Короткий опис основних
технологічних процесів виробництва паливного
Сергій Пронін
Сутність нафтопереробного
виробництва
Процес переробки нафти можна
розділити на 3 основних етапи:
1. Поділ нафтової сировини на
фракції, що розрізняються за інтервалах температур кипіння (первинна переробка)
;
2. Переробка отриманих фракцій
шляхом хімічних перетворень що містяться в них вуглеводнів і вироблення
компонентів товарних нафтопродуктів (вторинна переробка);
3. Змішання компонентів з
залученням, при необхідності, різних присадок, з отриманням товарних
нафтопродуктів із заданими показниками якості (товарне виробництво).
Продукцією НПЗ є моторні
і котельні палива, зріджені гази, різні види сировини для нафтохімічних
виробництв, а також, залежно від технологічної схеми підприємства --
мастильні, гідравлічні та інші масла, бітуми, нафтового коксу, парафіни. Виходячи
з набору технологічних процесів, на НПЗ може бути отримано від 5 до більш,
ніж 40 позицій товарних нафтопродуктів.
Нафтопереробка - безперервне
виробництво, період роботи виробництв між капітальними ремонтами на
сучасних заводах становить до 3-х років. Функціональної одиницею НПЗ є
технологічна установка - виробничий об'єкт з набором обладнання,
що дозволяє здійснити повний цикл того чи іншого технологічного процесу.
У цьому матеріалі коротко описані
основні технологічні процеси паливного виробництва - отримання моторних
і котельних палив, а також коксу.
Постачання і прийом нафти
У Росії основні обсяги сирої
нафти, що поставляється на переробку, надходять на НПЗ від видобувних об'єднань
по магістральних нафтопроводах. Невеликі кількості нафти, а також газовий
конденсат, поставляються по залізниці. У державах-імпортерів нафти,
що мають вихід до моря, постачання на припортові НПЗ здійснюється водним
транспортом.
Прийняте на завод сировину надходить
у відповідні ємності товарно-сировинної бази (рис.1), пов'язаної
трубопроводами з усіма технологічними установками НПЗ. Кількість
що надійшла нафти визначається за даними приладового обліку, або шляхом вимірів в
сировинних ємностях.
Підготовка нафти до переробки
(електрообессоліваніе)
Сира нафта містить солі,
викликають сильну корозію технологічного обладнання. Для їх видалення
нафта, що надходить із сировинних ємностей, змішується з водою, в якій солі
розчиняються, і поступає на ЕЛОУ - електрообессоліващую установку (рис.2).
Процес знесолення здійснюється в електродегідраторах - циліндричних
апаратах зі змонтованими всередині електродами. Під впливом струму високої
напруги (25 кВ і більше), суміш води і нафти (емульсія) руйнується, вода
збирається внизу апарату і відкачується. Для більш ефективного руйнування
емульсії, в сировині вводяться спеціальні речовини - деемульгатора. Температура
процесу - 100-120 ° С.
Первинна переробка нафти
знесолена нафту з ЕЛОУ
надходить на установку атмосферно-вакуумної перегонки нафти, яка на
російських НПЗ позначається абревіатурою АВТ - атмосферно-вакуумна трубчатки.
Така назва обумовлена тим, що нагрівання сировини перед поділом його на
фракції, здійснюється в змійовиках трубчастих печей (рис.6) за рахунок тепла
спалювання палива і тепла димових газів.
АВТ розділена на два блоки --
атмосферної та вакуумної перегонки.
1. Атмосферна перегонка
Атмосферна перегонка (мал. 3,4)
призначена для відбору світлих нафтових фракцій - бензинової, гасової і
дизельних, википають до 360 ° С, потенційний вихід яких складає 45-60%
на нафту. Залишок атмосферної перегонки - мазут.
Процес полягає в поділі
нагрітої в печі нафти на окремі фракції в ректифікаційної колоні --
циліндричному вертикальному апараті, всередині якого розташовані контактні
пристрої (тарілки), через які пари рухаються вгору, а рідину - вниз. Ректифікаційні
колони різних розмірів і конфігурацій застосовуються практично на всіх
установках нафтопереробного виробництва, кількість тарілок в них
варіюється від 20 до 60. Передбачається підведення тепла в нижню частину колони
і відведення тепла з верхньої частини колони, у зв'язку з чим температура в апараті
поступово знижується від низу до верху. У результаті зверху колони відводиться
бензинова фракція у вигляді пари, а пари гасової і дизельних фракцій
конденсуються у відповідних частинах колони і виводяться, мазут залишається
рідким і відкачується з дна колони.
