мини нпз глубокой переработки
Используемые в промышленности нефтепродукты, например смазочные масла, гидравлические жидкости, представляют собой композиции на основе нефтяных фракций и/или синтетических продуктов, содержащие различные добавки. По мере использования этих нефтепродуктов они загрязняются, так как содержащиеся в них добавки разлагаются и образуют механические примеси, часть добавок полимеризуется, кроме того, в этих продуктах накапливается грязь и тяжелые металлы из металлических частей двигателя и из моторного топлива, а также значительное количество воды. Таким образом, отработанные нефтепродукты становятся экологически вредными и требуют соответствующей переработки.
На установках крекинга можно перерабатывать широкий ассортимент нефтепродуктов, которые в настоящее время сжигаются или накапливаются в отстойниках, загрязняя окружающую среду. Переработка этих продуктов позволит улучшить экологию и, кроме того, получить дополнительно такие продукты, как компоненты смазочных масел, дизельных топлив, асфальта, печное и котельное топливо.
Срок изготовления 1 месяц. При желании заказчика специалисты нашего предприятия проводят монтаж, наладку и обучение работе сотрудников заказчика на месте эксплуатации мини-завода.
Мини-завод ПРОМЕТЕЙ “Потрам-Дизель” по выработке дизельного топлива преобразует любое жидкое нефтяное сырье. Сырьем может служить нефть, мазут, отработанные масла, пиролизная жидкость от переработки шин ТБО. Из жидких нефтяных фракций, как правило, получаются продукты меньшей молекулярной массы.
Термический крекинг зависит от природы углеводородного сырья, его молекулярной массы и условий проведения процесса. Термический крекинг протекает в основном по цепному радикальному механизму с разрывом связей С—С в молекулах парафиновых (С5 и выше), нафтеновых, алкилароматических и высококипящих непредельных углеводородов нефтяного сырья и связи С—H в низкомолекулярных парафиновых и других углеводородах (схема). Одновременно с разрывом связей происходят реакции полимеризации (непредельные и циклопарафиновые углеводороды) и конденсации (циклизации; непредельные, нафтено- и алкилароматические и др. углеводороды), приводящие к образованию смолисто-асфальтенового крекинг-остатка и кокса. Важнейшими параметрами, определяющими направление и скорость протекания термического крекинга, являются температура, продолжительность и давление. Процесс начинает в заметной степени протекать при 300-350 °С и описывается кинетическим уравнением первого порядка. Температурная зависимость константы скорости подчиняется уравнению Аррениуса. Изменения давления влияют на состав продуктов процесса (например, на выход остаточных фракций и кокса) вследствие изменения скоростей и характера вторичных реакций полимеризации и конденсации, а также объема реакционной смеси.
Современные нефтеперерабатывающие заводы осуществляют промышленную переработку нефти путем сложных и многоступенчатых физических и химических процессов, позволяющих получать большой ассортимент нефтепродуктов.
Они оснащены оборудованием, способным функционировать в условиях низких температур и высоких давлений, в глубоком вакууме и в агрессивных средах.
Перед непосредственной переработкой нефть подвергается глубокой очистке на электрообессоливающих установках, позволяющих снизить процент содержания соли в сырье с 100-700 мг/л до 3 мг/л и воды с 1% до 0,1%.
Первичные (физические) технологические процессы позволяют разделить нефть на топливные и масляные фракции и удалить ненужные химические компоненты.Вторичные (химические) процессы подразделяются на несколько видов. В зависимости от способа активации химических реакций различают термические и каталитические химические процессы. В зависимости от типа химических превращений различают деструктивные, гидрогенизационные и окислительные химические процессы.
Основным первичным процессом, связанным с переработкой нефти, является атмосферная перегонка, во время которой происходит отбор топливных фракций (бензин, осветительный керосин, реактивное и дизельное топливо) и мазута (может быть использован в качестве компонента котельного топлива или сырья для дальнейшей глубокой переработки).
Следующий, вторичный этап, связанный с гидроочисткой, каталитическим риформингом и каталитическим крекингом. С помощью гидроочистки, позволяющей удалить сернистые, азотистые и кислородные соединения, повышается качество моторных топлив. В результате каталитического риформинга, позволяющего осуществить химические превращения нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические, значительно повышается октановое число продукта. А каталитический крекинг позволяет наиболее эффективно углубить процесс нефтепереработки, получив из высококипящих фракций мазута в результате до 40 – 60 % высокооктанового компонента автобензина, а также до 10-25% жирного газа, который, в свою очередь, может быть использован для получения высокооктановых компонентов авиационных или автомобильных бензинов.
