26 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Продукты перегонки мазута

Содержание

Основные схемы вакуумной перегонки мазута

Перегонку остатка из атмосферной колонны — мазута—осуществляют при пониженном давлении на вакуумном блоке установок АВТ. Если пере­гонять мазут для разделения его на фракции при атмосферном давлении (или близком к нему), это потребует нагрева его до 400°С и выше. При этом высокомолекулярные углеводороды и тяжелые смолистые соединения, вхо­дящие в состав мазута, будут, наряду с перегонкой, расщепляться с образова­нием кокса, газов разложения и более легких углеводородов. Естественно, качество целевых продуктов, получаемых в столь жестких термических усло­виях не будет отвечать заданной цели, например, получению масляных фрак­ций или сырья для каталитического крекинга.

Чтобы этого не произошло, при перегонке мазута следует понизить давление, вплоть до создания остаточного давления в системе порядка 20-40 мм рт.ст., и понизить парциальное давление нефтяных паров в ко­лонне. Такая схема перегонки осуществляется в вакуумных колоннах. Вакуум создается специальными аппаратами (барометрическими или поверхностными конденсаторами) за счет конденсации водяных паров в вакуумсоздающей системе и отсасывания несконденсированной части нефтяных паров и газов с помощью паровых эжекторов. При перегонке ма­зута под вакуумом практически исключается его разложение и достига­ется желаемое качество дистиллятов.

На современных установках вакуумной перегонки мазута реализуют­ся в основном две схемы: перегонка мазута с однократным испарением всех фракций и разделением их в одной вакуумной колонне и перегонка мазута с двухкратным испарением и разделением отгоняемых фракций в двух вакуумных колоннах.

Получаемые продукты при вакуумной перегонке могут быть исполь­зованы либо в качестве сырья для каталитического крекинга или гидро­крекинга, либо в качестве масляных фракций, которые после соответ­ствующего облагораживания (гидрообработки, селективной очистки, ка­талитической депарафинизации либо низкотемпературной депарафи- низации в среде растворителей, контактной доочистки и др.) могут яв­ляться различными базовыми маслами.

Как правило, для получения вакуумных газойлей с пределами выки­пания 350-500°С в качестве сырья каткрекинга или гидрокрекинга впол­не достаточно однократного испарения. Обычно вакуумные установки сооружают в едином комплексе с ат­мосферной ступенью, и таковой комплекс может работать по схеме трех- и четырехкратного испарения. В каждом конкретном случае выбор схе­мы установки является результатом многофакторного экономического анализа (качество сырья, потребности данного региона в ассортименте и количестве нефтепродуктов по ассортименту и др.).

Мазут, который выводится с низа колонны К-2 нагревается в печи П-3 и с температурой 400-420°С поступает в вакуумную колонну К-6. В этой колонне предлагается разместить 16 клапанных тарелок. С верха колонны пары отводятся к вакуумсоздающей аппаратуре. С верхней тарелки отводим утяжеленное дизельное топливо, часть которого возвращаем в колонну в качестве орошения. Боковым погоном из колонны К-6 выводим вакуумный газойль (350-490°С). Его отбор производится с 10 тарелки. Вакуумный газойль поступает в стриппинг-колонну К-6/1, в низ которой подается водяной пар. С низа колонны выводим гудрон (остаток, выкипающий при температуре выше 490°С). В нижнюю часть колонны подаем водяной пар для снижения парциального давления углеводородов. Избыток тепла в колонне снимаем циркуляционным орошением.

Схема вакуумной перегонки мазута приведена на рис. 3.4

Диаметр нижней части корпуса вакуумных колонн обычно меньше; для колонны показанной на рис.1, он равен 4 500 мм. С одной стороны, это обеспечивает меньшее время пребывания гудрона в нижней части колонны и уменьшает вероятность его термического разложения. С другой стороны, объем паров в нижней части колонны меньше, чем в верхней части, поэтому нет необходимости выполнять нижнюю часть колонны большего диаметра. В верхней части колонны паров меньше, чем в средней части, поэтому верхняя часть колонны выполненна диаметром 7000 мм.

При изготовлении вакуумных аппаратов большого диаметра должны быть обеспечены минимальные отклонения от правильной формы, так как они ведут к перенапряжениям в стенке аппарата и снижению запаса устойчивости формы корпуса.

Над вводом сырья и в верхней части вакуумных колонн устанавливают отбойные устройства, обеспечивающие достаточно эффективное отделение капель от паров при высокой скорости последних. В колонне на рис.1 отбойное устройство предусмотрено также и в средней части под тарелкой вывода продукта; оно выполнено из прямоугольных коробов с боковыми стенками из многослойной сетки.

В колонне применены двухпоточные ситчатые тарелки с отбойными элементами и прямоточные клапанные тарелки; последние установлены в контуре циркуляционных орошений (в верхней ,средней части) и внизу колонны. Расстояние между тарелками принято 800 мм.

4.3 основная схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции

Блоки стабилизации установок АВТ предназначены для выделения из бензинов растворенных в них углеводородных газов и сероводорода.

