3. Обоснование ассортимента получаемых продуктов и схемы нпз

В соответствии с заданием при первичной перегонке Тепловской нефти на установке ЭЛОУ-АВТ должны быть получены следующие фракции: газ, 28-70, 70-120, 120-180, 180-230, 230-280, 280-350, 350-500 и выше 500 °С.

Газы, растворенные в нефти в количестве 0,6 % мас. на нефть, и полученные при первичной перегонке нефти, состоят в основном из пропана и бутанов (табл. 1.2). Все газы, содержащиеся в нефти – предельные. Они являются сырьем газофракционирующих установок, а также могут служить в качестве топлива на заводе. Следовательно, в состав проектируемого НПЗ войдет установка ГФУ предельных газов. Так как исходная нефть является малосернистой (табл. 1.1), то газ в очистке от сероводорода не требуется.

Фракция 28 – 70 °С, состоит преимущественно из парафиновых углеводородов нормального строения и, следовательно, характеризуется малым октановым числом поэтому её посылаем на установку каталитической изомеризации лёгких бензиновых фракций с целью его повышения и дальнейшего использования как компонент высокооктанового товарного бензина.

Смесь фракций 70 – 120 и 120 – 180 °С служит в качестве сырья установки каталитического риформинга для получения высокооктановых компонентов товарного бензина. Данные фракции содержат небольшое количество ароматических углеводородов, остальная часть приходится на нафтены и парафины. Их соотношение концентрации во фракциях примерно равное. Нафтеновые углеводороды легко подвергаются ароматизации; за счет ароматизации парафиновых углеводородов можно значительно повысить октановое число фракции. Следовательно, схема завода будет включать в себя установку каталитического риформинга. Содержание серы во фракции 85 – 180 °С составляет 0,09 % мас., значит её необходимо подвергнуть гидроочистке, так как современные полиметаллические катализаторы очень чувствительны к содержанию примесей.

Часть фракции 120 – 180 °С в смеси с фракцией 180 – 230 °С отправляем для получения реактивного топлива.

В табл. 3.1 сравниваются фракция 120 – 230 °С и показатели качества некоторых реактивных топлив.

Данная фракция не может быть использована в производстве реактивного топлива марки ТС-1 из-за низкой плотности, но может использоваться для производства РТ марки Jet-А-1. По фракционному составу и низшей теплоте сгорания подходит как для марки ТС-1, так и для Jet-А-1. Для марки Jet-А-1 эти требования не установлены. По температуре вспышки фракция удовлетворяет требованиям к РТ обеих марок. Температура начала кристаллизации фракции соответствует требованиям к марке ТС-1. Для марки Jet-А-1 требование по этому пункту не установлено. По содержанию ароматических углеводородов, общей и меркаптановой серы рассматриваемая фракция удовлетворяет требованиям, установленным для марок ТС-1 и Jet-А-

1. Таким образом, фракция 120-230 ^оС может использоваться как компонент реактивного топлива марки Jet-А-1 без предварительной гидроочистки.

Таблица 3.1

Характеристики товарного реактивного топлива марок ТС-1, Jet-А-1 и фракции 120-230 ^оС

Показатели качества	Реактивное топливо ТС-1	Реактивное топливо Jet-А-1	Фракция нефти 120-230 оС
Плотность, кг/м3,	не менее 780	-	777,0
Фракционный состав, оС Температура начала перегонки 10% отгоняется при температуре 50% отгоняется при температуре 90% отгоняется при температуре 98% отгоняется при температуре	не выше 150 не выше 165 не выше 195 не выше 230 не выше 250	- не выше 205 не нормируется не нормируется -	141 153 180 214 230
Вязкость, υ20, мм2/с	не менее 1,3	-	1,33
Вязкость, υ 40, мм2/с	не более 8	-	4,46
Низшая теплота сгорания, кДж/кг	не менее 43120	не менее 42800	43451
Высота некоптящего пламени, мм	не менее 25	не менее 25	28
Кислотность, мг КОН/100см3топлива	не более 0,7	-	0,28
Йодное число, гI2/100г топлива	не более 2,5	-	1,7
Температура вспышки, оС	не ниже 28	не ниже 8	28
Температура начала кристаллизации, оС	не выше - 60	-	- 60
Содержание ароматических углево-дородов, % масс. (об.)	не более 22	не более 25	15
Содержание общей серы, % масс	не более 0,20	не более 0,25	0,15
Содержание меркаптановой серы, % масс	не более 0,003	не более 0,003	0

Часть фракции 180 – 230 °С в смеси с фракциями 230 – 280 °С и 280 – 350 °С посылаем для получения дизельного топлива.

В табл. 3.2 проведено сравнение физико-химических свойств фракции 200 – 350 °С с показателями качества товарного дизельного топлива «Евро» (ГОСТ Р52368-2005).

Таблица 3.2

Характеристики товарного дизельного топлива и фракции 230 – 350 ^оС

Показатели качества	«Евро»	Фракция 230-350 оС
Цетановое число, не менее	51	57
Фракционный состав: перегоняется при температуре, оС: 50%, не выше 96%, не выше	— 360	290 332

Продолжение таблицы 3.2

Показатели качества	«Евро»	Фракция 230-350 оС
Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/с	2,00-4,00	-
Температура застывания, оС, не выше	-	-11
Температура помутнения, оС, не выше	минус 10 - минус 34	-10
Температура вспышки в закрытом тигле, оС, не ниже	55	-
Содержание серы, не более: общей, % мас.	0,001	0,98
Плотность, кг/м3	820-845	853,8

По всем рассмотренным в сравнении показателям, за исключением содержания общей серы и плотности данная фракция подходит для получения компонента ДТ, соответствующего Евро-стандартам.

Для выпуска компонента дизельных топлив данную фракцию необходимо подвергнуть гидроочистке.

Данную фракцию, после гидроочистки, можно использовать для получения летнего экологически чистого дизельного топлива без дополнительной обработки.

Фракция 350 – 500 °С – вакуумный газойль. Эта фракция может использоваться как сырье процесса каталитического крекинга для получения высокооктанового бензина, не заложенного в потенциал исходной нефти. Помимо этого, на установке каталитического крекинга получается газ, богатый бутиленом и пропиленом, которые отделяются на установке ГФУ непредельных углеводородов и используются на установке алкилирования с целью получения компонентов бензина и дизельного топлива. Так как содержание серы во фракции высокое направляем её на очистку от серы и других примесей (азота, кислорода, металлов).

Фракция выше 500 °С – гудрон. Эту фракцию на проектируемом НПЗ предлагается направить в качестве сырья на установку по производству битума, используемого для дорожных и строительных работ, а так же на установку замедленного коксования (УЗК) для получения моторных топлив и хорошего качества кокса, используемого при производстве электродов алюминиевой промышленности. Так же гудрон может использоваться на установках висбрегинга для выработки котельного топлива.

Побочным продуктом гидрогенизационных процессов является сероводород. Из него можно производить серу или серную кислоту. Предлагается ввести в схему завода установку производства серы, так как сфера ее использования гораздо шире.