Научная статья на тему 'ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ МАЛЫХ НПЗ ЗА СЧеТ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ'

ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ МАЛЫХ НПЗ ЗА СЧеТ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
180
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Территория Нефтегаз
ВАК

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Курочкин А. К., Курочкин А. А.

Блок полной монтажной готовности глубокой переработки мазута до дизельных фракций и дорожных битумов рекоменду- ется для дополнительного монтажа на действующих мини-АТ с целью повышения рентабельности малых НПЗ до 40-60%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ МАЛЫХ НПЗ ЗА СЧеТ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ»

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

УДК 665.642.2

А.К. Курочкин, к.т.н., технический директор ООО «НПЦ «Термакат»

А.А. Курочкин, директор ООО «НПЦ «Термакат»

ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ МАЛЫХ НПЗ ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ ВЫРАБОТКИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ И ПРОИЗВОДСТВА ДОРОЖНЫХ БИТУМОВ

Блок полной монтажной готовности глубокой переработки мазута до дизельных фракций и дорожных битумов рекомендуется для дополнительного монтажа на действующих мини-АТс целью повышения рентабельности малых НПЗ до 40-60%.

НАЗНАЧЕНИЕ БЛОКА

Основное назначение - доукомплектование действующих установок первичной перегонки нефти с целью углубления переработки нефти и улучшения технико-экономических показателей НПЗ.

Установка глубокой переработки мазута мощностью от 40 до 80 тыс.т/год (далее -УГПМ-40/80) служит для выработки дополнительного количества светлых продуктов из остатка атмосферной перегонки нефти и отличается гибкостью по типу сырья и производительности.

В качестве светлого продукта вырабатывается дизельная фракция, соответствующая по квалификации зимнему дизельному топливу, либо печному бытовому топливу (светлому), либо судовым моторным топливам. Количественный выход светлых фракций зависит от свойств нефти и может достигать до 60-80% масс. на мазут. Предусматривается выработка широкого ассортимента остаточных продуктов. Квалификация и светлых, и остаточных продуктов устанавливается заказчиком в процессе эксплуатации изменением режимных параметров.

Блок привязывается к технологическому потоку мазута, направляемому с установки АТ или из товарного парка НПЗ. Строительство и привязка установки УГПМ не требует остановки действующего производства.

В качестве дополнительных опций предлагаются: блоки гидроочистки дизельной фракции, модульная водородная установка, позволяющие выпускать дизельное топливо квалификации Евро-3, и блок глубокого обессеривания дизельного топлива, позволяющий довести его квалификацию до Евро-5. Все сервисные инжиниринговые услуги и консультации, включая проектную привязку, монтаж и пусконаладку, осуществляет разработчик. Нестандартное нефтезаводское оборудование производит изготовитель, который комплектует блоки в виде монтажных транспортных узлов, обвязанных и

опрессованных в заводских условиях. Возможно изготовление оборудования на заводе по выбору заказчика.

СЫРЬЕ

В качестве основного сырья используется атмосферный остаток прямой перегонки нефти (первичный мазут), который должен удовлетворять стандарту 1Р 395 «Общий осадок в остаточных топливах».

Для переработки более тяжелых или более сернистых прямогонных мазутов, или вторичных мазутов, или не-фтеконцентратов, выделяемых из не-фтешламов, разработаны установки

Таблица 1. Требования к качеству сырья

НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ МЕТОД ИСПЫТАНИЙ ЗНАЧЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ

Плотность при 150С, г/см3, не более ASTM D4052 0,970

Кинематическая вязкость при 800С, сСт, не более ASTM D 445-2004 16,0

Содержание воды, % масс., не более ASTMD95 0,5

Содержание общей серы, % масс., не более ASTM D4294 3,0'

Содержание мехпримесей, % масс., не более DIN 51 419,DIN 51 592 0,1

Коксуемость по Конрадсону, % масс., не более ASTM D189 15

Температура застывания, 0С ASTM D 97 Не норм.

Температура вспышки (в открытом тигле), 0С ASTM D 92 Не норм.

1 При большем содержании серы не гарантируется требования ТУ по содержанию серы в светлом продукте

Таблица 2. Материальный баланс установки УГПМ 40/80 для различных видов сырья

СЫРЬЕ выход продуктов, % МАСС.

Газтопливный по СТП Светлые продукты Остаточные продукты2

Бензиновая фракция Печное быто-вое топливо по ТУ 38.101 656-87 Мазут топочный М-100 по ГОСТ 10585-99 Битум дорожный по ГОСТ 22245-90

Мазут прямогонный парафинистый (<930 кг/м3, S<2% масс., Тзаст >300С) 4-5 До 5 75-80 До 15 -

Мазут прямогонный сернистый (<970 кг/м3, S<3,0% масс. Тзаст >250С) 2-3 Отс. 57-62 35-40 -

3-4 То же 66-72 - 25-30

МазутЗ прямогонный тяжелый высокосернистый (<1000 кг/м3, S>3,5% масс. Тзаст >250С) 2-3 То же 27-384 50-60 -

3-4 То же 41-524 - 45-55

Мазут вторичный высокосернистый (<1000 кг/м3, S>4% масс., Тзаст >250С) 3-4 То же 15-305 - До 70

2) Элементная сера не производится • 3 Для установки типа УГПМ (Т)

4) Могут не соответствовать требованиям по содержанию серы • 5 Не соответствует требованиям по содержанию серы

типа УГПМ(Т), комплектуемые дополнительными технологическими блоками подготовки сырья.