2. Вакуумна перегонка
Вакуумна перегонка (рис.3, 5,6)
призначена для відбору від мазуту масляних дистилятів на НПЗ
паливно-масляного профілю, або широкої масляної фракції (вакуумного газойля)
на НПЗ паливного профілю. Залишком вакуумної перегонки є гудрон.
Необхідність відбору масляних
фракцій під вакуумом обумовлена тим, що при температурі понад 380 ° С
починається термічне розкладання вуглеводнів (крекінг), а кінець кипіння
вакуумного газойля - 520 ° С і більше. Тому перегонку ведуть при залишковому
тиску 40-60 мм рт. ст., що дозволяє знизити максимальну температуру в
апараті до 360-380 ° С.
Розрідження в колоні створюється
за допомогою відповідного обладнання, ключовими апаратами є парові
або рідинні ежектори (рис.7).
3. Стабілізація та вторинна
перегонка бензину
Отримувана на атмосферному блоці
бензинова фракція містить гази (в основному пропан і бутан) в обсязі,
перевищує вимоги за якістю, і не може використовуватися ні в якості
компонента автобензину, ні в якості товарного прямогонного бензину. Крім
того, процеси нафтопереробки, спрямовані на підвищення октанового числа
бензину та виробництва ароматичних вуглеводнів як сировину використовують
вузькі бензинові фракції. Цим обумовлено включення в технологічну схему
переробки нафти даного процесу (рис.4), при якому від бензинової фракції
відганяються зріджені гази, і здійснюється її розгонки на 2-5 вузьких фракцій на
відповідній кількості колон.
Продукти первинної переробки
нафти охолоджуються в теплообмінниках, в яких віддають тепло надходить на
холодному переробку сировини, за рахунок чого здійснюється економія
технологічного палива, у водяних і повітряних холодильниках і виводяться з
виробництва. Аналогічна схема теплообміну використовується і на інших установках
НПЗ.
Сучасні установки первинної
переробки найчастіше є комбінованими і можуть включати в себе
перераховані вище процеси в різній конфігурації. Потужність таких установок
становить від 3 до 6 млн. тонн сирої нафти на рік.
На заводах споруджується кілька
установок первинної переробки, щоб уникнути повної зупинки заводу при виведенні
однієї з установок в ремонт.
Продукти первинної переробки нафти
Найменування
Інтервали
кипіння
(склад)
Де відбирається
Де
використовується
(в
порядку пріоритету)
Рефлюкс стабілізації
Пропан, Бутан,
изобутан
Блок
стабілізації
газофракціювання,
товарна продукція, технологічне паливо
Стабільний
прямогонний бензин (нафта)
Н.К. *- 180
Вторинна
перегонка бензину
Змішання
бензину, товарна продукція
Стабільна
легка бензинова
Н.К.-62
Блок
стабілізації
Ізомеризація,
змішання бензину, товарна продукція
бензольні
62-85
Вторинна
перегонка бензину
Виробництво
відповідних ароматичних вуглеводнів
Толуольная
85-105
Вторинна
перегонка бензину
Ксілольная
105-140
Вторинна
перегонка бензину
Сировина
каталітичного риформінгу
85-180
Вторинна
перегонка бензину
Каталітичний
риформінг
Важка
бензинова
140-180
Вторинна
перегонка бензину
Змішання
гасу, зимового дизпалива, каталітичний риформінг
Компонент гасу
180-240
Атмосферна
перегонка
Змішання
гасу, дизельних палив
Дизельная
240-360
Атмосферна
перегонка
Гідроочищення,
змішання дизпалив, мазутів
Мазут
360-К.К .**
Атмосферна
перегонка (залишок)
Вакуумна
перегонка, гідрокрекінг, змішання мазутів
Вакуумний
газойль
360-520
Вакуумна
перегонка
Каталітичний
крекінг, гідрокрекінг, товарна продукція, змішання мазутів.
Гудрон
520-К.К.
Вакуумна
перегонка (залишок)
коксування,
гідрокрекінг, змішання мазутів.
*) - Н.К. - Початок кипіння
**) - к.к. - Кінець кипіння
Список літератури
Для підготовки даної роботи були
використані матеріали з сайту http://www.ngfr.ru
