Назначение основных установок топливного производства по переработке нефти и её фракций
Сущность нефтеперерабатывающего производства Процесс переработки нефти можно разделить на 3 основных этапа: 1. Разделение нефтяного сырья на фракции, различающиеся по интервалам температур кипения (первичная переработка) ; 2. Переработка полученных фракций путем химических превращений содержащихся в них углеводородов и выработка компонентов товарных нефтепродуктов (вторичная переработка); 3. Смешение компонентов с вовлечением, при необходимости, различных присадок, с получением товарных нефтепродуктов с заданными показателями качества (товарное производство).
Поточная схема комплекса ЛК-6 У № 2 ОАО «Мозырский НПЗ» Это комбинированная установка, включающая в себя следующие процессы: обессоливание, обезвоживание нефти, ее атмосферную перегонку и стабилизацию получаемого бензина (секция 100); каталитический риформинг бензина, включая его гидроочистку (секции 200, 500); гидроочистку авиационного керосина и дизельного топлива (секция 300); газофракционирование (секция 400).
Установки первичной переработки нефти Первичная перегонка - это процесс разделения нефти на фракции, различающиеся по температурам кипения без термического разложения компонентов, когда используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых продуктов АВТ - атмосферно-вакуумная трубчатка. Такое название обусловлено тем, что нагрев сырья перед разделением его на фракции, осуществляется в змеевиках трубчатых печей за счет тепла сжигания топлива и тепла дымовых газов. АВТ разделена на два блока – атмосферной (АТ) и вакуумной (ВТ) перегонки
Поточная схема первичной переработки нефти (без блока ЭЛОУ) VD 1 - фр. 360 -400°C VD 2 - фр. 400 -450°C VD 3 - фр. 450 -490°C VD 4 - фр. 490 -530°C
Требования к нефти поступающей в атмосферный блок установки АВТ • Содержание солей, не более - 3 мг/л Fe + H 2 S = Fe. S + H 2 Mg. Cl 2 + H 2 O = Mg(OH)Cl + HCl Fe. S + 2 HCl = Fe. Cl 2 + H 2 S • Содержание воды, не более - 0, 1 % мас • Содержание мех. примесей – отсутствие Удаление воды и солей проводится на блоке ЭЛОУ (электрообессоливающая (обезвоживающая) установка)
Принципиальная схема блока ЭЛОУ
Схема блока теплообменников установки АВТ 2
Сдвоенный кожухотрубчатый теплообменник
Трубный пучок
Горизонтальный электродегидратор 1 – штуцер для ввода сырья; 2 – нижний распределитель; 3 – нижний электрод; 4 – верхний электрод; 5 – верхний сборник обессоленной нефти; 6 – штуцер вывода обессоленной нефти; 7 – штуцер проходного изолятора; 8 – подвесной изолятор; 9 – дренажный коллектор; 10 – штуцер вывода соленой воды.
Горизонтальный электродегидратор
Горизонтальный ЭДГ (2 ЭГ-160) Объем - 160 м 3 Производительность 350 м 3/ч
Ректификационная колонна — аппарат, предназначенный для разделения жидких смесей, составляющие которых имеют различную температуру кипения. Классическая колонна представляет собой вертикальный цилиндр с контактными устройствами внутри Ректификация (от лат. rectus — правильный и facio — делаю) — разделение смесей жидкостей, основанное на многократном испарении жидкости и конденсации паров.
