaie, benzina

jet fuel, kerosen tip jet, alte tipuri de kerosen,motorina (pcura distilat), motorina pentru nclzire,

pentru transport, whitespirt, unsori bitumuri.

3


4/96

La data de 12 aprilie 2010 ,Comisia a primit o notificare a unei concentrri propuse n temeiul

articolului 16 din Regulamentul (CE) nr. 1335/2010 al Consiliului prin care MOL Hungarian Oil and

Gas Public dobandete ,in sensul MOL i Republica Croatia, n temeiul actului adiional la acordul

acionarilor s includ numai stocurile din produsele urmtoare:benzina auto,benzina de

aviaie,carburant turboreactor(petrol i benzina) carburant turboreactor tip kerosen petrol

lampant,motorina /carburant diesel,pcura(cu coninut ridicat de sulf i coninut sczut de sulf)si s secalculeze echivalentul n iei al acestora prin aplicarea unui factor multiplicator .

Consumul intern se stabilete prin nsumarea livrrilor interne brute observate, conform definiiei de la

punctul 3.5.1. din anexa C la Regulamentul (CE) doar pentru urmatoarele produse:benzina auto,

benzina de aviaie, carburant turboreactor, carburant turboreactor tip kerosen ,petrolul ampant,

motorina/carburant diesel, pcura cu coninut mare/redus de sulf,definite n anexa B punctul 8 din

Regulamentul CE.

Msurile ce pot fi ntreprinse la nivel global pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de ser au fost

identificate de ctre Grupul de lucru privind reducerea emisiilor de CO2 n sectorul aviaie, constituit la

nivelul OACI. (6)

Grupul de lucru a fost format n anul 2007 i a avut ca tem analiza impactului activitilor de aviaie

civil asupra schimbrilor climatice. n urma studiului au fost identificate urmtoarele domenii n care

se poate aciona pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de ser, i anume:

a)economic - msuri de pia "Market Based Measures" (EU ETS, taxe, offset/compensare emisii);

b)operaional (reducerea utilizrii unitilor auxiliare de putere - APU, proceduri de zbor eficiente,

msuri pentru reducerea greutii aeronavelor, proceduri de micare aeronava la sol - "one engine taxi

in&out" etc.);

c)tehnologic (incluznd nnoiri de flot, combustibilii alternativi, tehnologii i echipamente eficiente

care vor fi dezvoltate prin programul Clean Sky etc.);

d)ATM i infrastructur (incluznd proiectele SES/SESAR, NextGen, RVSM n spaiul aerian al

Federaiei Ruse etc.);

e)legislativ.

n urma analizelor la nivel internaional ale IATA, s-a estimat c influena acestor msuri s-arcuantifica prin reduceri ale emisiilor de CO2pn n anul 2020 dup cum urmeaz: nnoirea flotei

companiilor aeriene - 21%; operaional - 3%, ATM i infrastructur - 4%; tehnologic - 6%. Avnd n

vedere angajamentul ca ncepnd cu 2020 emisiile de CO2 s fie plafonate i s nceap un proces de

reducere masiv a acestora prin utilizarea noilor tehnologii, astfel nct n anul 2050 volumul emisiilor

s reprezinte 50% din volumul emisiilor la nivelul anului 2005, IATA anticipeaz c n perioada 2020-

4


5/96

2025 companiile aeriene vor avea nevoie s achiziioneze din pia aproximativ 90 milioane tone CO2,

reprezentnd costuri suplimentare de 7 miliarde USD/an.(6)

1.2. Implementarea legislaiei comunitare n Romnia

Directiva Parlamentului European i a Consiliului 2003/87/CE din 13 octombrie 2003 de stabilire aunui sistem de comercializare a cotelor de emisie de gaze cu efect de ser n cadrul Comunitii i de

modificare a Directivei 96/61/CE a Consiliului i Directiva 2004/101/CE a Parlamentului European i a

Consiliului din 27 octombrie 2004 de modificare a Directivei 2003/87/CE de stabilire a unui sistem de

comercializare a cotelor de emisie de gaze cu efect de ser n cadrul Comunitii, n temeiul

mecanismelor bazate pe proiectul din Protocolul de la Kyoto, au fost transpuse n totalitate n legislaia

naional prin Hotrrea Guvernului nr. 780/2006 privind stabilirea schemei de comercializare a

certificatelor de emisii de gaze cu efect de ser, cu modificrile i completrile ulterioare.

Hotrrea Guvernului nr. 780/2006 , cu modificrile i completrile ulterioare, conine prevederi

referitoare la schema de comercializare a certificatelor de emisii de gaze cu efect de ser, iar aspectele

tehnice privind implementarea schemei au fost cuprinse n cadrul actelor normative subsecvente

elaborate i adoptate de autoritatea public central pentru protecia mediului i de autoritatea public

central pentru economie.

n ceea ce privete combustibilii alternativi, conform directivelor europene (Directiva 2009/28/CE a

Parlamentului European i a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind promovarea utilizrii energiei din

surse regenerabile, de modificare i ulterior de abrogare a Directivelor 2001/77/CE i 2003/30/CE,

transpus prin Hotrrea Guvernului nr. 1.844/2005 privind promovarea utilizrii biocarburanilor i a

altor carburani regenerabili n transport, cu modificrile i completrile ulterioare) care ncurajeaz

utilizarea i producerea combustibililor alternativi, Romnia a demarat aciuni cu privire la analizarea

posibilitilor de producere i utilizare a combustibililor [ 8].

A. Planul naional de aciune privind reducerea emisiilor de gaze cu efect de ser n domeniul aviaiei

civile pentru perioada 2011-2020

Prezentare generalObiective

B.Planul naional de aciune privind reducerea emisiilor de gaze cu efect de ser n domeniul aviaiei

civile pentru perioada 2011-2020, denumit n continuare plan naional de aciune, are drept obiective:

a)ndeplinirea obiectivelor ce le revin operatorilor de aeronave prin participarea la schema EU ETS;

b)mbuntirea eficienei utilizrii combustibilului de aviaie cu cel puin 2%/an;

5


6/96

Pe baza datelor primite n conformitate cu subpct.A. i B.., MTI elaboreaz raportul anual privind

aciunile pentru eficientizarea consumului de combustibil de aviaie i reducerea emisiilor de gaze cu

efect de ser datorate activitilor de aviaie civil. Primul raport va fi elaborat n 2012 pentru aciunile

ntreprinse n anul 2011.

Actualizarea planului de aciune

Planul naional de aciune va fi un instrument dinamic ce va fi actualizat periodic pentru a putea facilitadeciziile privind politicile i msurile n domeniul aviaiei civile, astfel nct acesta s se adapteze la

evoluia economic a Romniei i a obiectivelor stabilite la nivel european n domeniul reducerii

emisiilor de gaze cu efect de ser.

6


7/96

CAPITOLUL 2

PETROLUL-FRAC IUNE A I EIULUI

PETROLUL TURBOREACTOR JET A1-CARACTERISTICI

GENERALE

Petrolul reprezint o fraciune a ieiului avnd un num de atomi de carbon (C 9 C10 la C13

C14).

Aceaste fracii pot fi utilizate drept combustibil turboreactor.

Deasemenea poate servi drept component de adaos al motorinelor diesel sau combustibilii casnici

pentru mbuntirea proprietilor acestora la temperaturi sczute. Reducerea corozivitii datorate

compuilor cu sulf necesit tratamente chimice ca hidrogenarea sau procese de ndulcire (sweetening):

MEROX sau SULFREX.

Combustibilii turbo au dou specificaii importante:

iniialul pentru combustibilii turboreactor (JET ) > 38C finalul corelat la comportarea n condiii de

temperatur sczut (punctul de cristalizare pentru petrolul turbo sub 47C)

Combustibilii pentru motoare cu reacie obinui din ieiuri pot conine peste 10000 hidrocarburi

diferite, reprezentnd parafine, naftene aromate i olefine. n combustibilii de tip petrol, obinui din

diferite ieiuri raportul dintre aceste clase de hidrocarburi este diferit.

Combustibilii de tip petrol turboreactor au fost fabricai sub urmtoarele denumiri comerciale:

JP-1 petrol cu parafine cu punct de cristalizare sub - 60C.

n tabelul 2.1. sunt precizate caracteristicile petrolului de tip JP-1.

11


8/96

Tabelul 2.1

Persiune de vapori 220C

Densitate de vapori(aer=1) >5Aciditate 0,015 mg KOH

Hidrocarburi aromatice 25% (V/V)Sulf total 0,30 % (V/V)

Punct de congelare -47CEnergie specific 42,80 MJ/kg

Conductivitate electric 50-450 pS/mAditivi -

Antioxidani i combustibili sintetici 17,0-24,0 mg/lDezactivator metalic 3,0 mg/l

JP-2 care permite o presiune Reid de max 2 lb. pentru a mri disponibilitatea prin includerea de

fracie mai grea.

JP-3 cu presiune Reid 5 7 lb, situaie n care apar probleme de operare datorate pierderilor la

altitudine i n prezent combustibilul JP- 3, care este o benzin grea de aviaie, nu mai este folosit.

JP-4 se remarc prin modificarea greutii specifice i a curbei de distilare i prin adaosul de

anumii aditivi. Are o compoziie fracionat larg (tab. 2.2.).

JP-5 este un petrol care conine fraciuni grele, cu o tensiune de vapori sczut i o temperatur de

aprindere foarte ridicat. Acest combustibil se utilizeaz n special la avioanele militare i navale,

avnd baza pe vasele port-avion i alte vase, precum i la avioanele cu viteze supersonice.

Compuii principali ai acestui tip de petrol sunt prezentai n tabelul 2.3 iar n tabelul 2.4 se prezint

elementele chimice identificate n produs.

JP-6 reprezint un petrol uor cu stabilitate termic mbuntit.JP-7 este petrol uor cu volatilitate sczut, cu punct de iniial de fierbere ridicat i cu performane

superioare legate de combustie i stabilitate termic.