Бензиновую фракцию 28-120 °C направляем в колонну стабилизации. Данный вариант – стабилизация бензиновой фракции в одной ректификационной колонне с отбором рефлюкса (сжиженной пропан-бутановой фракции) заданного качества и стабильного бензина с необходимым давлением насыщенных паров.

После стабилизации бензиновую фракцию 28-120 °C необходимо разделить на более узкие фракции: 28-70 °C, 70-120 °C. Для вторичной ректификации выбираем схему, состоящую из одной простой колонны. Стабильный бензин, уходящий с низа колонны стабилизации К-3, поступает в колонну К-4, где происходит разделение на фракции 28-70 °C и 70-120 °C. Фракция 28-70 °C выводится с установки, а фракция 70-120 °C поступает во вторую простую колонну К-5, предварительно нагреваясь в теплообменнике. В колонне К-5 происходит разделение фракции 70-180 °C на фракции 70-120 °C и 120-180 °C, которые выводятся с установки. Принципиальная схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции представлена на рис. 3.3

Схема блока стабилизации и вторичной ректификации бензиновой фракции

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

В процессе переработки нефти образуется осадок – мазут. Он является тяжелым веществом, ухудшающим качество ископаемого. Именно поэтому мазут из него удаляют. Между тем он сохраняет горючие свойства, а его стоимость намного меньше, чем у бензина, керосина и дизельного топлива.

Получение мазута

Основной способ получения мазута – переработка нефти или ее продуктов. Полученная густая темно-коричневая жидкость представляет собой смесь тяжелых веществ. Реже применяется способ обогащения каменного угля и других полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами.

На сегодняшний день все большую популярность обретает переработка шин в мазут, точнее, в маслянистую жидкость, схожую с ним по всем показателям.

Преимущества

Мазут является относительно безопасным горючим веществом. Если утечка природного газа создает серьезную угрозу взрыва, то пожар, возникший в результате розлива нефти или продуктов ее переработки, ликвидируется намного легче.

Кроме того, мазут имеет следующие преимущества:

  • невысокая стоимость;
  • способен вырабатывать большое количество электроэнергии;
  • может использоваться в сочетании с биотопливом.

Недостатки

Главным недостатком мазута является урон, наносимый окружающей среде. При его сгорании образуются такие же отходы, как при использовании угля. Далеко не каждая страна может себе позволить приобрести современные системы, уменьшающие степень токсичности выбросов.

Помимо этого, в перспективе ожидается увеличение цены на мазут, т. к. она напрямую зависит от стоимости сырой нефти.

Виды мазута

На сегодняшний день известны и широко применяются технологии получения следующих видов мазута:

  • М-40, М-100;
  • флотский Ф-5 и Ф-12;
  • прямогонный;
  • топочный;
  • котельный;
  • технологический;
  • мазут-Т;
  • негостированный.

Как правило, они применяются в котельных, различных установках и для транспортных средств.

Самым широко используемым видом мазута является топочный. Он образуется уже после первичной обработки нефти. Остальные виды вырабатываются в гораздо меньших количествах. Это обусловлено переходом на другое, более экологичное топливо.

Переработка

Масляная жидкость, полученная после первичной или вторичной перегонки нефти, используется в чистом виде как топочное масло или отправляется на установку для дальнейшего разделения его на составляющие (фракции).

Переработка мазута осуществляется вакуумным методом. Его суть состоит в следующем: в установке сырье нагревается до 430 °С. Под воздействием высоких температур начинается испарение тяжелых углеводородов. Установка по переработке мазута представляет собой ректификационную колонну. Это своеобразный сосуд, предназначенный для разделения жидкостей на отдельные фракции.

По завершению процесса крекинга в верхней части колонны образуется соляровый дистиллят, ниже – составляющие, которые служат основой для производства различных товарных масел. Для переработки мазута в топливо данные масляные фракции подвергаются дальнейшей очистке. На завершающем этапе они повторно разделяются на составляющие. Затем фракции дополнительно очищаются и в каждую часть добавляются различные примеси. В результате этого получаются масла, готовые к реализации конечному потребителю.

Читать еще:  Заявление на сессию образец работодателю

В самой нижней части ректификационной колонны скапливается остаток нефтепродукта. Возможно 2 варианта дальнейших действий – запускается вторичная переработка мазута либо он используется для изготовления гудрона, который, в свою очередь, нужен для производства битума и остаточных масел. Эти вещества также необходимы. К примеру, битум является материалом, который широко применяется в бытовом и дорожном строительстве. Также на его основе производятся изоляционные материалы.

Таким образом, переработка мазута является практически безотходным процессом. Ведь всем его составляющим находится применение.

