14 Дек

1.3 Структура современного нефтеперерабатывающего завода

Важнейшими задачами нефтеперерабатывающей промышленности являются обеспечение сырьем нефтехимических производств и производство моторных топлив.

Решение этих двух задач сопровождается все более активной интеграцией нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Это связано с двумя причинами:

  1. Современные установки получения этилена – наиболее крупно-тоннажного продукта нефтехимии – рассчитаны на переработку жидкого сырья, включая газойль. При этом образуется большое число побочных продуктов, многие из которых являются потенциальными компонентами моторных и котельных топлив, использовать  которые успешнее могут классические нефтяные компании. Таких примеров достаточно много.
  2. Современные установки производства основных нефтехимических продуктов отличаются огромной мощностью, чрезвычайно сложной технологией и требуют огромных капиталовложений.

Указанные обстоятельства обусловили высокие темпы химизации нефтеперерабатывающей промышленности.

Вероятно, нефтеперерабатывающие компании в будущем ограничатся производством основных нефтехимических продуктов, включая много-тоннажные производства термопластов. Все это привело к созданию в последние годы новой формы нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) – заводов химического профиля, на которых наряду с топливом получают значительное количество нефтехимической продукции, главным образом олефинов и ароматических соединений.

Следующим обстоятельством, активно влияющим на структуру современных НПЗ, являются жесткие требования к качеству моторных топлив в законодательствах многих стран мира. Совокупность новых требований к качественному составу автомобильных бензинов определила понятие «экологически чистые» автобензины, получившие название «реформулированные бензины». Нормативы реформулированных автобензинов следующие: содержание серы в % (мас.) 0,00015–0,005; суммарное содержание ароматических соединений 25-30%, в том числе бензола не более 1%; содержание кислорода – не менее 2,5%.           Все более жесткие требования к чувствительности (разность между октановыми числами по исследовательскому и моторному методам) бензинов вызовут значительное сокращение использования бензинов каталитического крекинга, так как содержание ароматических углеводородов в бензинах каталитического крекинга составляет 30-40%, а олефиновых углеводородов – 25-40%. Также будет сокращаться вклад бензинов-рафинатов и  пиробензинов.

Преимущественное развитие получают процессы алкилирования, изомеризации, а также синтез метил-трет-бутилового эфира или других кислородсодержащих высокооктановых компонентов бензина.

В структуре современного НПЗ главное место принадлежит установкам каталитического крекинга, которые в перспективе будут применять микро-сферический катализатор, работающий на тяжелом нефтяном сырье. В качестве катализаторов в таких процессах используют высококремнеземные цеолиты ZSM, сверхкремнеземные цеолиты LZ-210 или ультрастабильные цеолиты Y. Установки каталитического крекинга будут  производить не только бензин, но углеводороды С35.

На НПЗ заметную роль играют процессы алкилирования и изомеризации. Полученные в этих процессах продукты характеризуются низкой летучестью, практически не содержат олефиновых и ароматических углеводородов, но обладают высоким октановым числом.
Рис. 1.6. Схема НПЗ в г. Суини (США) после реконструкции

1, 2 – атмосферная перегонка суммарной мощностью 8,8 млн. т/год; 3 – очистка водорода; 4 – прямое гидрообессеривание мазута; 5 – гидроочистка средних дистиллятов; 6 – фракционирование; 7 – вакуумная перегонка; 8 – каталитический крекинг остатков (процесс «Эйч-о-си» фирмы «Келлог» мощностью 2,5 млн. т /год); 9 – каталитический крекинг газойля; 10 – алкилирование; 11 – С5-изомеризация, каталитический риформинг и др.;

Потоки: I – нефть; II – водородсодержащий газ с установок пиролиза (с соседнего завода), риформинга, гидроочистки, гидрообессеривания и др.; III – фракция С5 и легче; IV – нафта; V – средние дистилляты с установки атмосферной перегонки 2; VI – средние дистилляты; VII – мазут (Н.К. 616 К); VIII – очищенный водород (97,5% Н2); IX – нефтезаводское топливо;  X – печное топливо;     XI – вакуумный газойль; XII – гудрон; XIII – газ; XIV – тяжелый атмосферный газойль; XV – бутан-бутиленовая фракция;            XVI – бензин каталитического крекинга; XVII – легкий газойль каталитического крекинга; XVIII – декантированный газойль каталитического крекинга; XIX – алкилат; XX – дымовые газы;  XXI – топливный газ.

Все большее распространение получает гидрогенизационная переработка нефтяных остатков с использованием нескольких слоев катализатора, каждый из которых ответственен за определенную функцию: гидрообессеривание, гидродеазотирование, гидродеметаллизацию.

В процессе гидрокрекинга по бензиновому варианту для повышения выхода бензина разработаны новые нецеолитсодержащие молекулярные сита, включающие кремний, алюминий и фосфор. При добавлении такого сита в количестве 7,5% к традиционному катализатору выход бензина увеличивается с 38 до 87% при октановом числе 88 по исследовательскому методу.

На рис. 1.6 представлена схема НПЗ и структура нефтепродуктов, что  типично для  современного завода с углубленной переработкой нефти. На таком НПЗ осуществляется практически безостановочная переработка нефти.

One Response to “1.3 Структура современного нефтеперерабатывающего завода”

  1. 1
    Основы химии и технологии мономеров » Blog Archive » Глава 1. Процессы переработки нефти. Says:

    [...] [...]