CC BY
58
А. Д. Омран (асп.)1, А. И. Быстров (к.т.н., вед.н.с.)2, И. Р. Хайрудинов (д.х.н., проф., гл.н.с.)2, А. И. Салихов (к.т.н., зав.лаб)2, Э. Г. Теляшев (д.т.н., проф.,дир.)2
Перспективы производства качественных моторных топлив на иракских НПЗ средней мощности
1 Уфимский государственный нефтяной технический университет 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1, тел. (347) 2431859 2Институт нефтехимпереработки РБ 450065, г. Уфа ул.Инициативная, 12, тел. (347) 2422438
A. D. Omran1, A. I. Bistrov2, I. R. Kayrudinov2, A. I. Salikhov2, E. G. Telyshev2
Prospects of production quality motor fuels on Iraq petroleum refining plants average capacity
1 Ufa state petroleum technological university I, Kosmonavtov Str, 450062, Ufa, Russia; ph (347) 2431859 2Institute petroleum refining and petrochemistry of the RB 12, Initsiativnaya Str, 450065, Ufa, Russia; ph (347) 2422438, e-mail: [email protected]
В статье приведены результаты технологических расчетов, выполненных для обоснования поточных блок-схем НПЗ применительно к условиям заводов средней мощности Ирака, перерабатывающих нефти месторождений «Зубейр» и «Киркук».Показано, что включение в блок-схемы НПЗ установок термического крекинга (или замедленного коксования) мазута обеспечивает выработку моторных топлив класса Евро в количестве 66.1—69.5 %, считая на исходные нефти. С учетом качества получаемых побочных продуктов (нефтяной кокс, котельное топливо) и выхода товарной продукции отдается предпочтение поточной блок-схеме, включающей термический крекинг мазута.
Ключевые слова: блок-схемы; гидрооблагораживание дистиллятов; замедленное коксование; качество топлив; моторные топлива; нефтеперерабатывающий завод; обоснование мощности установок; термический крекинг.
Переработка нефтяного сырья Ирака осуществляется на 4 крупных НПЗ и ряде средних и мелких НПЗ, имеющих в наличии только установки ЭЛОУ-АТ 1. С целью углубления переработки нефти ранее нами в работе 2 были рассмотрены возможности переработки остатков нефтей Ирака (мазутов) с содержанием серы 3.9—4.2 %. Было установлено, что при термодеструктивной переработке мазута процессами термического крекинга и замедленного коксования удается получить 37—42 % вторичных дистиллятов, пригодных для выработки моторных топлив. Побочными продуктами
In this article are presented the results of technological calculations performed to the flow charts of refineries for the conditions of refining average capacity which are used Iraqi crude oil fields «Zubair» and «Kirkuk». It is shown that the block diagram of refinery consist of thermal cracking units (or delayed coking) produces motor fuels according to Euro standards in the amount of 66.1—69.5 %, calculated according to the initial crude oils. Given the quality of the byproducts (petroleum coke, fuel oil) and the output of marketable products in preference to flow block diagram, including thermal cracking of atmospheric residuum.
Key words: oil refinery; block diagrams; thermal cracking; delayed coking; hydrotreating of distillate; motor fuels; the units capacity; the quality of fuels.
являются при термическом крекинге крекинг-остаток вязкостью при 80 0С — 57сСт, а при замедленном коксовании — тяжелый газойль вязкостью при 80 0С — 10.5сСт и сернистый кокс с содержанием серы — 4.48%, ванадия — 390 ppm.
Поскольку возможности квалифицированного применения сернистого кокса в условиях Ирака проблематичны, в работе 2 было отдано предпочтение процессу термического крекинга мазута, реализация которого потребует меньших капитальных вложений и не усложнит сбыт продукции.
Дата поступления 08.10.12
В данной статье представлены результаты технологических расчетов поточных схем переработки нефтей месторождений «Киркук» и «Зубейр», информация по параметрам качества которых была взята из справочных данных (табл. 1).
Таблица 1
Сведения о нефтях Ирака по данным 3
Показатели Нефть месторождения
Киркук Зубейр
1. Плотность при 15 °С, кг/м3 844.3 855.9
2. Содержание серы, % 1.9 2.1
3. Коксуемость, % 4.80 4.76
4. Выход продуктов, % объем. - газа - фракции С5 - 170 °С - фракции 170-350 °С - остатка выше 350 °С 2.49 25.24 33.28 38.99 2.10 21.71 37.28 38.91
Для выполнения технологических расчетов установок ЭЛОУ-АТ и вторичной переработки нефтяных фракций, исходя из данных табл. 1, были рассчитаны фракционные составы нефтей, в виде кривых ИТК. С этой целью была применена методика, изложенная в работах 4,5.
На рис. 1 представлены кривые зависимости выходов фракций (ИТК) для этих нефтей, по которым были вычислены выходы газа, ди-стиллятных нефтяных фракций, подаваемых с установки ЭЛОУ-АТ на установки вторичной переработки, и мазута, подаваемого на термическую переработку.
На рис. 2 и 3 представлены две поточные блок-схемы переработки нефти при производительности НПЗ равной 1350 тыс.т/год. Блок-схемы включают процессы: ЭЛОУ-АТ (блок 1), гидроочистку дизельных фракций (блок 2), гидроочистку бензина (блок 3), вторичную перегонку гидроочищенного бензина (блок 4), изомеризацию легкого бензина (блок 5), каталитический риформинг тяжелого бензина (блок 6), коксование или термический крекинг мазута (блок 7), получение серы (блок 8), получение чистого водорода (блок 9).
