Свойства и переработка Самотлорской нефти

ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» - Башкирский научно- исследовательский институт по переработке нефти успешно реализует новую энергосберегающую и экологичную технологию вакуумной перегонки мазута без применения водяного пара. Особенности технологии - применение гидроэжекторной вакуумсоздающей системы и углеводородного испаряющего агента. Для работы в режиме глубокого отбора вакуумных дистиллятов введена колонна стабилизации. В итоге - мягкий режим нагрева мазута в печи, глубокий отбор дистиллятов с концом кипения 520-540°С.

Наличие в поступающей на переработку нефти хлоридов и соединений серы приводит вследствие гидролиза и крекинга при перегонке нефти к коррозии оборудования, главным образом конденсаторов и холодильников. Коррозийный износ оборудования установок переработки нефти является одним из основных препятствий на пути увеличения их межремонтных пробегов [25].

Для защиты конденсационно-холодильного оборудования установок первичной переработки нефти АВТ от коррозионного воздействия неорганических хлоридов, ХОС, серосодержащих соединений и кислот на многих НПЗ в последние годы внедрена комплексная программа химико- технологических мероприятий, включающая следующие понятия:

-глубокое обезвоживание и обессоливание нефти на ЭЛОУ с эффективными, надежными в эксплуатации элетродегидраторами, с применением современных высокоактивных нефтерастворимых деэмульгаторов и эффективных смесителей промывной водой с нефтью:

-подачу в обессоленную нефть требуемых количеств защелачивающих реагентов (NaOH, Na₂CО₃) оптимальной концентрации;

-подачу в шлемовые линии атмосферных колонн современных нейтрализующих аминов и пленкообразующих ингибиторов коррозии.

Авторы Хуторянский, Гоев провели исследования, которые показали, что при глубоком обессоливании нефти на ЭЛОУ основным поставщиком коррозионного НС1 являются неудаляющиеся при промывке нефти на ЭЛОУ ХОС, в связи с чем возрастает важность процесса защелачивания обессоленной нефти, противодействующего гидролизу хлоридов и разложению ХОС с образованием НС1 [11].

В ходе работы авторами была проверена эффективность защелачивания глубоко обессоленной нефти при двух соотношениях соды и щелочи в защелачивающем реагенте- 4:1 и 3:1. Было установлено, что при обоих соотношениях оптимальный расход защелачивающего реагента составил величину- 30 г/т.

Полученный результат, по мнению авторов, очень важен, так как поставил под сомнение принятый механизм защелачивания, в соответствии с которым MgCl преимущественно реагирует с NaOH, а СаСl с Na₂C0₃ и свидетельствовал о значительно завышенном расходе содощелочного раствора, требуемом для предотвращения гидролиза неорганических хлоридов и наличии дополнительного источника образования НС1-ХОС.

На современном этапе интенсификация технологических процессов может быть решена на основе представления о нефти и нефтяных остатках как о дисперсных системах [26].

Высокомолекулярные соединения нефти (ВМС) и нефтяных остатков в зависимости or условий переработки их могут находиться как в молекулярном, так и в структурированном состоянии, регулирования свойств которых возможно при изменении величины и интенсивности внешнего воздействия (температура, давление, ПАВ, механические, магнитные, центробежные, электрические, ультразвуковые поля). Нефти и нефтяные остатки обычно рассматриваются как микрогетерогенные системы, склонные к формированию молекулярных структур. Образование дисперсной фазы вызывает неустойчивость нефти и нефтяных остатков, что придает им свойства коллоидных растворов. Поэтому для научно-обоснованного выбора того или иного регулирования свойств нефтяных дисперсных тщательное изучение их строения [12].

Атмосферно-вакуумная перегонка нефти и нефтяных остатков является процессом, эффективность которой во многом определяет экономические показатели НПЗ, а интенсификация этого процесса является актуальнейшей задачей нефтепереработки.

Одна из важнейших задач рационального использования нефти увеличение выхода топливных дистиллятов при ее перегонке, осуществляемой в промышленных масштабах на установках AT и АВТ. Разность между потенциалом светлых нефтефракций, выкипающих до 360°С и отбором светлых нефтепродуктов на установках AT зависимости от качества перерабатываемой нефти, ассортимента отбираемых продуктов и их отношения достигает 5-6-7 (масс.) на нефть [27].

Широкое распространение вторичных процессов переработки нефти повышает требования к четкости разделении нефти и более глубоким отбором. Ритмичность работы современного нефтеперерабатывающего завода и высокое качество всех товарных нефтепродуктов зависят от четкости работы установок первичной переработки нефти, по получению сырья для вторичных процессов»

Решение этой задачи включает в себя не только знание химического состава сырья и его физических и технологических свойств, но и возможности интенсификации на основе этих знаний процессов переработки нефтяного сырья.

