Краткое описание основных технологических процессов топливного производства
Краткое описание основных технологических процессов топливного производства
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).
Продукцией НПЗ являются моторные и котельные топлива, сжиженные газы, различные виды сырья для нефтехимических производств, а также, в зависимости от технологической схемы предприятия - смазочные, гидравлические и иные масла, битумы, нефтяные коксы, парафины. Исходя из набора технологических процессов, на НПЗ может быть получено от 5 до более, чем 40 позиций товарных нефтепродуктов.
Нефтепереработка - непрерывное производство, период работы производств между капитальными ремонтами на современных заводах составляет до 3-х лет. Функциональной единицей НПЗ является технологическая установка - производственный объект с набором оборудования, позволяющего осуществить полный цикл того или иного технологического процесса.
В данном материале кратко описаны основные технологические процессы топливного производства - получения моторных и котельных топлив, а также кокса.
Поставка и приём нефти
В России основные объёмы сырой нефти, поставляемой на переработку, поступают на НПЗ от добывающих объединений по магистральным нефтепроводам. Небольшие количества нефти, а также газовый конденсат, поставляются по железной дороге. В государствах-импортёрах нефти, имеющих выход к морю, поставка на припортовые НПЗ осуществляется водным транспортом.
Принятое на завод сырьё поступает в соответствующие емкости товарно-сырьевой базы (рис.1), связанной трубопроводами со всеми технологическими установками НПЗ. Количество поступившей нефти определяется по данным приборного учёта, или путём замеров в сырьевых емкостях.
Подготовка нефти к переработке (электрообессоливание)
Сырая нефть содержит соли, вызывающие сильную коррозию технологического оборудования. Для их удаления нефть, поступающая из сырьевых емкостей, смешивается с водой, в которой соли растворяются, и поступает на ЭЛОУ - электрообессоливащую установку (рис.2). Процесс обессоливания осуществляется в электродегидраторах - цилиндрических аппаратах со смонтированными внутри электродами. Под воздействием тока высокого напряжения (25 кВ и более), смесь воды и нефти (эмульсия) разрушается, вода собирается внизу аппарата и откачивается. Для более эффективного разрушения эмульсии, в сырьё вводятся специальные вещества - деэмульгаторы. Температура процесса - 100-120°С.
Первичная переработка нефти
Обессоленная нефть с ЭЛОУ поступает на установку атмосферно-вакуумной перегонки нефти, которая на российских НПЗ обозначается аббревиатурой АВТ - атмосферно-вакуумная трубчатка. Такое название обусловлено тем, что нагрев сырья перед разделением его на фракции, осуществляется в змеевиках трубчатых печей (рис.6) за счет тепла сжигания топлива и тепла дымовых газов.
АВТ разделена на два блока - атмосферной и вакуумной перегонки.
1. Атмосферная перегонка
Атмосферная перегонка (рис. 3,4) 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.
2. Вакуумная перегонка
Вакуумная перегонка (рис.3,5,6) 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 40-60 мм рт. ст., 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 (рис.7).
3. 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 (рис.4), при котором от бензиновой фракции отгоняются сжиженные газы, и осуществляется её разгонка на 2-5 узких фракций на соответствующем количестве колонн.
Продукты первичной переработки нефти охлаждаются в теплообменниках, в которых отдают тепло поступающему на переработку холодному сырью, за счет чего осуществляется экономия технологического топлива, в водяных и воздушных холодильниках и выводятся с производства. Аналогичная схема теплообмена используется и на других установках НПЗ.
Современные установки первичной переработки зачастую являются комбинированными и могут включать в себя вышеперечисленные процессы в различной конфигурации. Мощность таких установок составляет от 3 до 6 млн. тонн по сырой нефти в год.
На заводах сооружается несколько установок первичной переработки во избежание полной остановки завода при выводе одной из установок в ремонт.
Продукты первичной переработки нефти
Фотографии установок первичной переработки различной конфигурации
Рис.3. Установка ЭЛОУ-АВТ-6 Саратовского НПЗ. В центре - атмосферная колонна (показаны точки отбора фракций), справа - вакуумная.
Рис.4. Установки вторичной перегонки бензина и атмосферной перегонки на НПЗ "Славнефть-ЯНОС" (слева направо).
Рис.5. Установка вакуумной перегонки мощностью 1,5 млн. тонн в год на Туркменбашинском НПЗ по проекту фирмы Uhde.
Рис. 6. Установка вакуумной перегонки мощностью 1,6 млн. тонн в год на НПЗ "ЛУКОЙЛ-ПНОС". На переднем плане - трубчатая печь (жёлтого цвета).