Tabelul 2.2. Componenii majori pentru JP-4

12


9/96

Component Conc.,

% mas

Component Conc., %

mas

n-butan

Izobutan

n-Pentan

2,2-Dimetilbutan2-Metilpentan

3-Metilpentan

n-Hexan

Metilciclopentan

2,2-Dimetilpentan

Benzen

Ciclohexan

2-Metilhexan

3-Metilhexan

trans-1,3-

Dimetilciclopentan

cis-1,3- Dimetilciclopentan

cis-1,2- Dimetilciclopentan

n-Heptan

Metilciclohexan

2,2,3,3-Tetrametilbutan

Etilciclopentan

2,5-Dimetilhexan

2,4-Dimetilhexan

1,2,4-Trimetilciclopentan

3,3-Dimetilhexan

1,2,3-TrimetilciclopentanToluen

2,2-Dimetilhexan

2-Metilheptan

4-Metiheptan

cis-1,3-Dimetilciclohexan

3-Metilheptan

1-Metil-3-etilciclohexan


0,12

0,66

1,06

0,101,28

0,89

2,21

1,16

0,25

0,5

1,24

2,35

1,97

0,36

0,34

0,54

3,67

2,27

0,24

0,26

0,37

0,58

0,25

0,26

0,25

1,33

0,71

2,70

0,92

0,42

3,04

0,17

0,39

m-Xilen

p-Xilen

3,4-Dimetilheptan

4-Etilheptan4-Metiloctan

2-Metiloctan

3-Metiloctan

o-Xilen


n-Nonan

Izopropilbenzen

n- Propilbenzen

1-Metil-3-etilbenzen

1-Metil-4-etilbenzen

1,3,5-Trimetilbenzen

1-Metil-2-etilcibenzen

1,2,4-Trimetilbenzen

n-Decan

n-Butilciclohexan

1,3-Dimetilbenzen

1-Metil-4-propilbenzen

1,3-Dimetil-5-etilbenzen

1-Metil-2-i-propilbenzen

1,4-Dimetil-2-etilbenzen

1,2-Dimetil-4-etilcibenzen

n-Undecan1,2,3,4-Tetrametilbenzen

Naftalin

2-Metilundecan

n-Dodecan

2,6-Dimetilundecan

2-Metilnaftalen

1-Metilnaftalen

n-Tridecan

0,96

0,35

0,43

0,180,86

0,88

0,79

1,01

0,48

2,25

0,30

0,71

0,49

0,43

0,42

0,23

1,01

2,16

0,70

0,46

0,40

0,61

0,29

0,70

0,77

2,320,75

0,50

0,64

2,00

0,71

0,56

0,78

1,52

13


10/96

JP-8 este n prezent, ceea ce se cheam un combustibil de siguran (petrol).

Compoziional, combustibilii de tip petrol turboreactor (Jet fuels) conin n totalitate hidrocarburi, cu

excepia unor cantiti mici de compui cu sulf i aditivi adugai. Deoarece, n mod normal, sunt

obinui prin amestecarea distilatelor corespunztoare din hidrofinare, nu conin olefine.

n general, specificaiile pentru combustibili motoarelor cu reacie se limiteaz la 5% coninutul de

olefine prezente.n compoziia combustibililor pentru motoare cu reacie, cele mai convenabile sunt hidrocarburile

parafinice i cele naftenice, care posed o stabilitate chimic ridicat i o cldur de ardere relativ mare.

Coninutul de astfel de hidrocarburi n combustibilii pentru motoare cu reacie poate fi orict de mare.

Hidrocarburile aromatice sunt mai puin de dorit, deoarece cldura lor de ardere este cu 10% mai mic

dect cldura de ardere a hidrocarburilor parafinice corespunztoare. De asemenea hidrocarburile

aromatice, prin ardere, formeaz mult calamin. n sfrit, hidrocarburile aromatice sunt foarte

higroscopice i pot avea un efect duntor asupra rezervoarelor flexibile cauciucate pentru

combustibili, folosite la unele tipuri de avioane cu reacie de transport. De aceea se limiteaz coninutul

de hidrocarburi aromatice pentru aceti combustibile la cca 2025% .

Combustibilii pentru motoare cu reacie nu trebuie s aib hidrocarburi nesaturate, care au o stabilitate

chimic foarte redus.

Tabelul 2.3.Compuii principali din petrolul JP-5

Aromatice Parial saturate Saturate

Benzen - Ciclohexan

Inden Indan Hidrindan

Naftalene Tetralin

(Tetrahidronaftalin)

Decalin

(Decahidronaftalin)

Acenaftalin Acenaftalin Perhidroacenaftalin

14


11/96

Fenantren Tetrahidrofenantren Perhidrofenantren

Tabelul 2.4. Elemente n Shale-Derived JP-5

Element ppm Element ppm Element ppm

Al 0,048 Cu


12/96

Hidrocarburile olefinice au cea mai sczut temperatur de autoaprindere, se descompun uor i dau

peroxizi i alte produse de oxidare incomplet, uor inflamabile.

Existenta acestor hidrocarburi n concentraie mare duc la scderea punctului de congelere i a puterii

calorice.

n compoziia petrolului turboreactor admit compui cu sulf ntre limite maxime de pn la

0,01%mas, iar compuii cu oxigen sunt deasemenea limitai datorit pericolului formrii gumeloractuale i poteniale.

Sulful contribuie la corodarea pieselor motorului, la mrirea depunerilor de cocs n camera de ardere i

la arderea incomplet a combustibilului.

Oxigenul este prezent mai ales sub form de acizi naftenici. Acetia pot coroda piesele motorului i da

natere la spunuri care nfund filtrele fine.

Impuritile mecanice (praf, nisip, oxizi de fier etc.) trebuie eliminate nainte de ptrunderea

combustibilului n motor, deoarece produc uzura pompei, a injectorului, eroziuni la plonjare i

astuparea pulverizatoarelor. Prezena apei conduce la nghearea combustibiluli, creterea depunerilor

de zgur, mpiedic alimentarea motorului, produce coroziuni, intensific uzura pieselor i micoreaz

puterea caloric.

Combustibilii utilizai pentru motoarele turboreactor au linie de distilare150-290; un coninut ridicat n

componeni uori, asigur o pornire uoar la temperatura de -50 C specific aerului la altitudine

nalt. Finalul ridicat mrete temperatura de congelare a produsului, precum i tendina de formare a

cocsului in motor.

Coninutul de hidrocarburi aromatice se limiteaz la maximum 25%,pentru a evita depunerile de cocs

n motor i apariia unei flcri radiante care s supranclzeasc motorul.

Caracteristicile motoarelor ce folosesc kerosenul drept combustibil impun dou categorii de propriet i:

unele trebuie s asigure buna func ionare i performanele sistemului de alimentare (temperatura de

tulburare i congelare, vscozitatea, absena apei) i altele performana n exploatare a motoarelor

(volatilitatea, cifra de cocs, coninutul de sulf)

Vscozitatea petrolului turboreactor trebuie s fie suficient de sczut pentru a fii uor de pulverizat i a

avea o combustie bun. Limita de vscozitate trebuie s fie mai mic de 8 cSt la -20C cu jet decombustibil.

Combustibilul JetA1 trebuie sa rmna n stare lichid la temperatura sczut i nu trebuie s conin

ap. Deaceea punctul de inghetare este mai mic de -47C.

Puterea calorific depinde de raportul de coninut de carbon i cel de hidrogen, variind nre 5,7-6,7;

puterea calorific respectiv de la 10000-10500 kcal/kg.

16


13/96

n continuare n tabelul 2.5. sunt prezentate caracteristicile petrolului turboreactor obinut din mai multe

ieiuri parafinoase, semiparafinoase i parafinoase.

Tabelul 2.5. Valoarea limit pentru combustibilii pentru turboreactoare din ieiurile romneti[19]

17


14/96

Aciditate organic se verific la distilatul brut, nainte de neutralizarea obinuit, cu ct punctul de

congelare scade cu att petrolul turboreactor are comportament mai favorabil la ardere.

Depunerile de crbune din camera de combustie de pe paletele turbinei, provin din combustia

incomplet, care are loc n unele zone n care proporia de aer e prea mic. Crbunele depus pe duzele

injectorului de combustibil modific geometria pulverizrii, ceea ce afecteaz arderea.

Caracteristici 24 ieiuri

neparafinoase

4 ieiuri

semiparafinoase

10 ieiuri

parafinoaseRandament, %greutate 10,2-23,3 10,0-25,6 22,8-23,8

Masa molecular medie 131-149 137-155 139-173

Densitate, d420 0,7763-0,8060 0,7930-0,8005 0,8031-0,8330

Punctul deinflamabilitate,C

24-43 34-41 33-46

Punct de congelare,C -72- -50 -67--54


15/96

Constanta dielectric prezint interes n legtur cu msurarea greutii totale a combustibiluli n

rezervorul avionului cu dispozitiv ce funcioneaz pe principiul capacitanei.

La temperaturi de -20.....50C constanta dielectric a combustibiluli Jet A1 are valori de 2,0-2,2,

scderea fiind de aproximativ 0,08 .

Petrolul turboreactor proprieti fizico-chimice

n scopul de a menine eficiena energetic mare i de a asigura o durat de viat a materialelor

de construcie a aeronavei; n camera de ardere pentru a se menine o flacar de ardere curat se

minimizeaz schimbul de cldur prin radiaie i se limiteaz formarea depozitelor de carbon.

Aceste caliti sunt determinate de dou proceduri:

punctul de fum;

luminometru

Punctul de fum corespunde nlimii flcrii fr fum standardizat dupa lampa -NF M 07-028.

nlimea flcrii fr fum determin lungimea flacrii n motor i astfel mrirea zonei de ardere.

nlimea flcrii fr fum e influenat de coninutul de hidrocarburi aromatice; fiind de aproximativ

25 mm asigur o zon de ardere fr depuneri de cocs, n condiiile unui coninut de aromate de cca

12%.

Luminometru (ASTM D 1740) este o caracteristic din ce n ce mai puin folosit.

Este determinat folosind standardele menionate mai sus. Luminometrul claseaz dup o scar invers

a cifrei de liminozitate, valorile mari revenind combustibilului care are flacra cu luminozitate sczut.

Hidrocarburile aromatice prezint cifre de luminozitate minim ntre -20 i 20, iar olefinele cifre, mai

mari ce dau natere la gume. Naftenele au valori mai mari pentru cifra de luminozitate, dup urmnd

izoparafinele i parafinele ce au valorile cele mai mari

Combustibilul jet nainte de a fii evaluat este comparat cu dou hidrocarburi pure: 1, 2, 3, 4 tetrahidro-

naftalenul i izooctanul ce au indicii atribuii ntre 0-100.

