Установка первичной перегонки сырья - установка предназначенная для разделения углеводородного сырья (газовый конденсат, нефть и их смеси) на 3, 4 или больше фракций и получения, например таких нефтепродуктов, как мазут, дизельное топливо, прямогонный бензин и осветительный керосин (или лигроин). В основе технологии фракционного разделения нефти в наших установках лежит неравновесный подход, реализованный через устройства испарителей-сепараторов циклонного типа. Способ и устройство запатентованы!
Производительность нефтеперерабатывающих установок может быть от 10 тыс. тонн в год до 3 млн.тонн в год. Ниже в таблице приводятся возможные производительности для разных модификаций (например установка Ц-41 может быть с производительностью от 10 тыс. тонн в год до 250 тыс. тонн в год) и эксплуатационные характеристики установок для модификаций с минимальной производительностью.
Наименование | Ед. изм. | Значение | ||||||||||||||||
Ц-30 | Ц-31 | Ц-32 | Ц-33 | Ц-34 | Ц-41 | Ц-42 | Ц-42 | Ц-44 | Ц-51 | Ц-52 | Ц-53 | Ц-54 | Ц-61 | Ц-62 | Ц-63 | Ц-64 | ||
Производительность по сырью:
нефть (газовый конденсат)
|
Min т/сут | 30 | 40 | 70 | 110 | 150 | 40 | 70 | 110 | 150 | 40 | 70 | 110 | 150 | 40 | 170 | 110 | 150 |
Max т/сут | 750 | 1500 | 2250 | 3000 | 750 | 1500 | 2250 | 3000 | 750 | 1500 | 2250 | 3000 | 750 | 1500 | 2250 | 3000 | ||
Количество получаемых фракций | шт | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 6 | 6 | 6 | 6 |
Показатели для модификаций с минимальной производительностью |
||||||||||||||||||
Установленная электрическая мощность | кВт | 45 | 56 | 73 | 100 | 120 | 60 | 81 | 112 | 136 | 81 | 98 | 125 | 145 | 100 | 115 | 137 | 154 |
Расход топлива для нагрева сырья, не более | т/сут | 0,81 | 1,08 | 1,89 | 2,97 | 4,05 | 1,08 | 1,89 | 2,97 | 4,05 | 1,08 | 1,89 | 2,97 | 4,05 | 1,08 | 1,89 | 2,97 | 4,05 |
Масса общая, не более | т | 15 | 15 | 22 | 23,5 | 25 | 16 | 22,5 | 24 | 25,5 | 20 | 28 | 31,5 | 35 | 24 | 32 | 34,5 | 38,5 |
Важно! Назначение и применение установок
Для практической реализации нефтепереработки нами были разработаны несколько типов НПЗ. Это установки серии «Ц-3Х» предназначены для получения 3-х нефтяных фракций мазут, дизельное топливо, прямогонный бензин) и могут быть рекомендованы для нефтедобытчиков, там где достаточно извлечь лишь качественное дизельное топливо, соответствующее ГОСТу для работы дизель-генераторов и тяжёлой автотехники. При этом полученные мазут и прямогонный бензин смешиваются с большим количеством нефти и отправляются, условно говоря, в «трубу». Для получения качественных моторных топлив, соответствующих ГОСТу (кроме октанового числа прямогонного бензина), нефть необходимо разделять на 4 фракции: мазут, дизельное топливо, лигроин и бензин – установки серии «Ц-4Х» и выше. Извлекаемый лигроин – узкая фракция между бензином и керосином около 4% от массы исходной нефти. Это позволяет добиться соответствию ГОСТу таких показателей дизельного топлива, как вязкость и температура вспышки в закрытом тигле и при этом сохранить соответствие ГОСТу показателей бензина.
Отличие и преимущества (технологии ООО "НПП ЭТН")
Современные крупнотоннажные способы перегонки углеводородного сырья в своем аппаратурном оформлении включают насосы, теплообменники, трубчатые печи, ректификационные колонны. Малотоннажные установки первичной перегонки повторяют принципиальные технологические решения аналогичных крупнотоннажных установок. При этом аппаратурное оформление процесса перегонки отличается высокой металлоемкостью и требует значительных капитальных вложений.
Учитывая высокую стоимость и сложность эксплуатации малотоннажных установок, выполненных по схеме крупнотоннажных НПЗ, постоянно разрабатываются нетрадиционные технологические решения перегонки углеводородного сырья с отказом, прежде всего от ректификационных колонн или с попытками их значительного уменьшения.
Последнее чаще всего связано с элементарным незнанием физических законов и прежде всего законов Рауля и Дальтона. Но, кроме того классическая ректификация (колонны, тарелки, колпачки и т.д.) характеризует собой равновесный подход. В физике идеальные равновесные процессы характеризуются тем, что они идут бесконечно медленно по времени и бесконечно растянуты по пространству. А это означает по отношению к классическому процессу ректификации, что чем больше колонн на установке, чем больше они по размеру и чем больше в них тарелок и колпачков - тем с большей вероятностью можно получить фракции с заданными параметрами с некоторого количества тарелок. И тем меньше такой процесс будет зависеть от колебаний процентного состава исходного сырья. Ясно, что оставаясь в рамках равновесного подхода нельзя в десятки раз сократить размеры ректификационных колонн, их количество и при этом устойчиво (по отношению к колебаниям состава сырья) получать качественный продукт. Если кто-то утверждает обратное, то он либо сознательно лукавит либо обманывает сам себя.
