Deficiența materiilor prime din hidrocarburile fosile conduce la necesitatea aprofundării procesării reziduurilor de hidrocarburi (și a procesării rocilor bituminoase). Aceasta înseamnă că combustibilul direct și gudronul vor merge în principal la producția de carburanți, iar producția de combustibili pe bază de combustibili bazată pe acestea va fi redusă drastic.
Pe de altă parte, creșterea rapidă a producției de gaze naturale și utilizarea acesteia în centralele electrice, precum și dezvoltarea energiei nucleare, compensă într-o oarecare măsură necesitatea arderii combustibililor din cazan.
Prin urmare, perspectivele pentru producerea de combustibili pentru cazane sunt după cum urmează:
• dezvoltarea combustibililor cazanului va scădea în general (datorită gazelor naturale, a centralelor nucleare și a altor surse alternative de producere a energiei);
• în soldul total al combustibililor pentru cazane, ponderea produselor de distilare primară (păcură, gudron) va scădea drastic, deoarece acestea vor merge la producția de carburanți prin prelucrarea profundă a reziduurilor;
• Reziduurile și uleiul de gaze din procesele secundare de cracare catalitică, hidrocracare, visbreaking, cracare termică și cocsificare sunt incluse în principal în compoziția combustibilului produs în cantități reduse de combustibili pentru cazan;
• Producția de combustibili pe bază de cuptor (MP) bazată pe producția de uleiuri reziduale și reziduurile de cracare catalitică va rămâne la același nivel.
Fabricarea uleiurilor
Tehnologia de producere a petrolului constă în trei etape principale: prepararea fracțiunilor petroliere, dezvoltarea componentelor de bază din acestea și amestecarea (compoziția) componentelor de bază cu introducerea de aditivi.
Să începem cu prima dintre aceste etape - distilarea în vid a păcurii și producția de distilate petroliere.
După cum se știe, adecvarea uleiului pentru obținerea uleiului din acesta este determinată de indexarea uleiului și de stabilirea unui cifru petrolier. Cifrul de ulei indică:
1. La ce clasă apar petrolul (în ceea ce privește conținutul de sulf)?
2. Ce fel de ulei este (prin conținutul de fracțiuni ușoare fierbindu-se până la 350 ° C în el);
3. La care grupă de ulei aparțin (prin conținutul de fracțiuni de ulei în ea):
Grupul I - mai mult de 25% pentru petrol, 45% pentru păcură, pentru grupul 2 - de la 25 la 15% pentru petrol, 45% pentru păcură, pentru grupa 3 - de la 25 la 15% % pentru păcură, grupa 4 - mai puțin de 15% pentru petrol, mai puțin de 30% pentru păcură;
4. La ce subgrup face parte petrolul (în funcție de indicele de vâscozitate al uleiului
fracții):
1 -lea subgrup - indice de vâscozitate mai mare de 95, a 2-a subgrupei - indicele de viscozitate de la 95 și 90 treilea subgrup - indice de viscozitate de la 90 85, a 4 subgrupe - indicele de viscozitate mai mică de 85;
5. Ce fel de ulei este (prin conținutul de parafină în el).
Al treilea și al patrulea semnal de clasificare a unui cifru petrolier determină caracterul adecvat (sau inadecvarea) uleiului pentru producerea uleiurilor din acesta. Uleiul, care este potrivit pentru obținerea uleiurilor, include de obicei uleiul din primele două grupuri și primele două subgrupe.
În acest caz, în coloana de vid AVT obținut de distilate petroliere și a reziduurilor de gudron - potrivit pentru distilat și uleiuri reziduale, distilate de petrol primesc de obicei două:
• distilat de ulei cu viscozitate scăzută (MDM), fracțiunea 350-420 ° C;
• Distilat de ulei de viscozitate mare (MDV), fracțiunea 420-500 ° С; în rest - gudron, cu punct de fierbere peste 500 ° C
Recent, a început să se producă o fracțiune largă (SHF) a uleiului, care, după seria de purificare, este fracționată în 2-3 fracții înguste.
Schema de obținere a uleiurilor din păcură
MDM - distilat de ulei cu vâscozitate redusă; MDV - distilatul de petrol este foarte vâscos; ШФ - fracțiune largă; MVM - ulei vâscos scăzut; SVM - ulei de viscozitate medie; BBM - ulei de viscozitate mare; DA - dezasfaltarea
purificări Sequence fracțiune largă este prezentată în figura fantomă și la capătul său (înainte de compoundare) stabilește uleiuri fraktsionirova¬niya cu vâscozitate mică, vâscozitate medie și vâscozitate ridicată (MVM, CBM și DBM).