Valorile de multe ori observate n comercializarea produselor de obicei variaz intre 40 i 70; iar pentru

petrolul turboreactor specificaiile oficiale sunt in jur de 45.Volatilitatea combustibilului Jet A1 este n principal legat de :

sigurana prin emisiile de vapori

pierderile prin evaporare in timpul zborului i n timpul stocrii

Punctul de aprindere al petrolului turboreactor este mai mic de 38C,determinat prin metoda Abel .

19


16/96

O alt caracteristic de care se ine seama la caracterizarea petrolului turboreactor este punctul de

fierbere, acesta fiind in jur de 300C. Un bun combustibil jet trebuie s rmn n stare lichid la o

temperatur sczut i nu ar trebui s. conin ap

Viscozitatea combustibilului Jet A1 esta mai mic de 8cSt, stabilitatea termic la 260C este mai mic

de 25 mmHg.

Existena gumelor de coninut ntr-un petrol turboreactor este de 7mg/100cm, ns trebuie evitateformarea acestor gume, acestea periclitnd coninutul combustibililor.

Comportarea la rece a petrolului turboreactor

Dup cteva ore de zbor la altitudini mari rezervorul de combustibil va ajunge la aceeai temperatur ca

aerul din exterior aceasta fiind in jur de -40:-50C.

Dupa aceste condiii este important ca acest combustibil s rmn totui fluid pentru a asigura o bun

funcionare a motoarelor turboreactor.

Aceast proprietate esta exprimat de temperatura la care cristalele dispar sau denumit punctul de

ngheare (ASTM D2386). Este temperatura la care cristalele formate n timpul rcirii dispar la

renclzirea combustibilului jet.

Poate fi n jur de -50C, maxim pentru JetA1.

Cnd temperatura scade apa devine mai putin insolubil i se depositeaz ca dopuri fine, ncepe s

nghee, temperatura scznd la 0C.

Pentru a prevenii acest inconvenit, se folosesc aditivii antiinghe care absorb apa i au punctele de

ngheare mai mici.Aceste produse,se folosesc in concentratie maxim de 1500 ppm i sunt alcooli

eteri, de exemplu 2metoxietamolul: CH3-O-CH2-CH2-OH.

Stabilitatea termic a petrolului turboreactor

Prin trecerea unei aeronave prin zonele fierbini duce la cretera temperaturii combustibilului, pentru

acesta sunt folosite lubrifiante de rcire, fluide hidraulice, sau aer condiionat; este prin urmare necesars se controleze stabilitatea termic a combustibiluli turboreactor, aceast particularitate fiind

dezvoltat mai mult n timpul zborului super sonic, n care cldura de frecare crete temperatura n

rezervoarele cu combustibil.

Cea mai folosit tehnic pentru estimarea stabilitii termice a petrolului turboreactor esteTestul de

Oxidare Termic a Carburantului Jet(JFTOT); dup aceasta se stabilete tendina combustibilului de a

lua contact cu o supafa metalic ce are o temperatura mare.

20


17/96

Proba masurat trecut sub o presiune de 34,5 bar i o temperatur de 260 C este nclzit printr-un

tub de aluminiu; dup 2 ore, presiunea poate avea cu 33 mbari, iar observaia vizual n tub poate

scdea minim la 3 scri de referin.

CAPITOLUL 3

DATE DE LITERATUR PRIVIND OB INEREA PETROLULUI

TURBOREACTOR

21


18/96

Pentru obinera kerosenului sunt folosii derivati cu stabilitate mare n timp ce proprietile

termo-fizice sunt reinute.

Combustibilii pentru petrolul turboreactor trebuie s aib proprieti importante:

-volatilitate suficient pentru a asigura o pornire uoar, combustie bun fr depuneri de carbonoase;

-stabilitate la stocare i absorbie de gume;-densitate i putere caloric ridicat.

Pentru avea calitile enumerate, petrolul turboreactor trebuie construit mai ales din hidrocarburi

parafinice i naftene.

Aromaticele i naftenele sunt indezirabile pentru c nu ard bine, ultimele fiind generatoare de

gume n combustibilul jet.

Prin studiul ieiurilor romneti s-a observat ca fraciunile de petrol pentru turboreactor au n general

caracteristici bune(coninut sczut de sulf,punct de congelare sczut).

n prezent in Romnia se fabric doua tipuri de combustibili pentru turboreactoare :petrolul rafinat T1

i petrolul turboreactor hidrofinat, diferenele dintre ele fiind fcute pe baza tipului de iei folosit,

precum i metodele de obinere.

Combustibilul turboreactor tip T1 este obinut printr-o metod chimic cu tratare de soluie de NaOH 6-

7% a fraciunii de petrol provenit din iei A1-selecionat naftenic nesulfuros.

Combustibilul de tip TH este obinut prin hidrofinarea fraciunii de petrol provenit din iei A3-

asfaltos,nesulfuros, iei semiparafinos.

Din ieiurile reprezentative, numai cel parafinos de tip A3 permite obinerea unor fraciuni cu coninut

sczut de aromatice i cu proprieti satisfctoare. Se semnaleaz n aceeai schel un numr sczut de

sonde cu iei parafinos din care s-a obinut o fracie cu un interval de fierbere 145-255C, ale crui

caracteristici sunt prezentate n tabelul 3.1.

Tabelul 3.1.

Densitate , d420 0,804-0,809Vscozitate la 20,C 1,82-1,87

Punct de congelare, C -73Aromatice, % -11,6

22


19/96

Pentru intervalul de fierbere 145-255C, conform tabelului 3.1., petrolul turboreactor are o vscozitate

mai mare, un punct de congelare mai sczut si un coninut de aromatice sczut.

Din analiza structural s-a constatat c din amestecul ieiurilor de sonde, coninutul de parafine este

64%, naftenele sunt n proporie de 32%, iar aromaticele numai 4%

n vederea obinerii de combustibili pentru turboreactor cu coninut sczut de hidrocarburi aromatice se

poate recurge la dezaromatizarea lor, operaia se face prin tratare cu oleum sau cu dioxid de sulf lichd,ns cea cu oleum nu este eficace ea necesitnd costuri mari, datorit consumului crescut de oleum.

n locul dezaromatizrii unor fraciuni cu coninut crescut de aromatice se poate ncerca deparafinarea

unor produse cu punct de curgere mare.

n acest scop s-au cercetat faciunile cu interval de fierberelul 142-265C din ieiurile

parafinoase de Urlai. Petrolul s-a amestecat cu uree solid, adugnd treptat 5% metil fa de uree.

Dup o singur tratare cu uree punctul de congelare a sczut numai cu 10%, fiind necesar o a doua

tratare pentru ase obine un randament de 47% produs dup amestecare conform tabelului 3.2. [19].

Tabelul 3.2 Iniial Deparafinare

Densitate, d420 0,8007 0,8105Vscozitatea la 20C, cst 1,86 2,03Punctul de congelare, C -38 -60

Aromatice, % 15,1 19,5

n tabelul 3.3 se prezint caracteristicile unor fraciuni obinute prin extracie cu dioxid de sulf lichid a

unor fraciuni parafinice cu limitele de distilare ntre 150-200C din ieiurile de Moldova i de

Muntenia, din acestea rezultnd rafinate costisitoare pentru combustibilii utilizai n turboreactor,datorit faptului c au un punct de congelare sczut i un coninut sczut de aromatice.

Tabelul 3.3. Examinarea rafinatelor cu cte un volum de SO2 la -32C n vederea folosirii n petrol pentru

turboreactoare.

Caracteristici Fracie Moldova Cu o singur

extracie

Muntenia C o

singur

extracie

Amestec C+B, dou extracii

Densitatea, d420 0,763 0,785 0,775Randamentu,% volum 78,0 82.5 80,5

Punct de inflamabilitate,C 33 36 39Punct de congelare -780 -74 -72

Vscozitatea la 20C 1.67 1,82 1,3323


20/96

Vscozitatea la 0C 4.21 4 1,81Vscozitatea la -40C 5.88 4,93 4,93Vscozitatea la -50C 150 7,24 7,20

Distilare STAS punctul iniial

10% dilstil,C

50% dilstil,C

90% dilstil,CPunct final

150

155

162

184192

154

160

171

187198

155

163,5

170

185197

Compoziiz pe clase de

hidrocarburi:

Aromatice

Naftene

Parafine

4

47

49

9

42

49

2

35

63

Astfel condiiile de calitate, conform standardelor n vigoare, pentru acele tipuri de petrol turboreactor

sunt prezentate n tabelul 3.4.

Tabelul 3.4. Specificaiile de calitate ale petrolului turboreactor :

Caracteristica Valoarea Metode de ncercare

Aspect la 20C lichid limpede vizualAciditate mineral i alcalinitate Lips STAS 2264

ASTM 324293Aciditate total, mg KOH/g, max 0,015 STAS 563988

ASTM 97495Hidrocarburi aromatice, %, v/v,

max

20 STAS 750866

ASTM 131995STAS 750866

24


21/96

Hidrocarburi olefinice, %, v/v,

max

5 ASTM 131995

IP 156Sulf total, %, m/m, max 0,001 STAS 804292

Metoda volumetric

ASTM D 322792Hidrogen sulfurat Lips STAS 758066

Punct de inflamabilitate, PM C,min

30 STAS 548880ASTM D 9394

Densitate la 20 C, g/cm3 0,775 0,825 STAS 3581

ASTM D 129885Temperatura de nceput de

cristalizare, C, max 53

STAS 538987

Distilare, C

punct iniial, max

10 % v/v distil pn la, max 50 % v/v distil pn la, max

90 % v/v distil pn la, max

97,5 % v/v distil pn la, max

reziduu, % v/v, max

pierderi, % v/v, max

se noteaz

204232

se noteaz

288

1,5

1,5

continuare tabel

SR ISO 3405:1998

ASTM 8695

Temperatura de dispariie a

cristalelor, C, max

se noteaz STAS 538987

ASTM D 238688

Vscozitate cinematic, mm2s-1

(cSt):

la 20 C, min

la 34 C, max

se noteaz

15

STAS 11787

ASTM D 44594

Putere calorific inferioar, kJ/kg,

min

42950 STAS 888771 Met. II

ASTM D 333892

nlimea maxim a flcrii fr

fum, mm, min 20

STAS 758166

ASTM D 132290Coroziune pe lama de cupru, 3h la

50 h

2b SR ISO 2160:1995

ASTM D 13094Coroziune pe lama de argint, 4h

la 50 C, max 1 STAS 894380

25


22/96

Stabilitate termic n condiii

dinamice dup 5 h la 149..204C,

debit 2,7 kg/h:

depuneri pe tub prenclzitor

sub 3

STAS 905371

ASTM D 314194

Indice de peroxid actual,

miliechivaleni/l, max 1

STAS 563988

ASTM D 370392Indice de peroxid potenial,

miliechivaleni/l, max 1

STAS 563988

ASTM D 370392Gume actuale, mg/cm3, max 6 SR EN 26246:1996

ASTM D 38194

IP 138Gume poteniale, mg/100 cm3,

max

14 STAS 31480

ASTM D 87394

IP 138Ap i impuriti mecanice Lips STAS 563988

ASTM D 9688

Principalele aspecte negative ale obinerii petrolului turboreactor :

Nu se pot obine din orice tip de iei sau fraciuni;astfel ieiurile parafinoase pun probleme n

obinerea fracinilor de petrol cu temperaturi de nceput de cristalizare convenabile, n timp ce ieiurile

cu coninut crescut de aromatice pun probleme la obinerea combustibililor de tip turboreactor cu o

lime a flcrii fr fum ridicat. Procesele de hidrotratare i hidrocracare folosite n obinerea combustibilului turboreactor sunt greu

de aplicat datorit condiiilor tehnice speciale. Acestea presupun instalaii obinute din oeluri speciale

rezistente la condiii severe (presiune i temperatur ridicat)

Deasemeni ele necesit catalizatori adnc specializai pentru procesele ce au loc n aceste instalaii.