ПРОДУКЦИЯ

Товарный баланс УГПМ-40/80 определяется химическим составом и физикохимическими свойствами сырьевого мазута, а также установленным технологическим режимом переработки. Товарный баланс существенно зависит также от ассортимента вырабатываемой продукции. Выработка остаточного продукта более глубокой степени превращения, как правило, приводит к увеличению выхода светлого дистиллятного продукта и технологического газа. Ниже приведены материальные балансы переработки некоторых видов мазута (100% масс.). Балансовые выходы продуктов даны в альтернативных вариантах выработки остаточных продуктов - вторичного котельного топлива мазута топочного М-100 и дорожного битума.

Кроме указанных выше продуктов на установках типа УГПМ могут производиться:

1) светлая бензиновая фракция:

• нафта по СТП с выходом до 15% масс.;

2) взамен светлого печного бытового топлива:

• судовое маловязкое топливо по ТУ 38.101657-87,

• моторные топлива ДС и ДМ для среднеоборотных и малооборотных дизелей по ГОСТ 1667-68,

• углеводородная фракция термодеструктивных процессов (К-4) по ТУ 38.1011303-90;

3) взамен дорожного битума:

• мазут топочный по ГОСТ 10585-99,

• битумные вяжущие по ГОСТ Р 520562003,

• битумные эмульсии по ГОСТ Р 521282003

• битум кровельный по ГОСТ 9548-74,

• битум строительный по ГОСТ 6617-70,

• пеки волокнообразующие, связующие, электродные и пр.

Ассортимент товарной продукции должен быть согласован с разработчиком на стадии привязки проекта на основании свойств исходного мазута. Для проблемных видов сырья могут быть проведены пилотные процессинговые эксперименты на получение планируемой продукции.

ГАРАНТИИ КАЧЕСТВА

Продукты, вырабатываемые на УГПМ-40/80, являются либо товарными продуктами, либо сырьем для дальнейших нефтезаводских процессов облагораживания бензиновых и дизельных топлив до уровня качества Евро-4 и Евро-5. Гарантии, выдаваемые разработчиком на качество основных товарных продуктов, приведены ниже.

КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Тип и мощность

• В классификации типов технологических процессов установка УГПМ-40/80 относится к термолизным по процессу «Висбрекинг-ТЕРМАКАТ®», интегрированная с процессами производства элементной серы и битума. Типовой ряд установок УГПМ включает три интерва-

ла номинальной мощности, т/г.: 40/80, 100/250 и 500/1500.

Малотоннажная установка УГПМ-40/80 позволяет перерабатывать от 40 до 80 тыс. т. прямогонного мазута в год.

Требуемая площадь:

под технологический блок - 25х24 м.

Длительность непрерывного пробега:

не менее 8400 час. в год.

Работа на пониженной производительности:

70% от расчетной производительности.

Работа на повышенной производительности

110% от расчетной производительности.

СОСТАВ УСТАНОВКИ

УГПМ-40/80 включает следующие основные и опционные секции:

• секция термолиза в составе печного и реакторного узлов,

• секция ректификации,

• секция рекуперации тепла,

• секция очистки технологического газа от сероводорода6,

• секция стабилизации и осернения битума7,

• узел производства битумных композитов и эмульсий (опция),

• узел осушки топливного газа (опция),

• узел отбора теплофикационного тепла (опция).

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА \\ 35

НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

6) при переработке мазута с содержанием серы менее

0,1% масс. может не применяться

7) при включении битума в ассортимент товарной продукции

ИНТЕГРАЦИЯ С СУЩЕСТВУЮЩИМИ УСТАНОВКАМИ

Установка привязывается к технологическому потоку мазута. Продукты переработки откачиваются с установки УГПМ-40/80 в товарный парк. Трубопроводы материальных потоков оснащены системой запорно-отсечных клапанов и электрозадвижек на границе проектирования. Регулирование сырьевого потока осуществляется в пределах границ проектирования.

Имеется возможность отбора до 1 Гкал/ч низкопотенциального тепла (105—1150С) для сторонних потребителей.

На установке УГПМ прямогонный мазут перерабатывается в дизельные фракции и битум.

Мазут нагревается и направляется на термоакустический крекинг, проводимый в печном и реакторном узлах секции термолиза. Пары термолиза направляются на секцию ректификации для выделения дизельной фракции,

рецикловых потоков и газа термолиза. Дизельная фракция после стабилизации выводится в парк, газ очищается от сероводорода и сжигается в технологической печи, а его избыток после осушки (опция) сбрасывается в заводскую топливную сеть. Полученная при очистке газа элементная сера направляется на битумный блок. Остаток термолиза (битумное сырье) подвергается окислительной стабилизации,осернению, компаундируется с реологическими и адгезионными присадками для получения битумов и битумных композитов требуемого качества.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОНТАЖА УГПМ

Обеспечение глубины переработки нефти - это в первую очередь увеличение на 20-40% производства светлых нефтепродуктов - бензиновых и дизельных фракций. Если ограничиваться минимальными инвестициями в технологию увеличения глубины переработки, то полученные светлые фракции из любого качества нефти можно всегда квалифицировать как: бензиновые фракции - для нефтехими-

ческого синтеза, а дизельные топлива -для печного, судового маловязкого и моторного топлива. Их цена в 2-2,5 раза выше мазута, из которого они произведены. Остаточный продукт -дорожный битум, всегда дороже исходного мазута.

На основании предварительных технологических издержек и нормативов платежей принимаем:

• стоимость глубокой переработки 1т мазута - 600 руб.

• дополнительная прибыль с 1 т переработанного мазута с отбором светлых до 85% на нефть - 2000 руб. Переработка 50 тыс. т мазута в год позволит получить дополнительную прибыль: 50000х2000=100 млн руб.

Оценка предполагаемых затрат:

• на транспортировку - 5 млн руб,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• на строительные работы -5 млн.руб,

• на монтажные работы - 10 млн руб,

• стоимость комплектного блока -110 млн руб,

• ИТОГО - 130 млн руб.

Срок возврата инвестиций:

130 : (100 : 12) = 16 месяцев!

Таблица 3. Гарантируемое качество продукции УГПМ-40/80

ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА ГАРАНТИРУЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НАЗНАЧЕНИЕ ПРОДУКТА

Дизельное топливо (печное бытовое топливо)

10 % перегоняется при температуре, 0С, не ниже 180 ГОСТ 2177-82

90% перегоняется при температуре, 0С, не выше 360

Кинематическая вязкость при 200С, мм2/с, не более 3,5 (8,0) ГОСТ 33-82

Температура застывания, 0С, не выше -15 ГОСТ 20287-74 Товарный продукт

Температура вспышки в закрытом тигле, 0С, не ниже 62 (45) ГОСТ 6356-75

Испытание на медной пластинке Выдерживает ГОСТ 632-92

Массовая доля серы, %, не более 0,5 (1,1) ГОСТ 19121-73

Содержание воды следы ГОСТ 2477

Битум дорожный марки БН 60/90

Пенетрация, 0,1 мм, не менее: при 250С при 00С 60-90 10 ГОСТ 11501-78

Температура размягчения по КиШ, 0С, не ниже 45 (51) ГОСТ 11506-73

Температура хрупкости по Фраасу, 0С, не выше -6 (-12) ГОСТ 11507-78

Температура вспышки, 0С, не ниже 240 ГОСТ 4333-87 Товарный продукт

Дуктильность при 250С, см, не менее, >100 ГОСТ 11505-75

Изменение температуры размягчения после прогрева, 0С, не более 6 ГОСТ 11506 ГОСТ 11954

7. Сцепление, по образцу №: с песком/с гранитом после прогрева, с песком/с гранитом 1/1 1/1 ГОСТ 18180-72

на правах рекламы

Поточная схема блока УГПМ на Кондинском НПЗ

• Мощность: 40-80 тысяч тонн/год

• Основное сырье: прямогонный мазут

• Продукция: печное бытовое топливо по ТУ 38.101656-87 битум дорожный по ГОСТ 22245-90

• Управление: АСУТП

• Расходные нормы: электроэнергия 200 КВгч природный газ (пусковой) до 150 нм3/ч вода пресная до 1 м3/ч

• Сопутствующая продукция: топливный газ до 100 нм3/ч

• Дизайн: трехуровневая этажерка 8х24х(6х2)м

СРОКИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ПОСТАВКИ

На условиях франко-завод изготовитель - до 12-14 месяцев после оформления контракта и получения авансового платежа. Типичная продолжительность строительно-монтажных работ и пуско-наладки на подготовленной промплощадке - до 3-4 месяцев. Доукомплектование мини-установок АТ блоком глубокой переработки мазута позволяет перевести мощности в разряд малых НПЗ с квалифицированной переработкой нефти до высококачественных дорожных битумов и дизельных или печных топлив (в зависимости от сер-нистости сырья). Достигаемая глубина переработки нефти в 80-85% обеспечит высокую прибыль от эксплуатации малого НПЗ даже в кризисных условиях.

Литература:

1. Курочкин А.К., Курочкин А.В., Гимаев Р.Н., Курочкин А.А. Малобюджетная модернизация действующих НПЗ на углубление переработки нефти// Территория Нефтегаз. 2006, № 12, с. 44-49.

2. Курочкин А.К., Курочкин А.В., Гимаев Р.Н., Курочкин А.А. Малобюджетная модернизация действующих НПЗ на углубление переработки нефти// Территория Нефтегаз. 2007, №2, с.40-43.

450059, г. Уфа, ул. Р. Зорге, 35 тел./факс: (347) 223-74-15, 223-74-17 e-mail: armgarant@ufamail.ru www.armgarant.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.