pdf.php@id=6125
.pdfИсходя из принятой оптимальной мощн. НПЗ топливно го профиля, равной 12 млн т/год, на основании технико-экон. расчетов и опыта экспл. совр. отеч. и зарубежных заводов принята оптимальной мощн. головной установки АВТ, рав ная 6 млн т/год.
Наиб, часто комбинируют след, процессы: ЭЛОУ-АВТ (АТ), ГО бензина — КР, ГО ВГ — КК — газоразделение, сероочистка газов — произ-во серы; ВП — ГО — КК — газофракционирование и др.
В отеч. нефтеперераб. разработаны след, модели комб. установок (табл. 9.2):
1)НГП нефти ЛК-бу — произв-стью 6 млн т/год;
2)УПН ГК-3 — произв-стью 3 млн т/год;
3)перераб. ВГ Г-43-107 — произв-стью 2 млн т/год;
4)перераб. мазута КТ-1, включающая в свой состав комб. установку Г-43-107 и секции ВП мазута и ВБ гудрона;
5)перераб. мазута КТ-1у, отличающаяся от КТ-1 исполь зованием процесса ЛГК вместо ГО ВГ;
6)перераб. мазута КТ-2, к-рая отличается от КТ-1у ис пользованием вместо обычной ВП ГВП с отбором фр-и
350.. .540 °С (и отсутствием процесса ВБ).
Модели 1-4 внедрены на ряде НПЗ страны и показали выс. эффек-ть. Так, по ср. с набором отдельно стоящих уста новок, на комб. установке КТ-1 кап. и экспл. затраты ниже соотв. на 36 и 40%, площадь застройки меньше в 3 раза,
апроизв-сть труда выше в 2,5 раза.
Сиспользованием высокопроизводительных комб. уста новок, а именно ЛК-бу и КТ-1, были в последние годы со оружены и пущены в экспл. высокоэффективные НПЗ ново го поколения в г. Павлодаре, Чимкенте, Лисичанске и Чар джоу, на к-рых осуществляется УПН. В их состав, кроме ЛК-бу и КТ-1, дополнительно входят такие процессы, как ал-ие, коксование, произ-во в-да, серы, битума и т. д. Тен денция к укрупнению единичной мощн. и комбинированию нескольких процессов характерна не только для нефтепе рерабатывающей пром-сти. Она явл. генеральной линией развития и др. отраслей пром-сти, таких как нефтехим., химическая, металлургия и др.
Таблица 10.2 — Набор технологических процессов,
входящих в состав отечественных комбинированных установок
Технологический |
Л К -6у ГК-3 Г -4 3 -1 0 7 КТ-1 КТ-1у КТ-2 |
||||||
проц есс |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
ЭЛОУ-АТ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
ЭЛОУ-АВТ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
|
ВП мазута |
— |
— |
— |
+ |
+ |
— |
|
ГВП мазута |
— |
— |
— |
— |
— |
+ |
|
ВПБ |
— |
+ |
— |
— |
— |
— |
|
ГО бензина |
+ |
+ |
— |
— |
— |
— |
|
ГО керосина |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
ГО ДТ |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
ГО ВГ |
— |
— |
+ |
+ |
— |
— |
|
ЛГК ВГ |
— |
— |
— |
— |
+ |
+ |
|
КР бензина |
+ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
КК ВГ |
— |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
Газофракционирование |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
ВБ гудрона |
— |
+ |
— |
+ |
+ |
— |
Современное состояние технологии ГПН остатков в МТ
Наиб. трудность в нефтеперераб. представляет квали фицированная переработка гудронов (остатков вакуумной, а в последние годы — ГВП) с высоким содерж-ем САВ, ме таллов и гетеросоединений, требующая знач. кап. и экспл. затрат. В этой связи на ряде НПЗ страны и за рубежом часто ограничиваются неглубокой перераб. гудронов с получени ем таких нетопливных нефтепр-тов, как битум, нефт. пек и КТ.
Из процессов глубокой хим. перераб. гудронов, основан ных на удалении избытка углерода, в мир. практике наиб. распространение получили следующие:
1)ЗК, предназначенное для произв-ва кускового нефт. кок са, используемого как углеродистое сырье для послед. изготовления анодов, графитированных электродов для
черной и цветной металлургии, а также низкокач-венных дистил. фр-й МТ и углев-дных газов;
2)ТКК, т. н. непрерывный процесс коксования в кипящем слое (за рубежом — флюид-кокинг, целевым назначени ем к-рого явл. получение дистил. фр-й, газов и побочного порошкообразного кокса, используемого как малоценное энергетическое топливо;
3)комб. процесс ТКК с послед, парокислородной (воздуш ной) газификацией порошкообразного кокса (процесс «Флексикокинг» с получением кроме дистиллятов син тез-газов;
4)процессы ККили ГК нефт. остатков после их предваритель ной ДА и деметал. посредством след, некатал. процессов:
—сольвентной ДА и деметал. (процесс «Демекс» фирмы ЮОП, «Розе» фирмы «Керр-Макги» и др.) с получе нием деасфальтизатов с низкой коксуемостью и пони женным содерж-ем металлов и трудноутилизируемого остатка— асфальтита; они характ-ся высокой энер гоемкостью, повышенными кап. и экспл. затратами;
—процессы ТАДД (процессы APT в США, в Японии НОТ и ККИ, АКО, ЗД и др.) с получением облагоро женного сырья для послед, катал, перераб.;
—высокотемпературные процессы парокислородной газификации ТНО с получением энергетических или технол. газов, пригодных для синтеза МТ, ПВ, аммиака, метанола и др. Эти процессы характ-ся ис
ключительно высокими кап. и экспл. затратами. Перечисленные выше процессы, за исключением ЗК
коксования, не предусматриваются в гос. программах строи тельства и развития нефтеперераб. России на ближайшую перспективу. В то же время на мн. НПЗ страны осуществля ется строительство бесперспективного процесса ВБ. Надо отметить, что в этом процессе не происходит удаление избыточного углерода гудрона, осуществляется лишь незнач. снижение вязкости остатка, что позволяет несколько уменьшить расход дистил. разбавителя при получении КТ.
Для безостаточной перераб. ТНО в МТ наиб, приемлемы термоконтактные процессы, осуществляемые при повышен ных t крекинга и малом времени контакта на поверхности
дешевого прир. адсорбента в реакторах нового поколения
ирегенераторах-котлах с получением дистил. полупродук тов, направляемых на облагораживание и катал, перераб. (так же, как APT, ЗД).
С.А. Ахметовым и профессором Ж. Ф. Галимовым разра батываются технол. и конструктивные основы перспектив ного термоадсорбц. процесса безостаточной перераб. ТНО ЭТКК*. Сущность этого технически легко реализуемого процесса состоит в его высокой интенсивности, достигаемой в условиях кратковременности (доли секунды) контакта тонкодиспергированного нефт. сырья с дешевым прир. адсор бентом при t 510... 530 °С в реакторе циклонного типа с по след. окислительной регенерацией закоксованного адсорбен та. В реакторе осуществляется легк. (экспресс) конверсия, деметал. и частичная декарбонизация без чрезмерного кре кирования сырья с обр-ем преим. газойлевого дистиллята, направляемого для послед, катал, перераб. в МТ (процесса ми КК или ГК). Предлагаемый процесс позволяет осущест влять безостаточную экобезопасную перераб. любого ТНО или битуминозных нефтей без ограничения требований к их кач-ву по коксуемости, сернистости и металлосодержанию.
В кач-ве контактного адсорбента, на к-ром сорбируются металлы ТНО (никель, ванадий и др.), применяются пыле видные и порошкообразные прир. рудные и нерудные мат-лы
иотходы их переработки (железорудный концентрат, огарок обжига колчедана, горелая порода, каолин), а также отрабо танный катализатор крекинга. Часть отработанного контакта непрерывно выводится из системы его циркуляции между реактором и регенератором.
Технол. режим процесса ЭТКК мазута следующий:
Вр е а к т о р е :
t |
510.. .520 °С; |
время контакта |
0,05...0,1 с; |
кратность циркуляции адсорбента |
7 .. .15 кг/кг; |
В р е г е н е р а т о р е : |
|
t |
650...750 °С |
* Известия вузов. Нефть и газ. — 2003. — № 3. — С. 129.
