2.1  Типы НПЗ в зависимости от выпускаемых нефтепродуктов классифицируются на следующие

1) НПЗ топливного профиля

2) НПЗ топлино-масленного профиля

З) НПЗ топливо-нефтехимического профиля

4) НПЗ топло-масленно-нефтехимического профиля

Наибольшее распространение имеют НПЗ топливного профиля. Чем сложнее завод, чем более комплексная переработка осуществляется

Классификация НПЗ за ГПН.1) НПЗ не ГПН 2) НПЗ средней ПН З)НПЗ глубокой ПН. ГПН - характеризуют эффективность переработки нефти. ГПН за рубежом суммарный выход светлых нефтепродуктов. Чем более ГПН тем на НПЗ больше вторичных процессов. Больше продуктов на НПЗ на одну тонну нефти. Нефтепромышленность вырабатывают более 500 продуктов и классифицируют по группам: моторные топлива (ДТ, РТ, авто бензины). Область применение моторных тонлив:1) Бензиновые и дизельные двигатели 2)Самолеты и вертолеты. 3)Тепловозы 4)Речные и морские суда (ДТ. судовое топливо). 5)Строительная техника (ДТ). 6)Сельскохозяйственная техника (ДТ и бензин). 7)Передвижные электростанции (ДТ) 8)Военная техника (все виды) Мировая практика показывает что применение тех.установки больше единичной мощности. Средняя мощность НПЗ 5-6 млн.т/год. В США и Западной Европе мощность более 10 млн.т/год.

2.2  НПЗ неглубокой переработкой нефти- есть схема. НПЗ неглубокой переработки нефти характеризуется наиболее простой технологической структурой, низкими капитальными и эксплуатационными затратами по сравнению с НПЗ углубленной и глубокой переработкой нефти. Основной недостаток НПЗ неглубокой переработки нефти - большой удельный расход ценного и дефицитного нефтяного сырья и ограниченный ассортимент нефтепродуктов. Наиболее типичный нефтепродукт такого типа НПЗ - котельное топливо, дизтопливо, автобензины, сухой и сжиженные газы. Глубина отбора моторного топлива ограничивается потенциальным содержанием их в исходной нефти. Строительство НПЗ неглубокой переработки нефти могут позволить себе лишь страны, располагающие неограниченными ресурсами нефти (Сау довская Аравия, Иран, Ирак, Кувейт). Нефтепереработка России, обладающей скромными запасами нефти (менее 5 % от мировых), должна ориентироваться только на глубокую и безостаточную переработку нефти. 45-60%

2.3  НПЗ средней переработки нефти- есть схема. Осуществление технологии следующей ступени нефтепереработки углубленной (УГП) переработки нефти с получением моторных топлив в количествах, превышающих потенциальное их содержание в исходном сырье, связано с физико-химической переработкой остатка от атмосферной перегонки - мазута. В мировой практике при УГП и ГПН исключительно широкое распространение получили схемы переработки мазута посредством вакуумной переработки или глубоковакуумной переработкой с последующей каталитической переработкой вакуумного и глубоковакуумного газойля (ВГ и ГВГ) в компоненты моторных топлив. Количество трудноперерабатываемого тяжелого нефтяного остатка - гудрона - при этом примерно вдвое меньше по сравнению с мазутом. Технология химической переработки вакуумного газойля (ВГ) в нефтепереработке давно освоена и не представляет значительных технических трудностей. 70-80%

2.7  НПЗ глубокой переработкой нефти- есть схема. Глубокая переработка гудронов с максимальным получением компонентов моторных топлив может быть осуществлена посредством тех же промышленных технологических процессов, которые применяются при переработке ВГ (ГВГ), но с предварительной деасфальтизацией и деметаллизацией сырья, где одновременно достигается деметаллизация и снижение коксуемости нефтяного остатка. Для этой цели более предпочтительна энергосберегающая технология процесса термоадсобционная деасфальтизация и деметаллизация (ТАДД) и деметаллизация типа термоадсобционного облагораживания тяжелого сырья каталитического крекинга (АРТ), 3Д, адсорбционно-контактная очистка (АКО) и ЭТКК. 85-90%

2.8  НПЗ будущего - есть схема. В состав перспективных НПЗ рекомендованы освоенные в промышленном или опытно-промышленном масштабе такие процессы нового поколения, как ТАДД типа 3Д или АРТ мазута или гудрона; легкий гидрокрекинг (ЛКГ) и гидрокрекинг (ГК) деметаллизованного газойля, каталитический крекинг типа ККМС газойля, а также сопутствующие ККМС процессы производства высококачественных бензинов - алкилирование и производство МТБЭ. Эти схемы перспективных НПЗ позволяют получить высокооктановые компоненты автомобильного бензина, такие как изомеризат, риформат, алкилат, МТБЭ, бензины каталитического и гидрокрекинга, сжиженные газы, столь необходимые для производства неэтилированных высокооктановых бензинов с ограниченным содержанием аренов, а также малосернистые ДТ и ракетные топлива летних и зимних сортов. 100%

2.9  Характеристика ОАО Роснефть. – В состав  ОАО «РОСНЕФТЬ» входит 7 НПЗ: Туапсинский,Комсомольский,Новокуйбышевский, Куйбышевский,Сызраньский,Ачинский, Ангарский,.., кроме того еще 3 миниНПЗ. Роснефти принадлежит  50%  Стрижанского НПЗ. Суммарная мщность – 54млн.т./год.  Два экспортных терминала – Туапсе и Находка.Глубина переработки составляет = 67%.Планируется строительство двух установок    FCC. 

3.1 Состояние элоу. Основные параметры осуществления элоу. Мероприятия по улучшению подготовки нефтей на элоу перед их переработкой.

Современное состояние ЭЛОУ.

Цели:

1. Обеспечить нормальную работу установок первичной переработки нефти

2. Получение качественных фракций нефти для их дальнейшей переработки или компаундирования.

3. Снизить эксплуатационные затраты на АВТ.

Требования к нефтям поступающим на НПЗ. Так как растёт доля вторичных процессов. (Думаю это не обязательно писать)

1. Увеличиваются требования к качеству продуктов.

2. Увеличивается продолжительность пробега

3. чем больше солей в нефти, тем быстрее отравляется катализатор (вторичных процессов), высокое содержание остаточных солей в нефти ухудшает качество мазутов и кокса

4. чем больше солей в нефтях на НПЗ тем больше загрязнение окр. среды (дренажные воды содержат соли).

Основные параметры осуществления ЭЛОУ.

1. Чистота и расход промывной воды играет большую роль. Расход воды до10% на нефть. Чем больше расход воды тем больше крупных капель, а крупные капли быстро выпадают из эмульсии не смешиваясь с мелкодисперсными каплями пластовой воды, больше стоков(не выгодно).

Ограничено содержание хлоридов, сероводорода, аммиака и фенолов. Лучше всего проводить обессоливание в нейтральной или слабощелочной среде. Если рН менее 6, то удаление солей плохое. Если рН более8, то увеличивается содержание нефтепродуктов в дренажной воде.

2. Большую роль играет время отстоя (больше 1 часа), на практике в ЭД более 78 минут.

3. Температура в ЭД имеет большое значение - повышение температуры способствует большей абсорбции пленок — меньшая скорость движения капель, но увеличивается давление насыщенных паров. На соврем. ЭЛОУ ЭД темп.110-120, Р=1,6Мпа, чем выше температура, тем ниже устойчивость эмульсии и меньше расход деэмультатора. Но сила тока растет пропорционально температуре(нагрузка на трансформаторы), а резкое увеличение силы тока приведет к остановке ЭЛОУ.

4. Чем выше давление и температура, тем больше вероятность появления бензина и свободных газов, что не хорошо.

Мероприятия по улучшению подготовки нефтей на ЭЛОУ перед НПЗ

1.На больших заводах вместе с промывочной водой подают щелочь для подавления сероводородной коррозии и для нейтрализации неорганических кислот (они используются для обработки скважин.) Подают щелочь-некоторые соли—>в осадок

2.Чистота и расход промывной воды - оборотная вода непригодна. Лучше-пресная. Расход -10% на нефть. Для сокращения расхода воды на 2ю ступень подают свежую воду, а на 1-ю ступень со 2-й. Для обеспечения обессоливания нефти до З мг/л содержание хлоридов в промывной воде не должно превышать 300 мг/л. Содержание сероводорода в промывочной воде - 20мг/л. Ограничено содержание фенола и аммиака до 50мг/л. Промывная вода должна быть с рН=7 или слабо щелочная, если рН<6- удаление солей идет плохо (затруднено вымывание), если рН>8- повышено содержание Н+ в дренажной воде. Расход воды зависит от качества смешения промывной воды с эмульсией.

3. Сокращение воды. Увеличение расхода воды не выгодно, и не всегда эффективно (чем больше расход, тем больше крупных капель, они быстро выпадают из эмульсии, не слившись с мелкими глобулами, чем меньше воды, тем больше стоков с УВ и солями

4. Обеспечить тонкое диспергирование пресной промывной воды и равномерное распределение а потоке нефти (Смесительные клапаны, смесители с форсунками, применение тангенсиального вводом, смешение в сырьевых насосах)

5. Время отстоя- не менее 1ч (на практике 78мин).