Purificate din toate impuritățile nedorite MDM și MDV (sau MBM, CBM și BBM) sunt denumite uleiuri de distilat bazice, iar deasfaltita purificată (DA) este uleiul rezidual de bază.
Modalități de aprofundare a rafinării petrolului
Obiectivul general și pe termen lung în domeniul rafinării petrolului este aprofundarea în continuare a rafinării petrolului și o creștere semnificativă a producției de carburanți. În același timp, procesarea avansată este înțeleasă ca obținerea cantității maxime posibile de combustibili și uleiuri obținute de la o tonă de ulei. Procesele tehnologice combinate sunt tocmai modul în care permite, prin rezolvarea problemelor legate de conservarea energiei, aprofundarea rafinării petrolului. Prin urmare, înainte de a ne îndrepta atenția asupra combinării problemelor, să luăm în considerare problema aprofundării rafinării petrolului.
În multe țări, inclusiv în Rusia, adâncimea rafinării petrolului este exprimată prin formula:
unde Г - adâncimea rafinării petrolului,%; Н - cantitate de ulei procesat; M - cantitatea de combustibil brut (combustibil din cazan) din uleiul prelucrat; P - valoarea pierderilor nerecuperabile din aceeași cantitate de petrol; Cn este cantitatea de gaz uscat din uleiul prelucrat utilizat drept combustibil.
De exemplu, putem cita formula propusă într-una din lucrări:
E = DZN + DZM - D3 - DZG - DZE,
unde E este efectul economic al aprofundării rafinării petrolului; DZN și DZM - costul extracției și transportului de petrol de combustibil eliberat; D3 - costuri suplimentare pentru aprofundarea rafinării petrolului; DZE - costuri suplimentare pentru transportul gazelor utilizate în locul motorinei; DZG - costuri suplimentare pentru transferul energiei din păcură în gaz.
Calculele efectuate de această formulă în ceea ce privește volumul de petrol de prelucrare 40,5 milioane de tone / an, a arătat că, în comparație cu cazul de bază (distilarea țițeiului de la motorină cu selectarea luminii de 50%) creșterea în profunzime petrol perera¬botki până la 62% (din cauza prelucrarea păcurii în combustibili) dă valoarea E = 416 milioane ruble pe an (în prețurile din 1985). Această valoare crește la (1315000000 rub. / An cu creșterea adâncimii de rafinare a petrolului până la 74% (la fel ca în 1985 prețurile YG). Prin urmare, efectul economic al adâncituri de rafinare pe fiecare procent este în jur de 40 mln. / Y (în cele de mai sus prețuri mai mari pentru volumul acceptat de rafinare a petrolului).
Modalități de adâncire de prelucrare a petrolului includ în principal de prelucrare a petrolului primar profund de AVT și apoi - un set de procese termoka¬taliticheskih secundare cu o putere maximă de produse distilate de combustibil.
Figura.
Direcția de aprofundare a rafinării petrolului
/ - WGC; // - cocs; /// - produse petroliere gazoase și lichide
procesele de prime de reciclare materiale pot servi direct drept combustibil lichid sau produsele sale de distilare în vid - motorină în vid și gudron, dar trebuie amintit că principalele FPG - resurse de hidrogen și respectarea echilibrului, deoarece uleiurile combustibile și gudroanele AN raport = 10 C - 12, iar în combustibili ușori este de 15 - 17.
Toate procesele secundare pot fi împărțite în patru grupuri (a se vedea figura de mai sus).
Prima grupă - o procese catalitice distructive în care deficiența de hidrogen la obligațiuni break în moleculele compensate de intrare din exterior, prin care se obțin distilate /// întotdeauna saturate, proprietăți de înaltă energie (un raport mare de H: C).
Al doilea grup - procese în care deficiența de hidrogen sunt doar parțial compensate prin introducerea din exterior (în formă pură sau în compuși - donorii de hidrogen), și carbonul excesul rezultat derivat din pro¬tsessa parțial sub formă de cocs (depus pe suprafețele interioare ale dispozitivelor).
Al treilea grup este procesele fără introducerea de hidrogen în ele și redistribuirea hidrogenului "lor" în timpul reacțiilor catalitice. Excesul de carbon în cantitate de până la 8% din materia primă este derivat din procesul sub formă de cocs pe catalizator. Un proces tipic al acestui grup este cracarea catalitică, care joacă un rol important în aprofundarea rafinării petrolului.
Al patrulea grup este procedeele termodestructive cu îndepărtarea maximă a carbonului din proces sub formă de cocs și redistribuirea intra-reacției de hidrogen. Acest grup de procese include cracarea termică și cocsificarea, randamentul cocsului în care este de la 15 la 35% pentru materiile prime.