Продукты переработки, их применение

Основными продуктами переработки мазута являются:

  1. Котельное топливо. Самый массовый вид горючего, производимый для котельных, различных судовых установок и технологических печей. Образуется в результате первичной перегонки мазута. Критериями оценки качества служат: вязкость, содержание серы, коксуемость, температура застывания и сгорания, плотность, наличие воды и различных примесей.
  2. Моторное топливо. Является горючим для двигателей внутреннего сгорания. Отличается хорошими экологическими свойствами, небольшой химической активностью и отсутствием примесей. Последние влияют на уровень вредных отложений в двигателе.
  3. Дистиллятные и остаточные масла. Смазочные материалы, используемые, в основном, для уменьшения трения деталей различных механизмов и производства гидравлических жидкостей.
  4. Битум. Востребованный в бытовом и дорожном строительстве материал, обладающий множеством преимуществ. Отличительная особенность битума – сопротивляемость к возгоранию. Кроме того, он имеет высокую степень устойчивости к воздействию агрессивных веществ, воды и высоких температур. Характеристики битума могут совершенствоваться за счет добавления различных химических соединений.

В современном мире значение нефти очень велико. Продукты переработки уникального полезного ископаемого используются в крупнейших отраслях промышленности. Мазут – масляная жидкость, полученная в процессе перегонки нефти, сохранившая ее горючие свойства и отличающаяся низкой стоимостью. Вещество применяется в качестве топлива для котельных или подвергается дальнейшей переработке для производства различных масел и битума.

Способы, стоимость и продукты утилизации мазута. Так ли это выгодно?

Мазут и его отходы по общероссийскому классификатору относят к третьему классу опасности со средней степенью воздействия на окружающую среду. Восстановление природной среды, подвергшейся негативному воздействию опасных отходов возможно не ранее чем через 10 лет.

Утилизация мазута возлагается на предприятия и организации, которые используют его в процессе своей деятельности.

Почему мазут нужно утилизировать?

Промышленные предприятия, жилищно-коммунальные службы используют мазут в качестве топлива. Остатки мазута, потерявшего свои физико-химические свойства в результате длительного или ненадлежащего хранения, складируются годами.

Утилизировать мазут нужно по следующим причинам:

  1. Отходы наносят вред окружающей среде, засоряют атмосферу, трудно нейтрализуются, долго разлагаются в естественных условиях.
  2. Складирование и хранение – головная боль для предприятия. Приходится обслуживать резервуары, следить за герметичностью.
  3. Ненадлежащее хранение легко воспламеняющихся веществ взрыво- и пожароопасно.
  4. Используя специальные технологии разогрева и откачки, старый мазут применяют повторно.

Состав отходов мазута

Основу составляют углеводороды молекулярной массой от 400 до 1000, кислород, азот и сера. В состав отходов мазута также входят:

  • смолы;
  • карбены (нейтральные частицы, распространенная – метилен);
  • карбоиды (нерастворимые твердые вещества);
  • асфальтены (высокомолекулярные компоненты нефти);
  • органические соединения металлов – Mg, Ca, Fe, N, Ni, V.

Утилизация мазута

Утилизация и переработка происходят в соответствии с утвержденными санитарными нормами и правилами. Занимаются этим заводы по переработке мазута, имеющие соответствующую лицензию.

Из отработанного топлива получают новое сырье: гудрон, битум, дизтопливо, масла.

Переработка проходит несколькими способами.

Прямое захоронение

Захоронение на изолированном полигоне. Перед этим проводят обезвоживание отработанного мазута с выделением твердого остатка.

Переработка (выпаривание, вакуумная перегонка, пиролиз)

Переработка мазута заключается в разделении на составляющие компоненты и фракции. Для этого подходит вакуумная обработка, суть которой состоит в перегонке при помощи ректификационной колонны.

Процесс переработки сопровождается крекингом – нагревом жидкости до +4300С. При этом испаряются тяжелые углеводородные соединения. По окончании переработки образуется:

  • солярка;
  • масляные фракции, которые идут на очистку и обогащение, чтобы получились технические масла разного состава и назначения;
  • остаток – отправляется на повторную перегонку или служит сырьем для гудрона.

Дизельное топливо получают на специальных установках, где от нагрева до + 300-3500 С разрываются углеводородные связи и образуются полимеры.

Как сопутствующие элементы процесса образуются газ, кокс и бензин, которые используются для отопления производственных помещений и выработки электричества, в промышленности – для обжига металлов и керамики, производства изоляционных материалов.

Пиролиз мазута проходит в два этапа:

  • Пиролиз – равномерный прогрев жидкости в специальных установках при температурах от +500 до +8000С. Происходит распад тяжелых углеводородов, образуются легкие пиролизные масла и твердый остаток – полукокс, газ.
  • Ректификация пиролизного масла. Его осветление и разделение на фракции с разной температурой кипения. В итоге получают:

Продукты переработки мазута

В результате разделения отработки на легкие фракции (дистилляты) с разными температурами кипения и тяжелый остаток получают промежуточное сырье. Из него, применяя химические реагенты, изготавливают многие виды сырья с широкой сферой применения.

Соляровый дистиллят

Используют в качестве топлива, в процессе дальнейшей переработки – крекинга под воздействием высокой температуры. Из него получают бензин для автомобилей, авиационное топливо, топливо для котельных.

Масляный дистиллят

Идет на производство технических масел. В процессе получают масляные фракции с определенной вязкостью, удовлетворяющие заданным параметрам цвета, температуры вспышки.