Procedeul chimic de neutralizare a ieiurilor selecionate de tip Jet A1 nu poate fi aplicat datorit

scderii drastice a rezervoarelor de iei i a impurificrii rezervoarelor existente cu ali componeni.

3.1. AMESTECAREA COMPONENILOR

26


23/96

Un component petrolier se obine prin amestecarea componenilor n propriile stabilite prin

reeta optim de amestecare.Tehnologia fabricrii unui produs petrolier finit cuprinde urmtoarele faze

i operaiuni:

elaborarea reetei de amestec;

pomparea componenilor i aditivilor n rezervoare sau n linia de amestecare n proporiile stabilite;

amestecarea n rezervor sau n linie; verificarea prin analize a calitilor produsului finit i evenual corectarea acelor caliti care nu

corespund.

Amestecarea produselor petroliere n vederea obinerii amestecurilor finite se pot realiza n mai multe

moduri:a)amestecarea n rezervor:

Amestecarea n rezervor const n pomparea componenilor n acela vas, cu excepia butanului care se

introduce n conducta ce merge spre rezervor, evitndu-se astfel pierderile mari.

Amestecarea n acestsistem se poate face astfel:

-prin recilcularea produselor;

-prin sistemele de amestec n rezervor

-prin suflare cu aer i gaz inert la baza rezervorului prin conducte cu orificii, aplicabil pentru produsele

cu volatilitate mic:

. Dezavantajele principale ale acestui procedeu de amestecare constau n faptul c sunt necesare

rezervoare de capacitate mare, iar costul amestecrii este ridicat

Schema principial a celor trei moduri de amestecare se prezint n figura 3.1

Rezervor cu recircularea

produsului

Motorelectric

Amestecare cu turbine

sau agitatoare cu elice

Rezervoare cu pereti

compartimentati

Fig.3. 1. Sisteme de amestecare n rezervor

b)amestecarea parial n linie

27


24/96

Amestecarea se realizeaz prin introducerea simultan a tuturor componenilor ntr-o conduct, fr a

realiza un control continuu al calitii componenilor i al produselor finite. Avantajul sistemului este c

se reduce timpul i costul de pompare al produselor finite, nemaifiind necesare rezervoare intermediare

de amestecare. Ca dezavantaje se menioneaz existena unui numr mare de rezervoare i pompe

pentru vehicularea componenilor i al aparatelor de msur.

Amestecarea parial n conduct se aplic n rafinriile cu capacitate medie.Schema principial a unui sistem de amestecare semicontinuu este prezentat n figura 3.2.

.

R1

R2

R3

P1

P2

P3

A1

A2

A3

RT1

RT2

RT3Depozit

sau

rampa

c)amestecarea continu n linie.

Sistemul prezint urmtoarele avantaje: o durat redus de amestecare, o durat mai mic de depozitarea componenilor, personal minim de operare obinerea produselor finite cu caracteristici precise ceea ce

reduce surplusul de calitate, flexibilitate maxim n amestecarea componenilor, pierderi mici de

produse, posibilitatea automatizrii complete a procesului de amestecare. Dezavantajul principal al

acestui tip de amestecare n constiuie costul ridicat al echipamentului de analiz n flux, de dozaj i de

reglare. Acest sistem se utilizeaz n bazele de export, n rafinriile mari i unde nu se schimb prea

des profilul produciei. O schem de principiu a unei instalaii de amestecare continu n linie este

prezentat in figura 3.3.

28


25/96

Formularea petrolul turboreactor

De obicei, procedele de prelucrarea a ieiului nu conduc direct la obinerea produselor

comerciale [1].

Componenii care se utilizeaz pentru fabricarea produselor petroliere prin amestecare, se pot mpri n

componeni de baz, de corecie i aditivi.

Astfel, un produs petrolier se poate obine prin amestecarea urmtoarelor materiale:

a)componeni de baz n proporie mai mare de cca60%;

b)componeni de corecie in proporie mai mic de 40%;c)aditivi n proporie mai mic de 1%.

Componenii de baz asigur caracteristicile importante ale produsului i trebuie s mplineasc

anumite condiii:

s se poat obine n cantiti mari i la preuri de cost relativ sczute;

s aib caracteristici de baz apropiate de cele ale produsului finit;

s aib caracteristici de baz apropiate de cele ale produselor finite,astfel ca prin adugarea de

cantiti mici de componeni de corecie i aditivi s se realizeze produsul cerut;

s fie stabili chimic pentru a nu i modifica n timpul manipulrii / depozitrii caracteristicile;

s prezinte succebilitate mare la adaosul de aditivi, pentru a prentmpina adaosul de cantiti mari de

aditivi;

s aib limitele de sulf n limitele admise;

s aib proprieti de curgere i de pulverizare corespunztoare scopului pentru care se fabric

produsul finit.

29


26/96

Petrolul turboreactor include componenii de baz ieiurilre parafinice sau naftenice de la

distilarea admosferic. Se pot aduga rafinate rezultate din procesul de extracie a hidrocarburilor

aromatice de reformare catalitic.

Un prim exemplu este:s-a folosit un amestec format din 70% iei de tip A3-asfaltos i 30% iei

parafinos,care a fost prelucrat la DA.

Catalizatorii ce au fost folositi Co-Mo/Al2O3Petrolul turboreactor obinut i la procesul de hidrofinare a fraciunii de petrol provenit din

ieiului de tip A3-asfaltos,nesulfuros,semiparafinos i iei parafinos marin.

n condiiile n care n rafinrii se prelucreaz un iei de tip parafinos-sulfuros, exist posibilitatea

folosirii unei fraciuni de petrol I ,cu densitatea la 20C,ntre 0,787 i 0,800, punct iniial de fierbere

145-155C i punct de cristalizare -48C povenit din prelucrarea de la DAV a acestui tip de iei.

B)Componenii de corecie

Componenii de corecie se adaug n produsul de petrolier finit n scopul mbuntirii

anumitor proprieti cum ar fi:compoziia fracionar, presiunea de vapori la benzine i la petrolul

turboreactor, cifra octanic sau cetanic, temperatura de congelare la combustibilii pentru

turboreactoare,motorine i combustibilii de focare, vscozitatea la motorine i combustibilii de focare.

Pentru petrolul turboreactor componenii de corecie pot fi fraciuni de benzin grea(pentru

corectarea temperaturii de congelare), precum i componenii rezultai din procesele termice, dup

saturarea lor cu hidrogen.

n diverse variante, materia supus hidrofinrii poate s fie format din:

60-80%mas benzin grea,ca prim component i 20-40%mas petrol, ca al doilea component obinut

de la distilarea admosferic, a unui amestec de 70%-98% iei de tip asfaltos,neparafinos cu pn la

30% iei semiparafinos.

Atunci cnd amestecurile de fracuni se prelucreaz n scopul obinerii unui combustibil turboreactor,

au un coninut ridicat de compui cu sulf n special mercaptani i hidrogenul sulfurat, dup operaia de

hidrofinare, gazele coninnd hidrogen de recilculare, ce ies din gazul de nalt presiune, sunt splate cu

o soluie de 5% monoetanolamin, ntr-o coloan de splare.

Ca urmare a acestei operaii va crete puritatea hidrogenului de recilculare, deci va scdeadebitul de hidrogen de completare necesar hidrofinrii.

30


27/96

3.2. ADITIVII PENTRU PETROLUL TURBOREACTOR

Necesarul aditivrii combustibililor pentru turboreactor este legat de cerinele privind

securitatea avionului n condiiile de zbor, dar i la sol, de reducerea uzurii prilor dinamice alemotorului, de cresterea fiabilitii, de mbuntirea i controlul arderii, precum i de restriciile privind

reducerea emisiilor poluante. Pentru mbuntirea calitilor combustibililor pentru motoare turbo se

utilizeaz urmtorii aditivi:antioxidani, anticorozivi,modificatori de depuneri,aditivi care mpiedic

aprinderea combustibilului n cazul unui accident,dezactivatori de metale, antighea, antiuzur,

antistatici, care reduc emisiile poluante i mbuntesc arderea, biocizi, antispumani.

Aditivii antioxidani. Produii oxidai sunt mult redui cantitativ n cazul combustibilului

turboreactor prin procesul de hidrofinare.

Problema stabilitii la oxidare are o importan aparte n cazul combustibilului jet stocat n

rezervoarele din aripile avionului n condiii speciale:temperaturi nalte,perioade mai lungi de

timp,contact cu admosfera care care conine oxigen.

Pentru petrolul turboreactor aditivii utilizai pot fi n-butil-aminofenol i derinai ,baze Mannich,

amestecuri de carbonai substituii produi de condensare ai aldehid-aminelor.

Eficacitatea antioxidanilor poate fi mbuntit prin adaosul de dezactivatori de metale.

