CC BY
73
УДК 665.777.4
М. М. Ахметов (д.т.н., зав. лаб.), Н. Н. Карпинская (с.н.с.), Ф. Б. Кайрлиева (преп., асп.), Э. Г. Теляшев (д.т.н., проф, чл.-корр., АН РБ, директор), С. А. Мералиев
Зависимость показателей качества нефтяных коксов Атырауского НПЗ от поставок высокосернистых нефтей
Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан 450029, г. Уфа, ул. Инициативная, 12, тел. (347) 2422511, e-mail: inhp@inhp.ru Атырауский институт нефти и газа Республика Казахстан, 060002, г. Атырау, пр. Азаттык, д. 1, тел. 7122329727, е-mail: batyr_o@mail.ru
M. M. Akhmetov, N. N. Karpinskaya, F. B. Kayrlieva, E. G. Telyashev, S. A. Meraliev
Correlation of quality parameters of atyrau refinery petroleum cokes from supply of sulfur-bearing crude oils
«Institute of petroleum refining and petrochemistry of the Bashkortostan Republic», Ufa Atyrau institute of oil and gas, Atyrau
На основании статистического анализа за 1989— 2007 гг. установлено влияние переработки на Атырауском НПЗ высокосернистых нефтей Ка-ражанбасского и Каламкахского месторождений на содержание серы и ванадия в нефтяных коксах. Показана возможность получения нефтяных коксов с содержанием серы от 1.1 до 2.3 % в зависимости от вовлечения в переработку высокосернистых нефтей. Установлена прямолинейная корреляция содержания ванадия в нефтяных коксах с содержанием в них серы.
Ключевые слова: высокосернистые нефти; корреляция содержания ванадия в нефтяных коксах с содержанием в них серы; нефтяной кокс.
В связи с общемировой тенденцией сокращения доли перерабатываемых малосернистых нефтей возникает проблема обеспечения потребителей малосернистыми продуктами нефтепереработки. Производство моторных топ-лив с низким содержанием серы реализуется достаточно эффективно при использовании процессов гидрокрекинга, гидроочистки. Проблема существенно обостряется при получении малосернистых нефтяных коксов. Получение последних из тяжелых нефтяных остатков, имеющих высокое содержание серы, усложняется двумя причинами. Первая — отсутствие экономически приемлемых процессов гидроочистки тяжелых нефтяных остатков. Малосернистые нефтяные коксы, полученные по такой схеме, имеют в 2—3 раза более высокую себестоимость. Вторая причина — существенное снижение при использовании этих процессов ресурсов сырья для производства кокса: после гидроочистки коксуемость полученных гидроочищенных остатков резко снижается.
On the basis of the statistic analysis for 1989— 2007 the effect of processing sulfur-bearing crude oils of Karazhanbas and Kalamkhas oil fields at Atyrau refinery on the content of sulfur and vanadium in petroleum cokes is established. The possibility of production petroleum cokes with sulfur content from 1.1 to 2.3% against the volume of involvement sulfur-bearing crude oils into processing is shown. The correlation of vanadium-to-sulfur content in petroleum cokes is found to be directly proportional.
Key words: correlation of vanadium-to-sulfur content in petroleum cokes; petroleum coke; sulfur-bearing crude oils.
В связи как с вышеизложенным, так и со значительным ростом потребности в малосернистом нефтяном коксе, задача может быть решена за счет оптимизации использования ресурсов малосернистых нефтей. Такая оптимизация особенно целесообразна в условиях Казахстана, где в западно-казахстанском регионе имеется набор большого числа нефтей различных месторождений, значительно отличающихся по содержанию серы. Учитывая заинтересованность Казахстана в получении малосернистого нефтяного кокса для планируемого производства больших объемов алюминия (до 350 тыс. т/г), актуальным является исследование оптимального использования этих неф-тей с позиции производства необходимых объемов малосернистого кокса.
В табл. приведены данные по качеству сырых и прокаленных коксов Атырауского НПЗ за период 1989—2007 гг., определяемому качеством поступающих на завод нефтей западно-казахстанского региона
/
Дата поступления 19.10.09
Башкирский химический журнал. 2009. Том 16. Жо 4
На рис. 1 представлена динамика изменения содержания серы и ванадия в нефтяных коксах за рассматриваемый период времени.
Большой интерес для практики представляет возможность получения коксов с содержанием серы на уровне 1% при вовлечении в переработку мангышлакских и мартышинс-ких нефтей Западного Казахстана. Такие коксы могли бы использоваться в производстве электродов для электросталеплавильных печей в соседних регионах, а в перспективе — и в Казахстане. Период обеспечения завода этими нефтями относится к 1989 г. В этот же период коксы характеризовались и низким содержанием ванадия — 0.013—0.016 %, что очень важно для применения коксов в алюминиевой отрасли.
В дальнейшем с увеличением поступления на завод тяжелых высокосернистых нефтей Каражанбасского и Каламкахского месторождений содержание серы повысилось до 1.8— 2.3 %, ванадия - до 0.030-0.057 %.
После 1999 г., с исключением этих нефтей, содержание серы в коксах снизилось до уровня требований алюминиевой отрасли -менее 1.5%, ванадия - до 0.015-0.017 %.
С 2000 по 2007 гг. содержание серы и ванадия в коксах стабилизировалось на относительно низком уровне - 1.4-1.6 % и 0.014— 0.017 % соответственно, удовлетворяющем требованиям алюминиевой отрасли. Этому способствовала достаточно стабильная поставка на завод нефтей необходимого качества.
Определенный теоретический интерес представляет прямолинейная корреляция содержания ванадия в коксах с содержанием в них серы (рис. 2) на примере переработки нефтей Западного Казахстана. Установленная закономерность хорошо согласуется с другими известными из мировой практики закономерностями, связывающими эти два важнейших показателя качества нефтяных коксов.
Проведенный в данной работе анализ показывает возможность выбора нефтей месторождений Западного Казахстана, обеспечивающих получение нефтяных коксов заданного качества, удовлетворяющих требованиям квалифицированного использования их в важнейших отраслях промышленности Казахстана и других регионов - в производстве алюминия и электростали.
Таблица
Изменение качества сырых и прокаленных коксов* ОАО «Атырауский НПЗ» по годам в зависимости от поставляемых на переработку нефтей
Год Показатели качества коксов
Сырых Прокаленных
Массовая доля, % Зольность, % Массовая доля, % Зольность, % Действительная плотность, г/см3
серы ванадия серы ванадия
1989 1.10-1.43 0.014-0.015 0.22-0.60 1.13-1.61 0.013-0.016 0.30-0.45 2.02-2.08
1990 1.50-1.65 0.028-0.029 - 1.12-1.40 0.021-0.033 0.25-0.60 2.02-2.08
1991 1.40-1.70 0.024-0.026 0.30-0.50 1.35-1.65 0.025-0.029 0.31-0.53 2.01-2.07
1992 1.34-1.60 0.020-0.022 0.10-0.45 1.33-1.65 0.20-0.028 0.10-0.50 2.02-2.07
1993 1.70-1.80 0.024-0.030 0.20-0.40 1.65-1.75 0.030-0.033 0.15-0.60 2.02-2.08
1994 1.44-2.09 0.020-0.040 0.27-0.46 1.90-2.30 0.030-0.051 0.25-0.46 2.02-2.08
1995 2.14-2.27 0.038-0.059 0.39-0.50 1.90-2.33 0.039-0.052 0.34-0.50 2.04-2.07
1996 - - - 2.15 0.045 0.48 2.06
1997 2.20-2.30 0.040-0.060 0.25-0.45 2.10-2.25 0.035-0.057 0.20-0.47 2.03-2.06
1998 1.70-2.31 0.030-0.057 0.15-0.50 1.60-2.27 0.027-0.053 0.15-0.50 2.02-2.05
1999 1.35-1.60 0.020-0.023 0.16-0.35 1.37-1.59 0.019-0.023 0.13-0.35 2.01-2.09
2000 - - - 1.35 0.021 0.24 2.05
2001 - - - 1.39 0.018 0.30 2.04
2002 - - - 1.37 0.018 0.32 2.05
2003 - - - 1.35 0.021 0.28 2.05
2004 - - - 1.30 0.022 0.41 2.04
2005 - - - 1.33 0.021 0.25 2.07
2006 - - - 1.33 0.021 0.22 2.08
2007 - - - 1.34 0.021 0.22 2.08
*Данные по качеству коксов с 1989 по 1999 гг. взяты из публикации одного из авторов работы 1. Данные за 2000—2007 гг. взяты по усредненным статистическим данным по качеству отгружаемого кокса с Атырауского НПЗ и данным исследования коксов в лаборатории ГУП «Институт нефтехимперера-ботки Республики Башкортостан»
Год
Рис.1. Динамика изменения содержание серы и ванадия в нефтяных прокаленных коксах за период1989—2007гг.
Массовая доля серы, %
Рис. 2. Корреляция содержания ванадия в нефтяных коксах от содержания в них серы.
Кокс: Д — сырой; • — прокаленный
Литература
1. Амантурлин Г. Ж ., Лызлов О. А., Ахметов М. М. и др. Зависимость качества коксов Атыраус-кого НПЗ от перерабатываемых нефтей. Материалы II Конгресса нефтегазопромышленников России «Нефтепереработка и нефтехимия — с отечественными технологиями в ХХ1 век».— Уфа.- 2000.- С. 109-110.
