Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Нефтеперерабатывающая отрасль.pdf
Скачиваний:
258
Добавлен:
13.08.2019
Размер:
528.01 Кб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Использование такой схемы вызвано необходимостью получения максимального выхода бензина. Используя оптимальный подбор мощностей отдельных установок возможно достижение благоприятных соотношений выходов автобензина, дизельного и реактивного топлив при обеспечении высокого качества последних.

1.3. Описание и расчет материальных балансов установок и завода в целом

1.3.1. .Установка ЭЛОУ-АВТ

Назначение процесса: разделение нефти на фракции для последующей переработки или использования как товарных нефтепродуктов.

В основе процесса лежит перегонка – физическое разделение нефти на составные части, именуемые фракциями.

Сырая нефть поступает в электодегидраторы установки ЭЛОУ, где проводится обезвоживание и обессоливание с применением деэмульгатора. Затем обессоленная и обезвоженная нефть подается на перегонку в атмосферную колонну. Отметим, что для перегонки легких нефтей, к которым относится правдинская нефть, (высокий выход фракций до 350 0С, повышенное содержание растворенных газов и бензиновых фракций) целесообразно применять установки АТ двухкратного испарения. Предпочтительной является схема с предварительной ректификационной колонной частичного отбензинивания нефти и последующей перегонкой остатка в сложной атмосферной колонне. В первой атмосферной колонне происходит частичное отбензинивание нефти с целью уменьшения нагрузки технологических печей по парам. Уходящие сверху этой колонны углеводородный газ конденсируют и охлаждают. Во второй атмосферной колонне происходит разделение отбензиненной нефти на бензиновую фракцию НК-180 0С, керосиновую фракцию 180-240 0С, дизельную фракцию 240-350°С и остаток, разделяющийся в вакуумной колонне на вакуумный газойль 350-500°С (сырье процесса каталитического крекинга) и гудрон>500°С (сырье процесса каталитического крекинга).

На современных НПЗ установки АВТ являются головными во всей технологической цепи переработки нефти, определяют мощность завода в целом и от работы этих установок зависит качество и выход компонентов топлив, а также сырья для вторичных процессов. Мощности действующих сейчас АВТ колеблются от 0,5 до 10 млн. т/год, наиболее распространены установки единичной мощности 6-8 млн. т/год.

Учитывая то обстоятельство, что по заданию мощность завода по переработке правдинской нефти составляет 6 млн. т/год, для нормальной работы необходимо постоить одну установку первичной перегонки мощностью 6 млн. т/год.

16

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Направление потоков:

у/в газ – на ГФУ предельных газов, фракция НК-180 – на установку вторичной перегонки бензина,

фракция 180-240 – на установку гидроочистки керосина, фракция 240-350 – на установку гидроочистки дизельного топлива, фракция 350-500 – на установку каталитического крекинга FCC остаток >500 – на установку каталитического крекинга R2R,

В таблице 1.12. представлен общий материальный баланс этих установок из расчета, что число рабочих дней в году 340 [8]. Выход отдельных фракций в %масс. взят на основании разгонки ИТК правдинской нефти [ 2].

Таблица 1.12. Материальный баланс установки ЭЛОУ - АВТ

 

Наименование

%масс.

тыс т/год

т/сут

кг/час

 

 

 

 

 

 

 

Взято:

 

 

 

 

1

нефть сырая

100,00

6000,00

17647,06

735294,12

 

ИТОГО:

100,00

6000,00

17647,06

735294,12

 

Получено:

 

 

 

 

1

у/в газ

1,56

93,60

275,29

11470,59

2

фр. НК-180

22,42

1345,20

3956,47

164852,94

3

фр. 180-240

10,79

647,40

1904,12

79338,24

4

фр. 240-350

17,26

1035,60

3045,88

126911,76

5

фр. 350-500

21,60

1296,00

3811,76

158823,53

6

гудрон

26,27

1576,20

4635,88

193161,76

7

потери

0,10

6,00

17,65

735,29

 

ИТОГО:

100,00

6000,00

17647,06

735294,12

1.3.2. Установка каталитического крекинга гудрона

В процессе каталитического крекинга гудрон превращается в бензин, газ, кокс и газойлевые фракции. Целевым продуктом является бензин с октановым числом (в чистом виде) 90-92 по исследовательскому методу. Также образуется значительное количество газа, богатого бутан-бутиленовой фракцией (сырье для производства высокооктанового компонента бензина – алкилата). Значительная часть остальных продуктов крекинга, называемых побочными, используются для получения дополнительных количеств бензина, или для приготовления других товарных продуктов.

При проведении процесса используют микросферический цеолитсодержащий катализатор с редкоземельными элементами (лантан, празеодим, самарий), который обладает высокой активностью. В массе катализатор представляет собой сыпучий материал, легко транспортируемый потоками воздуха или паров.

17

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Преимущество каталитического крекинга перед термическим заключается, прежде всего, в возможности непосредственного получения больших выходов автомобильного бензина с высоким октановым числом, а также в возможности рационального использования значительной части побочных продуктов. К другим преимуществам каталитического крекинга по сравнению с термическим относятся: невысокое давление в реакционной зоне, умеренные количества возвращаемого в реактор рециркулирующего газойля на единицу переработанного сырья. Наибольшее распространение получил в промышленности крекинг с лифт-реактором, который способствует значительному углублению процесса переработки нефти. Мощность установок каталитического крекинга составляет 500-3000 тыс. т/год по сырью.

Промышленный процесс каталитического крекинга нефтяных остатков R2R Residual Cracking (разработан IFP) – «Один реактор плюс два регенератора с раздельной подачей воздуха и отводом дымовых газов», обеспечивает превращение труднокрекируемого сырья с коксуемостью 8-10% (по массе) и концентрацией металлов до 0,005%. Остаток >5000С правдинской нефти имеет коксуемость 9,72% и содержание ванадия 0,0014%, соответственно, он может быть переработан на этой установке. С целью повышения эффективности процесса и продления срока службы катализатора гудрон подвергается предварительной гидроочистке.

Назначение процесса: получение дополнительных количеств светлых нефтепродуктов

– высокооктанового бензина и дизельного топлива – разложением гудрона в присутствии катализатора.

Сырье: гудрон >5000C Условия: температура 510,

давление, близкое к атмосферному,

кaтализатор цеолитный микросферический с редкоземельными элементами

(d=0,1-l,5мм).

время контакта 1с.

Направление потоков:

у/в газ– на ГФУ непредельных газов, бензин – на станцию компаундирования бензина, газойли – на установку гидрокрекинга, отгон – на блок разгонки отгона,

Материальный баланс блока гидроочистки установки каталитического крекинга гудрона представлен в таблице 1.13, а самой установки – в таблице 1.14. Проектная

18

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

мощность установки 1600 тыс. т/год по сырью, число дней работы в году 320. Выходы продуктов взяты в литературе[15] и пересчитаны на массовые проценты.

Таблица 1.13. Материальный баланс блока гидроочистки

 

Наименование

%масс.

тыс т/год

т/сут

кг/час

 

Взято:

 

 

 

 

1

гудрон

100,00

1576,20

4925,63

205234,38

2

водород 100%

1,00

15,76

49,26

2052,34

 

ИТОГО:

101,00

1591,96

4974,88

207286,72

 

Получено:

 

 

 

 

1

гидроочищенный гудрон

80,00

1260,96

3940,50

164187,50

2

отгон

17,10

269,53

842,28

35095,08

3

у/в газ

2,00

31,52

98,51

4104,69

4

сероводород

1,50

23,64

73,88

3078,52

5

потери

0,40

6,30

19,70

820,94

 

ИТОГО:

101,00

1591,96

4974,88

207286,72

Таблица 1.14. Материальный баланс установки каталитического крекинга

 

Наименование

%масс.

тыс т/год

т/сут

кг/час

 

Взято:

 

 

 

 

1

г/о гудрон

100,00

1260,96

3940,50

164187,50

 

ИТОГО:

100,00

1260,96

3940,50

164187,50

 

Получено:

 

 

 

 

1

у/в газ + H2S

25,27

318,64

995,76

41490,18

2

бензин

38,99

491,65

1536,40

64016,71

3

легкий газойль

21,21

267,45

835,78

34824,17

4

тяжелый газойль

5,44

68,60

214,36

8931,80

5

кокс

8,09

102,01

318,79

13282,77

6

потери

1,00

12,61

39,41

1641,88

 

ИТОГО:

100,00

1260,96

3940,50

164187,50

Таблица 1.15. Сводный материальный баланс установки

 

Наименование

%масс.

тыс т/год

т/сут

кг/час

 

Взято:

 

 

 

 

1

гудрон

100,00

1576,20

4925,63

205234,38

2

водород 100%

1,00

15,76

49,26

2052,34

19