книги / Современные и перспективные термолитические процессы глубокой переработки нефтяного сырья

50.Капустин В. М., Кукес Р. Г., Бертолусини Р. Г. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР. — М.: Химия, 1995. — 304 с.

51.Сергиенко С. Р. Высокомолекулярные соединения нефти.— М.: Химия, 1964.— 541 с.

52.Эмирджанов Р. Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. — М.: Химия, 1966.

53.Проблемы развития производства электродного кокса // Труды Баш НИИ НП. — Вып. 13. — Уфа, 1975.

54.Пути получения малосернистого кокса из сернистых нефтей / М. Б. Вольфх и др. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978.

55.Валявин Г. Г., Железников Н. А. Место процесса замедленного коксования в схемах современных НПЗ и пути совершенствования работы установок // Сб. докладов межотраслевой конференции. Красноярск, 27-29 марта 2001 г.

56.Дорощук В. Е. Кризисы теплообмена при кипении воды в трубах. — М.: Энергия, 1970. — 163 с.

57.Пат. 1128584 РФ.

58.Седов П. С. Исследование эффективности действия антипенных присадок при их применении на установках замедленного коксования: Дис. ... канд. технических наук. — Уфа, 1971.

59.Пат. 220982 РФ.

60.Пат. 2314333 РФ.

61.Снижение потерь нефтепродуктов и уменьшение загрязнения окружающей среды

на установках замедленного коксования: тематический обзор / Г. Г. Валявин,

П. С. Седов, А. М. Соловьев, А. X. Онегова. — М., 1982.

62.Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах / Д. И. Бендеров и др. — М., Химия, 1976. — 176 с.

63.Походенко Н. Т., Брондз Б. И. Обработка и получение нефтяного кокса. — М.: Химия, 1986. — 312 с.

64.Международная конференция по замедленному коксованию. 29.09-03.10.2008, Кельн, Германия.

65.Howell R.G., Kerr R.C. // Hydr. Process. — 1981. — V. 60. — № 3. — P. 107-111.

6 6 . Элиот Дж. Д. Замедленное коксование: новаторство и перспективы // Химия и тех­ нология топлив и масел. — 1995. — № 2. — С. 9-17.

67.Походенко Н. Т. и др. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. — 1982. — № 2. — С. 7-9.

6 8 . Пути повышения эффективности эксплуатации оборудования дробления, клас­ сификации и транспортирования на установках производства нефтяного кокса

/ Н. Т. Походенко и др. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980.

69.Походенко Н. Т, Кузнецов В. А. Пути повышения эффективности эксплуатации оборудования дробления, классификации и транспортирования на установках производства кокса. — М., 1980. — 52 с.

70.Походенко Н. Т, Брондз Б. И. Получение и обработка нефтяного кокса.— М.: Химия, 1973. — 296 с.

71.Джамиберо Коронно, Аданцо Мария Нава. Повышение рентабельности НПЗ путем анализа конструкции и условий работы «сердца» технологической установки // 5-я конференция и выставка по технологиям нефтепереработки России и стран СНГ. 22-23 сентября 2005 г.

72.Капустин В. М. Современные проблемы и пути развития глубокой переработки нефти в России в условиях мирового кризиса // 4-я конференция и выставка России и стран СНГ по технологиям переработки нефтяных остатков. Москва. 22-23 апреля 2009 г.

201

ПРИЛОЖЕНИЕ. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛУБЛЯЮЩИХ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКУ ПРОЦЕССОВ ЗАРУБЕЖНЫХ ФИРМ

В приложении приведены данные из журнала «Нефтегазовые технологии» № 4 за апрель 2005 г. в переводе М. Фальковича, где представлены процессы по перера­ ботке нефтяных остатков, материальные балансы, и, что особенно важно, затраты на строительство технологических процессов. Конечно, в настоящее время в связи с кризисом они уже устарели, однако данные по затрате энергоносителей и капи­ тальные могут быть полезны для сравнительного анализа при выборе того или иного процесса.

П 1. Замедленное коксование фирмы «ABB Lummus Global»

Назначение процесса. Превращение вакуумных остатков (прямогонных и гид­ роочищенных), различных нефтяных смол и угольных пеков методом замедленного коксования.

Продукты. Топливный газ, сжиженный нефтяной газ, нафта, газойли, котельное топливо, анодный или игольчатый кокс (в зависимости от свойств сырья и условий процесса).

Технологическая схема аналогична приведенной на рис. 3.1.

202

Экономические показатели. Удельные капиталовложения (мощность установки 3180 м3/сут прямогонного вакуумного остатка, получение топливного кокса, в состав установки входит блок разделения паров в условиях для побережья Мексиканского залива США) составляют 25 160 дол. на 1 м3/сут мощности.

П 2. Замедленное коксование фирмы «Conoco Phillips»

Назначение процесса. Облагораживание нефтяных остатков (вакуумные остат­ ки, битумы, асфальтит после деасфальтизации и котельное топливо) в более ценные жидкие продукты (сжиженный нефтяной газ, нафта, дистиллят и газойль). Попутно вырабатываются топливный газ и нефтяной кокс.

Технологическая схема — типовая, аналогична предыдущей. Достоинства технологии:

—максимальные выходы жидких продуктов и минимальная выработка кокса в про­ цессе, проводимом при низком давлении, запатентованная технология возврата дистиллята и работа с нулевым (или минимальным) коэффициентом циркуляции тяжелых фракций;

—максимальная гибкость; дистиллят можно либо возвращать в процесс для управ­ ления распределением жидких продуктов, либо выводить без циркуляции для достижения максимальной мощности установки;

—продленный пробег печи между остановками на очистку труб от кокса;

—сверхкороткие рабочие циклы, обеспечивающие максимальную мощность и наи­ более полное использование оборудования;

—повышенная надежность и ремонтопригодность, позволяющие увеличить время пробега и сократить затраты на ремонт;

—уменьшенные капиталовложения.

Экономические показатели. Для установки ЗК мощностью 5560 м3/сут тяжело­ го высокосернистого вакуумного остатка капиталовложения (в условиях побережья Мексиканского залива США) составят примерно 145-160 млн дол.

203

Промышленные установки. Низкие капиталовложения и привлекательная структура выходов сделали технологию замедленного коксования основной при об­ лагораживании остаточных фракций. На НПЗ в разных странах работает множество установок замедленного коксования.

Лицензиар. «Technology Solutions Division of Conoco Phillips».

П 3. Замедленное коксование фирмы «Foster Wheeler» / «UOP LLC»

Назначение процесса. Получение нефтяного кокса и облагораживание остат­ ков путем превращения их в легкие углеводородные фракции с помощью процесса SYDEC (Selective Yield Delayed Coking) — селективного замедленного коксования.

Продукты. Кокс, газ, сжиженный нефтяной газ, нафта и газойли. Технологическая схема — типовая, аналогична предыдущей.

Увеличение температуры коксования ведет к уменьшению выработки кокса, рос­ ту выхода жидких продуктов и температуры конца кипения газойля. Увеличение давления и /или кратности циркуляции ведет к росту выхода кокса и газа, снижению выхода жидких продуктов и температуры конца кипения газойля.

Экономические показатели. Удельные капиталовложения (установка мощ­ ностью 1030-1590 м3 /сут, условия 2-го квартала 2004 г. для побережья Мексикан­

204

Промышленные установки. Работают установки, вырабатывающие суммарно более 65 тыс. т/сут топливного, анодного и игольчатого кокса.

Лицензиар. «Foster Wheeler» / «UOP LLC».

П 4. Флексикокинг фирмы «Exxon Mobil Research and Engineering Co»

Назначение процесса. Непрерывный процесс в псевдоожиженном слое с целью превращения тяжелых углеводородов (вакуумный остаток, сверхтяжелая нефть или битум) в смесь легких углеводородов полного фракционного состава и низкокало­ рийный топливный газ. Применяется для переработки нефтяных остатков на НПЗ с ограниченным сбытом кокса, для переработки тяжелого сырья в местах его избытка и для выработки заменителей топлива там, где природный газ имеет высокую цену.

Продукты. Жидкие и газообразные продукты можно облагородить обычными способами. Низкокалорийный газ, получаемый газификацией кокса, может служить топливом для печей и парокотельных агрегатов, заменяя другие топлива на НПЗ или на предприятиях по добыче нефтяного сырья.

Технологическая схема — типовая, аналогична предыдущей.

Выходы. Пример — коксование вакуумного остатка ближневосточной нефти

Капиталовложения. Для условий побережья Мексиканского залива США и 2-го квартала 2003 г. они оцениваются (вместе со всеми необходимыми очистны­ ми сооружениями и в зависимости от мощности установки) в 18 900-29 600 дол. на 1 м3/сут мощности.

Конкурентные преимущества:

—Полностью непрерывный, проверенный в промышленном масштабе процесс коксования и газификации в псевдоожиженном слое, который получает топливо изнутри и интегрирован по теплу без продажи топливного газа.

—Малоценный кокс превращается в топливный газ для использования на площадке или для продажи.

—Перерабатывается широкий диапазон сырья, особенно с высоким содержанием металлов, серы, высокой коксуемостью и при мощности в одну технологическую линию >15 900 м3 /сут.

—Продолжающееся совершенствование технологии с целью повышения выходов, мощности, надежности и удлинения пробега.

205

—Более экономичный процесс, чем замедленное коксование с неполным окисле­ нием кокса или прямая газификация тяжелого сырья.

Лицензиар. «Exxon Mobil Research and Engineering Со».

П5. Висбрекинг фирмы «Shell Global Solutions International BV»

и«ABB Lummus Global BV»

Назначение процесса. Процесс висбрекинга с реакционной камерой (Soaker Visbreaking), разработанный компанией «Shell», очень хорошо подходит для сниже­ ния вязкости вакуумных и атмосферных остатков, вырабатываемых на НПЗ. Основ­ ные продукты — дистилляты и стабильное тяжелое котельное топливо. Выработка тяжелого котельного топлива снижается па счет уменьшения количества разбавителя при смешении. Добавляя в систему вакуумный испаритель, можно выделять из кре­ кинг-остатка дополнительное количество газойля и парафинистый дистиллят, кото­ рый пойдет на ККФ или на гидрокрекинг. Описываемая технология дала большой экономический эффект при модернизации существующих установок.

Технологическая схема — типовая, аналогична предыдущей.

Выходы меняются в зависимости от типа сырья и требований к продуктам.

Экономические показатели. Удельные капиталовложения (исключая очистку и в зависимости от мощности и наличия вакуумного испарителя) составляют для условий 1998 г. 6300-8800 дол. на 1 м3/сут мощности.

Энергозатраты на 1 м3 сырья, поступающего с температурой 180 °С:

Промышленные установки. По технологии компании «Shell» построены или находятся в стадии строительства 8 6 установок висбрекинга с реакционной камерой.

206

Послепусковые услуги и сервисное обслуживание существующих установок оказы­ ваются через фирму «Shell».

Лицензиар. «Shell Global Solutions International BV» и «ABB Lummus Global BV»

П6. Глубокая термическая конверсия фирмы «Shell Global Solutions International BV» и «ABB Lummus Global BV»

Назначение процесса. Процесс глубокой термической конверсии, разрабо­ танный фирмой «Shell», перекрывает зазор между висбрекингом и коксованием. В этом процессе добиваются максимального выхода дистиллятов путем конверсии вакуумного остатка с последующей вакуумной перегонкой крекинг-остатка. Кро­ ме дистиллятов, получают стабильный жидкий остаточный продукт, получивший название «жидкий кокс». Этот продукт, непригодный для введения в стандартное промышленное топливо, используется для газификации и / или в качестве местного топлива, т. е. выработки энергии и / или водорода.

Описание процесса. Предварительно подогретый вакуумный остаток подают через печь 1 в реакционную камеру 2, в которой протекает глубокая конверсия. Ре­ акционная смесь поступает затем в циклон 3, газовая фаза из которого идет в атмос­ ферную колонну 4, где отгоняются газ, сжиженный нефтяной газ, нафта, керосин

игазойль. Кубовый остаток атмосферной колонны и жидкость из циклона поступают в вакуумную колонну 5, в которой выделяют дополнительное количество газойля

ипарафинистый дистиллят. Кубовый продукт из вакуумной колонны — жидкий кокс — передается на последующую переработку.

Выходы зависят от типа сырья и технических требований к продуктам. Сырье — вакуумный остаток ближневосточной нефти.

207

Экономические показатели. Капиталовложения (включая стоимость монтажа, без установок очистки, условия 1998 г.) зависят от масштаба и схемы установки и со­ ставляют 8200-10 0 0 0 дол. на 1 м3 /сут.

Типичные энергозатраты на 1 м3 (температура поступающего сырья 180 °С):

Промышленные установки. До настоящего времени проданы лицензии на че­ тыре установки глубокой термической конверсии. В двух случаях они относились к реконструкции существующих установок висбрекинга (по технологии «Shell») в реакционных камерах. Кроме того, запланирована реконструкция двух установок, и одна установка находится в стадии строительства. Фирма «Shell» предлагает услу­ ги по пуску и техническому обслуживанию действующих установок.

Лицензиар. «Shell Global Solutions International BV» и «ABB Lummus Global BV»

П 7. Деасфальтизация гудрона фирмы «UOP LLC» / «Foster Wheeler»

Назначение процесса. Приготовление качественного сырья для установок ККФ

игидрокрекинга из вакуумных остатков, получение компонентов смазочных масел

ибитумных смесей.

Продукты. Деасфальтизат для использования в качестве сырья ККФ и гидро­ крекинга, смолы для приготовления битумных смесей, асфальтит для приготовления битумных смесей и остаточных топлив.

Описание процесса. Сырье и легкий парафинистый растворитель смешивают

ивводят в экстрактор /, из верхней и нижней частей которого выходят деасфальтизат

иасфальтит, содержащие растворитель. Деасфальтизатную фазу, подогрев в печи, переводят в закритическое состояние и разделяют на деасфальтизат и растворитель в сепараторе 2, работающем в закритической области. Из асфальтита и деасфальтизата отпаривают остатки растворителя в соответствующих отпарных колоннах 3, 4. В случае когда необходимо получить смолы, применяют вторую ступень экстрак­ ции.

208

Условия процесса. Растворитель — смеси углеводородов С3-С 7, включая легкие прямогонные бензины. Избыточное давление от 2,07 до 4,14 МПа. Температура — от 49 до 232 °С. Отношение растворитель/масло — от 4/1 до 13/1.

209

Экономические показатели. Удельные капиталовложения в установку мощнос­ тью 3180-6360 м3/сут (условия 2-го квартала 2004 г. для побережья Мексиканского залива США) составляют 5030-18900 дол. на 1 м3/сут мощности.

Энергозатраты на 1 м3 сырья:

Промышленные установки. Более 50. В это число входят установки, проданные раздельно по лицензиям фирм «1ЮР» и «Foster Wheeler» до объединения технологий в 1996 г.

Лицензиар. «UOP LLC»/ «Foster Wheeler».

П 8. Процесс газификации фирмы «Future Energy GmbH»

Назначение процесса. В разработанном фирмой «Future Energy» (FE) процес­ се газификации перерабатываются жидкие, твердые или газообразные отходы НПЗ (нефтяной кокс, тяжелые остатки), химической промышленности и угли (антрацит, лигнит) в чистый, не содержащий смолы синтез-газ, который затем можно превра­ тить в метанол, водород, удобрения или энергию. Побочные продукты — стеклооб­ разный гранулированный шлак, элементарная сера и сульфиды тяжелых металлов, извлекаемые при очистке сточных вод.

210