Предложенный нами способ перегонки углеводородного сырья и установки для его осуществления прежде всего базируются на неравновесном подходе, что позволяет получать нефтепродукты высокого качества! на компактной и малогабаритной установке. Способ перегонки углеводородного сырья, основывается на однократном испарении и многократном поэтапном охлаждении на каждой ступени перегонки. Новым является то, что разделение на паровую и жидкую фазу на всех ступенях перегонки проводят в циклонных испарителях-сепараторах, конструкция которых обеспечивает не только эффективное разделение паровой и жидкой фазы, но и эффективно ограничевает выход паров тяжелых фракций вместе с парами легких фракций на следующую ступень перегонки. Таким образом, реализованный нами неравновесный подход в разделении углеводородного сырья (нефть, газовый конденсат и т.д.) основывается на газодинамическом решении.
Преимущества при реализации способа на практике
- Простота и надежность в обслуживании.
- Высокий уровень автоматизации.
- Возможность учета нефтепродуктов (сырье и готовая продукция) с точностью до 100 мл, в том числе с выводом всех данных на компьютер, и с возможностью удалённого контроля.
- Высокий уровень безопасности – давление в технологической линии близко к атмосферному давлению.
- Нечувствительность к колебаниям процентного состава перерабатываемого сырья.
- Высокий процентный выход светлых фракций при сохранении качественных показателей дизельного топлива.
- При работе установки на некоторых сортах нефти и при работе на газовом конденсате октановое число получаемого прямогонного бензина по моторному методу на 5-6 единиц больше чем аналогичный показатель для традиционных установок.
- Получаемые зимние и летние сорта дизельного топлива практически по всем основным показателям соответствуют ГОСТу.
- Низкая материалоемкость оборудования.
- Уже через 40-50 минут после запуска установка выходит на качественный режим (продукция соответствует качественным показателям).
- Возможность работы с производительностью до 15% от номинала с сохранением качественных показателей продукции.
Конфигурация установки и ее размещение
НПЗ располагается на промплощадке, имеющей необходимую инженерную инфраструктуру, включая резервуарный парк, охранные системы, бытовые помещения. Технологическое оборудование может размещаться на открытой площадке с навесом и легкими ограждающими конструкциями или в помещении. Площадь, занимаемая непосредственно технологическими блоками для установки производительностью 10 тыс. т/год (Ц-31) составляет ~ 20х24 м при высоте 5 метров.
Перспективы развития
Говоря о перспективах развития и возможностях применения способа на практике нужно исходить из имеющихся преимуществ, которые наглядно представлены в таблице:
Качественный показатель |
WR | Классика | |||
1 | Простота и надежность в эксплуатации | ![]() |
![]() |
||
2
|
Возможность переработки различного нефтяного сырья
(На одной установке перерабатывается тяжелая и легкая нефть,
светлый темный газовый конденсат, очистка и переработка
некондиционных остатков)
|
![]() |
![]() |
||
3 |
Высокий уровень безопасности - давление в технологической линии
близко к атмосферному давлению
|
![]() |
|
![]() |
|
4
|
Высокий уровень автоматизации, учета и контроля |
|
![]() |
||
5
|
Высокий процентный выход светлых фракций при сохранении
качественных показетелей дизельного топлива
|
|
![]() |
![]() |
Достигается для установок
высокой прозводительности |
6
|
Октановое число получаемого прямогонного бензина по моторному методу
на 5-6 пунктов больше аналогичного показателя для традиционных
установок колонного типа
(при работе установки на большинстве сортов нефти и газовом конденсате)
|
![]() |
![]() |
||
7
|
Низкая материалоемкость оборудования | ![]() |
![]() |
![]() |
|
8
|
Выход на качественный режим уже через 40-50 минут после запуска
(Продукция соответствует ГОСТ)
|
![]() |
![]() |
||
9
|
Возможность работы с производительностью от 35% до 125% от номинала
с сохранением качественных показателей
|
![]() |
![]() |
||
10
|
Переработка нефти с содержанием воды до 7-8% | ![]() |
![]() |
|
Указанные преимущества установок позволяют использовать их в следующих направлениях:
- 1. Универсальное эффективное и безотказное нефтеперерабатывающее оборудование для получения моторных и энергетических топлив, при первичной перегонке нефти.
- 2. Универсальное оборудование для переработки нефтешламов.
- 3. Наиболее эффективное и универсальное оборудование для фракционной разгонки синтетической нефти.
- 4. Наиболее эффективное и универсальное оборудование для фракционной разгонки продуктов крекинга тяжёлых остатков (мазутов, гудронов) для установок малой производительности.
- 5. Универсальное оборудование для получения дизельного топлива при освоении нефтяных и газоконденсатных месторождений.
- 6. Высокоэффективное оборудование для извлечения методом экстрактивной ректификации, например ароматических углеводородов и получение растворителей.
(Оценивая возможность получения нефтяных растворителей по нашей технологии, нами был разработан проект получения растворителя нефрас С1_80/120 при переработке 100 тонн газового конденсата в сутки и извлечением методом экстрактивной ректификации таких ароматических углеводородов, как бензол, толуол и ксилол. Анализ результатов показывает, что использование данного подхода в процессах экстрактивной ректификации и в получении, например таких продуктов, как растворители и ароматические углеводороды экономическая эффективность предложенной технологии представляется ещё более значительной, чем при простой перегонке нефти.)
Правовая обеспеченность
В настоящее время у предприятия имеются лицензии на проектирование, а также на монтажные и пусконаладочные работы. На наши нефтеперерабатывающие установки по ТУ 3647–001–79197684–2006 получены сертификат ГОСТ-Р и разрешение на применение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.