Процесс нефтепереработки постоянно совершенствуется, происходит техническое перевооружение на уровне технологий и аппаратной конфигурации, разрабатываются и внедряются высокоинтенсивные энерго и ресурсосберегающие технологии, цель которых – решение вопросов, связанных с углублением переработки нефти и оптимизации качества получаемых нефтепродуктов.
Презентация была опубликована 4 года назад пользователемИван Фаустов
1 1 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина п” title=”2 Пути повышения глубины переработки нефти Мазут (>350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина п” class=”link_thumb”> 2 2 Пути повышения глубины переработки нефти Мазут (>350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина переработки нефти до 75-85% масс. Очистка гудрона Глубина переработки нефти до 85-95% масс. 350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина п”> 350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина переработки нефти до 75-85% масс. Очистка гудрона Глубина переработки нефти до 85-95% масс.”> 350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина п” title=”2 Пути повышения глубины переработки нефти Мазут (>350 О С) Вакуумная перегонка Вакуумный газойль (Фракция 350-550 О С) Каткрекинг Гидрокрекинг Масляное производство Коксование Гидрокрекинг Битумное производство Висбрекинг Гудрон (>550 О С) Глубина п”>
3 3 Глубокая переработка нефти в мире Добывающие страны Широкое строительство НПЗ с глубокой переработкой в странах Ближнего Востока Потребляющие страны США – 95,5% Европа – 89-95% Страны Юго-Восточной Азии – 85-95% Запрет Китая на импорт нефтепродуктов
4 4 Глубокая переработка нефти в России 27 НПЗ 1,9-20 млн. т/г 16 НПЗ 3 НПЗ 3 Количество процессов глубокой переработки нефти 11 НПЗ 2 2 НПЗ 1 11 НПЗ Без процессов глубокой переработки 35 мини- НПЗ тыс. т/г Без процессов глубокой переработки Глубина переработки нефти – 72,1% Загрузка НПЗ –79,5% 2007 г. Объем переработки нефти – 229 млн.т
5 5 Вклад нефтяных компаний России в углубление переработки нефти за г. ОАО «ТАИФ-НК» Нижнекамск Каталитический крекинг, 0,85 млн.т/г. (2006г.) Висбрекинг, 1,8 млн.т/г. (2003г.) Рязань Мягкий гидрокрекинг, 2,9 млн.т/г. (2005г.) Каталитический крекинг, 2,5 млн.т/г. (2001г.) Висбрекинг гудрона, 1,3 млн.т/г. (2001г.) Саратов Висбрекинг гудрона, 0,8 млн.т/г. (2001г.) ОАО «ТНК-ВР» 50% ОАО «ТНК-ВР» +50% ОАО «Газпром нефть» Ярославль Каталитический крекинг, 1,3 млн.т/г. (1999г.) Гидрокрекинг, 2,1 млн.т/г. (2005г.) Висбрекинг, 1,5 млн.т/г. (2006г.) ПермьГидрокрекинг, 3,5 млн.т/г. (2004г.) Ухта Висбрекинг, 1,0 млн.т/г. (2007г.) ОАО «ЛУКОЙЛ»
6 6 Комплекс каталитического крекинга ОАО «Таиф-НК» – пример создания объекта мирового уровня российскими компаниями От идеи до завершения строительства прошло 6 лет 2000 год – идея 2006 год – начало эксплуатации Базовый проект – ОАО «ВНИИНП», ОАО «ВНИПИнефть» Рабочий проект – ОАО «ВНИПИнефть» Поставка оборудования – российские компании Строительство – ОАО «УК КамаГлавстрой» Авторский надзор – ОАО «ВНИИНП», ОАО «ВНИПИнефть» Целевой продукт – высокооктановый бензин, соответствующий стандарту Евро-4 Это стало возможным в перерабатывающей компании
7 7 Прогноз глубины переработки нефти в России % Увеличение глубины переработки нефти с 2008 по 2016 г. на 9,7% Будет построено 5 комплексов глубокой переработки нефти
8 8 Стратегия Правительства России в области глубокой переработки нефти Основные положения К 2016 году довести глубину переработки нефти в России до 80% Приоритеты отдавать строительству новых комплексов глубокой переработки нефти Довести качество нефтепродуктов до мирового уровня Довести потребление нефти на душу населения России с 0,6 до 1,0 т. Продавать на экспорт преимущественно не нефть, а качественные нефтепродукты
9 9 Резкое увеличение прибыльности НПЗ. Смена стратегического курса России.Усиление роли государства. Первые новые комплексы глубокой переработки нефти в Ярославле, Рязани, Перми, Нижнекамске Приватизация нефтепереработки. Не построено ни одного комплекса глубокой переработки нефти. Анализ российского периода работ по глубокой переработке нефти 1992 – 2000 г.г г.г.