Рис.7. Вакуумсоздающая аппаратура фирмы Graham. Видны 3 эжектора, в которые поступают пары с верха колонны.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
3.1. За кулисами мировых модернизационных процессов: Германия, Япония, Китай & С°
3.1. За кулисами мировых модернизационных процессов: Германия, Япония, Китай & С° В рамках глобальной информационной войны россиян пытаются убедить в том, что современное российское государство необходимо модернизировать на базе передовых мировых достижений. Данная
13.3. Автосинхронизация процессов в суперсистемах
13.3. Автосинхронизация процессов в суперсистемах В массовых явлениях, протекающих в природе на самых различных уровнях её иерархии, достаточно часто встречается явление совпадения фаз идентичных процессов, протекающих на множестве аналогичных объектов одновременно.
Персонажи-символы и соответствующие им образы социальных процессов и явлений.
Персонажи-символы и соответствующие им образы социальных процессов и явлений. Екатерина Матвеевна — образ русского народа.Сухов Федор Иванович — образ русского большевизма, не приемлющего паразитизма “элитарного” меньшинства.Саид — образ коранического ислама, не
2.2. Сможет ли человечество ответить на гамму разнообразных технологических вызовов?
2.2. Сможет ли человечество ответить на гамму разнообразных технологических вызовов? Одной из наиболее интересных и при этом острых проблем современности представляется будущее технологического развития как такового.Примерно на рубеже 60-х и 70-х годов XX века человечество
13.3. Автосинхронизация процессов в суперсистемах
13.3. Автосинхронизация процессов в суперсистемах В массовых явлениях, протекающих в природе на самых различных уровнях её иерархии, достаточно часто встречается явление совпадения фаз идентичных процессов, протекающих на множестве аналогичных объектов одновременно.
Преодоление технологических слепых пятен
Преодоление технологических слепых пятен Во многих случаях главное технологическое ограничение – это мы сами. Медленный и постепенный марш человеческой эволюции идет не в ногу с технологическим прогрессом – эволюция развивается тысячелетиями, а вычислительная
О кризисе гуманитарной книги в России (анализ процессов книгоиздания)
О кризисе гуманитарной книги в России (анализ процессов книгоиздания) Общественное мнение в России ныне до краев заполнено проблемами, конфликтами, страстями СМИ, в особенности телевидения. На этом фоне затерялось и оказалось на периферии общественных интересов
ИСТОРИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА КАК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕВОЛЮЦИЙ
ИСТОРИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА КАК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕВОЛЮЦИЙ "Романтика, прощай навек! С резною костью ты ушла, - Сказал пещерный человек, - И бьет теперь кремнем стрела. Бог плясок больше не в чести. Увы, романтика! Прости!" Р.Киплинг Когда дело доходит до поиска
Циклы технологических бумов
Циклы технологических бумов Глядя на нынешние США, угодившие в опаснейший системный кризис, многие заранее празднуют распад Америки. Да, вероятность такого поворота событий есть. Но есть и иная возможность: американцы и владыки Соединенных Штатов в очередной раз
Краткое жизнеописание
Краткое жизнеописание Я родился под конец Нового времени, незадолго до первых примет возвращения средневековья, под знаком Стрельца, в благотворных лучах Юпитера. Рождение мое совершилось ранним вечером в теплый июльский день, и температура этого часа есть та самая,
ДОЛГОЕ И КРАТКОЕ
ДОЛГОЕ И КРАТКОЕ От высокого музыкального искусства традиционно ожидается крупный формат. Зона серьезного начинается с 20 минут (соната, симфоническая поэма) и простирается до трех часов (опера). В обратную сторону музыка веселеет и легчает (4 минуты — стандарт эстрадной
Усиление миграционных и иммиграционных процессов
Усиление миграционных и иммиграционных процессов Первый из факторов, влияющий на развитие и становление скин-движения в России – это усиление миграционных и иммиграционных процессов, связанных с МАССОВЫМ переселением целых толп людей, и в первую очередь, из регионов
Геополитическая цель «оранжевых» и «белоленточных» процессов
Геополитическая цель «оранжевых» и «белоленточных» процессов В пространстве СНГ геополитическая логика стратегии США проявлена сегодня весьма наглядно: события в Грузии, на Украине, в Молдове, Кыргызстане показали, что США серьезно ориентированы на вытеснение
5/необходимо провести диагностику ключевых бизнес-процессов
5/необходимо провести диагностику ключевых бизнес-процессов Вячеслав Кокаев, директор по информационным технологиям и бизнес-процессам компании «Анэкс»Около года назад я столкнулся с аналогичной ситуацией в коммерческом отделе одной дистрибуторской компании.
Улучшение бизнес-процессов предприятий
Улучшение бизнес-процессов предприятий Первым шагом на пути к совершенствованию методов ведения бизнеса предприятиями энергоснабжения является упрощение процедур. Многих потребителей сбивают с толку объемные и непонятные формы, которыми пользуются коммунальные
Автоматизация таможенных процессов
Автоматизация таможенных процессов Для борьбы с произволом требовались следующие меры: совершенствование механизмов информационного обмена и перекрестного контроля; автоматизированное выполнение чувствительных операций, таких как транзит дорогостоящих грузов;