На установке AT и АВТ нефтеперерабатывающих заводов отбензинивающие колонны работают под повышенные давлением до 0,5 МПа, что обуславливает использование большого объема теплообменной аппаратуры и печей с большой теплонапряженностью. По сравнению с ними использование данного способа позволяет сократить капитальные затраты на 40-50%. исключить потребление оборотной воды на конденсацию и охлаждение головных продуктов отбензинивающей и основной ректификационной колонн, уменьшить степень загрязнения окружающей среды и за счет этого получить значительный эффект.

С целью повышения производительности процесса, из отгонной секции первой колонны отводят жидкую фазу, которую, в количестве 5-151 мас. от исходного сырья отгонной секции, подают во вторую атмосферную колонну в точку между отбором нижнего бокового погона и вводом остатка первой колонны. В качество жидкой фазы используют остаток отгонной секции первой атмосферной колонны.

Физико-химическая технология переработки нефти базируется на теории регулируемых газовых переходов. В основе, действующей в настоящее время на технологии переработки нефти, расчетов технологических установок в частности, установок атмосферно-вакуумной перегонки нефти лежат теоретические представления о нефти как о молекулярных растворах, что позволяет осуществлять лишь контроль, а не регулирование разовых переходов в нефти. Центральная роль в теории регулируемых процессов принадлежит представлением о формировании в ходе процессов переработки надмолекулярных структур различных типов (пузырька, пара, ассоциата) и возможности их регулирования при фазовых переходах внешними воздействиями (добавки, электрические и магнитные поля, механические и акустические, ультразвуковые колебания, и др.). регулирования размеров надмолекулярных структур происходит иное распределение углеводородов между образующимися микрофазами, чем при нерегулируемом разовом переходе, что влияет в конечном счете на выход и качество получаемых нефтепродуктов [28].

Главное внимание в вопросах перегонки и ректификации нефти традиционно уделялось изучению системы пара, жидкости, расчетам парциального давлении летучих компонентов нефтяной системы в зависимости от ее состава и внешних условий, что является основополагающим для технологических расчетов [13].

Интенсификация процесса атмосферно-вакуумной перегонки нефти на основе теории регулируемых фазовых переходов возможна путем компаундирования сырья перегонки с оптимальным количеством ароматических добавок и обеспечения определенной скорости его перемещения в змеевике печи.

Компаундирование - одни из наиболее рациональных способов повышения выхода дистиллятных фракций в процессе атмосферной перегонки нефти. Это обязательный этап производства, так как в современном мине нефтеперерабатывающем заводе вовлечены в переработку часто не только несколько типов нефти, но и газоконденсаты.

Интенсификация атмосферной перегонки нефти в присутствии специальных добавок активаторов также перспективное направление. Природа и рабочие концентрации этих добавок могут варьироваться довольно широких пределах. Ароматические добавки, повышая растворяющую способность дисперсионной среды, изменяют степень дисперсности всей системы[30].

3. Технологическая схема процесса

Технологическая схема установки АВТ должна обеспечивать получение выбранного ассортимента продуктов из заданного сырья наиболее экономичным способом. Ввиду большого разнообразия используемых нефтей и их качества, а также возможного ассортимента продуктов не всегда следует применять одну типовую схему. При выборе схемы АВТ необходимо определять:

-мощность установки;

-возможность и целесообразность комбинирования АВТ с другими установками;

-схему отдельных блоков установки;

-схему размещения оборудования на территории установки.

Выбранная схема должна обеспечивать большую глубину отбора, четкость фракционирования, гибкость процесса, большой межремонтный пробег и высокие технико-экономические показатели. При составлении схемы следует учитывать и применять самые прогрессивные решения.

Для новых НПЗ характерно применение крупных технологических установок с минимальным числом их повторения. При повышении мощности технико-экономические показатели установок первичной перегонки нефти улучшаются. Так, при увеличении мощности установки АВТ-6 на 33% в результате ее реконструкции по сравнению со строительством отдельной атмосферной установки производительность труда возрастает в 1,3 раза, удельные капитальные затраты снижаются на 25%, удельные эксплуатационные расходы -на 6,5%. В связи с укрупнением установки возрастают требования к надежности работы оборудования

При выборе технологической схемы и режима атмосферной перегонки нефти руководствуются главным образом ее фракционным составом и, прежде всего, содержанием в ней газов и бензиновых фракций [9].

Для перегонки легких нефтей с высоким содержанием растворимых газов (1,5 - 2,2 %) и бензиновых фракций (до 20 - 30 %) и фракций до 350°С (50-60%) целесообразно применять атмосферную перегонку двухкратного испарения, то есть установки с предварительной отбензинивающей колонной и сложной ректификационной колонной с боковыми отпарными секциями для разделения частично отбензиненной нефти на топливные фракции и мазут.

В колонне частичного отбензинивания отбирают 50--60 % от потенциала бензина. Стремиться к большему отбору бензина за счет дополнительного подвода тепла в низ колонны или подачи водяного пара не следует, так как это повышает затраты на перегонку. Кроме того, состав сырья атмосферной колонны настолько утяжеляется, что требуется чрезмерно высокая температура питания, которая оказывается выше максимально допустимой (350°С). Схема перегонки нефти с колонной предварительного частичного отбензинивания и основной сложной ректификационной колонной получила наибольшее применение в отечественной нефтепереработке. Она обладает достаточной гибкостью и универсальностью.

Технологическая схема атмосферно-вакуумной перегонки состоит из отбензинивающей колонны, в которой происходит выделение газов и бензиновых фракций, атмосферной колонны с боковыми погонами, вакуумной колонны, предназначенной для получения узких масляных фракций.

Таблица 14- Температура и давление в аппаратах установки

Отбензинивающая колонна (К-1). В колонне регулируются следующие параметры:

Температура: верха колонны - 120-140°С ; низа-240-260 °С.

Давление составляет 0,4-0,5 кгс/см² .

Уровень варьируется в пределах 20-80% от общего объема колонны.

Температура верха колонны обусловлена температурой конденсации легких нефтяных фракций [6]. Внизу колонны температура регулируется для того, чтобы не происходило испарение и унос более тяжелый фракций.

Несоблюдение температурного режима приведет к снижению качества получаемого продукта.

Давление в отбензинивающей колонне поддерживается постоянно и стабильно. Понижение давления в колоне вызывает падение скорости реакции и температуры, вследствие чего снизится выход целевых продуктов Повышение давления вызывает сбой работы ректификационной колоны.

Атмосферная колонна (К-2). В атмосферной колонне происходит разделение нефти на фракции. В колонне регулируются следующие параметры:

Температура: верха колонны - 95-130 °С; середины - 120-170°С; низа - 340-355°С.

Давление составляет до 1,5 кгс/см^2..

Уровень варьируется в пределах 20-80% от общего объема колонны.

Температура середины колонны обусловлена значением температуры поступающего в колонну продукта. В атмосферной колонне К-2 температура низа колонны определяется максимально допустимой температурой нагрева нефти. При более высокой температуры происходят деструктивные превращения, которые способствую разложению углеводородов и ухудшению получаемой продукции. Вверху колонны температура регулируется с такой целью, чтобы происходила конденсация легкого бензина, отбирающегося с верха колонны, и таким образом, отделение его от нефти [29].

Давление должно постоянно поддерживаться. Необходимость регулирования объясняется тем, что давление бензина непосредственно определяет степень нагрева верха колонны, а последняя оказывает существенное влияние на процесс отбензиневания нефти. Этим же фактом определяются и основные требования, предъявляемые к быстродействию и точности контура регулирования: пары бензина на выходе колонны должнь быть нагреты до температуры 130 °С (температура выпаривания бензина). Понижение давления в ректификационной колонне снижает четкость ректификации, а повышение давления может привести к разрыву ректификационной колонны [30].

На результаты перегонки большое влияние оказывает давление. Ниже в таблице 15 приведены данные о влиянии давления на процесс перегонки нефти для установки производительностью 6--8 млн т нефти в год.

Таблица 15 - Влияние давления на процесс перегонки нефти

При увеличении давления отбор дистиллятов уменьшается, при это.ч: значительно ухудшается качество продуктов, т.е. четкость ректификации.

Из атмосферной колонны отбираются 3 боковых погона в выносных колоннах: верхний - керосиновая фракция, средний - легкая дизельная фракция, нижняя - тяжелая дизельная фракция. Под нижнюю тарелку каждой колонны подается водяной пар. В каждой секции поддерживается определенная температура и уровень.

Температура: колонна 1 - 20-165 °С; колонна 2 - 130 - 220°С; колонна 3 - до 320 °С.

Регулирование температуры в ректификационных колоннах предусмотрено с целью более четкой ректификации - выделения целевых продуктов из исходной смеси. Повышение температуры может привести к деструктивным превращениям в составе вторичных продуктов [22].

Вакуумная колонна. Основное назначение установки (блока) вакуумной перегонки мазута - получение вакуумного газойля широкого фракционного состава (350 - 500 °С). В колонне регулируются следующие параметры: Температура: питания - 395°С; верха- 125°С; низа- 352°С; вывода: легкого вакуумного газойля -195°С; широкого вакуумного газойля - 260°С; затемненной фракции - 300°С. Давление составляет - 8,0 кПа.

При снижении общего давления увеличивается относительная летучесть и повышается четкость разделения углеводородных компонентов [17].

Снижение общего остаточного давления в вакуумной колонне отражается не только на четкости разделения, но и на перераспределении углеводородов масляных фракций в процессе однократного испарения мазута, т. е. непосредственно на качестве масляных фракций.

Помимо основных колонн блок атмосферно-вакуумной перегонки нефти имеет вспомогательные аппараты:

1. Конденсаторы-холодильники. Температура на выходе конденсаторов- холодильников должна быть не больше 70°С, чтобы осуществлялась конденсация и охлаждение верхних продуктов ректификационных колонн.

2. Печь. Теплота в нижнюю часть колонн подводится через печь. Температура продуктов на выходе из печи должна быть не больше 370°С, так как при более высоком нагреве может произойти разложение углеводородов нефти, что приведет к ухудшению качества продукции.

3 Емкости - Е-1, Е-2. В емкостях предусмотрена регуляция уровня в пределах 20-80% от общего объема. Контроль уровней дает возможность максимально заполнить объем емкости и предотвратить ее переполнение. Это позволяет экономично проводить процесс атмосферной перегонки нефти - сэкономить энергоресурсы и время на вспомогательных операциях.

4. Насосы. На выходе насосов стоят датчики давления, чтоб давление в системе не превышало допустимые параметры до 5 кгс/см² [24].

В атмосферном блоке АВТ применяют три схемы разделения нефти с одной сложной ректификационной колонной, с предварительным испарителем и сложной колонной, с предварительной отбензинивающей и сложной колоннами. Схема с предварительной отбензинивающей колонной и основной ректификационной колонной представлена на рисунке 1 .

Рисунок 1. Схема установки атмосферно-вакуумной перегонки нефти: 1, 2, 12 -- теплообменники; 3 -- отбензинивающая колонна; 4 -- холодильник; 5 -- воздушный холодильник; 6-- емкость орошения; 7-- насос; 8-- отстойник; 9, 13, 15 -- печи нагрева сырья; 10 -- атмосферная колонна с отпарными колоннами; 11 -- стабилизатор бензина; 14 -- пароэжекторный насос; 16 -- вакуумная колонна; 17 -- концевые холодильники; I -- нефть; II -- гудрон; III -- сброс воды в канализацию; IV -- газ на газофракционирующую установку; V -- пар водяной; VI -- газы эжекции на утилизацию; VII -- головная фракция стабилизации на газофракционирующую установку; VIII -- дизельная фракция; IX -- бензин; X -- керосин; XI -- вакуумный дистиллят; XII -- топливный газ; XIII -- дымовые газы; XIV -- циркуляционное орошение; XV -- вода; XVI -- мазут.

Коррозионно-активные вещества удаляются через верх отбензинивающей колонны. Таким образом, основная ректификационная колонна защищена от коррозии. Благодаря предварительному удалению бензиновых фракций в змеевиках печи и теплообменниках не создается высокого давления, что позволяет устанавливать более дешевое оборудование без усиления его прочности.

Нефть I проходит теплообменники 1 и 2, где подогревается за счет тепла отходящих продуктов, после чего поступает в отбензинивающую колонну 3. В колонне 3 из нефти выделяется легкая бензиновая фракция, которая охлаждается в воздушном холодильнике 5, конденсируется в холодильнике 4 и собирается в емкости орошения 6, откуда через отстойник 8 подается в стабилизатор бензина 11. В емкости орошения выделяется также газ IV, направляемый на компримирование.

Полуотбензиненная нефть из нижней части колонны 3 направляется через трубчатую печь 9 в атмосферную колонну 10. Часть потока полуотбензиненной нефти подогревается в печи 9 и возвращается в отбензинивающую колонну 3, сообщая дополнительное количество тепла, необходимое для ректификации.

В колонне 10 нефть разделяется на несколько фракций. Из верхней части колонны 10 в паровой фазе уходит тяжелый бензин, который конденсируется в холодильнике 4, а затем поступает в стабилизатор II. Кубовый остаток стабилизатора подогревается в печи 13. В качестве боковых погонов из колонны 10 выводятся керосиновая X и дизельная VIII фракции, которые первоначально подаются в секции отпарных колонн 11, в которых в присутствии водяного пара удаляются легкие фракции. Затем керосиновая и дизельная фракции выводятся с установки. Из нижней части колонны 10 выходит мазут XVI, который через печь 15 подается в колонну вакуумной перегонки 16, где разделяется на вакуумные дистилляты XI и гудрон II. Из верхней части колонны 16 с помощью пароэжекторного насоса 14 отсасываются водяные пары, газы термической деструкции, воздух и некоторое количество легких нефтепродуктов (дизельная фракция). Вакуумный дистиллят XI и гудрон II через теплообменники подогрева нефти /, 2 уходят с установки.

Для снижения температуры в кубе и более полного извлечения дистиллятных фракций в колонны 10 и 16 подается водяной пар V. Избыточное тепло в них снимается циркуляционными орошениями XIV.

В стабилизаторе 11 из верхней части отбирают «головку стабилизации» -- сжиженный углеводородный газ VII, а из куба -- стабильный бензин IX, не содержащий газообразных углеводородов. При работе по этой схеме следует нагревать нефть в печи до более высокой температуры, чем при однократном испарении вследствие раздельного испарения легких и тяжелых фракций. Кроме того, установка оборудована дополнительной аппаратурой -- колонной, насосами печными и для подачи орошения, конденсаторами-холодильниками и т. д.

Отбензинивающая колонна в большинстве случаев простая. Имеются схемы, в которых легкий бензин выводится в виде паров через верх колонны, а тяжелый бензин -- в виде бокового погона. Особенности работы предварительной колонны таковы:

• невысокий выход бензина-ректификата (5--15 % мас. от загрузки колонны), в результате четкое выделение бензиновых фракций из нефти затруднительно;

• чрезвычайно высокая нагрузка по жидкости в отгонной части колонны предварительного испарения из-за низкой паровой нагрузки и как результат -- ухудшение условий отпаривания легких фракций от остатка под действием горячей струи;

• относительно небольшая энтальпия сырья (нефть в теплообменниках нагревается до 200--220 °С), поэтому в колонне не создается достаточного для ректификации теплового потока и для ввода дополнительного тепла и создания парового орошения в нижнюю отгонную часть подается горячая струя; жидкостное орошение -- холодное;

• отбензинивание в присутствии газов, поступающих с нефтью, и водяных паров;

• поддержание в колонне повышенного давления, чтобы обеспечить конденсацию водой легких бензиновых фракций в конденсаторах-холодильниках.

Основная атмосферная колонна 10 состоит из 3--5 простых колонн (их число определяется числом выводимых дистиллятов). Верхний дистиллят (обычно бензиновый) выводится в виде паров, остальные дистилляты (жидкие боковые погоны) выводятся через отпарные секции.

В атмосферной колонне 10 все тепло, необходимое для ректификации, вносится потоком сырья, которое нагревается в печи 9 до парожидкостного состояния. Поэтому для улучшения четкости разделения в этой колонне необходимо увеличивать долю отгона сырья, что достигается повышением температуры и снижением давления в зоне питания. Предпочтительно, чтобы доля отгона на 5--10 % мас. превышала сумму светлых дистиллятов, отбираемых в колонне.

Жидкостное орошение вверху колонны создается подачей холодного или циркуляционного орошения. Каждое из них имеет преимущества и недостатки. Обычно при выделении легких фракций применяют холодное орошение, при выделении более тяжелых -- циркуляционное. Кроме верхнего орошения, в основной атмосферной колонне применяют промежуточные циркуляционные орошения.

Анализ фактических показателей работы атмосферных колонн АВТ показывает, что промежуточных циркуляционных орошений должно быть в колонне одно или два. Третье организовывать, как правило, нецелесообразно, так как при этом дополнительно регенерируется небольшое количество тепла, но в выше расположенных секциях снижаются флегмовое число и четкость разделения, а схема установки усложняется Количество тепла, отводимого верхним и нижним промежуточным циркуляционным орошениями, должно определяться требованиями к качеству получаемых дистиллятов и регулироваться по температуре паров под тарелками, с которых выводятся эти дистилляты. Промежуточное циркуляционное орошение организуется в сечении колонны под тарелками вывода дистиллятов. Эти тарелки должны быть оснащены сливными устройствами, обеспечивающими нормальный переток жидкости на лежащую ниже тарелку.

Паровое орошение в основной атмосферной колонне 10 и в отпарных колоннах 11 создается при помощи острого водяного пара, который понижает парциальное давление нефтяных паров. От эффективности работы отпарных колонн в значительной степени зависит четкость разделения получаемых на установке продуктов. В отпарных секциях, работающих с вводом водяного пара, стекающая по тарелкам жидкость испаряется под действием своего тепла; его количество, а следовательно, и количество образующихся паров, ограничено. Эффективность обычных тарелок в таких условиях низка (15--20 %), поэтому необходимо применять специальные тарелки с повышенным сопротивлением сухой тарелки. Из-за недостатка тепла дизельные фракции из мазута отгоняются не полностью, и в смежном продукте -- вакуумном газойле --содержится 20--30 % мас. таких фракций[31].

4. Характеристика и применение готовых продуктов процесса атмосферно-вакуумной переработки Самотлорской нефти

При первичной перегонке нефти получают широкий ассортимент фракций и нефтепродуктов, различающихся по температурным границам кипения, углеводородному и химическому составу, вязкости, температурам вспышки, застывания и другим свойствам, связанным с областью их применения и использования.

Углеводородный газ состоит преимущественно из пропана и бутанов, которые в растворенном виде содержатся в поступающих на переработку нефтях. В зависимости от технологии первичной перегонки нефти пропан-бутановую фракцию получают в сжиженном или газообразном состоянии. Ее используют в качестве сырья на газофракционирующих установках с целью производства индивидуальных углеводородов, бытового топлива, компонента автомобильного бензина.

Фракцию именуют нефтепродуктом, если ее свойства отвечают нормам стандарта или техническим условиям на товарный продукт, не требуя дополнительного передела.

Бензиновая фракция с пределами выкипания 28--180 °С преимущественно подвергается вторичной перегонке (четкой ректификации) для получения узких фракций (28--62, 62--85, 85--105, 105--140, 85--140, 85--180 °С), служащих сырьем для процессов изомеризации, каталитического риформинга с целью производства индивидуальных ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов), высокооктановых компонентов автомобильных и авиационных бензинов; применяется в качестве сырья пиролиза при получении этилена, реже -- как компонент товарных бензинов.

Керосиновая фракция с температурами выкипания 120-230 (240)°С используется как топливо для реактивных двигателей, при необходимости подвергается демеркаптанизации, гидроочистке; фракцию 150-280 или 150-315°С из малосернистых нефтей используют как осветительные керосины, фракцию 140-200 °С - как растворитель (уайт-спирит) для лакокрасочной промышленности.

Дизельная фракция, выкипающая при температурах 140--320 (340)°С, используется в качестве дизельного топлива зимнего, фракция 180-360 (380) °С - в качестве летнего. При получении из сернистых и высокосернистых нефтей требуется предварительное обессеривание фракций. Фракции 200-320°С и 200-340 °С из высокопарафинистых нефтей используют как сырье для получения жидких парафинов депарафинизацией.

Мазут - остаток атмосферной перегонки нефти - применяется как котельное топливо или в качестве сырья установок вакуумной перегонки, а также термического, каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Широкая масляная фракция с температурами выкипания 350-500 и 350-540 (580)⁰С- вакуумный газойль- используется в качестве сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции с пределами выкипания 320 (350) - 400, 350-420, 400-450, 420-490, 450-500°С используют как сырье для установок производства минеральных масел различного назначения и твердых парафинов.

Гудрон - остаток вакуумной перегонки мазута -- подвергают деасфальтизации, коксованию с целью углубления переработки нефти, используют в производстве битума, остаточных базовых масел.

При выборе ассортимента продукции необходимо учитывать качество сырья. Например, получать узкие бензиновые фракции для установки ароматизации особенно целесообразно при высоком содержании нафтенов в бензиновых фракциях, широкие масляные фракции -- при их высоком потенциальном содержании и большом индексе вязкости этих фракций. Однако учитывать специфику сырья можно только для относительно малотоннажных производств. При производстве же наиболее массовых продуктов -- бензинов, реактивных, дизельных и котельных топлив -- задача ставится так: из любого сырья получать высококачественную товарную продукцию, используя вторичные процессы.

К большинству фракций, получаемых на АВТ, даже по фракционному составу нельзя предъявлять требования ГОСТов на товарные продукты. В этих случаях качество отбираемых фракций определяется межцеховыми нормами. Последние должны быть составлены таким образом, чтобы качество товарных продуктов, получаемых из фракций на АВТ после вторичного процесса, соответствовало требованиям ГОСТа, а выход их был максимальным. Например, дизельное топливо получается на заводе после гидроочистки соответствующей фракции, получаемой на АВТ. При гидроочистке температура кипения продукта уменьшается на 5-15 °С (в зависимости от свойств катализатора и режима процесса). Следовательно, при отборе дизельной фракции на АВТ температура кипения фракции должна быть на 5--15 °С выше, чем нормируется по ГОСТу. В результате увеличивается отбор дизельной фракции на АВТ, и после гидроочистки получается товарный продукт.

Такое однозначное решение возможно только в простейшем случае. Поскольку вторичные процессы можно проводить с разной глубиной и смешивать продукты разных процессов, вопрос о качестве отбираемых на АВТ фракций становится многовариантным и решается методом подбора.

При переработке высококачественных нефтей товарные продукты можно получать непосредственно на АВТ. В этом случае можно добиться полного соответствия фракционного состава и других нормируемых свойств требованиям ГОСТа, изменяя пределы отбора фракций. Подобным способом удается привести в соответствие с требованиями ГОСТа фракционный состав, содержание серы, вязкость, плотность, температуры застывания и вспышки.

Суммарный отбор светлых дистиллятов зависит не только от качества нефти, но и от ассортимента получаемых продуктов. Максимальный отбор дизельной фракции приводит к максимальному отбору светлых дистиллятов. С увеличением отбора керосиновой фракции уменьшается выход дизельной фракции и общий отбор светлых дистиллятов[32].

нефть перегонка вакуумный

Выводы

Согласно заданию кафедры выполнена курсовая работа на тему: «Свойства и переработка Самотлорской нефти».

Выпуск разнообразной продукции на нефтепереработки зависит во многом от качества сырья - нефти. Самотлоорское нефтяноое месторождение - крупнейшее в России и 6-е по размеру в мире нефтяное месторождение. Самотлорская нефть имеют небольшую относительную плотность (не более 0,875), содержат больше фракций, выкипающих до 350⁰С (от 58 до 63%), и являются менее сернистыми (0,56--1,10%) и менее смолистыми (селикагелевых смол не более 12%). Является хорошим сырьем для получения дистиллятных и остаточных базовых масел.

Атмосферно-вакуумная перегонка относится к первичному процессу. Основным первичным процессом переработки нефти является перегонка. Перегонка осуществляется однократным, многократным или постепенным испарением.

В результате перегонки нефти при атмосферном давлении и температуре 350- 370°С остается мазут, для перегонки которого необходимо подобрать условия, исключающие возможность крекинга и способствующие отбору максимального количества дистилляторов. Самым распространенным методом выделения фракций из мазута является перегонка в вакууме. Вакуум понижает температуру кипения углеводородов и тем самым позволяет при 410- 420°С отобрать дистилляты, имеющие температуры кипения до 500°С (в пересчете на атмосферное давление).

На экономические показатели процессов перегонки наибольшее влияние оказывают давление и температурный режим в колонне и от конструктивных особенностей отдельных узлов блока: печи, трансферной линии, узла ввода сырья, конструкции тарелок, насадок и т

Направления интенсификации процесса атмосферно-вакуумной перегонки нефти - совершенствование основных аппаратов установок АВТ, совершенствование технологических схем, совершенствование схем и технологии вакуумной и глубоковакуумной перегонки мазута. Одним из перспективных направлений интенсификации процесса атмосферно-вакуумной перегонки нефти является компаундирование сырья перегонки с оптимальным количеством ароматических добавок и обеспечения определенной скорости его перемещения в змеевике печи. Компаундирование - одни из наиболее рациональных способов повышения выхода дистиллятных фракций в процессе атмосферной перегонки нефти. Это обязательный этап производства, так как в современном мине нефтеперерабатывающем заводе вовлечены в переработку часто не только несколько типов нефти, но и газоконденсаты. Интенсификация атмосферной перегонки нефти в присутствии специальных добавок активаторов также перспективное направление.

Технологическая схема установки АВТ должна обеспечивать получение выбранного ассортимента продуктов из заданного сырья наиболее экономичным способом. Ввиду большого разнообразия используемых нефтей и их качества, а также возможного ассортимента продуктов не всегда следует применять одну типовую схему.

Технологическая схема атмосферно-вакуумной перегонки состоит из отбензинивающей колонны, в которой происходит выделение газов и бензиновых фракций, атмосферной колонны с боковыми погонами, вакуумной колонны, предназначенной для получения узких масляных фракций.

К большинству фракций, получаемых на АВТ, даже по фракционному составу нельзя предъявлять требования ГОСТов на товарные продукты. В этих случаях качество отбираемых фракций определяется межцеховыми нормами. Последние должны быть составлены таким образом, чтобы качество товарных продуктов, получаемых из фракций на АВТ после вторичного процесса, соответствовало требованиям ГОСТа, а выход их был максимальным.

Литература

1. Рябов В.Д. Химия нефти и газа. - М.: ИД «ФОРУМ» 2012.- 336с.

2. Сериков Т.П. Перспективные технологии переработки нефтей Казахстана. - Алматы: Гылым, 2001. -276с.

3. Сериков Т.Т., Серикова З.Ф., Оразбаев К.Н. Современное состояние технологий переработки нефтей Казахстана. - Атырау: Ер Т?стік. 2008 -206с.

4. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа. - М.: ФОРУМ-ИНФРА - М, 2007.-399 с

5. Полищук Ю.М., Ященко И.Г.. Физико-химические свойства нефтей. - Новосибирск: Изд. СО РАН, филиал «Гео», 2004.-109с.

6. Нефти СССР (справочник), т. II Нефти Среднего и Нижнего Поволжья. Издательство «Химия», М., 1972 г.

7. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: 2-е изд. М.: Химия, 2001.- 586 с.

8. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Кауфман А.А. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых.- СПб.: Недра, 2009.- 832с

9. Бишимбаева Г.К., Букетова А.Е., Надиров Н.К. Химия технология нефти и газа. - Алматы: «Бастау» 2007.-280с.

11. Н.К. Надиров, Н.М. Дауренбек, К.С. Надиров, Г.Ж. Пусурманова. Химия и физика нефти, газа и угля: Учебное пособие - Шымкент: ЮКГУ, 2008.-404с.

12. Капустин В.М. Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина.- М.: Химия, 2012.- 440 с.

13. Надиров Н.К. Нефть и газ Казахстана. В 2-х частях. Ч.1-2. - Алматы: ?ылым, 1995. - 320 с.; 400 с.

14. Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные системы. - Л.: Химия, 1990. -226с.

15. Глаголева О.Ф., Капустин В.М. Технология переработки нефти. В 2-ух частях. Часть первая. Первичная переработка нефти: Учебн. пособие для студентов высших уч. заведений. -М.: Химия, КолосС, 2007.-400с.

16. Эрих В.И. Химия нефти и газа: Учебное пособие для ВУЗов. - М.-Л.: Химия, 1986. -220с.

17. Проскуряков В.А. Химия нефти и газа: Учебн. пособие / В.А. Проскуряков. Е.А. Драбкин.- Л.: Химия,1989. - 424 с.

18. Луканов Д.А., Костина Т.В., Тыщенко В.А., Лубсандоржиева Л.К Опыт оптимизации работы атмосферного блока установки АВТ по смесевому варианту получения реактивного топлива // Нефтепереработка и нефтехимия. 2011.-№4.-С.8-10.

19. Гюльмисарян Т.Г., Горлов Е.Г., Беренгартен М.Г., Горлова С.Е. Термическая переработка нефтяных остатков в дистиллятные фракции в присутствии активирующих добавок // Наука и технология углеводородов,- 2000.-№ 1.-С.13-17.

20. Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. -М.: Химия, 1981.-352 с.

21. Богатых К.Ф. Углубление первичной переработки нефти на основе новых перекрёстноточных насадочных ректификационных колонн. Афтореферат дис. докт. тех. наук. Уфа, У НИ. 1989. - 48 с.

22. Хворостенко Н.Н., Блохинов В.Ф., Морозов В.А., Захаров В.А., Рыбин Н.Н., Евтушенко В.М._: Овчинникова Т.Ф. Модернизация установок АВТ на Ново- Ярославском НПЗ // Нефтепереработка и нефтехимия. -- 1996. -№9. С.25-28.

23.Старкова Н.Н., Шуверов В.М., Рябов В.Г., Юнусов Ш.Н. Характеристика сырья для получения высокоиндексных базовых масел // Химия и технология топлив и масел. 2001. - №3. - С.36-37.

24. Рудяк К.Б., Мусиенко Г.Г., Ратовский Ю.Ю., Кочанов Н.Н. Реконструкция вакуумных блоков установок АВТ // Химия и технология топлив и масел. 2000. - №5.-С.40-43.

25. Прохоренко Ф.Ф., Сапрыкина Л.И., Радаев М.И. Пуск установки ЭЛОУ- АВТ нового поколения на Куйбышевском НПЗ нефтяной компании ЮКОС '/ Нефтепереработка и нефтехимия. 1997. - №11. - С. 13-16.

26. Платонов В.М., Берго Б.Г. Разделение многокомпонентных смесей -М.: Химия, 1965.-368 с.

27. Мановян А.К., Лозин В.В., Сучков Б.А. Оптимизация схемы орошения атмосферной колонны перспективной АВТ // В кн.: Тезисы докладов Всесоюзного совещания по теории и практике ректификации нефтяных смесей,- Уфа: БашНИИНП. 1975. - С 259-262.

28. Лебедев Ю.Н., Сумина А.Н., Чекменев В.Г., Данилов Д. Ю. Экспериментальная база основа модернизации технологического оборудования // Химия и технология топлив и масел. - 2006. - № 5. - С.38-41.

29.Крегшер М.Л., Гафнер В.В., Амантурлин Г.Ж., Нестеров И. Д. Современная технология и конструкция колонны атмосферной перегонки Нефтепереработка и нефтехимия. 1998. - №9. - С. 10-17.

30. Загидуллин P.M. Повышение эффективности работы отбензиниваюшей колонны АВТ // Исследования, интенсификация и оптимизация химико- технологических систем переработки нефти / Труды НУНПЗ. ЦНИИТЭнефтехим. - 1992. - С. 120-124.

31. Гареев Р.Г. Исследования, интенсификация и оптимизация химико- технологических систем переработки нефти // Труды Ново-Уфимского НПЗ.- М: ЦНИИТЭнефтехим. 1992. - С.62-94.

Размещено на Allbest.ru