Ситчатая однопоточная тарелка
Ситчатая двухпоточная тарелка
Насадки с угловым гофрированием просечно-вытяжного листа
Аппарат воздушного охлаждения
Двухскатная двухкамерная (шатровая ) печь с горизонтальными трубами радиантной и конвекционной камер 1 – факельные горелки ; 2 – трубы радиантных экранов одностороннего облучения ; 3 – трубы конвективных змеевиков ; 4 – перевальная стена ; 5 – обмуровка ; 6 – металлоконструкция (каркас) печи ; 7 – нижний боров (дымоход ); 8 – дымовая труба
Принципиальная технологическая схема атмосферного блока
Атмосферная перегонка предназначена для отбора светлых нефтяных фракций - бензиновой, керосиновой и дизельных, выкипающих до 360°С, потенциальный выход которых составляет 45 -60% на нефть. Остаток атмосферной перегонки - мазут. Процесс заключается в разделении нагретой в печи нефти на отдельные фракции в ректификационной колонне - цилиндрическом вертикальном аппарате, внутри которого расположены контактные устройства (тарелки), через которые пары движутся вверх, а жидкость - вниз. Ректификационные колонны различных размеров и конфигураций применяются практически на всех установках нефтеперерабатывающего производства, количество тарелок в них варьируется от 20 до 60. Предусматривается подвод тепла в нижнюю часть колонны и отвод тепла с верхней части колонны, в связи с чем температура в аппарате постепенно снижается от низа к верху. В результате сверху колонны отводится бензиновая фракция в виде паров, а пары керосиновой и дизельных фракций конденсируются в соответствующих частях колонны и выводятся, мазут остаётся жидким и откачивается с низа колонны.
Атмосферная перегонка
Вакуумная перегонка предназначена для отбора от мазута масляных дистиллятов на НПЗ топливно-масляного профиля, или широкой масляной фракции (вакуумного газойля) на НПЗ топливного профиля. Остатком вакуумной перегонки является гудрон. Необходимость отбора масляных фракций под вакуумом обусловлена тем, что при температуре свыше 380°С начинается термическое разложение углеводородов (крекинг), а конец кипения вакуумного газойля - 520°С и более. Поэтому перегонку ведут при остаточном давлении менее 10 к. Па что позволяет снизить максимальную температуру в аппарате до 360 -380°С. Разряжение в колонне создается при помощи соответствующего оборудования, ключевыми аппаратами являются паровые или жидкостные эжекторы, водокольцевые вакуумные насосы. На заводах сооружается несколько установок первичной переработки во избежание полной остановки завода при выводе одной из установок в ремонт.
Мазут с АТ Диз. топливо – фракция НК-360°С. Остается в мазуте в результате нечеткости разделения нефти в атмосферном блоке ЛВГ – легкий вакуумный газойль фракция (360 -420°С) ТВГ – тяжелый вакуумный газойль фракция (420 -500(560)°С) ЛВГ и ТВГ – сырье процессов гидрокрекинга, каталитического крекинга
Стабилизация и вторичная перегонка бензина Получаемая на атмосферном блоке бензиновая фракция содержит газы (в основном пропан и бутан) в объёме, превышающем требования по качеству, и не может использоваться ни в качестве компонента автобензина, ни в качестве товарного прямогонного бензина. Кроме того, процессы нефтепереработки, направленные на повышение октанового числа бензина и производства ароматических углеводородов в качестве сырья используют узкие бензиновые фракции. Этим обусловлено включение в технологическую схему переработки нефти данного процесса, при котором от бензиновой фракции отгоняются сжиженные газы, и осуществляется её разгонка на 2 -5 узких фракций на соответствующем количестве колонн.
Бензиновая фракция н. к-180ºС Сырье установок вторичной перегонки бензина Сырье установок гидроочистки и каталитического риформинга – для получения высокооктанового бензина Для получения ароматических углеводородов н. к. -62 62 -85°С 85 -120°С 120 -140°С 140 -180°С Сырье пиролиза, изомеризации Бензольная фракция Толуольная фракция Ксилольная фракция Сырье риформинга
Продукты первичной перегонки нефти Керосиновая фракция 120 -240°С Сырье гидроочистки 150 -300°С Осветительный керосин Реактивное топливо Компонент ДТ
Продукты первичной перегонки нефти • Фракция дизельного топлива 180 -360ºС • Сырье установок гидроочистки, депарафинизации • Компоненты дизельных топлив Фракция 180 -240ºС – зимнего ДТ Фракция 240 -360ºС – летнего ДТ
Мазут (остаток атмосферной перегонки нефти) Облегченный >340°C Котельное топливо Утяжеленный >360°С Сырье вакуумного блока Сырье коксования Сырье КК Сырье ТК Сырье гидрокрекинга Широкая масляная фракция (вакуумный газойль) 360 -500ºС или 360 -550ºС Сырье установок каталитического крекинга – для производства бензина Сырье установок гидрокрекинга – для получения реактивных и дизельных топлив Узкие масляные фракции – для производства масел
Продукты первичной перегонки нефти Гудрон (более 500°С (560°C)) (остаток вакуумной перегонки) Сырье остаточных масел Сырье процесса коксования Сырье для получения битумов Компонент котельного топлива Сырье процесса висбрекинга
Вторичные процессы нефтепереработки Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы. По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида: 1. Облагораживающие: изомеризация, каталитический риформинг, гидроочистка, и т. д. 2. Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т. д. 3. Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т. д.
Изомеризация легких бензиновых фракций Назначение: Повышение октанового числа нефтяных фракций С 5 -С 6 путем превращения парафинов нормального строения в их изомеры, имеющие более высокое октановое число. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изопрен из изопентана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов. Сырье и продукция. При работе в режиме получения высокооктанового компонента (установки, строящиеся на НПЗ) сырьем являются легкие прямогонные фракции, продукцией – изокомпонент, который направляется на смешение с катализатами риформинга и каталитического крекинга для получения высокооктановых бензинов. Ниже приводится характеристика сырья и продуктов установки изомеризации при переработке фракций НК-62°С и НК 70°С. При использовании первой из этих фракций изомеризации подвергается пентан, при использовании второй – пентан и гексан.
Каталитический риформинг (от англ. to reform — переделывать, улучшать) — каталитическая ароматизация (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов), относящаяся наряду с каталитической изомеризацией лёгких алканов к гидрокаталитическим процессам реформирования нефтяного сырья. Каталитическому риформингу подвергают прямогонные гидроочищенные бензины с пределами выкипания 70 (85)— 180°С. Основными целями риформинга являются: 1. повышение октанового числа бензинов с целью получения неэтилированного высокооктанового бензина 2. получение ароматических углеводородов (аренов) 3. получение ВСГ для процессов гидроочистки, гидрокрекинга, изомеризации и т. д. Продукция: Углеводородный газ — содержит в основном метан и этан, служит топливом нефтезаводских печей; Головка стабилизации (углеводороды С 3 - С 4 и С 3 - С 5) — применяется как бытовой газ или сырье газофракционирующих установок; Катализат — используется в качестве компонента автомобильных бензинов или сырья блоков экстракции ароматических углеводородов; Водородсодержащий газ (ВСГ)— содержит 75 -90 % (об. ) водорода,
Гидроочистка Это процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочно происходит насыщение непредельных углеводородов, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений, а также гидрокрекинг молекул углеводородов. Наиболее распространённый процесс нефтепереработки Гидроочистки подвергаются следующие фракции нефти: 1. Бензиновые фракции (прямогонные и каталитического крекинга); 2. Керосиновые фракции; 3. Дизельное топливо; 4. Вакуумный газойль; 5. Моторные масла.
Гидрокрекинг - один из видов крекинга, переработка высоко кипящих нефтяных фракций, мазута, вакуумного газойля или деасфальтизата для получения бензина, дизельного и реактивного топлива, смазочных масел, сырья для каталитического крекинга и др. Проводят под действием водорода в присутствии никель-молибденовых катализаторов. В процессе гидрокрекинга происходят следующие превращения: 1. Гидроочистка - из сырья удаляются сераазотсодержащие соединений; 2. Расщепление тяжелых молекул углеводородов на более мелкие; 3. Насыщение водородом непредельных углеводородов. В зависимости от степени превращения сырья различают легкий (мягкий, МГК) и жесткий гидрокрекинг
Каталитический крекинг Это термокаталитическая переработка нефтяных фракций с целью получения высокооктанового бензина и непредельных жирных газов. Задачей процесса является расщепление молекул тяжелых углеводородов на более мелкие. Каталитический крекинг — один из важнейших процессов, обеспечивающих глубокую переработку нефти. Основное достоинство процесса —возможность перерабатывать различные нефтяные фракции. Основным сырьем служит вакуумный газойль - фракция с пределами выкипания 360 -500 (560)°С. Конец кипения определяется содержанием металлов и коксуемостью сырья. . Так же в качестве сырья используют остаток гидрокрекинга и деасфальтизатов. Продукты Газ каталитического крекинга состоит в основном из непредельных углеводородов, пропилена и бутенов. Также присутствуют значительные количества изобутана. Благодаря этому бутан-бутиленовая фракция газа используется как сырье процесса алкилирования с целью получения высокооктанового бензина. Пропан-пропиленовая фракция используется для выделения пропилена для производства полипропилена. Бензин содержит менее 1% бензола и 20 -25% ароматических углеводородов, что дает возможность использовать его для приготовления бензинов согласно норм Евросоюза. Основной недостаток - высокое содержание непредельных углеводородов Легким газойлем каталитического крекинга считается фракция 200 -270°С (реже 200 -320 или 200 -350). Рекомендуемое его содержание в дизельном топливе (после глубокой гидроочистки)- до 20%мас. Другое применение легкого газойля - снижение вязкости котельных топлив, судовое топливо и производство сажи. Тяжелый газойль каталитического крекинга - это фракция, начинающая кипеть выше 270°С (реже 320, 350). Является сырьем процесса коксования с получением высококачественного игольчатого кокса. При невозможности утилизировать фракцию этим путем, ее используют как компонент котельного топлива.
Висбрекинг Висбре кинг (от англ. vis(cosity) — вязкость, липкость, тягучесть и breaking — ломка, разрушение) — один из видов термического крекинга. Применяют для получения главным образом котельных топлив (топочных мазутов) из гудронов. Бензин и газ (суммарный выход 7 -12% от массы сырья) отделяют от парожидкостной смеси ректификацией; крекинг-остаток, кипящий выше 200 °С, представляет собой жидкое котельное топливо (выход около 90%). Газы направляют на газофракционирующую установку, бензин после облагораживания с применением глубокого гидрирования и каталитического риформинга используют как компонент автомобильного топлива. Дизельная фракция после глубокой гидроочистки используется как компонент дизельного топлива. Остаток вакуумной перегонки используется в качестве сырья коксования.
Коксование Разновидность глубокого термического крекинга углеводородов с целью получения нефтяного кокса и газойлевых фракций. Процесс получения нефтяного кокса из тяжелых фракций и остатков вторичных процессов нагреванием без доступа кислорода. Сырьём для процесса служат: тяжёлые фракции перегонки нефти, остатки деасфальтизации, термического (висбрекинга) и каталитического крекинга, тяжелая смола процесса пиролиза. Сущность процесса коксования состоит в последовательном протекании реакций крекинга, дегидрирования, циклизации, ароматизации, поликонденсации и уплотнения с образованием сплошного «коксового пирога» . Готовый кокс периодически выгружают, подвергают сушке и прокаливанию. Выделяющиеся летучие продукты подвергают ректификации для выделения целевых фракций и их стабилизации, кубовый остаток возвращают в процесс. Бензиновую и дизельную фракции после гидрооблагораживания используют в качестве компонентов моторных топлив.
Скачать презентацию Назначение основных установок топливного производства по переработке нефти
Назначение установок топливного производства.ppt