6. Температура. Увеличение Т способствует увеличению растворимости абсорбционных пленок на поверхности раздела фаз «нефть-вода», уменьшение мехпрочности пленки, увеличение скорость движения капель воды.

Однако есть минусы- 1)увеличение давление насыщенных паров 2)доп. затраты на охлаждение воды перед её сбросом в канализацию.

На современных  ЭЛОУ-110-120 ⁰С  р=1-1,8МПа. Чем выше температура эмульсии, тем уменьшается устойчивость, тем уменьшается расход деэмульгатора. Но сила тока растет пропорционально температуре (нагрузка на трансформаторы), а резкое увеличение силы тока приведет к остановке ЭЛОУ.

3.2 Состояние и мероприятия по улучшению работы атмосферного блока установки АВТ.

Анализ работы колонны К-1.

Назначение К-1: подготовить сырьё для К-2 и облегчить работу печи для К- 2. Преимущества:

• возможность переработки любой нефти.

• Нужна для уменьшения давления в К-2.

• Меньшая работа нагрева печи для К-2 и меньшее давление в змеевике печи для К-2.

Недостатки:

• ухудшение работы К-2 из-за отсутствия лёгких бензиновых фракций. Высок.капитальные и эксплуатационные затраты.

• низкий отбор светлых и зависит от работы К-1;2.

Параметры работы К-1

Т входа=180-250,

Т верха=130-160,

Т низа=220-260,

Т гор.струи=305-380,

Р общ.=0,28-0,46;

Р верха=0,2- 0,4;

Рниза=0,35-0,45,

Т отбенз.нефти=50-80.

Вместо нк-85 конец кипения фр.=145-205.

Осн-я причина налегания фр.- недостаточный подвод тепла в К-1.

и мероприятия по улучшению работы атмосферного блока установки АВТ.

Ввод тепла обеспечивают двумя способами:

1.Осуществить циркуляцию через печь вниз колонны(невыгодно),т.к.большие затраты энергии; больш. Затр. топлива; нижняя тарелка К-1 перегружена по жидкости; нефть перед входом в колонну К-2 может нагреваться до более высокой, температуры чем необходимо; совместное прокачивание отбензиненной нефти и гор.струи приводит к большему гидравлическому сопротивлению змеевика печи (повыш. расход энергии); давление на выходе из печи увеличивается и может превышать давление в зоне питания К-2 и давление будет более высоким; более высокая температура нагрева в печи приводит к разложению высокомолекулярных соединений нефти (N,S,O)-коррозия.

2.Ввод дополнительного количества тепла с сырьём К-1.Увеличивается температура; сниж-ся сод-е легко-кип-х фр. в отбенз. нефти; уменьшится Р в К-2(основное); меньше расход топлива и энергии; больше отбор светлых. Применяют двойное и тройное питание.

Анализ работы колонны К-2. Назначение — получение нефтяных фракций, которые используются для производства сырья для других процессов или для компаундирования. Те. - 130- 140, ТВХ.-360-380, Тн.-340-370, Рв.-0,1МПа. Недостатки: низкий отбор светлых 6-12%, низкая четкость ректификации, т.к. происходит налегание фракций. Причины низкого фл.числа - это недостаток теплоты с вводом сырья в колонну, т.е. если теплоты будет больше, тем больше вводимой теплоты будет в колонну, тем больше фл.число и Ц.О.. 1

• Использовать двухкратную (холодное питание колонны) или трехкратную ректификацию

• Использовать в качестве острого орошения К-1 тяжелый бензин колонны К-2

• Использовать двух или трехточечный ввод сырья

• Увеличить S сечений трансф-х труб-в от печи до кол- ны. Это обеспечит мин-е давление в печи и кол-не, увел-т долю - отгона и отбор светлых.

• Прим-е печей с нагревом нефти в несколько потоков.

• Применять ректиф-е тар-ки с низким гидр-м сопр-ем или регулярные насадки, кот. имеют преим-ва перед клап-ми тар- ми.

Уважаемый посетитель!

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на скачивание - внизу страницы.

3.3 Состояние мероприятия и мероприятия по улучшению работы вакуумных колонн, работающих по топливному варианту. Особенности применения регулярных насадок.

В случае перегонки мазута под вакуумом получают легкий и тяжелый газойль.

Остаточное давление на входе в колонну от 10,20,60. Т входе в колонну 380-410С.

Основные недостатки в работе вакуумной колонны:

1. Высокое остаточное Р;

2. Низкая четкость ректификации;

3. Низкий отбор вакуумного газойля 45-50%, светлых 97-98%;

4. Низкая Т начала кипения 350-360С в идеале, а в реальности 280-320С;

5. Низкая Т начала кипения гудрона в идеале 500-520С, в реальности 450-460С.

Особенности перегонки мазута:

1. Предотвращение уноса тяж.флегмы в укрепляющей части колонны;

2. Намеренно идут на уменьшение отбора вакуумного газойля;

3. Минимальное число тарелок, высота регулярной насадки небольшая;

4. Главное, чтобы хорошо работала зона питания(отделение паров от жидкости);

5. Снижают Р в печи;

6. Применение совр.печей (с 2-х сторонним облучением труб);

7. Отказаться от барботажных тарелок, использование регулярных насадок;

Требования к тарелкам:

1. минимальное гидравлическое сопротивление у тарелок в укрепляющей части, соответственно, доля отгона выше;

2. высокая производительность тарелок по парам;

3. широкий диапазон стабильной работы тарелок;

Главный фактор в вакуумной колонне-остаточное давление.

Проблема системы создания вакуума:

1. Конденсация (барометрический конденсатор-конденсатор смешения);

2. Пароструйный эжектор. В гидроциркуляц.аппарате используется энергия струи жидкого дизельного топлива;

3. Регулярная насадка;

4. Применяются современные каплеуловители;

5. В зоне питания должно быть устройство для разбива жидкости на очень мелкие капли.

Особенности применения регулярных насадок:

1. Высокий КПД

2. Высокая механическая прочность

3. Высокая термостабильность

4. Низкое гидравлическое сопротивление и следовательно, снижение давления в зоне питания и увеличение отбора светлых. Если давление снизить до 0,08МПа, то отбор светлых увеличится на 2%.

Виды регулярных насадок: а) блочная, б) хордовая, в) насадка «Спрейпак»

Внедрение регулярных насадок (с низкое гидравлическим сопротивлением) приводят к снижению давления в зоне питания и увеличению отбора светлых. Если давление снизить до 0,08МПа, то отбор светлых увел.на 2%.Возможные мероприятия по снижению Р в К-2. Применять ректиф-е тар-ки с низким гидр-м сопр-ем или регулярные насадки, кот. имеют преим-ва перед клап-ми тар- ми.

3.4 Общие недостатки в работе АВТ и пути их устранения.

Недостатки: 1.низкий отбор светлых НП (96-97% в России); пути увеличения: оптимизация режима, использование современного оборудования, применение более современных схем обвязки оборудования, применение сетчатых каплеуловителей;

2. низкая четкость ректификации (низкий выход, разрыв между фракциями, налегание фракций); пути увеличения: замена внутр. контактных устройств, оптимизация режима в колонне К-1 и К-2, применение АСУТП;

3. повышенные энергозатраты: оптимизация узла обогрева т/о, отказ от горячей струи, более рациональное использование теплоты втор. фракций, внедрение 2 или 3-го питания колонны, более полное использование теплоты отходящих дым. Газов, сокращение технол. коммуникаций и выбор более эффект. Изоляции, использование теплоты конденсации паров для нагревап нефти и нефтяных фракций;

4. использование старого оборудования, отказ оборудования во время работы: своевременная замена оборудования, тщательный контроль за заменой оборудования;

5. загрязнение окружающей среды, т.е. снижение газообразования на уст-ки: применение более эффект.ох ладителей, совершенствование технологич. схем.

3.5 Особенности переработки сернистых нефтей и высокосернистых нефтей

Чем больше серы содержится в нефти, тем сложнее ее перерабатывать. Чем больше серы в нефти, тем больше в ней смол и всех примесей. Чем больше смол, тем больше их попадает в дренажные воды, сточные воды. Чем >смол, тем> эмульгаторов, тем эмульсию разделить труднее, т.е. увел.потери нефти и затраты на разруш. эмульсий. И чем больше смол, тем выше вязкость (следовательно, выше затраты на перекачку). Чем больше серы, тем больше асфальтенов, соединений азота. (а N способствует осмолению НП, N соединения являются ядами для многих кат-ров), тв.парафинов. Встречаются нефти с высоким содержанием серы. Но низкой плотностью. Но в основном, чем больше серы, тем выше плотность нефти.

При получении бензинов их прямогонных высокосернистых нефтей необходимо снижать Ткк, при этом ГО осуществляетсяву более жестких условиях.

Керосин до 0,3%масс. серы (но часто превыш.нормы по содержанию меркаптановой серы), обладает низкой температурой начала кристаллизации, повыш. сод S м., не нужна депарафинизация.

Дизельные фракции содержат 1% и выше и имеют недостаточно низкую Тзастыв. Получать даже ДТЛ из высокосернистых нефтей достаточно трудно.

Перерабатывать высокосернистые нефти дорого (возникает коррозия), рабочий пробег установки снижается.

Надежность и долговечность обеспечивается про выборе спец.материалов с применением ингибиторов. Потеря от коррозии составляет 10-12% НПЗ, 60% приходится на ЭЛОУ АВТ. ЭЛОУ АВТ самая металлоемкая установка, поэтому сильно съедается коррозией (особенно конденсаторы, холодильники). На их ремонт приходится 20-30% затрат от всего ремонта.

3.6 Каталитическая изомеризация. Обоснование необходимости строительства установки изомеризации в настоящее время на НПЗ ЛБФ не использ. (низкое октановое число) не НПЗ нехватка ЛВОБ не сод-х бензола. Ужесточаются требования к бензинам по содержанию S, бензола и Непред. УВ. В перспективе РФ будет расти доля В.О.Б. и меньше А80 АИ 95, АИ 98.         1. Содержание серы и олефинов 2. Снизить сумму АУВ. 3. Низкое потребление водорода. 4. Изомеризат имеет низкую чувствительность. 5. Имеет ВОЧ смешения. 6. Низкие капитальные затраты многих ТУ. 7. Высокая пригодность для реконструкции кат.изомеризации.

Разновидности и условия процесса КИ.

Сырьём явл.:  фракции  – н.к.-62;  н.к.-70;  н.к.-85 ( в основном пентан-с₅).

Скорость реакции: н-пентан =1;   н-С₆  =2,3;  н- С₇  =4,2.   1. Высокотемпературная изомеризация – чем выше t, тем Окт.Ч. будет ниже, но больше кокса.    2. Среднетемпературная  = 250-280⁰. Катализатор содержит циолит,  PtAl.   3. Низкотемпературная = 100-180⁰. При низкой температ. Снижаются реакции гидрокрекинга, коксования. Катализаторы более активные (Pt).

3. 7 Совершенствование технологических схем установки КИ. Связано с подготовкой сырья изомеризации. 1.)Самый простой вариант КИ - «на проток», без подготовки сырья и без рециркуляции н- пентана и н-гексана. Сырье изомеризации стабилизация продукт мах.ОЧ 75-84. 2) подготовка сырья ректифик. Сырье ректификации изомер.стаб ОЧ 80-86п. 3) прим. ректифик для сырья и продуктов реакции. Сырье на ректиф с продуктами реакции-изомериз-ста6-ректифик-С5 смешивается с сырьем установки. Сырье изомер +С5 .мах ОЧ 88 4) применим, ректификацию для сырья и продуктов реакции, дополнит. ставится колонна для выделения н-гексана, который поступает на установку вместе с подготовленным сырьем. Отличается от предыдущего варианта еще одной колонной ОЧ 90. 5) ставятся колонны для выделения 2 метилпентана (ОЧ 70) 3 метил пентана (ОЧ 75) для выделения изогексана с низким ОЧ, кот. идут на рециркуляцию ОЧ (98-92). 6) замена ректификации адсорбцией на цеолитах. Сырье адсорб. на цеолитах-КИ-все продукт изомериз. Смеш. с сырьем. ОЧ 88.

Совершенствование процесса КИ за счет применение и разработки более эффективных кат-ов. Аллюмоплатиновый катализатор промотирован галлоидором 350-380`0 в нем пониженное содержание металлов. 2)Платина на цеолитах, Аl2О3 качестве связующего, процесс ведется при t 280- 320`C. Еще более усоверш. кат на цеолитах при 250`С 3) Низкотемп. кат ЮОП-платин., отличается высокой кислотностью из-за высокого содержания галогена (Аl2O3 пропитан Нсl). Рt/n- Аl2O3, Нcl до 12% Сl. Чтобы поддерживать активность катализаторов надо подпитывать содержание Cl. С2Н4Cl2 подают в сырье при повыш. темпер. Рt/n- Аl2О3. Аl Сl3, чувствителен к воде, к сере. Обязательна г/о от серы 0.5 ррm и осушка сырья и ВСГ (на цеолитах). Недостатки: 1)сложная и трудоемкая операция по загрузке и выгрузке кат. Кат. не регенерир, только на фабрике-поставщиков  2)раз есть в системе Нсl, значит изомеризат содержит Нсl-его защелачивают.