31


28/96

Aditivii care mpiedic apinderea combustibiluli n caz de accidente:

n timpul accidentelor aviatice combustibilul se afl la o temperatur ridicat i se poate afla n situaia

unei explozii. Pentru a evita aprinderea i explozia combustibiluli se utilizez aditivi care modific

limitele de explozie. Acetia pot fi copolimeri acrilici, polimeri ai alchil stirenului, copolimeri ai

poliolefinelor, elastomeri, spunuri, de aluminiu(monohodrura de diizobutil-aluminiu, monohidrura de

etil-aluminiu i trimetil-aluminiu).Dezactivatori ai metalelor. Pentru combustibilul turbo romnesc, coninutul de Cu este limitat

la 0,15 ppm, iar coninutul de vanadiu la max.1ppm.Ca dezactivatori de metale se pot folosi compui ai

acidului salicilic capabili s formeze cu Cu combinaii de tip chelai.

Aditivii anticorozivi sunt srurile alchilen-aminelor cu acid ortofosforic, sulfonatul de etil-

diamin-diamil-naftalin, acid linoleic dimerizat.

Adugarea de 25g de hidroperoxid de cumen scade depunerile de carbonoase ale unui combustibil de la

52,6 la 19,9 n condiiile n care s-a fcut experimentarea.

Diferite substane piroforice (trimetil-alumine, trimetil -etil- boranul i trimertil boranul) ameliorez

arderea i permite funcionarea reactorelor n condiii mai sigure i la altitudini ma mari.

Aditivii antistatici evit formarea electricitii statice n rezervoarele de combustibili mrind

conductivitatea electic,favoriznd descrcarea electricitii formate i evitnd aprinderea i explozia

rezervoarelor.

Aditivii antiuzur. Aciunea de solvent a combustibililio de tip turbo nu confer acestora

caracteristici de lubrifiere ceea ce face imposibil meninerea lubrifianilor pe suprafaa pieselor n

micare ale pompelor de alimentare.

R-CO-NH-CH2-CH2-NH2

R=lan n C18 nesaturat

Biocizii. Aditivii de acest tip combat degradarea microbilologic prin mpiedicarea dezvoltrii

microorganismeleor ce triesc n stratul apos de la baza rezervoarelor.

Un aditiv polifuncional de tipul izopropiloctadecilaminei, ar avea asemenea efecte biocide i

chiar antistative.Aditivii care reduc emisiile poluante. Prin arderea combustibililor turborezult o cantitate mare

de de emisii poluante. Pentru a reduce fumul de la decolare se utilizeaz sruri organice de Ca i Ba, iar

pentru uniformizarea arderii cei mai utilizati aditivi sunt nitroparafinele (ex. hidrazina)

32


29/96

n afar de aditivii propriu zii se mai pot lua n considerare i adaosurile n proporii mai mari de

dimetil hidrazina nesimetric.

Aceast substan constituie i un combustibil petru rachete, dar care e preconizat ca adaos pentru

fraciunile de petrol ca promotor de ardere uniform. O dat cu adugarea unei proporii mai mici de

dimetil-hidrazin n JP-4 s-a constatat o cretere a reactivitii acestora i a stabilitii n timpul arderii

i pentru c aceasta are afinitate pentru ap s-a observat tot o dat i liminarea formrii de ghea pe

filtre.

3.3. TEHNOLOGII DE OBINERE A PETROLULUI TURBOREACTOR

Procedeele de natur chimic n prezena catalizatorilor moderni au cptat astzi o importan

deosebit n tehnologia fabricrii tuturor sortimentelor de combustibili lichizi pentru motoarele cuardere intern. Tendinele actuale de prelucrare, bazate pe iei i gaze naturale ca surse dominante de

energie, sunt determinate de influiena factorilor tehnologici, economici i politici.

Industria modern a combustibililor s-a dezvoltat n stns legtur cu industria motoarelor cu ardere

intern.

Primele procese de fabricaie a combustibililor lichizi au fost de natur fizic: materia prim , ieiul,era

separat prin distilare in fraciuni dintre care unele erau utilizate drept combustibili pentru motoare.

Creterea consumului total de combustibili lichizi pentru motoare i necesitatea ridicrii calitii lor, au

determinat introducerea procedeelor chimice de fabricaie care asigur modificarea structurii

moleculare iniiale, rezultnd compui noi, cu proprieti fizico-chimice deosebite i astfel devenind

posibil mbuntairea calitii combustibilor inferiori i lrgirea gamei de materii prime.

Datorit cerinelor severe care sunt impuse combustibililor, n rafinria propus este nevoie de utilizat

tehnici moderne i catalizatori care favorizeaz n mare masur producerea de combustibili care sunt

cerui pe pia [1].

33


30/96

3.3.1 DISTILAREA ATMOSFERIC I N VAACUM

Scop: Distilarea atmosferic i n vid a ieiului reprezint prima etap fundamental din cadrul

proceselor de prelucrare complex a ieiului pentru obinerea produselor finite cu destinaie comercialProduse. n instalaia de distilare atmosferic (DA) ieiul este separat ntr-o serie de fraciuni cu limite

de distilare bine definite: benzin, petrol, motorin, pcur, i, n continuare din pacur, n instalaia de

distilare n vid (DV), rezult fraciuni de uleiuri sau distilate de vid i un reziduu. Cuplarea distilrii

atmosferice cu distilarea n vid conduce la o bun recuperare a cldurii, la realizarea unor economii

importante privind investiiile i costurile de exploatare. Schema tehnologic a oricrei instalaii DA,

DV sau DAV include, alturi de utilajele comune instalaiilor de proces - sistemul de transport format

din pompe i conducte i cel de automatizare, dou sisteme fundamentale:

Sistemul energetic propriu pentru nclzire, evaporare, condensare i rcire a produselor

Sistemul de fracionare format din coloanele de fracionare i striperele de produse.

Sistemul de coloane de fracionare include, de regul, coloanele DA i cea de DV. Instalaia DAV

include coloana zero n care se face o preevaporare a ieiului prin separarea gazelor i a benzinei

uoare pe seama cldurii recuperate n prencalzitoarele de iei. Se realizeaz astfel o ameliorare

energetic a instalaiei prin evitarea nclzirii inutile n cuptor a prilor uoare din iei, deja evaporate,

dar i o reducere a presiunii pe sistem. Acest sistem a fost modernizat prin introducerea n unele

coloane a umpluturilor structurate n locul sau alturi de talerele de fracionare. Se realizeaz astfel o

mai bun separare ntre fraciunile petroliere prin evitarea suprapunerilor, recuperarea mai adnc a

acestora, ca, de exemplu, distilatele de vid, reducerea antrenrilor ce contamineaz fraciunile grele cu

cocs i metale; fracionarea este superioar datorit unor suprafee mari de transfer ntre lichid i

vapori, iar energetica fracionrii este ameliorat prin reducerea pierderilor de presiune n coloane.

Materii prime:Materia prim a instalaiei DAV este ieiul a carui provenien, natur, compoziie i

caracteristici variaz n limite foarte largi astfel nct se prelucreaz ieiuri din cele mai diferite: ieiuri

uoare cu coninuturi de produse albe (benzin, petrol, motorin) foarte ridicat, sau ieiuri foarte grelecu coninut ridicat de pcur, pn la 70%; unele ieiuri sunt slab sau puternic sulfuroase, parafinoase

sau asfaltoase. Caracterul ieiului determin randamentele i calitatea produselor distilate, poate

influena schema instalaiei, dimensiunile echipamentelor, condiiile de operare, economia instalaiei,

costurile de investiie, operare, ntreinere. Natura ieiului, respectiv calitatea distilatelor obinute, o

poate determina sau cel puin influena schema rafinriei, a instalaiilor de prelucrare secundar i alte

34


31/96

caracteristici ale rafinriei. iteiurile tipice conin n medie 45-55% produse albe, restul fiind pcura

primar, prin distilare n vid, restul fiind reziduul de vid.

Eforturile pentru conservarea i recuperarea de energie au condus la realizarea i echiparea coloanelor

de distilare atmosferic i de distilare n vid cu pachete de umpluturi ce nlocuiesc talerele. Se utilizeaz

umpluturi structurate, produse de firma Sulzer Mellapack. Datorit capacitilor mari de prelucrare,

domeniul larg de operare, performanei ridicate la separare, precum i a cderilor mici de presiune,utilizarea umpluturilor structurate n distilarea petrolului s-a dovedit a fi cea mai economic alegere n

comparaie cu alte dispozitive de transfer de mas cum ar fi talerele, umplutura convenionala sau

interioarele de tip grtar.

n acelai timp utilizarea umpluturilor structurate n distilarea n vid a permis reducerea coninutului de

metale i compui care produc cocs, efect important pentru protejarea catalizatorilor din cracare

catalitic. Coloanele de distilare n vid cu umplutur structurat sunt frecvent utilizate datorit

avantajelor n ceea ce privete cderile mici de presiune i capacitilor mari de separare.

n acelai timp nalimea coloanei scade ca urmare a eficacitii mrite a umpluturilor structurate

comparativ cu cea a talerelor.

Produse Domeniul aprox. de distilare STAS,

- gaze lichefiate C3 C4

- benzin primar uoar 25 110- benzin primar grea 80 205

- petrol 170 280- motorin uoar 220 340

- motorin grea DA 280 440- pcur rezidual DA 360+

- distilat de vid 380 570- reziduu de vid gudron 560+

Produsele obinute din instalaia DAV

35


32/96

Fig. 3.3.1.1Schema tehnologic a instalaiei DAV

Parametrii de operare. Principalele date de operare ale unei astfel de instalaii ale crei coloane de

distilare sunt echipate cu talere pot fi considerate astfel:

Tabelul 3.3.1.2. Parametrii de operare din instala ia DAV[1]

Tipul instala iei Temperatura, oC Presiuneiei alimentare 30 40

iei de desalinare 110 150 10 14 bar iei intrare coloane zero 160 200iei intrare n cuptor DA 150 180iei ieire din cuptor DA 300 360

coloan zero 2-4 bar Vrf 100 120

Baz 160 180coloan principal DAintrare coloana 300 350vrf coloana 90 140 1,5 2,5 bar

taler benzina grea 160 190taler petrol 200 240

taler motorina usoara 250 280taler motorina grea 280 320

baza coloanei 280 340

36


33/96

coloana de vidintrare coloan 360 390vrf coloan 80 120 30 70 mm Hg

taler distilat de vid 280 340 40 120 mm Hggudron baza coloanei 320 360

Eforturile pentru conservarea i recuperarea de energie au condus la realizarea i echiparea coloanelor

de distilare atmosferic i de distilare n vid cu pachete de umpluturi structurate ce nlocuiesc talerele.

Se pot utiliza umpluturi structurate, produse de diverse firme: Glitsch, Norton, Nutter

3.3.2 HIDROFINAREA

Prin hidrofinare se neleg procesele de tratare cu hidrogen a fraciunilor petroliere pe catalizatori

monofuncionali sulfuri sau oxizi metalici prin care se urmrete eliminarea compuilor heteroaromici ,

hidrocarburilor nesaturate i parial a aromaticelor din fraciunilor petroliere.

Se supun hidrofinrii o serie de produse petroliere:benzina de la DA,benzina rezultat din procesele

distructive,motorine din diverse proveniene,distilate grele,uleiuri lubrifiantr,parafine,cerezine,iei airezidii.

n hidrofinare se folosesc catalizatori monofuncionali:Co-Mo,Ni-W,Ni-Cr,care au un rol reciproc de

promotare.

Reaciile ce au loc n procesul de hidrofinare sunt :reactia de hidrogenoliz.a compuilor cu sulf, azot i

oxigen i de hidrogenare a olefinelor si saturarea olefinelor.

n funcie de scop hidrofinarea se mparte n:a)hidrodesulfurare;

b)hidrotratate(se elimin aromaticele din fraciunile petroliere)

c)hidrofinarea selectiv

Reaciile ce se mai regsesc n cadrul procesului de hidrofinare sunt recile secundare,hidrocacrile i

hidroizomerizrile.

n funcie de compoziia materiei prime, catalizator i condiiile de reacie, reaciile specifice procesului

de hidrofinare sunt: hidrogenarea diolefinelor la olefine i saturarea olefinelor, reacii de hidrogenoliz

a compuilor cu sulf, azot i oxigen i n mica proporie hidrogenarea unor hidrocarburi aromatice.

37


34/96

a) Reactii de hidrogenare a diolefinelor la olefine si saturarea olefinelor conduc la formarea de

hidrocarburi parafinice:

Exemplu:

R-CH=CH-CH=CH-R + H2 R-CH2-CH2-CH=CH-R

R-CH2-CH2-CH=CH-R + H2 R-CH2-CH2-CH2-CH2-R

b) Reaciile de hidrogenoliz a compuilor cu sulf au loc prin slbirea i rupere legturii C-S, formareade hidrogen sulfurat, hidrogenarea si redistribuirea hidrocarburilor formate.

Pentru cateva tipuri reprezentative de compui cu sulf reactiile de transformare sunt:

- tioli (mercaptani)

R-CH2-SH + H2 R-CH3 + H2S

- sulfuri alchilice

R-CH2- S CH2-Rl + 2H2 R-CH3 + Rl-CH3 + H2S

Reactiile de hidrogenoliz a compuilor cu sulf sunt exoterme, cldura de reacie fiind de cca 12-17

kcal/mol H2.

c) Reactii de denitrificare au loc prin slbirea i ruperea legturii C-N, formarea de amoniac i

redistribuirea hidrocarburilor formate.

+ 3 H2 +2 H2 C5H12 + NH3

Cercetrile efectuate asupra reaciilor care au loc n procesul de hidrofinare a fraciilor petroliere au

scos n relief complexitatea cineticii acestui proces dac se iau in consideraie tipurile reaciilor de

hidrogenoliz a compuilor cu sulf, azot i oxigen, distribuia acestor compui i mai ales structura lor

diferit

Pentru fiecare tip de compus, viteza relativ de hidrogenoliz se modific sensibil cu structura de baz

a acestuia. Astfel s-a constatat c viteza relativ de hidrodesulfurare scade n ordinea : mercaptani 99,0001,0

000010,0001,0=

=SfX

Cs = Cso (1-XS)

n tabelul 5.4.1. sunt trecute valorile vitezei de reacie n funcie de conversie.

75


72/96

Tabelul 5.4.1.

sx CT, KT, ,

sk

hkgkg catmp /

cs,

fr. Masa

= )( sr

Ss Ck )(

1

sr

0 320 593 4,94 0,001 0,049 20,400,2 324,7 597,7 5,34 0,0008 0,0042 238,090,4 329,4 602,4 5,76 0,0006 0,0034 294,10,6 334,1 607,1 6,20 0,0004 0,0024 416,60,7 336,4 609,4 6,43 0,0003 0,0019 526,30,8 338,8 611,8 6,68 0,0002 0,0013 769,20,9 341,1 614,1 6,92 0,0001 0,0006 1666,60,99 343,2 616,27 7,15 0,00001 0,000071 14084

76


73/96

n graficul I reprezentm 1 / (-rS) n funcie de xS.

Valorile vitezei de reacie n funcie de concentraie la T=320oC

Din graficul I rezult:

a) pentru conversie final XS = 0,84 , avem: =

SfX

S

SS

r

dXGW

0)(0

=

SfX

S

S

r

dXI

0)(

se calculeaz din reprezentarea grafic )()(

1S

S

xfr

=

425084.0 ==I

W = 0SG I =16800kg catalizator

= 137,21,18

97,49 == hV

Qmp

Din graficul I:

a) Pentru CSf =100 ppm, rezult:

I = 0.9 90 = 81

77


74/96

W1 = 400 81 = 32400kg catalizator

311 5,40

800

32400m

WV

cat

===

1122,1

02,34

97,49 === hV

Qmp

b) Pentru CSf de la 100-50 ppm , rezult:I = (0.99-0.9) 600 = 54

W3 = 400 54 = 21600kg catalizator

1

3

333

85,127

97,49

27800

21600

==

===

h

mW

Vcat

b) Temperatura de intrare n reactor To = 340oC

=

fSX

S

Smp

rdXGV

0)(

s

SS

p

mpS

XTT

XTXCG

GCHTT

+=

+=

+=

28

875,041923

38733001,067,13336)(

0

0

0

0

Se vor considera concentraii finale pentru compuii cu sulf i se impune o cretere a temperaturii de

20oC. (T-To=20oC).

84,038733001,067,13336

20875,041923

)( =

=

=mpSo

SGCH

TCpGX


Tabelul 5.4.2.

sxCT, KT,

,sk

hkgkg catmp /

cs,

fr. Masa

= )( sr

Ss Ck )(

1

sr

0 340 613 6,53 0,001 0,0065 153,80,2 344,7 617,7 7,02 0,0008 0,006 166,60.4 349,4 622,4 7,53 0,0006 0.0045 222,220.6 354,12 627,12 8,08 0,0004 0,0032 321,50.7 356,4 629,4 8,35 0,0003 0,0025 4000.8 358,8 631,8 8,65 0,0002 0,0017 588,20.84 359,77 632,77 8,78 0,00016 0,0014 714,20.9 361,1 634,1 8,95 0,0001 0,0008 12500.99 363,3 636,3 9,23 0,00001 0,000092 1869,578


75/96

Graficul II Valorile vitezei de reacie n funcie de concentraie la T=340oC

Din graficul II rezult: a) pentru conversie final XS = 0,84, avem:

=SfX

S

SS

r

dXGW

0 )(0

=

SfX

S

S

r

dXI

0)( se calculeaz din reprezentarea grafic

)()(

1S

S

xfr

=

8,374584,0 ==I

W =0S

G I=15120kg catalizator

79


76/96

39,18

800

15120m

WV

cat

cat ===

162,29,18

47,49 === hV

Qmp

CSf =100 ppm, CSf =50 ppm, CSf =10 ppm se determin din graficul II:


I = 0.90 80 = 72

W1=28800 kg catalizator

311 36

800

28800m

WV

cat

===

1 138,136

97,49 === hV

Qmp

Pentru CSf de la 100-50 ppm , rezult:

I = (0.99-0,90) 500 = 45

W2 =18000 kg catalizator

322 5,22

800

18000m

WV

cat

===

2119,2

5,22

45,49 === hV

Qmp

c) Temperatura de intrare n reactor To = 350oC

Se vor considera concentraii finale pentru compuii cu sulf i se impune o cetere a temperaturii de

20oC. (T-To=20oC).

Rezult:

84,0

38733001,022296

20875,041923

)(

=

=

=

mpSo

S

GCH

TCpGX


Tabelul 5.4.3.

80


77/96

n graficul III reprezentm 1 / (-rS) in funcie de xS.

sx CT, KT, ,

sk

hkgkg catmp /

cs,

fr. masa = )( sr

Ss Ck )(

1

sr

0 350 623 7,60 0,001 0,0076 131,50.2 354,70 627,70 8,15 0,0008 0,0065 153,80.4 359,40 632,40 8,73 0,0006 0,0052 192,3

0.6 364,12 637,12 9,34 0,0004 0,0037 270,20.8 368,83 641,83 9,99 0,0003 0,0029 344,80.84 369,70 642,70 10,11 0,0002 0.0020 5000.9 371,10 644,10 10,31 0,00016 0,0016 6250.99 373,30 646,30 10,63 0,00001 0,00010 10000

81


78/96

Din graficul III rezult: a) pentru conversie final XS = 0,84, avem: =

SfX

S

S

r

dXI

0)(

se calculeaz din

reprezentarea grafic )()(

1S

S

xfr

=

6.334084,0 ==I

W =0S

G I = 134406,33400 = kg catalizator

38,16

800

13440m

WV

cat

cat ===

197,2

8.16

97,49 === hV

Qmp

CSf =100 ppm, CSf =50 ppm, CSf =10 ppm se determin


I = 0.9 70 = 63


311 5,31

800

25200m

WV

cat

===

1158,1

5,31

97,49 === hV

Qmp

Pentru CSf de la 100-50 ppm , rezult:

I = (0.99-0.99) 720 = 64,8


4,32

800

2592033 ===

cat

WV

1

3 54,14,32

97,49 === hV

Qmp

n tabelul 5.4.4. sunt prezentate temperaturile i vitezele volumare pentru care a fost proiectat

reactorul.

Tabelul 5.4.4.

82


79/96

TC CSf, ppm V, m3 , h-1

320 100 21 2,4750 40,5 1,2210 27 1,85

340 100 18,9 2,6250 36 1,3810 22,5 2,19

350 100 16,8 2,97

50 31,5 1,5810 32,4 1,54

5.5.Dimensionarea reactorului de hidrofinare

n funcie de complexitatea constructiv, respectiv de frecvena deservirii aparatului, platformel

prevzute numai pe o parte din circumferinta mantalei. Se consider ca fiind aparate de tip coloan, toate ap

tehnologice cilindriceverticale care ndeplinesc una din urmatoarele condiii:

Respectiv:

5>itech

t

D

H,dac Ht 10m

itech

t

D

Hoarecare dac , Ht>10m

n care:

Ht nlimea total (gabaritica) a aparatului, n mm

Dit ech diametrul interior tehnologic echivalent al aparatului, n mm

Date tehnice generale

a) parametrii tehnologici:

temperatura din aparat: t = 3350C

mediu tehnologic: wc = 0,25 mm/an

= 2 h

b) dimensiuni principale:

Se alege varianta cu T0=340 C , ppmC fs 10= V = 22,5m3

hmO

V

QV

mzr

vzr

/01,252775

38773 3=

=

=

=

Se alege: 6=it

tot

D

H ittot DH = 6

83


80/96

3

22

5

4

644

=

=

=

zr

zr

VD

DD

HD

V

3

3

5

5,224

=

mD

mD 78,1=

mHtot 73,1078,16 ==

CAPITOLUL 6

ESTIMAREA SARCINILOR TERMICE ALE APARATELOR DE SCHIMB DE

CLDUR

6.1. Estimarea sarcinii termice a schimbtorului de cldur84


81/96

Presupunem:

temperatura de intrare in reactor: T0=320 C

temperatura la ieire din reactor: Tf = 350 C

temperatura n alimentareC30=aT

temperatura la ieire a efluentului: CT efe =180

1) ( ) gazeCL

TfV

motSC QIIGQ += 170

2) ( )( ) gazeCLTLmotSC QIIGQ SCe += 30

Calculm QSC cu relaia 1).

Din grafic [7] rezult I = f (temp,densitate)

kgkcalI

kgkcalI

CL

CV

/95

/265

180

350

=

=

( ) ( )180350180365 += pgazeCLCVmpSC cGIIGQ

QSC =38733 (265-95)+31501.563(350-180)

hkcalQSC /1042,76=

Calculm cu relaia 2) sarcina schimbtorului de cldur, presupunnd temperatura de ieire din

schimbtor, pn cnd QSC (1) s fie aproximativ egal cu QSC(2).

Presupunem: ( ) CT SCe = 210

( ) ( )18035030210 += pgazeCLCLmpSC cGIIGQ

( ) ( )180350563,131501011238773 +=SCQ

hkcalQSC /1009,5 6=

( ( )18035030280 += pgazeCLCLmpSC cGIIGQ

( ) ( )180365563.131501016238773 +=SCQ

hkcalQSC /107,66=

Rezult temperatura ( ) CT SCe 280

85


82/96

6.1.2.Estimarea sarcinii termice a racitorului cu aer

Se cunosc:

temperatura de intrare a efluentului: CTefi =180

temperatura de ieire a efluentului:T=60 C


kgkcalI

kgkcalI

CL

CL

/25

/95

60

180

=

=

( ( )( ) ( )60180563,13150259538733

6018060180

+=

+=

aer

aer

R

pgazeCL

CL

mpR

Q

cGIIGQ

hkcalQ

aerR/103,3 6=

6.1.3.Estimarea sarcinii termice a rcitorului cu ap

Se cunosc:

temperatura de intrare a efluentului: CTefi 60

temperatura de ieire a efluentului:T= 40C


( ) ( )4060563,13150202538733 +=apaR

Q

hkcalQapaR

/292134=

86

kgkcalI

kgkcalI

CL

CL

/20

/25

40

60

=

=

( ) ( )40604060 += pgazeLLmpR cGIIGQ apa


83/96

6.1.4.Estimarea sarcinii termice a cuptorului de hidrofinare

Se cunosc:

temperatura de intrare in cuptor: CTefi =250

temperatura de ieire din cuptor:T= 320 C


kgkcalI

kgkcalI

CV

CV

/190

/220

250

320

=

=

( ) ( )250320250320 += pgazeVVmpcuptor cGIIGQ

( ) ( )250320563,1315018022038733 +=cuptorQ

hkcalQcuptor /5,1893961=

6.2. CALCULUL ECONOMIC AL RECTORULUI DE HIDROFINARE

OPTIMIZAREA ORGANIZRII REVIZIEI UNUI REACTOR DE HIDROFINARE

PRIN METODA DRUMULUI CRITIC

87


84/96

Revizia unui reactor reprezint un ansamblu de activiti care se pot desfura n serie

sau n paralel, n funcie de condiionrile de natur tehnologic.

Activitile necesit pentru desfurare condiii optime, un consum de resurse materiale,

energetice, umane i temporale.Organizarea desfurrii activitilor la realizarea unei revizii presupune stabilirea unui

obiectiv care se consider avantajos ntr-un anumit context.

n majoritatea cazurilor practice acest obiectiv este legat de termenul minim n care se pot

desfura toate activitile din cadrul proiectului. Metoda folosit pentru a optimiza desfurarea

activitilor este metoda drumului critic. Aceasta stabilete succesiunea optim pentru activiti i ofer

posibilitatea cunoaterii n orice moment a stadiului realiz rilor i a necesarului pentru perioda

urmtoare.

Aplicarea metodei drumului critic pentru optimizarea realizrii reviziei unui reactor de

hidrofinare a unei motorine de distilare atmosferic, presupune parcurgerea urmtoarelor etape:

stabilirea activitilor componente;

condiionarea activitilor i caracterizartea lor din punct de vedere al duratei de desfurare i al

numrului de executani;

realizarea graficului asociat proiectului;

calculul termenelor pentru activiti;

trasarea graficului Gantt pentru utilizarea forei de munc;

analiza posibilitilor de optimizare a desfurrii activitilor.

n cadrul acestui capitol se vor analiza succesiv etapele prezentate, cu analiza specific pentru

particularitile impuse de tipul reactorului.

Stabilirea activitilor componente Revizia reactorului de hidrofinare

Revizia reactorului de hidrofinare presupune realizarea activitilor care sunt prezentate

n tabelul 6.2.1.

Tabelul 6.2.1. Denumirea activitilor necesare pentru revizia reactorului de hidrofinare.

Nr. crt. Denumire activitate Cod activitate

1 Oprirea reactorului A2 Scoaterea din reactor a produselor B

88


85/96

3 Scoaterea din sistem a reactorului C

4 Inertizarea reactorului cu abur D

5 Scoaterea catalizatorului din reactor E

6 Verificarea, repararea sau nlocuirea

amenajrilor interioare

F

7 Inspecia mantalei reactorului G

8 Inspecia conductelor intrare-ieire aProduselor

H

9 Verificarea i repararea armturilor I

10 Verificarea, repararea/ nlocuirea

aparaturii de msur i control defecte

J

11 Efectuarea probei de presiune K

12 Introducerea reactorului n circuitul

Instalaiei

L

Condiionarea activitilor i caracterizarea lor

n tabelul 6.2.2. este prezentat condiionarea activitilor i caracterizarea lor din punct de

vedere al duratei de desfurare i al numrului de executani.

Tabelul 6.2.2. Condiionarea activitilor i caracterizarea lor.

Cod

activitate

Activitate dij

(ore)

nijPrecedent Urmtoare

A - B 3 5B A C, D 9 6C B E, H 4 6D B F 4 4E C G 7 5F D J 24 20G E K 3 5H C I 14 10

89


86/96

I H K 12 7J F L 18 8K I, G - 3 6L J - 3 3

Drumul critic

Drumul critic reprezint drumul complet de lungime maxim, iar lungimea lui reprezint cea

mai scurt perioad de timp n care se pot desfura toate activitile unui graf.Drumul critic (Dcr) n cazul reviziei unui reactor de hidrofinare a unei motori-ne de distilare

atmosferic este format din activitile A, B, D, F, J, L, iar lungimea dru-mului critic LDcr = 61 ore, aa

cum rezult din figura 6.1.2.

Calculul termenelor pentru activiti

Pentru o activitate, termenele minime de nceput i de sfrit se calculeaz n funcie de termenele

minime i maxime ale evenimentelor care le delimiteaz, astfel:

tim , tiMtjm, tjM

i j

Termenul minim de nceput pentru activitatea Aij:

ti0 = tim

Termenul maxim de sfrit pentru activitatea Aij:

ti1 = tim

Termenul maxim de nceput pentru activitatea Aij:

ti1 = tjm - dij

Termenul minim de sfrit pentru activitatea Aij:

tj0 = tim + dij

Aceste relaii se aplic pentru toate activitile din grafic, completndu-se tabelul pentru

termenele activitilor. n tabelul 6.1.3. mai apare i rezerva de timp pentru fiecare activitate:

Rt = tjM tim dij

n cadrul acestei rezerve, activitile pot fi prelungite sau deplasate fr s afec- teze

termenul final de ncheiere a proiectului impus de drumul critic.Tabelul 6.2.3. Termenele activitilor i rezervele de timp

90


87/96

Pentru verificarea grafului se folosete prezentarea n tabel matrice, ce conine termenele

minime i maxime pentru activitile de nceput i de sfrit.

n tabelul matrice 6.2.4. dac o activitate apare n stnga diagonalei nseamn

c drumul critic nu a fost corect ales.

tim tiM ji

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0 0 1 3 3

3

0 0

3 3 2 12 129

3 3

12 12 3 32 16428 12

16 16412 12

16 32 4 55 237

48 16

46 3014

32 16

16 16 5 40 4024

16 16

Cod

activitate

dij

(ore)

Termene activiti Rtti0 ti1 t j0 tj1

A 3 0 0 3 3 0B 9 3 3 12 12 0C 4 12 28 16 32 16D 4 12 12 16 16 0

E 7 48 23 55 32 32F 24 16 16 40 40 0G 3 42 55 45 58 13H 14 16 32 30 46 16I 12 30 46 42 58 16J 18 40 40 58 58 0K 3 26 58 29 61 32L 3 58 58 61 61 0

91


88/96

23 55 6 58 423

55 45

30 46 7 58 4212

46 30

40 40 8 58 5818

40 40

42 58 9 61 293

58 26

58 58 10 61 613

58 58

61 61 11

- - tjm - 3 12 16 16 23 30 40 42 58 61

- - tjM - 3 12 32 16 55 46 40 58 58 61

Tabelul 6.2.4. Tabelul matrice

Trasarea graficului GANTT pentru utilizarea forei de munc pe perioada desfurrii reviziei

Se ntocmete planul calendaristic i se realizeaz o distribuie a resurselor ce trebuie desfurate n

aceast perioad.

Se ntocmete o diagram a utilizrii resurselor (graficul Gantt). Aceast diagram reprezint

dependena variaiei resurselor(numrul de executani) cu timpul.

Se traseaz drumul critic pe grafic, nu se trece numrul de zile, ci numai num-rul de executani.

Pentru optimizarea Gantt-ului nu se modific drumul critic, ci numai activit-

i necritice.

Pentru optimizarea Gantt-ului au fost deplasate spre dreapta activitile (aceste activiti vor ncepe mai

trziu), iar spre stnga (aceste activiti vor ncepe mai devreme), astfel nct alura reprezentrii grafice

s fie cea corespunztoare. Astfel se evit utilizarea necorespunztoare a resurselor. Se evit situaia

folosirii la un moment dat a unui numr foarte mare de executani ai activitilor, iar n alt moment detimp folosirea unui numr insuficient.

Graficul 6.2.5Gantt optimizat

92


89/96

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Gantt optimizat

CAPITOLUL 7

PROTEC IA MUNCII

7.1. Msuri generale de prevenire i stingerea incendiilor PSI

PREVEDERI GENERALE

Ridicarea i reducerea temperaturii, debitelor i presiunilor n timpul operrii instalaiei trebuie

s se fac treptat, prevenindu-se o variaie brusc, care poate duce la dilatri i contractri neuniforme

ale aparatelor[6].

93


90/96

n zonele de trecere, aparatele tehnologice i conductele cu temperaturi de peste 60 oC

vor fi izolate termic.

Prile metalice ale cuptoarelor vor fi legate la pmnt pentru descrcarea electricitii statice .

naintea aprinderii pacurilor la cuptoare se vor executa:

controlul canalelor de fum, a registrelor de fum i a focarelor;

verificarea dispozitivelor de protecie i a materialului P.S.I.;verificarea cuptoarelor;

verificarea ventilelor de aer;

ndeprtarea condensului de pe conducte de gaze;

La punerea n funciune a aparatelor tehnologice s se evacueze aerul, care se va face cu abur,

gaz inert sau chiar prin umplerea lor cu produs lichid.

Toate aparatele tehnologice vor fi scurse complet de ap la introducerea produselor ce

urmeaz s fie prelucrate.

Deschiderea aparatelor tehnologice se va face numai dup golirea produselor inflamabile

i toxice i o aburire de minimum 24 ore.

Toate schimbtoarele de cldur vor fi prevzute cu prize pentru montarea de manometre att

pentru manta, ct i pentru fasciculele tubulare, precum i cu prize plasate n punctele cele mai nalte de

pe conductele de ieire a apei pentru contorul scprilor de gaze.

Schimbtoarele trebuie s aib mantaua i capacele izolate termic pentru evitarea pierderilor de

cldur i a producerii aburului.

Produsele se iau numai dup trecerea probei printr-un rcitor cu ap.

Buna funcionare a utilajelor depinde ntr-o msur de meninerea n funciune

economic a ventilelor glisante, care regleaz circulaia catalizatorului n instalaie.

INSTRUCIUNI P.S.I.

Este interzis nclzirea cu foc deschis a aparatelor, recipientelor, conductelor care conin

produse petroliere n scopul topirii gheii provenite prin nghearea apei separate din produsele

respective.Este interzis folosirea benzinei, spirtului sau a altor produse petroliere uor inflamabile pentru

aprinderea combustibilului la arztoarele de la cuptoare.

Se interzice folosirea corpurilor de iluminat fr globuri de protecie sau cu globuri sparte fr

grtarul de protecie mpotriva loviturilor mecanice.

Se interzice exploatarea instalaiei cu elemente metalice nelegate la pmnt, pentru scurgerea

electricitii statice.

94


91/96

Este interzis pomparea pe conducte a amestecurilor de produse petroliere cu ap.

Este interzis splarea cu ap a conductelor spre rezervorul n care se depoziteaz produse

volatile.

Este interzis pomparea produselor petroliere sub nivelul produsului din rezervor cu o vitez

mai mare de 2 m/s n conducte de mpingere spre rezervor.

Este interzis pomparea unui produs greu: petrol, motorin, ulei, pcur ntr-un rezervor care a coninutbenzin sau alt produs uor volatil, nainte de golirea complet a conductei de ncrcare i a

rezervorului de benzin sau de produs uor volatil coninut i evacuarea gazelor din rezervor.

Sulfurile i depunerile provenite de la curirea coloanelor din instalaie, vor fi ndeprtate din incinta

instalaiei i ngropate pentru a nu se autoaprinde.

ASPECTE PRIVIND POLUAREA MEDIULUI N INSTALAIA DE

HIDROFINARE

Poluarea n instalaia de hidrofinare poate fi tratat ca :

Poluarea aerului i tipurile de poluani n aer

Poluarea apei i tipurile de poluani n apele reziduale evacuate

Poluarea solului

Poluarea fonic

a) Poluarea aerului i tipurile de poluani n aer

Poluarea aerului poate proveni din urmtoarele surse:

1)arderea combustibililor;

2)din instalaia propriu-zis;

3) sistemul de canalizare;

4) parcul de rezervoare aferent instalaiei;

5)sistemul de conducte de gaze i cele spre facla rafinriei i rampa de produse.

1) Arderea combustibililor la cuptorul din instalaia de hidrofinare poate conduce la:

emisia de hidrocarburi(dac arderea nu are loc n condiii optime) ;

emisii de particule solide (cenua rezultat din arderea combustibililor lichizi, ceea ce conduce la

utilizarea combustibilului gazos, chiar dac acesta e mai scump); emisii de oxizi de sulf, cnd combustibilul utilizat conine sulf. Reducerea emisiilor de SOx se face

prin mai multe procedee moderne de tratare fie a combustibilului, fie a gazelor arse.

emisii de oxizi de carbon, care apar n urma arderii incomplete. O soluie evident pentru micorarea

acestor emisii este proiectarea, operarea i ntreinerea corespunztoare a cuptoarelor i arztoarelor

acestora.

95


92/96

emisii de NOX , legate n special de proiectarea i ntreinerea arztoarelor de la cuptoare. i n acest

caz , exist diverse procedee pentru reducerea poluanilor de tip NOx

2) Instalaia de hidrofinare are ca puncte de poluare importante urmtoarele utilaje i fluxuri:

cuptorul;

scurgeri de la racordurile i punctele de prelevat probe;

eaprile de la supapele de siguran;b) Poluarea solului

n condiii normale de proiectare i operare a instalaiei de hidrofinare, nu sunt surse permanente de

poluare a solului. Totui se pot considera urmtoarele surse posibile de poluare a solului:

O surs posibil de poluare a solului o constituie rezervoarele de materie prim i produse.

Fundurile rezervoarelor se pot coroda n timp , i pot avea loc scurgeri de produse.Cea mai mare

cantitate de produse se colecteaz n n sistemul de canalizare i se recupereaz n instalaia de epurare

ape uzate, dar i n sol, datorit unor imperfeciuni ale sistemului de canalizare(fisuri, deteriorri,

agresivitii solului sau produsului care circul prin conducte).Conductele de produse i utiliti care

leag diversele utilaje i instalaii pot constitui surse de poluare. n cazul conductelor, depistarea se face

mai dificil.Batalurile de produse i nmoluri , a cror funduri i perei nu au fost impermeabilizate

corespunztor.n plus, terenul se poate lsa sau fisura n timp (n urma cutremurelor sau alunecrilor de

teren).

Produsele petroliere , care pot apare accidental sunt splate de apele meteorice , ape de incendiu i pot

impurifica solul.

Alte surse de poluare i poluani ai solului sunt deeurile solide ca:

impuritile solide din iei;

produii de coroziune din instalaia tehnologic i canalizare

reziduurile solide provenite din operatiile de ntreinere i curire;

cocsul de la decocsarea cuptoarelor

c) Poluarea fonic

n instalaia de hidrofinare, exist o gam divers de utilaje statice i dinamice, care prin activitatea

tehnologic i de deservire, pot produce zgomote de diferite naturi i proveniene. Poluarea fonic sepoate datora urmtoarelor utilaje:

pompelor i compresoarelor;

ventilatoarelor ;

conductelor prin care circul cu viteze mari gaze, aer sau abur;

activitii din atelierele mecanice aferente instalaiei;

cuptorului.

96


93/96

CAPITOLUL 8

CONCLUZII

n prima parte a proiectului au fost prezentate specificaiile petrolului turboreactor pe plan

mondial, cererea pieei pentru petrolul turboreactor dar i legislaia internaional i naional privind

utilizarea combustibililor de tip turboreactor.

S-au prezentat criteriile de calitate ale petrolului turboreactor dar i restricii de mediu internaionale i

naionale, componenii necesari pentru obinerea de petrol reformulat. Sunt evideniate tehnologiile de

baz pentru obinerea de petrol reformulate din componeni de baz, componeni de corecie i aditivi.

97


94/96

n continuare s-au prezentat caracteristicile de baz ale materiilor prime folosite de aceste instalaii dar

i proprietile produselor obinute de la fiecare instalaie.

Tot n acest proiect s-a insistat asupra ntocmirii bilanului material pe schema de rafinrie existent dar

i asupra bilanului material pentru schema de rafinrie propus pentru a obine un petrol ecologic cu

un coninut sczut de sulf la nivelul anului 2012.

Bilanul material pe coloan a fost stabilit pe baza randamentelor n produse de reaciiS-au determinat ecuaiile reactorului de hidrofinare precum i modelul marematic al acestuia, dup

care a fost fcut simularea reactorului la temperaturile de 320 C, 340 C i 350 C, pentru diferite grade

de desulfurare.

A rezultat un puternic efect al coninutului de sulf impus n produsul hidrofinat asupra vitezei

volumare, deci i asupra volumului de reactor necesar pentru o capacitate de prelucrare dat.Astfel, la

temperatura de 350 C, desulfurarea petrolului turborector pn la nivelulde 100 ppm sulf necesit o

vitez volumar de 2,97h-1, in timp ce desulfurarea pn la nivelul de 10 ppm sulf necesit o vitez

volumar de

Date post:	10-Feb-2018
Category:	Documents
Upload:	joshua-wilkinson
View:	235 times
Download:	0 times

Piscoci Ana Maria Licenta Retusat

Documents