CC BY
23
НЕФТЕП Е Р Е РАБОТКА
к.т.н. курочкин А.к., к.х.н. курочкин А.в., д.т.н., гимаев р.н., курочкин А.А., НПЦ «Термакат», г. Уфа, Россия
малобюджетная модернизация действующих нпз на углубление переработки нефти
В статье рассматриваются возможные направления модернизации НПЗ с традиционной структурой процессов. Анализируется технологическая и экономическая эффективность вариантов модернизации. Даются практические рекомендации. В статье рассматриваются возможные направления модернизации НПЗ с традиционной структурой процессов. Анализируется технологическая и экономическая эффективность вариантов модернизации. Даются практические рекомендации.
(Окончание. Начало в №12(2006))
Установки АТ и НПЗ-АТ
Большинство таких предприятий представляют собой комплексные установки АТ с колоннами, оснащенными устаревшими разделительными устройствами, морально и физически изношенными печами, насосной, теплообменной и контрольно-измерительной аппаратурой, очистными сооружениями и т. п. Применение аппаратурно-технологи-ческих решений мягкого висбрекинга, замена части устаревшего оборудования, использование современных инженерных решений по организации материальных и тепловых потоков позволяет добиться значительного технико-экономического эффекта при весьма незначительных затратах. Модернизация производится путем привязки блоков мягкого висбрекинга на горячий поток кубового атмосферного остатка (рис.5) с подачей суммарных паров термолиза в атмосферную колонну, если позволяет ее ресурс, или на дополнительный блок ректификации. Отбор светлых продуктов увеличивается на 35-40%, сроки окупаемости затрат превышают одного года. В качестве остаточного продукта можно вырабатывать или вторичные флотские или топочные мазуты или битумы.
40 \\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\
Установки АВТ и НПЗ-АВТ
Большинство таких предприятий также были созданы в начале последней трети прошлого века и представляют собой комплектные установки АВТ. В состав товарной продукции входят все та же нафта, прямогонные дизельные топлива плюс до 20-25% вакуумного газойля, находящего сбыт, прежде всего, за рубежом. Гудрон, производимый из на-фтеноароматических нефтей, неплохо продается в качестве сырья для битумных установок, но если сырьевая нефть является парафинистой, сбыт остаточного продукта весьма затруднен. Применение процесса мягкого висбре-
кинга и замена устаревшего оборудования позволяет добиться значительного технико-экономического эффекта при минимальных дополнительных расходах. Модернизация АВТ и НПЗ-АВТ производится переводом работы установки на двухколонную схему атмосферной ректификации, привязкой блоков мягкого висбрекинга на горячие потоки кубов колонн (рис.6 и 7) с подачей суммарных паров термолиза на ректификацию. Отбор светлых продуктов увеличивается на 13-15%, вместо газойля производится дизельная фракция, сроки окупаемости находятся в пределах 6-8 месяцев. В качестве
Рис. 3. Модернизация НПЗ-NN (конкурентное предложение)
\\ № 2 \\ февраль \ РПП7
- существующие установки
- новые устонодки
т (от/Йя 30936 Ьрй 8660 Ьр<1
тпьрй
20128 Ьрё 1718 1ап/<Иа
Рис. 4. Модернизация НПЗ-NN с использованием мягкого висбрекинга
остаточного продукта можно также вырабатывать вторичные мазуты или битумы. Гудрон, как полупродукт, уже не производится.
модернизация предприятий 2-го уровня глубины переработки
Оснащение НПЗ первого уровня мощностями по каталитическому крекингу вакуумных газойлей (ККФ), висбре-кингу гудрона (ВБ) и, иногда, битумным производством, предварительной гидроочисткой вакуумного газойля (безотносительно к набору процессов облагораживания светлых и переработки углеводородных газов), переводит предприятие в группу НПЗ 2-го уровня глубины переработки. Такие предприятия составляли в конце прошлого века и составляют до сих пор основу нефтеперерабатывающей промышленности многих стран СНГ. Среди малотоннажных предприятий НПЗ 2-го уровня очень немного. Производя в качестве целевых продуктов моторные топлива уровня Евро-0 (ГОСТ Р 5110597 и 305-82), а также топочные мазуты и/или битумы, такие НПЗ работают с приемлемой рентабельностью, но не обеспечивают современных требований по качеству продукции. Рост требований к качеству сырья и необходи-
мость повышения экономических показателей переработки также объективно требует их модернизации.
НПЗ АВТ+ККФ+ВБ. Модернизация с остановкой установки висбрекинга
Модернизация НПЗ 2-го уровня глубины переработки может производиться как с использованием существующей установки каталитического крекинга, так и с модернизацией вакуумного блока и остановкой каталитического крекинга. Блоки мягкого висбрекинга изготавливаются с использованием ос-
новной части оборудования установки висбрекинга и, как и ранее описано, привязываются на горячие кубовые потоки ректификационных колонн (рис. 8), с подачей суммарных паров термолиза на ректификацию. Остановка висбрекинга и модернизация вакуумного блока, с одной стороны, значительно снижает энергозатраты на создание вакуума, а с другой стороны, влечет за собой ликвидацию потока прямогонного вакуумного газойля, являющегося сырьем каталитического крекинга. Для загрузки существующего каталитического крекинга может использоваться суммарный поток облегченного атмосферного газойля термо-поликонденсации с блоков мягкого висбрекинга. При наличии мощностей термического крекинга блоки мягкого висбрекинга могут быть созданы и на оборудовании этой установки. Модернизация позволяет без кардинального изменения схемы заводских потоков на 13-15% увеличить отбор светлых продуктов и снизить эксплуатационные расходы. Исчезает мало ликвидный поток товарной серы. В остальном структура остаточных продуктов меняется не существенно. Появляется большая гибкость по виду неф тяного сырья - можно с успехом пере-
Рис. 5. Схема модернизации установки АТ по варианту 1.3
Рис. 6. Схема модернизации установки АВТ по варианту 2.2
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ нефтепереработка \\ 41
Е
Рис. 7. Установка АВТ топливного производства НПЗ ясло, Польша модернизированная по варианту 2.1 (срок окупаемости капиталовложений на модернизацию менее месяца).
рабатывать и парафинистые высоковязкие нефти. Сроки окупаемости составляют около одного года.
НПЗ АВТ+ккФ+ВБ. Модернизация с остановкой установок висбрекинга и каталитического крекинга
Такая модернизация является достаточно жестким решением, поскольку набор имеющихся процессов НПЗ и их параметры, как правило, привязаны к структуре продуктовых потоков каталитического крекинга. Необходимо тщательно взвесить все плюсы и минусы такого решения. В плюсе - целевой поток - бензин каталитического крекинга, имеющий качество, позволяющее напрямую использовать его как компонент бензинов Евро-0. В минусе - до 5% и более
кокса (это прямые потери), до 15% вы-сокоароматизированных газойлей (низкокачественный компонент дизельных топлив), и более 25% газообразных углеводородов до С5. Поток легких углеводородов, однако, при укомплектовании НПЗ процессами ал-килирования и/или полимеризации, позволяет получать высокооктановые компоненты автобензина. Переложение функций переработки масляных фракций нефти в светлые продукты с каталитического крекинга на мягкий висбрекинг полностью исключает потери, выработку низкокачественных газойлей и легких углеводородов, смещая баланс товарной продукции НПЗ в сторону дизельных топлив. Эта сторона модернизации - безусловный плюс для экономики пред-
приятия. С другой стороны, требуется решить ряд вопросов - загрузки мощностей по переработке углеводородов С3-С4, коррекции режимов процессов гидроочистки и изомеризации, поскольку и химический состав и расход сырьевых потоков этих установок существенно изменится, и т.п. Модернизация НПЗ проводится аналогично, с использованием основной части оборудования установок висбрекинга или термического крекинга. Модернизация позволяет (уже при существенном изменении схемы заводских потоков) увеличить отбор светлых продуктов, изменить структуру товарного ассортимента:принекоторомумень-шении выработки высокооктановых бензинов увеличивается объем производства высококачественных дизельных топлив, а также значительно снизить эксплуатационные расходы. Сроки окупаемости составляют до двух лет.
модернизация предприятий 3-го уровня глубины переработки
К предприятиям этой группы можно отнести меньше четверти российских НПЗ. Завод 3-го уровня глубины переработки, как правило, имеет сбалансированный набор процессов, ограничивающий свободу маневра при принятии решения по модернизации НПЗ на углубление переработки нефти. Тем не менее, возможности модернизации не ограничиваются строительством установок замедленного коксования. Модернизацию таких предприятий целесообразно проводить выборочно, решая локальные проблемы НПЗ. Среди таковых, например, дисбаланс мощностей первичных и вторичных процессов переработки, необходимость вывода из эксплуатации устаревшего оборудования, снижение эксплуатационных затрат и уменьшение потерь при переработке, улучшения экологических показателей предприятия, переход на переработку тяжелых парафинис-тых нефтей и т.п.
42 \\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\
\\ № 2 \\ февраль \ 2007
Указанных результатов можно достичь реконструкцией установки висбрекин-га (рис.8) на увеличение отбора светлых из мазутов (полугудронов), или описанной выше реконструкцией вакуумного блока НПЗ с остановкой каталитического крекинга, или модернизацией битумной установки (рис.9) для получения высококачественных битумов из парафинистого сырья. Дальнейшее развитие предприятия 3-го уровня глубины переработки, при наблюдаемом систематическом повышении сернистости сырья и утяжелении его фракционного состава, можно осуществлять в направлении создания производственных мощностей по глубокой сероочистке дистиллятов, гидрокрекинга или газификации остатков в комплексе с процессами СЖТ. Бюджет такой модернизации НПЗ уже нельзя назвать малым, он начинается с сумм $50 на тонну нефти в год и не является предметом настоящей статьи. Таким образом, существующие технологические разработки (в том числе и
Сырье
б
Пары термолиза
ЯЛ тН'К"! ифлклшщ
ККА BE
Облегченный газойль на каталитический крекинг
1>ИIVM
1-Топочный
мазут
Рис. 8. Схема модернизации установки висбрекинга по варианту 3.1
Рис. 9. Схема модернизации битумной установки
российских инженеров) дают ответ на льного предприятия и отрасли в целом. вопрос, как повысить техническую, Дело - за решениями высшего менедж-экономическую эффективность и отде- мента и владельцев НПЗ.
производство и постлъкл
ТРГвОПРОвО^НОИ АР/ИАТГРЫ
ОТКРЫТОЕ
АКЦИОНЕРНОЕ
ОБЩЕСТВО
'АРМЛГУС и
• Клапаны регулирующие
• Клапаны предохранителен ы е «Клапаны обратные
• Переключающие устройства •Блоки предохранительных клапанов •Снльфоннан арматура •Фильтры •Задвижки
из любых видов стали
г601501; Владимирская обл.Тг.Гусь'-Хрустальиый^ул.Рудницкой^
49241) 2-42-05, 3-04-78Г2-89-40 ■■■■■■ www.armagus.ru, e-mail: sa)[email protected]