Масляный дистиллят является основой для производства смазочных материалов, уменьшающих трение деталей, механизмов, гидравлических жидкостей.

Гудрон

Из отработанного мазутного остатка получают от 10 до 40% черного смолистого вязкого вещества – гудрона. Это универсальное сырье, из которого делают моторные масла, битум, другие компоненты для дорожного и автомобильного строительства.

Материалы на основе гудрона обладают преимуществами. Они не воспламеняются, устойчивы к действию агрессивной среды, выдерживают высокую температуру, повышенную влажность.

Установки для переработки

Оборудование для термического разложения (пиролиза) вырабатывает жидкое топливо из отходов. Оно энергоэффективно, так как работает за счет самостоятельно произведенной энергии. Имеет низкий уровень выбросов и санитарно-защитную зону до 100 метров. Рентабельность пиролизного производства превышает 500%.

Удобны и универсальны современные модульные перерабатывающие установки нефтепродуктов в моторное топливо (судовое, автомобильное – бензин и дизельное).

Каждый модуль поставляется отдельно или в комплекте, не требует специального фундамента и устанавливается на плиту или подушку из щебня.

Габариты блоков не превышают габаритов транспортного контейнера – 20 футов, что очень удобно для транспортировки. При наличии коммуникаций монтаж установки проходит быстро.

Стандартный комплект включает:

  • Блок теплообмена, где проходит разогрев жидкости.
  • Блок сероочистки, где выделяются сернистые газы и разлагаются на серу и водород. Водород используется в качестве топлива в дальнейшем технологическом процессе.
  • Крекинговый реактор, куда поступает очищенный мазут.
  • Блок коксования для образования твердого остатка.
  • Блок конденсации, где паро-газовая смесь преобразуется в жидкую фракцию и горючий газ.

Предприятия, не имеющие лицензии на обезвреживание отходов, если не хотят ее приобретать, заключают договор со специализированной организацией на утилизацию мазута.

Стоимость утилизации

Цена на утилизацию мазута в среднем от 3 до 7 руб. за 1 кг.

Конкретная стоимость комплекса услуг, включая вывоз жидкостей и очистку территорий, обговаривается непосредственно на месте с исполнителем работ, исходя из условий, объемов сырья и комплекта услуг.

Заказчику предоставляется комплект документации, включая паспорт отходов и документы отгрузки.

Переработка мазута – безотходное производство. Всем производным находится своя ниша на рынке вторичного сырья. Утилизация – это прибыльный бизнес, востребованный во многих сферах производства.

Глубокая переработка мазута

Дефицит ископаемого углеводородного сырья приводит к необходимости углубления переработки нефтяных остатков (и переработки битуминозных пород). Это означает, что мазут прямой перегонки и гудрон пойдут в основном на производство моторных топлив, и производство котельного топлива на их основе резко сократится.

Дефицит ископаемого углеводородного сырья приводит к необходимости углубления переработки нефтяных остатков (и переработки битуминозных пород).

Это означает, что мазут прямой перегонки и гудрон пойдут в основном на производство моторного топлива, и производство котельного топлива на их основе резко сократится.

С другой стороны, быстрый рост добычи природного газа и его использование в энергетических установках, а также развитие атомной энергетики в какой-то мере компенсируют необходимость сжигания котельного топлива.

Поэтому перспективы производства котельного топлива состоят в следующем:

• выработка котельного топлива в целом будет снижаться (за счет природного газа, АЭС и других альтернативных источников производства энергии);
• в общем балансе котельного топлива доля продуктов первичной перегонки (мазута, гудрона) резко упадет, так как они пойдут на производство моторных топлив глубокой переработкой остатков;
• в состав вырабатываемых в уменьшенных количествах котельного топлива преимущественно войдут остатки и газойли вторичных процессов каталитического крекинга, гидрокрекинга, висбрекинга, термокрекинг и коксования;
• выработка печных топлив (МП) на основе отходов масляного производства и остатков каталитического крекинга сохранится на прежнем уровне.

Производство масел

Технология производства масел состоит из трех основных этапов: получение масляных фракций, выработка из них базовых масел-компонентов и смешение (компаундирование) базовых масляных компонентов с вводом присадок.

Начнем с первого из этих этапов — вакуумной перегонки мазута и получения масляных дистиллятов.

Как известно, пригодность нефти для получения из нее масел определяется при индексации нефти и установлении шифра нефти. Шифр нефти указывает:

Читать еще:  Производство бисера оборудование

1. к какому классу относится нефть (по содержанию в ней серы);
2. к какому типу относится нефть (по содержанию в ней светлых фракций, кипящих до 350 °С);
3. к какой группе относится нефть (по содержанию в ней масляных фракций):
1 -я группа — больше 25 % на нефть, 45 % на мазут, 2-я группа — от 25 до 15 % на нефть, 45 % на мазут, 3-я группа — от 25 до 15 % на нефть, 45-30 % на мазут, 4-я группа — менее 15 % на нефть, менее 30 % на мазут;
4. к какой подгруппе относится нефть (по индексу вязкости масляных фракций):
1 -я подгруппа — индекс вязкости более 95, 2-я подгруппа — индекс вязкости от 95 до 90, 3-я подгруппа — индекс вязкости от 90 до 85, 4-я подгруппа — индекс вязкости менее 85;
5. к какому виду относится нефть (по содержанию в ней парафина).

Третий и четвертый классификационные признаки шифра нефти определяют пригодность (или непригодность) нефти для выработки из нее масел. К нефтям, приигодным для получения масел, относят обычно нефти двух первых групп и двух первых подгрупп.

В этом случае в вакуумной колонне АВТ получают масляные дистилляты и остаток — гудрон, пригодные для получения дистиллятных и остаточного масел, масляных дистиллятов обычно получают два:

• масляный дистиллят маловязкий (МДм), фракция 350-420 °С;
• масляный дистиллят высоковязкий (МДв), фракция 420-500 °С; в остат¬ке — гудрон, кипящий выше 500 °С.

В последнее время стали получать широкую фракцию (ШФ) масла, которую после серии очисток фракционируют на 2-3 узкие фракции.

Схема получения масел из мазута

МДм — масляный дистиллят маловязкий; МДв — масляный дистиллят высоковязкий; ШФ -широкая фракция; МВМ — маловязкое масло; СВМ — средневязкое масло; ВВМ — высоковязкое масло; ДА — деасфальтизат

Второй этап производства масел — это выработка очищенных базовых масел-компонентов. Технология их выработки включает в себя ряд процессов, назна¬чение которых следующие:

• удаление из гудрона твердых асфальтенов пропаном;
• удаление групп углеводородов и соединений, присутствие которых в масле нежелательно (асфальтосмолистых соединений, полициклических ароматических углеводородов с низким индексом вязкости и твердых парафиновых углеводородов);
• гидродоочистка или контактная доочистка масла.

Последовательность очисток широкой фракции показана на рисунке пунктиром и в конце ее (перед компаундированием) стоит установка фракционирова¬ния масел на маловязкое, средневязкое и высоковязкое (МВМ, СВМ и ВВМ).

Очищенные от всех нежелательных примесей МДм и МДв (или МВМ, СВМ и ВВМ) называют базовыми дистиллятными маслами, а очищенный деасфальти¬зат (ДА) — базовым остаточным маслом.

Пути углубления переработки нефти

Генеральная и долгосрочная задача в области нефтепереработки — дальнейшее углубление переработки нефти и существенное увеличение выработки мо¬торных топлив. При этом под углубленной переработкой понимают получение максимально возможного количества топлив и масел, получаемых из 1 т нефти. Комбинированные технологических процессов является как раз тем путем, ко¬торый позволяет, решая вопросы энергосбережения, углубить переработку нефти. Поэтому прежде чем перейти к рассмотрению вопросов комбинирования, рассмотрим проблему углубления переработки нефти.
Во многих странах, в том числе в России, глубину переработки нефти выражают формулой:

Г = (Н — (М + П + СГ)) / Н

где Г — глубина переработки нефти, %; Н — количество переработанной нефти; М — количество валового топочного мазута (котельного топлива) от переработанной нефти; П — количество безвозвратных потерь от того же количества нефти; Сп — количество сухого газа от переработанной нефти, использованного как топливо.

Такой подход позволяет оценивать величину Г независимо от вида перера¬батываемой нефти и набора технологических процессов.
В США максимально достигнутое значение Г составляет 86 %. В России на начало 1990-х годов оно составляло около 65 % и в настоящее время постепенно возрастает.

О значении глубины переработки нефти можно судить по следующим циф¬рам. Увеличение ее всего на 1 % требует определенных затрат (Згп), в то время как затраты на увеличение добычи нефти на 1 % в 14-20 раз выше. Это сравнение, конечно, упрощенное, так как затраты на увеличение глубины переработки нефти по мере роста значения Гпн повышаются нелинейно (с нарастанием), а затраты на рост добычи нефти увеличиваются по мере того, как эта добыча усложняется за счет геологических (увеличение глу¬бины бурения) и географических (перемещение на Север, в труднодоступные районы) условий.

Если экономическая целесообразность углубления переработки нефти в принципе не вызывает сомнений, то количественная оценка экономического эффекта разными специалистами производится по-разному (хотя расхождение конечных результатов при этом не носит принципиального характера).

В качестве примера можно привести предложенную в одной из работ формулу:

Э = ДЗН + ДЗМ — Д3 — ДЗГ — ДЗЭ

где Э — экономический эффект углубления переработки нефти; ДЗН и ДЗМ — затраты на добычу и транспорт высвобождающихся нефти мазута; Д3 — дополнительные затраты на углубление пере¬работки нефти; ДЗЭ — дополнительные затраты на транспорт газа, используемого вместо мазута; ДЗГ- дополнительные затраты на перевод электростанцией с мазута на газ.

Расчеты, выполненные по этой формуле применительно к объему переработки нефти 40,5 млн т/год, показали, что по сравнению с базовым вариантом (перегонка нефти до мазута с отбором светлых 50 %) увеличение глубины перера¬ботки нефти до 62 % (за счет переработки мазута в моторные топлива) дает значение Э = 416 млн руб./год (в ценах 1985 г.). Эта величина возрастает до (1315 млн руб./год при увеличении глубины переработки нефти до 74 % (также в ценах 1985 г.). Таким образом, экономический эффект углубления переработки нефти на каждый процент составляет около 40 млн руб./год (в указанных выше ценах для принятого объема переработки нефти).

Пути углубления переработки нефти включают в первую очередь глубокую первичную переработку нефти на АВТ и затем — комплекс вторичных термока¬талитических процессов с максимальным выходом топливных дистиллятов.

Направление углубления переработки нефти

I- ВСГ; II- кокс; III- газообразные и жидкие нефтепродукты

Сырьем процессов вторичной переработки могут служить непосредственно мазут или же продукты вакуумной его перегонки — вакуумный газойль и гудрон, но при этом нужно помнить, что главное в ГПН — ресурсы водорода и соблюдение его баланса, так как в мазутах и гудронах соотношение Н : С = 10 — 12, а в светлых топливах оно составляет 15 — 17.

Все вторичные процессы могут быть разделены на четыре группы (см. рисунок выше).

Первая группа — это деструктивные каталитические процессы, в которых недостаток водорода при разрыве связей в молекулах возмещается вводом его извне, за счет чего дистилляты III получаются всегда насыщенными, с высокими энергетическими свойствами (большое соотношение Н:С).

Вторая группа — процессы, в которых недостаток водорода лишь частично восполняется вводом его извне (в чистом виде или в составе соединений — доноров водорода), а образующийся избыток углерода частично выводится из про¬цесса в виде кокса (откладывается на внутренних поверхностях аппаратов).

Третья группа — это процессы без ввода в них водорода и с перераспределением «своего» водорода в процессе протекания каталитических реакций.

Избыток углерода в количестве до 8 % от исходного сырья выводится из процесса в виде кокса на катализаторе. Типичный процесс этой группы — каталитический крекинг, играющий ведущую роль в углублении переработки нефти.

Четвертая группа — это термодеструктивные процессы с максимальным удалением из процесса углерода в виде кокса и внутриреакционным перераспреде¬лением водорода. К этой группе процессов относятся термокрекинг и коксование, выход кокса в котором составляет от 15 до 35 % на сырье.

Несмотря на отвод избытка углерода во второй, третьей и четвертой группах процессов, продукты этих процессов (III) содержат определенное количество непредельных углеводородов (олефинов) и в большинстве случаев эти дистилляты требуют последующего облагораживания (насыщения) водородом.

Следует заметить, что во всех группах процессов в составе углеводородного газа определенную долю составляет сухой газ (С1 — С2) , обычно сжигаемый как технологическое топливо. Поскольку количество сухого газа является вычитае¬мым в формуле для определения глубины переработки нефти, то выход сухого газа уменьшает глубину переработки нефти, как и количество выводимого из процесса кокса. Но в случае, если кокс не используется по целевому назначению (для цветной металлургии), он может быть переработан в жидкие моторные топ¬лива через газификацию, получение синтез-газа и последующий синтез его (по Фишеру — Тропшу) в моторные топлива. Таким образом, общая глубина переработки возрастает за счет кокса.

Углубление переработки нефти, с одной стороны, позволяет решить проблему увеличения ресурсов моторных топлив, а с другой — обусловливает резкое сокращение выработки котельного топлива, так как мазут является основным компонентом этих топлив. Возмещение сокращающейся доли мазута идет несколькими путями.

Непосредственно мазут может направляться на гидровисбрекинг, а если установка комбинированная, то продукт висбрекинга далее проходит гидроочистку и подвергается крекингу.

При глубокой вакуумной перегонке (ГВП) мазута получают обычно три продукта: лВГ, УВГ и гудрон. Легкий вакуумный газойль (лВГ) после гидроочистки используется как компонент дизельного топлива, а УВГ и гудрон перерабатываются в моторные топлива по различным направлениям.
Если нефть масляная, то вместо УВГ получают широкую масляную фракцию (ШМФ) 350-500 °С, и тогда вместо моторных топлив из ШМФ и гудрона получают базовые масла, а продукты очистки масел (асфальт и экстракты) использует для получения кокса или битума.

Читать еще:  Какие документы подлежат замене при смене фамилии

В целом же подавляющее большинство вариантов ГПМ конечным процессом имеют КК как наиболее оптимальный процесс использования внутренних ресурсов водорода. Особенно благоприятно сочетание гидроочистки (ГО) и легкого гидрокрекинга (лГК) с каталитическим крекингом (КК), так как это увеличива внутренние ресурсы водорода в сырье КК и позволяет получать хорошее дизельное топливо на стадии лГК.

Начинает развиваться процесс гидровисбрекинга (ГВБ) как способ увеличения ресурсов сырья КК.

Один из перспективных путей глубокой переработки нефти (ГПН) — процесс коксования, так как при этом можно получить прямогонный вакуумный газойль (60 % от мазута), идущий непосредственно на КК; 40 % — гудрон на непрерывное коксование в кипящем слое кокса (из них 25-30 % дистиллята 350-500 °С ГО и КК, 15-20 % кокса, подвергающегося газификации; из синтез-газа по Фишеру — Тропшу можно получить моторное топливо).

Быстро нарастает применение селективных процессов (деасфальтизации селективной очистки гудронов) с последующей переработкой рафинатов на КК.
Широкое применение в схемах ГПН каталитического крекинга не только даёт возможность получать моторное топливо непосредственно, но позволяет на основе ББФ и ППФ газа крекинга получать высокооктановые компоненты бензина.

Но в то же время ГПН связана со значительным ростом энергозатрат. Сейчас на 1 т перерабатываемой нефти на НПЗ в сумме затрачивается 70-80 кг топлива (7-8 %). При углублении переработки нефти до 75-80 % эти затраты составляют 120-130 кг топлива на 1 т нефти, т.е. до 13 % от перерабатываемой нефти.

Наряду с комбинированием существенные экономические преимущества даёт укрупнение мощностей установок, поэтому оно всегда сопровождает комбинирование.

В настоящее время достигнутый «потолок» мощности АВТ составляет 68 млн т/год, установок каталитического крекинга — 2 млн т/год, каталитическог риформинга — 1,2 млн т/год.

Дальнейшее укрупнение производства сейчас приостановилось из-за дефицита нефти и необходимости придания схемам НПЗ большей гибкости.
С другой стороны, принцип комбинирования диктует уровень мощностей взаимосвязанных процессов определять исходя из мощности головного процесса.

Продукты переработки нефти и их применение

Нефть — маслянистая горючая жидкость, распространенная в оболочке земного шара. Продукты ее переработки стали актуальны не так давно: автомобильное топливо, газ ㅡ ежедневно используются людьми в быту.

Переработка нефти

Изначально, перерабатывающие заводы строились в местах добычи, но благодаря техническому прогрессу появилась возможность транспортировки нефти. Это послужило причиной разделения ее добычи и переработки. Заводы стали появляться вдоль нефтепроводов или на местах потребления.

Заводы по переработке

По своей специализации производства делятся на категории. Они выпускают совершенно разные элементы, получаемые в результате нефтепереработки.

  1. Топливные заводы — производят бензин, дизельное топливо, керосин.
  2. Топливно-масляные — основу смазочных и соляровых масел.
  3. Топливно-нефтехимические — топливо, этилен, стирол.
  4. Комплексные производства — создают весь возможный ассортимент (от 5 до 40 видов продукции).

Популярной является 1 категория заводов, так как топливо пользуется наибольшим спросом в промышленности и у жителей страны.

Процесс

Разработано 3 основных этапа, которые проводят на каждом нефтеперерабатывающем производстве.

    Первичная переработка — сырье обессоливают, делят на фракцию с различными промежутками температур кипения (описание в таблице).

Продукты

При переработке нефти получают продукты, являющиеся исходными компонентами для промышленности, бытовых принадлежностей человека.

Нефтяные масла

Результат перегонки и очищения мазута. Применяются как смазка автотехники и механизмов на промышленных производствах большинства областей. Бывают специальные масла (для электроизоляции в трансформаторных будках, выключателей на масляной основе) и смазочные, которые по назначению делят на 6 видов:

  1. Индустриальные — используются при смазывании подшипников, трущихся друг о друга деталей механизмов фабричного оборудования.
  2. Турбинные — ими смазывают, охлаждают подшипники паровых, газовых турбин, электрогенераторов.
  3. Компрессорные — применяются для воздушных, холодильных компрессоров.
  4. Приборные.
  5. Трансмиссионные — смазка коробок передач, рулевых, гидравлических механизмов.
  6. Моторные — применяются для различных двигателей (карбюраторных, дизельных или авиационных).

Служат основой многих косметических товаров, пластичных, технологичных смазок, гидравлических, охлаждающих жидкостей.

Асфальт

Образуется из тяжелых фракций нефти, технически это полутвердый или твердый битум. Состоит из большого количества масел высоких температур плавления, твердого парафина, серы (менее 1%).

По способу производства бывают:

  • остаточный (производится концентрированием битума при помощи водяного пара);
  • окисленный (концентрирование достигается воздухом).

Из-за ограниченного количества месторождений природного асфальта началось изготовление искусственного, нефтяного асфальта. Применяется как основа замазок, клеев, или как кровельный, изоляционный материал. В качестве дорожного покрытия асфальт начали использовать в 1930-е гг. в США, благодаря быстрому развитию автомобилизма и непрактичности, шумности булыжных мостовых.

Пластмасса

Материал, созданный на основе полимеров. Ежегодно производится 200 млн тонн пластмассы. Производство заключается в полимеризации, поликонденсации или полиприсоединении низкомолекулярных веществ, выделяемых из нефти.

Многие не имеют понятия, что большинство повседневных предметов изготовлены на основе продуктов переработки нефти. Пластмасса второй по популярности материал, используемый в быту (контейнеры, посуда, мебель, кухонные принадлежности).

Полиэтилен

Удобный материал для промышленных целей и повседневной жизни. Наряду с пластмассой, пользуется спросом у обывателей. Ежегодно выпускается большое количество полиэтиленовых упаковок и пластиковых бутылок.

Дизель

Прозрачная жидкость светлого желтого или коричневого цветов. Используется как топливо в дизельных двигателях (ж/д, надводный, грузовой транспорт, сельхозтехника) или для котельных. В зависимости от цетанового числа, области применения бывает:

Иногда применяется как пропитка кожевенных изделий, компонент смазочно-охлаждающих или закалочных жидкостей при обработке металлов.

Бензин

Горючее топливо для двигателей внутреннего сгорания. По предназначению делится на бензин для автомобилей и самолетов. Несмотря на различные сферы использования, виды имеют общие качества. Испаряемость, благодаря которой возникает однородная смесь топлива и воздуха, сохраняющая оптимальную структуру при любых температурах; групповой углеводородный состав, способствующий надежному функционированию двигателя при разных режимах.

До конца 19 века бензин применялся только как антисептик, топливо для примусов. Пока не разработали двигатель внутреннего сгорания, большую его часть сжигали или выбрасывали.

Мазут

Тяжелый остаток от переработки, после отделения всех фракций, представляет собой густую жидкость. Главные его потребители — морской, речной флот, жилищно-коммунальное хозяйство, промышленные производства.

Используется как топливо для заводских печей или различных котельных установок, основа для создания судового мазута (тяжелого топлива) и моторных, смазочных масел, битума, кокса.

Керосин

Прозрачная жидкость, иногда желтоватого цвета, с характерным запахом и легкой маслянистой консистенцией. Применяется в качестве горючего для бытовых приборов (лампы накаливания, керосиновые горелки), реактивного топлива, растворителя красок, а неароматизированным керосином обезжиривают поверхности.

Керосином промывают детали для очистки от ржавчины, пропитывают изделия из кожи, используют при обжигании изделий из стекла, фарфора, как компонент лаков, пленок. До появления дизельных двигателей, керосин повсеместно применялся как топливо для сельскохозяйственной техники. Благодаря впитываемости, низким температурам горения, керосин употребляется артистами при проведении представлений с огнем.

Смазочные материалы

Используются для улучшения трения деталей механизмов (двигателей, подшипников) и при обработке металлов под давлением (заточка, шлифовка). Получают смазку путем добавления к маслу загустителей.

Развитие технического оборудования стремительно прогрессирует, вместе с этим растет количество смазочных материалов. Если подобрать неподходящий вид, то возникнут поломки механизма.

Парафин

Бесцветный, жирный, твердый продукт нефтепереработки. Растворяется в минеральных маслах, растворителях органического происхождения, а в спирте, воде нет. Смесь углеводородов устойчива к действию кислот, щелочных металлов, галогенов, окислителей. Широко применяется при изготовлении свечей, как смазка деревянных деталей (выдвижных ящиков), при парафинотерапии, производстве косметического вазелина. В соединении с бензином образует покрытие, защищающее от коррозии. Помимо этого, он зарегистрирован как пищевая добавка (Е905).

Парафин можно использовать дома для отбеливания, очищения и омоложения кожи, ее защиты от сухости и потрескивания. Для процедур такого рода нужно приобрести в аптеке очищенный косметический парафин.

Сжиженный нефтяной газ

Углеводороды, извлеченные из газа, сопутствующего нефти, которые при увеличении давления принимают жидкую форму, для удобного хранения или транспортировки. Основные компоненты: пропан, бутан, изобутан. Используется в быту (газовые плиты, отопление, обычные зажигалки) или как топливо для автомобилей.

Деготь

Густой, маслянистый жидкий продукт, результат сухой перегонки лиственной или сосновой древесины, каменных углей, торфа, нефти. Обладает лечебными свойствами: оказывает противовоспалительное, антисептическое действие, защищает от бактерий, паразитов, помогает уменьшить зуд. Используется как компонент косметических средств по уходу за кожей, волосами, ногтями.

Из дегтя получают специальные вещества для строительной сферы: пек (вещество, применяемое для изготовления стройматериалов, укладке дорожного полотна) и эмульсии (основа для грунтоасфальта и глинозема).

Добыча, переработка нефти наносит непоправимый вред окружающей среде, который возрастает с каждым этапом процесса. От расчистки местности для установки оборудования до движения грунтов (вследствие образования пустот после выкачки добычного материала). Загрязнение вод планеты, 1 л нефти лишает воду 40 000 л кислорода, а ежегодно в воды мира попадает 10 млн тонн. Если не принимать меры по обеспечению безопасности, то этот вид промышленности приведет к фатальным последствиям для человека и природы.

Источники:

http://studopedia.ru/3_25707_osnovnie-shemi-vakuumnoy-peregonki-mazuta.html
http://businessman.ru/pererabotka-mazuta-sposobyi-i-konechnyie-produktyi-pererabotki.html
http://bezotxodov.ru/neft-i-nefteprodukty/utilizacija-mazuta
http://neftegaz.ru/science/booty/332107-glubokaya-pererabotka-mazuta/
http://musorish.ru/produkty-pererabotki-nefti-primenenie/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector