CC BY
3
УДК 66.095.21
Поляков С. С. студент магистратуры кафедра машиностроения факультет химических и машиностроительных технологий Комсомольский-на-Амуре государственный университет Российская Федерация, г.Комсомольск-на-Амуре
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БЕНЗИНОВ ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ СХЕМУ
УСТАНОВКИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ С ДВУМЯ
РЕЦИКЛАМИ
Аннотация. В данной статье выполнены исследования в области повышения эффективности производства бензинов. Была проанализирована эффективность работы установки изомеризации пентан-гексановой фракции Комсомольского НПЗ, проведен анализ оптимальных реакторных схем процесса изомеризации пентан-гексановой фракции. Подготовлена схема модернизации установки. Определена закупочная стоимость необходимого оборудования. Рассчитан экономический эффект внедрения технологии с двумя рециклами.
Ключевые слова: изомеризация, катализатор, октановое число.
Polyakov S.S. master's student department of mechanical engineering faculty of chemical and mechanical engineering technologies
Komsomolsk-on-Amur State University Russian Federation, Komsomolsk-on-Amur
IMPROVING THE EFFICIENCY OF GASOLINE PRODUCTION BY
INTRODUCING TWO-RECYCLE TECHNOLOGY INTO THE TECHNOLOGICAL SCHEME OF THE ISOMERIZATION UNIT
Abstract. In this article, research has been carried out in the field of improving the efficiency of gasoline production. The efficiency of the isomerization unit of the pentane-hexane fraction of the Komsomolsk Refinery was analyzed, the optimal reactor schemes of the pentane-hexane fraction isomerization process were analyzed. The scheme of modernization of the installation has been prepared. The purchase price of the necessary equipment has been determined. The economic effect of the introduction of technology with two recycles is calculated.
Keywords: isomerization, catalyst, octane number.
С целью повышения качества стабильного изомеризата, установка изомеризации бензинов может включать различный набор блоков.
Схема «за проход» отличается наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами. Эта схема позволяет получать изо-компонент с ОЧ от 80 до 81 пунктов. При этом в составе изомеризата в большом количестве присутствуют такие компоненты как изо -пентан, изо-гексаны.
Схема с рециклом малоразветвленных гексанов (Комсомольский НПЗ) позволяет повысить октановое число вырабатываемого изо-компонента за счет возврата малоразветвленных изо -гексанов на смешение с сырьем реакторного блока. По сравнению с вариантом "за проход" схема включает дополнительную колонну для удаления изо-гексанов и обеспечивает получение изомеризата с ОЧ 87-88 пунктов. При этом в составе изомеризата повышается количество изо-гексанов в связи с удалением из продукта малоразветвленного гексана.
Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов позволяет максимально использовать возможности технологии в изомеризации пентан-гексановой фракции. Дооборудование установки изомеризации колонной депентанизации сырья позволит повысить глубину изомеризации пентана путем его возврата в реакторный блок. Октановое число изокомпонента (90-91 пункта) достигается за счет осуществления рецикла н-пентана и гексанов, в составе изомеризата наибольшее количество изо-гексанов.
Проанализируем как при этом получается продукт с ОЧ 90-91 пунктов, для этого рассмотрим компонентный состав изомеризата полученного 10.02.2021, с ОЧ - 87,8. (Таблица 1)
Таблица 1 - Покомпонентный состав изомеризата установки изомеризации Комсомольского НПЗ_
Компонент Масса, %
пропан 0,000
изобутан 0,198
н-бутан 0,320
2,2-диметилпропан 0,028
изопентан 29,423
н-пентан 9,715
2,2-диметилбутан 28,999
циклопентан/МТБЭ 3,296
2,3-диметилбутан 5,303
2-метилпентан 8,175
3-метилпентан 1,439
н-гексан 1,701
2,2-диметилпентан 0,083
метилциклопентан 2,483
2,4-диметилпентан 0,045
2,2,3-триметилбутан 0,019
бензол 0,000
3,3 - диметилпентан 0,038
циклогексан 7,264
Как видно из таблицы 1, в получаемом изомеризате находится 9,715 % н-пентана. При внедрении колонны депентанизации, большая часть непрореагированного н-пентана будет возвращаться в реакторный блок, как это происходит с н-гексаном. Тем самым н-пентан будет допреобразовываться в изопентан. В реальных условиях отбор н-пентана будет происходить не полностью - около 85-90% от имеющегося. Получаемый продукт изменится в следующем порядке: изопентан29,423 ^ 37,423 н-пентан9,715 ^ 1,715
Рассчитаем получаемое октановое число при данном изменении: Исходное октановое число изомеризата - 87,8, изопентана - 93, н-пентана - 62.
0,29423x93+0,09715x62= 33,386
0,37423x93+0,01715x62=35,866
Разница октанового числа составляет 2,48
Значит, получаемое ОЧ изомеризата - 90,3.
Принимаемая технологическая схема показана на рисунке 1.
Рисунок 1 - Технологическая схема блока колонн УИЗ
Дооборудование установки дополнительным оборудованием включает: 1 колонну, 2 насоса, 1 емкость, 1 рибойлер, 2 аппарата
воздушного охлаждения. Закупочная стоимость оборудования представлена в таблице 2.
_Таблица 2 - Закупочная стоимость оборудования_
Название оборудования Примерная стоимость, млн.руб
Колонна 15
Емкость 1
Насосы 4
АВО 4
Рибойлер 3
ИТОГО: 27
Таблица 3 - Экономический эффект
НАИМЕНОВАНИЕ БЫЛО, т СТАЛО, т ОТКЛ, т ЦЕНА, р. ОТКЛ, млн р.
ПРИСАДКИ: 1569,47 1143,97 -425 0
МТБЭ 1523,65 1098,16 -425 58 333 -25
БАЛАНС 623 833 623 407 -425
ПРОИЗВОДСТВО
БЕНЗИНЫ ВСЕГО 98 151 97 714 -437
Бегоиютазовыйстабш^^ 49 151 48 714 -437 35 308 -15
ДИЗТОПЛИВО ВСЕГО: 97 908 97 913 6
Дизтопливо летнее 22 274 22 287 12 31 622 0
Диз.топливо ЕВРО класс 2 (ДТ-З-К5) 75 633 75 626 -7 35 799 0
Топливо маловязкое судовое 136 795 136 789 -6
Топливо маловязкое судовое, I вида светлый 126 395 126 389 -6 29 896 0
СУММА СВЕТЛЫХ 353 854 353 417 -437
СУММА СВЕТЛЫХ, % 57,47 57,40 -0,07
СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ 238 249 12
СПБТ 238 249 12 22 083 0
БАЛАНС 609 832 609 407 -425
Глубина переработки 88,64 88,64 0,00
9,625
Из данной таблицы видно, что за год прибыль составит 9,625 млн.руб.
Срок окупаемости данного проекта составляет 2 года 9 месяцев. Использованные источники:
1. Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учеб. Пособие для ВУЗов. - Уфа: Изд. - «Гилем», 2002. - 672 с.
2. Ахметов, С.А., Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. Пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.П. Верёвкин, Е.С. Докучаев, Ю.М. Малышев // Под ред. С.А. Ахметова. - М.: «Химия», 2005. - 736 с.
3. ГОСТ 32513-2013 Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2013, 12 с.
4. Мановян, А.К. Технология переработки природных энергоносителей. -М.: Химия, КолосС, 2004. - 456 с.
5. Бурсиан, Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. -Л.: Химия, 1985 - 192 с., ил.