10 10 Ближайшее будущее комплексов глубокой переработки нефти в России гг. Кириши (Сургутнефтегаз) Гидрокрекинг вакуумного газойля Висбрекинг гудрона 2,9 млн.т/год 1,8 млн.т/год Кстово (ЛУКОЙЛ) Легкий гидрокрекинг вакуумного газойля Каталитический крекинг 2,5 млн.т/год 2,0 млн.т/год Нижнекамск (Татнефть) Гидрокрекинг вакуумного газойля Каталитический крекинг Замедленное коксование Когенерация 2,9 млн.т/год 1,1 млн.т/год 2,4 млн.т/год 1,5 млн.т/год Пермь (ЛУКОЙЛ) Каталитический крекинг2,5 млн.т/год Комсомольск (Роснефть) Замедленное коксование0,6 млн.т/год
11 11 Опыт США по резкому увеличению глубины переработки нефти в середине 80-х годов ХХ века Создание правительственной организации, отвечающей перед президентом за увеличение выхода светлых нефтепродуктов из нефти в условиях высоких цен на нефть Создание правительством условий для нефтяных компаний по вложению средств в комплексы глубокой переработки нефти (вложено до 50 млрд.долларов) Жесткий контроль со стороны правительства за ходом строительства таких комплексов. К середине 90-х годов ХХ века программа была в основном выполнена
12 12 Слабая поддержка государства Значительные сроки строительства комплексов Остаточный принцип инвестиций в российские нефтяные компании Резкое удорожание строительства ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ Расцвет строительства мини-НПЗ и НПЗ мощностью 1-3 млн.т/г
13 13 Остаточный принцип инвестиций в российские нефтяные компании ПРОБЛЕМАРЕШЕНИЕ Комплексы глубокой переработки нефти финансируются в последнюю очередь Выделение нефтепереработки в отдельный бизнес, который работает от прибыли за нефтепродукты Существующие финансовые модели стимулируют в первую очередь добычу и транспорт нефти Резкое сокращение сроков строительства комплексов
14 14 Значительные сроки строительства комплексов ПРОБЛЕМАРЕШЕНИЕ От идеи до окончания строительства 8-10 лет Создание органа независимого контроля Проектное финансирование только от западных банков Переход на проектное финансирование российскими банками Управление проектом осуществляет команда заказчика Управление проектом осуществляет профессиональная компания Большое количество «слабых» проектов Ростехнадзору необходимо уменьшить количество организаций, проектирующих крупные объекты нефтепереработки и нефтехимии
15 15 Расцвет строительства мини-НПЗ и НПЗ мощностью 1-3 млн.т/год ПРОБЛЕМАРЕШЕНИЕ Снижение таможенных пошлин на нефтепродукты по сравнению с сырой нефтью Дифференциация таможенных пошлин Резкий рост строительства малых НПЗ с низкой глубокой переработкой Упорядочить со стороны государства количество разрешений на такое строительство Малые НПЗ – быстрое решение финансовых проблем местных органов власти Принятие системы мер, ограничивающих появление экологически опасных объектов, выпускающих продукцию, не соответствующую регламенту
16 16 Резкое удорожание строительства ПРОБЛЕМАРЕШЕНИЕ Падение курса доллара, рост цен на нефть, повышение цен на сервис, металл, цемент, рост зарплат Четкий график строительства Создание типовых проектов, установок Создание льгот российским компаниям
17 17 Слабая поддержка государства ПРОБЛЕМАРЕШЕНИЕ Отсутствие должного контроля за планами российских компаний и их реализацией Создание национальной программы «Глубокая переработка углеводородного сырья» Отсутствие контроля за выполнением: – планов Министерства Промышленности и Энергетики по глубокой переработке нефти – регламента по качеству нефтепродуктов Воссоздание комитета (агентства или министерства), осуществляющего независимое руководство этим направлением Недостаточная помощь российским компаниям в конкуренции с зарубежными Защита и поддержка государством российского производителя
18 18 Организация проектного финансирования Два варианта развития процесса: БанкЗаказчик Генеральный подрядчик Объект нефтепереработки или нефтехимии 1. Банк – иностранный, кредит льготный. Заказчик – российский. Генеральный подрядчик – иностранный. Управляющая компания – иностранная. В этом случае российские компании на подхвате. В основном деньги, заработанные за сырье, уходят за границу. 2. Банк российский, кредит льготный. Управляющая компания – российская. Деньги проекта в основном остаются в России.
19 19 Объединение профильных организаций в компанию или холдинг с контрольным пакетом с возможностью конкурирования с крупными иностранными инжиниринговыми компаниями Организация проектного финансирования российскими государственными банками Создание российской государственной инжиниринговой компании по нефтепереработке и нефтехимии
На рисунке внешний вид светлых продуктов, полученный из мазута путем дробной конденсации паров его крекинга, без их дополнительной очистки
В настоящее время все большее распространение получают технологии, применимые в условиях мининефтеперерабатывающих заводов (мини НПЗ), с объёмом переработки нефти около 50 тыс. т. в год в зависимости от марки топлива. Это обусловлено интенсивным развитием районов Крайнего севера, Центральной и Восточной Сибири, требующих увеличения объёмов потребления горюче-смазочных материалов (ГСМ), а также ростом стоимости самих ГСМ и их доставки до потребителя в труднодоступные и удалённые районы, что делает все более востребованным получение качественных нефтепродуктов из нефти на месте ее добычи или вблизи месторождений. Однако, зачастую технологии, связанные с глубокой переработкой нефти, в частности каталитического гидрокрекинга газойля и более тяжелых нефтяных остатков, традиционно применяемых на крупных НПЗ, не применимы на мини НПЗ по экономическим причинам.
Предлагаемая технология позволяет с высокой эффективностью реализовать процесс крекинга с целью получения светлых нефтяных фракций, служащих основой для выработки моторных топлив, а также осуществить переработку остатка крекинга.
В зависимости от производительности и экономической целесообразности, предлагаемая технология может быть реализована в виде непрерывного или полупериодического процесса, описание технологических схем, которые приведены ниже.
- Высокая технико-экономическая эффективность процесса и малые капиталозатраты на производство, обусловленные простотой процесса, отсутствием избыточного давления и относительно не высокой температурой крекинга.
- Низкие энергозатраты на крекинг – в процессе крекинга поддерживается баланс между экзотермическими реакциями окисления эндотермическими реакциями непосредственно самого крекинга.
- Отсутствие кокса и малый выход газов крекинга, большой выход светлых фракций.
- Высокое качество получаемых светлых фракций. Бензиновая фракция характеризуется, в зависимости от типа тяжелого нефтяного остатка, октановым числом (ОЧИ) 80-92, дизельная фракция – цетановым числом порядка 45-50 и хорошими смазывающими свойствами.
- Нет необходимости подготовки (удалению серы) сырья крекинга с целью повышения выхода светлых фракций и снижение коксообразования.
- Многократное снижение содержания серы в продуктах крекинга, что особенно характерно для полупериодического процесса и обусловлено окислением серосодержащих органических соединений до сульфонов и сульфооксидов, с последующим их термическим распадом на диоксид серы и углеводороды. Общее суммарное во всех жидких продуктах окислительного крекинга (битум, дизельная и бензиновая фракции) снижение содержания серы может достигать величины 85% от первоначального содержания серы в исходном сырье крекинга. При этом основная часть серы содержится в остатке крекинга (битуме), а содержание серы в светлых фракциях минимально.
- Возможность получения тяжелого нефтяного топлива из остатка крекинга, либо его дальнейшая переработка с получением дополнительных количеств светлых нефтяных фракций.
Тяжелый нефтяной остаток (ТНО), в качестве которого может быть использован мазут, в том числе некондиционный, гудрон и жидкие нефтешламы, в том числе асфальтизированные, из подогреваемой емкости Е1 с помощью насоса Н1 подается в печь П2, где происходит их нагрев до t=450 o С. С помощью газодувки Г1 атмосферный воздух подается в печь П1, где нагревается до t=450 o С. В качестве источника тепла используются топочные газы, которые образуются при сжигании газов окислительного крекинга. Разогретые ТНО и воздух смешиваются в струйном кавитационном аппарате СКА1 и подаются в реактор окислительного крекинга Р1. Некоторое количество реакционной смеси из Р1 дополнительно обогащаются разогретым воздухом в СКА2.
Р1 представляет собой пустотелый аппарат колонного типа. С верхней части Р1 выводится парогазовая фракция (ПГФ), содержащая газы окислительного крекинга, включая азот в виде балластного газа, пары светлых нефтяных фракций и капли уноса более тяжелых нефтяных фракций.
ПГФ разделяется в сепараторе С1 на тяжелую нефтяную фракцию (ТНФ) и легкую фракцию (пары светлых нефтепродуктов и неконденсируемые газы крекинга).
Легкая фракция поступает на РК1, где происходит ее разделение на бензиновую фракцию БФ (НК180 o С), дизельную фракцию ДФ (180-350 o С), газы крекинга и кубовый остаток (КО).
КО объединяется с потоком ТНФ из С1 и по своим свойствам соответствует дорожному битуму марки БН 60/90. Газы крекинга используют в качестве энергоносителя для выработки технологического тепла.
Разделенные в РК1 БФ и ДФ могут рассматриваться в качестве самостоятельного товарного продукта, либо после сероочистки могут служить основой для выработки товарных моторных топлив.