В табл. 2 даны сводные балансы работы НПЗ при переработке нефтей месторождений «Зубейр» и «Киркук» по вариантам А (с включением УЗК) и по вариантам Б (с включением ТК). Расчеты балансов по установкам проводили исходя из опыта работы российских НПЗ по переработке смеси первичных и вторичных дистиллятов.
Варианты А характеризуются более высокими выходами моторных топлив, причем в случае нефти месторождения «Зубейр» выход этих топлив максимален — 69.5% (на нефть). В этих вариантах получается 7.2—7.4 % серни-
стого кокса, 5.9—6.5 % газового топлива и
12.3—12.7 % котельного топлива. Выработка товарной продукции из нефти (без учета топлива и потерь) в вариантах А не превышает 92.5%.
500 490 480 470 460 450 440 4 50 420 410 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Рис.1. Кривые зависимости выхода фракций (% мас.) от ИТК (оС) для нефтей «Зубейр» (1) и «Киркук» (2)
Варианты Б характеризуются несколько меньшими выходами моторных топлив — 66.1— 66.9 %. В них отсутствует сернистый нефтяной кокс, зато больше котельного топлива — 25.3—26.0 %, на нефть. Выработка товарной продукции из нефти (без учета топлива и потерь) в вариантах Б составляет 95.2%.
Ожидаемое качество моторных топлив по различным вариантам следующее:
— автобензин марки Евро-2 с октановым числом 93 — 94 (ИМ) и содержанием бензола
2.3—2.5%.
— дизельное топливо летнее марки Евро-4 с содержанием серы менее 0.005%, содержанием ПЦА от 3.1 до 3.4 %, цетановым индексом 52—57.
Следует отметить, что при переработке данных Иракских нефтей по вариантам А и Б собственная выработка водородсодержащего газа обеспечит потребности НПЗ в водороде для установок гидроочистки бензина, гидроочистки дизельных фракций и изомеризации легкого бензина.
Рис. 2. Поточная блок-схема переработки нефтяного сырья на НПЗ (вариант А)
Таблица 2
Сводные балансовые показатели по выходам товарной продукции из нефтей «Зубейр» и «Киркук» по схемам А и Б
Наименование Переработка нефти по схеме А Переработка нефти по схеме Б
Зубейр Киркук Зубейр Киркук
тыс.т % тыс.т % тыс.т % тыс.т %
Переработка нефти 1350.000 100.00 1350.000 100.00 1350.000 100.00 1350.000 100.00
Выпуск продукции
Автобензин 288.67 21.38 323.08 23.93 279.63 20.71 321.01 23.78
Дизельное топливо 649.51 48.11 600.33 44.47 623.73 46.20 571.82 42.36
Рефлюкс 30.46 2.26 29.91 2.22 29.69 2.20 29.76 2.20
Котельное топливо 165.90 12.29 171.37 12.69 341.14 25.27 351.15 26.01
Кокс товарный 97.55 7.22 99.81 7.39 — — — —
Сера техническая 16.91 1.25 16.54 1.23 11.52 0.85 11.20 0.83
Топливный газ 69.18 5.12 77.26 5.72 40.09 2.97 40.70 3.01
Сухой газ 10.88 0.81 10.72 0.79 10.37 0.77 10.63 0.79
Потери технологические 20.94 1.55 20.98 1.56 13.83 1.02 13.73 1.02
Итого потери + топливо 101.00 7.48 108.96 8.07 64.29 4.76 65.06 4.82
Всего продукции: 1249.00 92.52 1241.04 91.93 1285.71 95.24 1284.94 95.18
Глубина переработки нефти. %: 80.22 79.24 69.96 69.17
Выход моторных топлив на нефть. % 69.49 68.40 66.91 66.14
Рис. 3. Поточная блок-схема переработки нефтяного сырья на НПЗ (вариант Б)
Таблица 3
Обоснование выбора мощности типовых установок для переработки 1350 тыс.т/год нефти
Установка Показатели Сырье по схеме А Сырье по схеме Б Номинальная годовая мощность
Зубейр Киркук Зубейр Киркук
ГОДТ Производительность, тыс.т/год 739.16 675.52 709.93 643.07 740
ГОБ Производительность, тыс.т/год 326.07 368.68 323.23 365.84 370
КР Производительность, тыс.т/год 273.38 290.27 267.73 285.09 290
ИЗ Производительность, тыс.т/год 49.79 75.45 52.91 77.07 80
УЗК (ТК) Производительность, тыс.т/год 584.15 601.29 584.15 601.29 600
В табл. 3 представлена информация по оценке требуемых мощностей установок вто- 1. ричной переработки фракций нефти, из которой видно, что несмотря на различие в загрузках отдельных установок по вариантам, воз- 2. можна унификация проектов при разработке мероприятий по дооборудованию установками вторичной переработки НПЗ средней мощнос- ' ти, расположенных в городах Самава, Над- 4. жаф, Киркук, Насирия, Аль-Синия 1.
5.
Литература
Омран А. Д., Хайрудинов И. Р., Теляшев Э. Г. // История науки и техники.— 2012.— №4, спецвыпуск №1.— С. 93.
Хайрудинов И. Р., Тихонов А. А., Омран А. Д., Теляшев Э. Г.//Баш. хим. ж.— 2012.— Т.19, №2.- С. 156.
Справочник «Нефти и газы месторождений зарубежных стран».- М.: Недра, 1977.- С. 126.
Хайрудинов И. Р., Быстров А. И., Иванова Н. С. Сб. трудов МНПК «Нефтегазопереработка-2012».- Уфа, 2012.- С. 216.
Хайрудинов И. Р., Быстров А. И., Панченко О. Ю., Султанов Ф. М.// Химия и технология топлив и масел.- 2011.- №2.- С. 3.