Примерный мат. баланс ЭТКК при переработке 47 % ма зута зап.-сиб. нефти (в % мас.):
Сухой газ + H2 S |
1,5 |
Газ С3-С4 |
4 |
Бензин (н. к. — 195 °С) |
6,5 |
ЛГ (195...350 °С) |
1 2 |
ТГ (>350 °С) |
67,5 |
Кокс |
8 |
Потери |
0,5 |
Лекция 38. Основные принципы углубления переработки нефти и блок-схемы НПЗ топливного профиля
НПЗ НГП характ-ся наиб, простой технол. структу рой, низкими кап. и экспл. затратами по ср. с НПЗ УГП или ГПН. Осн. недостаток НПЗ НГП — большой удельный расход ценного и дефицитного нефт. сырья и ограниченный ассортимент нефтепр-тов. Наиб, типичный нефтепр. такого типа НПЗ — КТ, ДТ, АБ (при необходимости печное топли во), сухой и сжиженные газы. Глубина отбора МТ ограни чивается потенциальным содерж-ем их в исходной нефти. Строительство НПЗ НГП могут позволить себе лишь страны, располагающие неограниченными ресурсами нефти (Саудов ская Аравия, Иран, Ирак, Кувейт). Нефтеперераб. России, обладающей скромными запасами нефти (менее 5% от мир.), должна ориентироваться только на ГПН или БОП нефти.
Типовая блок-схема* НПЗ НГП сернистой нефти пред ставлена на рис. 10.1.
Технол. структура НПЗ НГП представляет собой по су ществу тот же набор технол. процессов, к-рые входят в со став комб. установки ЛК-бу (см. табл. 10.2).
Осуществление технол. след, ступени нефтеперераб. — УГП с получением МТ в кол-вах, превышающих потенци альное их содерж-е в исходном сырье, связано с физ.-хим. перераб. остатка от атмосферной перегонки — мазута.
В мир. практике при УГП и ГПН исключительно широ кое распространение получили схемы переработки мазута посредством ВП или ГВП с послед, катал, перераб. ВГ (ГВГ) в компоненты МТ.
Кол-во трудноперерабатываемого ТНО — гудрона — при этом примерно вдвое меньше по ср. с мазутом. Технология хим. переработки ВГ в нефтеперераб. давно освоена и не представляет знач. техн. трудностей.
На рис. 10.2 приведена блок-схема НПЗ, наиб, широко применяемая при УГП сернистых нефтей, включающая КУ ЛК-бу и КК или ГК ВГ.
Под термином блок-схема понимают определенную последова тельность технлогических процессов НПЗ.
ЭЛОУ-АТ
.Û
-е-
<v
Рис. 10.1. Блок-схема НПЗ НГП сернистой нефти (комб. установки ЛК-бу)
ЬО
00
Глубокая переработка гудронов с max получением ком понентов МТ может быть осуществлена посредством тех же пром. технол. процессов, к-рые применяются при перераб. ВГ (ГВГ), но с предварительной ДА и деметал. сырья, где одновр. достигается деметал. и снижение коксуемости нефт. остатка. Для этой цели более предпочтительна энергосбе регающая технология процесса ТАДЦ и деметал. типа APT, ЗД, АКО и ЭТКК (см. лекции 25 и 37).
На рис. 10.3-10.7 представлены варианты блок-схем пер спективных НПЗ ГПН и БОП сернистых нефтей.
Всостав перспективных НПЗ рекомендованы освоенные
впром. или опытно-пром. масштабе такие процессы нового поколения, как ТАДЦ типа ЗД или APT мазута или гудрона; ЛКГ и ГК деметаллизованного газойля, КК типа ККМС га зойля, а также сопутствующие ККМС процессы произв-ва высококач-венных бензинов — алк-е и произ-во МТБЭ.
Эти схемы перспективных НПЗ позволяют получить ВО компоненты АБ, такие как ИЗ, риф-т, алкилат, МТБЭ, бензины катал, и ГК и СГК, сжиженные газы С3 и С4, столь необходимые для произв-ва неэтилированных ВО АБ с ог раниченным содерж-ем аренов, а также мапосернистые ДТ и РТ летних и зимних сортов.
Из данных табл. 10.3 видно, что при перераб. зап.-сиб. нефти max выход МТ (81,4%), вт. ч. ДТ (55,5%) достига ется при комбинировании ЛК-бу с процессом ТАДЦ и ГК (блок-схема 10.6), a max выход компонентов АБ — при вклю чении в состав НПЗ процесса КК (блок-схема 10.5). Важ ным достоинством использования ЗК (блок-схема 10.7) явл. возможность получения малосернистого кокса игольчатой структуры.
При перераб. газоконденсатного сырья с исключительно низким содерж-ем САВ и металлов на перспективном НПЗ представляется возможность обходиться без использования процессов ВП и ДА, направляя остаток АП — мазут — непосредственно на установку ГК или КК.