În ciuda eliminării excesului de carbon în al doilea, al treilea și al patrulea grup de procese, produsele acestor procese (III) conțin o anumită cantitate de hidrocarburi nesaturate (olefine) și, în majoritatea cazurilor, acestea necesită distilatele de rafinare ulterioară (saturație) hidrogen.
Trebuie notat faptul că în toate grupele de procese din gazul de hidrocarburi o anumită fracțiune este formată din gaz uscat (C1-C2). de obicei ars ca un combustibil de proces. Deoarece cantitatea de gaz uscat este vychitae¬mym în formula pentru determinarea adâncimii de rafinare a petrolului, randamentul de rafinare a gazului uscat reduce adâncimea, precum și cantitatea de cocs evacuate din proces. Cu toate acestea, în cazul în care cocsul nu este utilizat conform destinației sale (pentru metale neferoase), acesta poate fi transformat în top¬liva cu motor lichid prin gazeificare, gaz de sinteză și sinteza ulterioară a acesteia (Fischer - Tropsch) în carburanți. Astfel, adâncimea totală a procesării crește datorită cocsului.
Adâncirea de rafinare a petrolului, pe de o parte, rezolvă problema creșterii resurselor de carburanți, iar pe de altă parte - duce la o reducere drastică a combustibililor cazan generație, deoarece uleiul de combustibil este o componentă majoră a acestor combustibili. Compensarea pentru scăderea cotei de combustibil se face în mai multe moduri.
În mod direct, combustibilul poate fi trimis la explozii hidrotehnice, iar dacă planta este combinată, produsul visbreaking trece prin hidrotratare și este crăpat.
În cazul distilației sub vid în vid (GVP), se obțin trei produse: lVG, OHG și gudron. motorină ușoară de vid (LCG) după hidrotratarea utilizat ca o componentă de combustibil diesel și hidrocarburi gazoase și de gudron este procesat în carburanți în direcții diferite.
În cazul în țiței, fracțiune de ulei largă în loc de hCG a fost preparat (SHMF) 350-500 ° C și apoi în loc de carburanți din SHMF și gudron uleiuri de bază produse și uleiuri produse (asfalt si extracte) de curățare utilizează pentru cocs sau bitum.
În general, marea majoritate a opțiunilor pentru GPM au procesul final ca proces optim pentru utilizarea resurselor interne de hidrogen. Amestec deosebit de favorabilă hidrotratării (HT) și hidrocracarea ușoară (LGC) cu cracare catalitică (CC), astfel încât creșterea resurselor interne ale hidrogenului din QC de alimentare și permite obținerea unui bun pas LGK combustibil diesel.
Procesul de hidrosisorblare (WBG) începe să se dezvolte ca o modalitate de creștere a resurselor materiilor prime ale KK.
Una dintre căile promițătoare de procesare profundă a uleiului (GPN) este procesul de cocsificare. deoarece acest lucru poate fi obținut ulei virgin de vid (60% ulei) care vine direct QC; 40% - nămol pe un cocs cocsificarea pat fluidizat continuu (25-30% dintre ei distilatului 350-500 ° C GO și QC 15-20% cocs este gazificat, de la syngaz de Fischer - Tropsch combustibil motor disponibil) .
Utilizarea proceselor selective (deasfaltarea curățării selective a gudronului) crește rapid, urmată de prelucrarea rafinatelor pe KK.
Utilizarea pe scară largă în Schemele GPN de cracare catalitică, nu numai că permite motorului să primească direct de combustibil, dar permite BBF pe bază și a gazelor de cracare PPF pentru a obține componente benzină cifră octanică ridicată.
În același timp, GPN este asociat cu o creștere semnificativă a costurilor cu energia. Acum 1 tona de ulei procesat la rafinărie consumă 70-80 kg de combustibil (7-8%). Atunci când aprofundarea rafinării petrolului la 75-80%, aceste costuri se ridică la 120-130 kg de combustibil pe 1 tonă de petrol, adică până la 13% din petrolul prelucrat.
Împreună cu combinația de avantaje economice semnificative dă o creștere a capacității de plante, așa că întotdeauna însoțește combinația.
În prezent, plafonul realizat al capacității AVT este de 68 milioane tone / an, unități de cracare catalitică - 2 milioane tone / an, reformare catalitică - 1,2 milioane tone / an.
Continuarea extinderii producției a fost oprită din cauza lipsei de petrol și a necesității de a face sistemele de rafinare mai flexibile.
Pe de altă parte, principiul combinării dictează nivelul puterilor proceselor interconectate care urmează să fie determinate pe baza puterii procesului capului.
Mai multe detalii despre situația de pe piața rusă a ambalajelor tipărite flexibile pot fi găsite în raportul Academiei de Concepte Piețelor Industriale "Piața de combustibil în Rusia".
Trimiteți-le prietenilor: