Sistem Pare i Kondenzata - RNP 1 02 2013

Studija izvodljivosti

Povećanje energetske efikasnosti sistema

za proizvodnju, distribuciju i potrošnju

vodene pare i povrat kondenzata

u Rafineriji nafte Pančevo

Januar, 2013.

Sadržaj

Opis postojećeg stanja pare visokog (SH),

srednjeg (SM) i niskog (SL) pritiska

Bilans potrošnje i proizvodnje vodene pare

za aktuelni i maksimalni kapacitet prerade

sirove nafte

Blok šeme za sisteme pare (SL, SM i SH) i

povrat kondenzata u RNP

Analiza sistema – predlozi za poboljšanje

sistema

Ekonomska analiza

Podloge za izradu blok šema pare (SL, SM i SH) i povrata

kondenzata sa materijalnim i energetskim bilansima

P & I dijagrami - licencna dokumentacija.

Uputstva za puštanje u rad postrojenja.

Rekvizicije rotacione opreme (pumpe i kompresori).

Podaci o radnoj, rezervnoj i opremi koja nije u radu.

Direktni razgovori sa odgovornim licima iz RNP-a.

Podaci sa sinoptika (pritisak, temperatura i protok).

Dnevni i mesečni izveštaji (bilansi proizvodnje i potrošnje pare) u

toku 2012 god.

Predlozi poboljšanja sistema pare

i povratnog kondenzata

Predlozi poboljšanja sistema pare dati su za:

1. Procesna postrojenja

2. Manipulaciju

3. Energanu

Predlozi

Svi analizirani predlozi su podeljeni u tri grupe:

• Predlozi koji se mogu kvantifikovati kroz gubitke pare i kondenzata, uštedu goriva, iskorišćenje toplote koja se u ovom trenutku nepovratno gubi itd.

• Predlozi koji se, takođe, mogu kvantifikovati kroz gubitke pare, uštedu goriva, iskorišćenje toplote itd, ali je za njihovu implementaciju neophodno da se urade dodatna ispitivanja.

• Predlozi koji su dati kvalitativno i spadaju u grupu predloga koji se zasnivaju na održavanju i implementaciji dobre prakse održavanja odvajača kondenzata, izolacije cevovoda, ventila, sprečavanja gubitaka pare kroz mesta curenja itd.

Predlozi 1 i 2 su koncipirani na smanjenju otparka kondenzata u

posudama kondenzata niskog pritiska (Predlog 1), kao i

iskorišćenje toplote kondenzata srednjeg pritiska (CM), direktnim

slanjem CM kondenzata u energanu, bez mešanja sa kondenzatom

niskog pritiska (CL), kakvo je trenutno stanje u stanicama

kondenzata po postrojenjima (Predlog 2).

1. Smanjivanje otparka u posudama

kondenzata

Analiza mogućnosti smanjenja otparka je urađena za posude

kondenzata niskog pritiska koji se sakuplja sa procesnih postrojenja:

• Blok V

• S-0250 - Bitumen

• S-2100 - Atmosferska destilacija

• FCC kompleks

• S-3600 - Sulfolan

Ispitivana je prvenstveno mogućnost razdvajanja toka CM i CL kondenzata, a

u slučaju potrebe, razmatrano je i dodatno hlađenje demi vodom.

Stanica kondenzata - Blok V

Radni uslovi (Varijanta I)

bez dodavanja demi vode

Stanica kondenzata FA-1302

leto zima

Predlog 1 –razdvajanje CM i CL kondenzata

Demi voda

Protok, t/h 0 0 0

Temperatura, ºC - - -

Kondenzat

Temperatura 105.1 105.1 102

Protok, t/h 15.7 17.6 10.4 – 12.4

Otparak

Protok, t/h 0.385 0.550 0

Investiciona

ulaganja

Ušteda Vreme povratka

investicije

analiza uz

Predlog 2

73,000

(0.38 – 0.5 t/h

pare)

analiza uz

Predlog 2

Stanica kondenzata – FCC

Stanica kondenzata FCC

Radni uslovi

Predlog 1– pothlađivanje kondenzata

dodavanjem demi vode

Demi voda

Protok, t/h 0 3.5

Temperatura, ºC - 15

Kotlovska voda (1)

Protok, t/h 28 28

Temperatura, ºC 100-108 100-108

Kondenzat

Temperatura, ºC 105.1 104.6

Protok, t/h 55.1 59.2

Otparak

Protok, t/h 0.554 0

Investiciona

ulaganja

Ušteda Vreme povratka

investicije

analiza uz

Predlog 2

100,000

(0.55 – 0.65 t/h

pare)

analiza uz

Predlog 2

Stanica kondenzata – S-3600

Radni uslovi

Stanica kondenzata S-3600

Varijanta I (šarža: platformat)

Varijanta II (šarža: pirobenzin + platformat)

Predlog 1a za Varijantu II – nezavisno

vođenje CL i CM kondenzata

Predlog 1b za Varijantu II –– pothlađivanje kondenzata

dodavanjem demi vode

Demi voda (1)

Protok, t/h 0 0 0 3

Temperatura, ºC 28

Kondenzat

Temperatura 105.1 105.1 105.1 102.2

Protok, t/h 24.2 37.0 4.1 7.5

Otparak

Protok, t/h 2.5 3.78 0.401 0

Investiciona

ulaganja

Ušteda, Eur/god Vreme povratka

investicije

analiza uz

Predlog 2

620,000

(3.4 t/h pare) analiza uz

Predlog 2 73,000

(0.4 t/h pare)

2. Ispitivanje mogućnosti korišćenja

toplote povratnog kondenzata

Razmatrano je:

• Iskorišćenje toplote procesnog CM kondenzata sa

postojećih i novih postrojenja – usaglašavanje sa Idejnim

projektom “Izgradnja linije za poliranje kondenzata”.

Predlog rešenja kojima bi se iskoristila toplota kondenzata:

• Zagrevanje kotlovske napojne vode (BFW)

• Zagrevanje demi vode

EA-9381 EA-9382 EA-9383 EA-9384 EA-9385 EA-9386

Procesni kondenzat

Protok, t/h 280 95 95 95 140 140

Ulazna temperatura, ºC 102 96 96 96 47 47

Izlazna temperatura, ºC 96 47 47 47 40 40

Demi voda

Protok, t/h 40 40

Ulazna temperatura, ºC 15 15

Izlazna temperatura, ºC 40 40

BFW (kotlovska napojna voda)

Protok, t/h 57 150 150 150

Ulazna temperatura, ºC 40 40 40 40

Izlazna temperatura, ºC 71 71 71 71

Razmenjena toplota, MW

2.1 5.5 5.5 5.5 1.2 1.2

Investiciona ulaganja,

Eur


investicije

7,000,000 4,100,000

(para i energija iz

goriva)

29 meseci

Napomena: Neophodno je da se ovaj predlog realizuje, u cilju usaglašavanja

predloženog rešenja sa projektom “Izgradnja linije za poliranje kondenzata”.

3. Rekonstrukcija i održavanje

odvajača kondenzata

Pretpostavke:

• U RNP je instalirano više od 6000 odvajača kondenzata.

• Više od 40 % se pokazalo kao neispravno (osim u FCC

kompleksu, gde je neispravno manje od 10 %).

• Analiza će biti zasnovana na pretpostavci da se 10%

neispravnih odvajača mora zameniti, a da se 90% može

popraviti.

• Gubici u odvajačima koji propuštaju paru (5% od ukupno

neispravnih) su prosečno 10 kg/h pare po odvajaču.

• Gubici usled proboja pare (95% od ukupno neispravnih) su

prosečno 2 kg/h pare po odvajaču.

3. Rekonstrukcija i održavanje

odvajača kondenzata

PREDLOG REŠENJA:

Redovna kontrola ispravnosti i održavanje odvajača

kondenzata - Formirati tim od zaposlenih u RNP (na pr. dva

radnika) koji bi se bavio isključivo održavanjem odvajača

kondenzata ili za to angažovati ekstrnog izvođača

Investiciona

ulaganja, Eur


investicije

70,000 +

15,000 (oper.

troškovi)

270,000 1 mesec

• Investiciona ulaganja prikazana u ovom predlogu podrazumevaju zamenu svih kondenzujućih turbina (GB-2301/2501/2601) elektromotorima (sa transportom i montažom), uz pretpostavku da postoje kapaciteti za njihovu realizaciju.

• U ovom predlogu nije analizirana zamena trafoa, s obzirom da nisu postojale mogućnosti za određivanje inicijalnog troška njegove zamene, kao i vrednost ostalih radova koji bu nju pratili. Ukupni troškovi moraju da budu predmet dodatne analize RNP, a u nju treba da bude uključena cena novog transformatora ili rekonstrukcija jezgra postojećeg – trenutni transformator podržava zamenu samo turbinskog pogona GB-2601).

• Operativni troškovi podrazumevaju godišnje troškove održavanja, obračunate u iznosu od 10 % od ukupnih investicionih ulaganja, kao i troškove električne energije.

Predlog 4.1 Zamena turbinskog pogona kondenzujućih turbina

elektromotorima

4. Zamena turbinskog pogona pumpi ili

kompresora elektromotorima sa

frekventnom regulacijom




Predlog 4.1 Zamena turbinskog pogona kondenzujućih turbina elektromotorima

Pritisak na

ulazu

Pritisak

na izlazu

Kapacitet prerade

2,500,000 t/god 4,800,000 t/god

Turbina bar bar SH para,

t/h

Snaga,

kW

SH para,

t/h

Snaga,

kW

GB-2301 45 0.2 19 3850 23.7 4868

GB-2501 45 0.2 12 2140 14.7 2675

GB-2601 45 0.2 7 1720 8.74 2150

Ukupno 38 7,710 47.14 9,693

Investiciona ulaganja

za zamenu turbinskog

pogona GB-2601, Eur


investicije

1,550,000 + 950,000

(oper. troškovi)

1,950,000 15 meseci




Predlog 4.2 Zamena turbinskog pogona ostalih procesnih turbina elektromotorima

Investiciona

ulaganja, Eur

Ušteda,

Eur/god

Vreme povratka

investicije, meseci

Energana 1,450,000 +500,000 4,150,000 5

S-100 222,000 + 33,000 290,000 11

S-200 764,000 + 114,000 770,000 15

S-0250 183,000 + 46,000 590,000 5

S-2100 397,000 + 60,000 400,000 16

S-2300 464,000 + 118,000 2,000,000 3

S-2500 177,000 + 32,000 435,000 6

S-2950 2,500 + 350 6,000 5

S-2400 285,000 + 60,000 795,000 5

S-2600 16,500 + 12,000 882,000 1




Predlog 4.2 Zamena turbinskog pogona ostalih procesnih turbina elektromotorima

Protok Snaga elektromotora

Para t/h kW

SH-SM 6.39 148

SH-SL 13 710

SM-SL 9.95 71.5


Eur


investicije

4,000,000 +

970,000 (oper. troškovi)

10,360,000 7 meseci

5. Analiza rada sistema pratećeg grejanja

Osnovni problemi u sistemu pratećeg grejanja:

• neispravni odvajači kondenzata

• proboj bakarnih cevi u sistemu pratećeg grejanja

PREDLOZI REŠENJA:

Predlog 1. Zamena bakarnih cevi u sistemu pratećeg grejanja cevima od

ugljeničnog čelika

Broj intervencija na FCC 3,300

% broja intervencija usled propuštanja

bakarnih cevi 50

Broj dana za sanaciju jednog propuštanja 10

Protok pare na mestu curenja, kg/h 12

Gubici pare, t/god 4,752

Gubici pare, Eur/god 109,296

5. Analiza rada sistema pratećeg grejanja

PREDLOZI REŠENJA:

Predlog 2. Zamena sistema pratećeg grejanja parom električnim pratećim

grejanjem, na instrumentaciji i cevovodu.

Primer – zamena pratećeg grejanja na cevovodu dužine 100 m

(potrošnja: 700 t/god SL pare ili 20 kW električne energije)


Eur


investicije

15,500 7,500 28 meseci

6. Optimizacija potrošnje pare za

predgrevanje vazduha u BC-2121

• U BC-2121 koristi se SL para za predgrevanje vazduha

• Zamenom SL pare SLS parom koja se proizvodi u peći

BA-2101 smanjila bi se potrošnja pare

SL para SLS para

Protok, kg/h 1500 190

Pritisak, barg 3.1 3.1

Temperatura, ºC 173 360

Raspoloživa energija, kW 22.25 22.25

Investiciona

ulaganja, Eur


investicije

24,000 240,000 2 meseca

7. Regulisanje protoka vazduha na GB-

2101

• Na GB-2101 ne postoji regulacija protoka vazduha.

• Ugradnjom frekventnog regulatora moglo bi da se

uštedi do 40% potrošnje struje.

• Na godišnjem nivou ušteda bi iznosila 1584 MWh

električne energije.

Investiciona

ulaganja, Eur


investicije

340,000 + 31,000

(oper. troškovi)

87,000 10 godina

9. Zamena razmenjivača toplote EA-305

A/B/C/D

• Ovi razmenjivači nisu optimalnih tehničkih karakteristika za

proces koji se u njima odvija (dolazi do prenosa toplote kroz

pinch), a dodatno zahtevaju 0.6 t/h pare za sprečavanje

samozapaljivanja

• U cilju povećanja efikasnosti razmenjivača potrebna je njihova

zamena novim aparatom – pločastim razmenjivačem toplote,

tipa Packinox, što bi dovelo do uštede goriva usled poboljšanja

toplotne razmene i saniranja problema prenosa toplote kroz

Pinch (za oko 8.2 MW), kao i potpuno anuliranje neraciomalne

potrošnje pare od oko 0.6 t/h.


Eur


investicije

190,000 + 17,500

(oper. troškovi)

138,000 21 mesec

10. Predlozi zamene načina grejanja

rezervoara na S-0250

• Grejanje četiri sirovinska rezervoara se vrši spoljnim

grejačima, dok se FB-1605 greje sa uronjenim grejačem.

• Za grejanje se koristi oko 2.5 t/h pare.

PREDLOG REŠENJA: Zamena spoljnih grejača uronjenim grejačima sa termalnim uljem

Investiciona

ulaganja, Eur


investicije

85,000 +

17,500 (oper.

troškovi)

575,000 2 meseca

12. Optimizacija rada energane

• U cilju optimizacije rada energane predlaže se nabavka

softvera, koji omogućava pronalaženje optimalnih

procesnih parametara za rad energane.

• Softver bi bio od velike pomoći prilikom prilagođavanja

rada energane promenama odnosa proizvodnje struje i

pare, kao i promenama režima rada procesnih postrojenja.


Eur


investicije

150,000 + 10,000 (oper.

troškovi)

350,000 6 meseci

14. Optimizacija povezivanja linija pare i

potrošača u Manipulaciji

U Manipulaciji je zapažena velika i neracionalna potrošnja pare -

rešenje razvoda pare koje ne zadovoljava potrebe korisnika, što

dovodi do značajnih nedostataka u radu:

• korišćenje zajedničkih linija za sistem grejanja rezervoara, pratećeg

grejanja linija, kao i grejanja poslovnih zgrada unutar Manipulacije, što

u zimskom periodu dovodi do pada pritiska u sistemu SL pare (sa 4,5

barg do i niže od 1.5 barg),

• dolazi do hlađenja linija pare, pa i zaleđivanja koje je uslovljavalo česta

pucanja linija ili pucanja zaptivača na odvajačima kondenzata, nakon

čega bi posle pojačavanja pritiska u sistemu pare dolazilo do velikih

hidrauličkih udara, vibracija i pucanja instalacija,

• tehnološki problemi postizanja optimalnih uslova za transport visoko

viskoznih fluida, koji pri sniženoj temperaturi prave velike probleme

radu pumpi, itd.

Predložena rekonstrukcija bi obuhvatila:

• Instaliranje posebne grane koja bi služila za grejanje rezervoara za

sirovu naftu u bloku 12, ukupne zapremine oko 80 000 m3. U

dosadašnjem radu je blok 12 sa rezervoarima FB-1201/02/03/04 grejan

parom koja dolazi kao povratna linija sa postrojenja Bitumen S-0250,

gde je zbog sistema protivpožarne pare u istoj liniji zahtevan pritisak

od 2.5 barg. Kako se iz iste linije kod Autopunilišta – koje je mnogo

bliže bitumenu koristi para za grejanje rezervoara u bloku 17 (FB-

1701/02), dešava se da u zimskom periodu dolazi do velikih padova

pritisaka u liniji 10“-SL-10310, što stvara velike operativne probleme.

Takođe, iz te iste linije napojene su mnoge parne baterije „S“, iz kojih

se distribuira para za grejanje linija viskoznih fluida, pa se zbog pada

pritiska u manipulaciji dobija para pritiska 1-1.5 barg, umesto željenog

4 – 4.5 barg.



• Iz kolektora 4“-SL-10311 para bi se posebno (kontrolisano – novim

merilom protoka) slala ka velikim potrošačima u bloku 10 i 17, ukupne

zapremine 85,000 m3.

• Iz trećeg kolektora bi se posebnim merilom merio i kontrolisao protok

SL pare za grejanje linija pratećeg grejanja i poslovnih zgrada. Ovim bi

se omogućilo razdvajanje, ali i po potrebi obustavljanje grejanja

velikih rezervoara, koji u letnjim uslovima nemaju potrebu za

zagrevanjem, dok se neke linije (na pr. linije vakuum ostatka,

visbrekovanog ostatka, itd.) moraju grejati čak i leti jer se lako

stinjavaju (čak i pri 35 C).





PREDLOG MERA: Rekonstrukcija razvoda pare u cilju dobijanja funkcionalnijeg i

stabilnijeg rešenja grejanja rezervoara i pratećeg grejanja linija


Eur

Ušteda,

Eur/god

Vreme povratka

investicije

500,000 +

50,000 (oper. troškovi)

421,000 18 meseci

Održavanje sistema pare i kondenzata -

stalne mere RNP

16. Popravka izolacije cevovoda.

17. Popravka mesta curenja cevovoda sa parom.

18. Izolovanje ventila (zasuna) i cevnih elemenata na

cevovodima sa parom.

Rangiranje predloga

Napomena: Realizacija predloga 1 i 2 je neophodna zbog usklađivanja sa idejnim projektom

“Izgradnja linije za poliranje kondenzata”

R.B. PREDLOZI INVESTICIONA

ULAGANJA EUR

PERIOD POVRATA

ULAGANJA meseci

RANG/ REDOSLED

REALIZACIJE

1,2

Smanjivanje otparka u posudama kondenzata i

korišćenja toplote povratnog kondenzata

7,000,000 29 14

3 Rekonstrukcija i

održavanje odvajača kondenzata

69,834 1 4

Zamena turbinskog pogona kondenzujućih turbina elektromotorima

GB2301 3,477,100 14 7

GB2501 2,517,900 15 9

GB2601 1,558,700 20 15

4.1

ukupno 7,553,700 - -

Rangiranje predloga


ULAGANJA EUR

PERIOD POVRATA

ULAGANJA meseci

RANG/ REDOSLED

REALIZACIJE

Zamena turbinskog pogona ostalih procesnih turbina elektromotorima

energana 1,454,687 5 2

S-100 221,995 11 16

S-200 763,883 15 15

S-0250 182,988 5 6

S-2100 396,419 16 18

S-2300 463,845 3 3

S-2500 176,796 6 10

S-2950 2,275 5 14

S-2400 284,939 5 5

S-2600 16,270 1 1

4.2

ukupno 3,964,098 - -

5 Sanacija sistema pratećeg

grejanja, 100 m 15,333 28 19

Rangiranje predloga


ULAGANJA EUR

PERIOD POVRATA

ULAGANJA meseci

RANG/ REDOSLED

REALIZACIJE

6 Optimizacija potrošnje pare za predgrevanje vazduha u BC-2121

23,980 2 8

7 Regulisanje protoka

vazduha na GB-2101 340,000 119 21

9 Zamena razmenjivača toplote EA-305, a,b,c,d

189,565 21 20

10 Zamena načina grejanja rezervoara na S-0250

84,637 2 2

12 Optimizacija rada

energane 150,000 6 13

14 Optimizacija povezivanja linija pare i potrošača u

manipulaciji 500,000 18 17

Documents

Sistem Pare i Kondenzata - RNP 1 02 2013