Разработка поточной схемы нефтеперерабатывающего завода. Характеристика нефти. Шифр нефти Губкинского месторождения согласно технологической классификации (ГОСТ 912-66)

Установлено, что подвергать риформингу наиболее легкую головку бензина, выкипающую до 80-85 °С, нецелесообразно, так как это вызывает повышенное газообразование за счет протекания реакций гидрокрекинга; при этом заметного увеличения ароматизации сырья не происходит [6]. Ниже приводятся эксплуатационные показатели установки каталитического риформинга, вырабатывающей компонент высокооктанового бензина с использованием алюмоплатинового катализатора типа КР-106.

Технологический режим установки каталитического риформинга:

·  температура, °С                                                                               480 - 530

·  давление в последнем по ходу сырья реакторе, кгс/см²                     15  

·  объемная скорость подачи сырья, ч^-1                                              1,2 - 1,5

·  мольное соотношение водород / сырье                                              6 – 7

·  кратность циркуляции ВСГ, м³/м³                                                     1500

·  соотношение загрузки катализатора по реакторам                       1:2,5:5

Расходные показатели (на 1 т сырья):

·  пар водяной, ГДж (Гкал)                                             0,6 - 0,8 (0,15 - 0,19)

·  электроэнергия, кВт*ч                                                              20 - 30

·  вода оборотная, м³                                                                      3 - 10

·  топливо, кг                                                                                 80 - 100

·  катализатор kat = А1 - Рt, кг                                                   0,01 – 0,03

- Производительность             511,7  тыс.т/год

- Количество установок           1 (600тыс.т/год)

- Число дней работы                     345 дней

Материальный баланс установки гидроочистки

Таблица 13.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час		% масс	% нефть
Приход
Фракция 85-120	510,9	1399,7	58320,9		99,8	8,51
Водород 100%	0,76634	2,1	87,5		0,2	0,01
ИТОГО	511,7	1401,8	58408,4		100,0	8,53
Расход
Гидроочищенное топливо	499,7	1368,9	57037,8		97,8	8,33
У/в газ	3,3	9,1	379,1		0,7	0,06
Сероводород	2,6	7,0	291,6		0,5	0,04
Потери	5,1	14,0	583,2		1,0	0,09
ИТОГО	511,7	1401,8	58408,4		100,0	8,53

Материальный баланс установки риформинга

Таблица 14.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
Приход
Фракция 85-120(очищен)	499,7	1368,9	57037,8	100,0	8,33
ИТОГО	499,7	1368,9	57037,8	100,0	8,33
Расход
Риформат	399,7	1095,1	45630,3	80,0	6,66
ВСГ	25,0	68,4	2851,9	5,0	0,42
водород	20,0	54,8	2281,5	80,0	0,33
Головка стабилизации	45,0	123,2	5133,4	9,0	0,75
У/в газы	25,0	68,4	2851,9	5,0	0,42
Потери	5,0	13,7	570,4	1,0	0,08
ИТОГО	499,7	1368,9	57037,8	100,0	8,33

Состав газов риформинга

Таблица 15.

2.4. Материальный баланс установки изомеризации

Процесс  каталитической  изомеризации  проводится  с  целью  получения высокооктановых компонентов бензина, а также сырья для нефтехимического синтеза. В основном это относится к изопентану, который путем дегидрирования перерабатывают в изопрен [6].

Сущностью процесса изомеризации является каталитическое превращение легких нормальных парафиновых углеводородов в соответствующие углеводороды изостроения.

Согласно материального баланса установки вторичной перегонки (табл. 10), на изомеризацию поступает фракция НК-62°С. Установка работает 330 дней в году [5].

- Производительность             380,7  тыс.т/год

- Количество установок          1  (400 тыс.т/год)

- Число дней работы                 345 дней

Материальный баланс установки изомеризации

Таблица 16.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
Приход
Гол. стаб. риформинга	45,0	123,2	5133,4	11,9	0,75
Фракция нк-62	332,7	911,4	37976,4	88,1	5,54
ВСГ	3,02114	8,3	344,9	0,8	0,05
ИТОГО	380,7	1042,9	43454,7	100,8	6,34
Расход
Сухой газ	6,0	16,6	689,8	1,6	0,10
Сжиженый газ	63,4	173,8	7242,4	16,8	1,06
Изомеризат	307,4	842,2	35091,4	81,4	5,12
Потери	3,8	10,3	431,1	1,0	0,06
ИТОГО	380,7	1042,9	43454,7	100,8	6,34

2.5. Материальный баланс установки каталитического крекинга

Каталитический крекинг – процесс каталитического деструктивного превращения разнообразных нефтяных фракций в моторные топлива, сырье для нефтехимии и алкилирования, производства технического углерода и кокса.

Каталитический крекинг на алюмосиликатных катализаторах является одним из наиболее распространенных процессов в нефтеперерабатывающей промышленности и способствует значительному углублению переработки нефти.

Целевым назначением процесса является получение высококачественного бензина с октановым числом (в чистом виде) 90-92 по исследовательскому методу. При каталитическом крекинге образуется значительное количество газа, богатого бутан-бутиленовой фракцией (сырье для производства высокооктанового компонента бензина - алкилата).

Установка каталитического крекинга, используемая в данной работе, входит в комплексную установку с гидроочисткой Г-43-107. На ней используется микросферический катализатор ДА-250 (ф.Грейс).

Характеристики технологического режима:

·  Температура крекинга, °С                                                            515-520

·  Температура нагрева сырья, °С                                                   240-280

·  Массовая скорость подачи сырья, ч^-1                                           80-180

·  Кратность циркуляции                                                                   5,5-6,0

·  Давление в реакторе, атм                                                               1,3-1,5

·  Температура регенерации, °С                                                       650-670

·  Давление в регенераторе, ати                                                        1,3-1,5

·  Содержание остаточного кокса на катализаторе, % масс.           < 0,1

·  Марка катализатора                                                                       ДА-250

·  Расход катализатора, кг/т                                                               0,3-0,5

Характеристика продуктов крекинга [4]:

·  Содержание олефинов в С₃-С₄, % масс.                                    60

·  Октановое число бензина                                                       80,3(мм)

- Производительность              1397,6  тыс.т/год

- Количество установок          1 (2000тыс.т/год)

- Число дней работы                       330 дней

Материальный баланс установки гидроочистки

Таблица 17.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
Приход
Фракция 350-5000С	1170,0	3205,5	133561,6	100,0	19,50
ТГ коксования	220,0	602,7	25114,2	100,0	3,67
Сырье КК	1390,0	3808,2	158675,8	100,0	23,17
Водород 100%	7,6	20,8	868,2	0,7	0,13
ИТОГО	1397,6	3829,1	159543,9	100,7	23,29
Расход
Гидроочищ фракция	1192,6	3267,5	136143,8	85,8	19,88
Дизельная фракция	127,9	350,4	14598,2	9,2	2,13
Бензиновая фракция	18,1	49,5	2062,8	1,3	0,30
У/в газ	20,9	57,1	2380,1	1,5	0,35
Сероводород	26,4	72,4	3014,8	1,9	0,44
Потери	13,9	38,1	1586,8	1	0,23
ИТОГО	1399,7	3834,9	159786,5	100,7	23,33

Материальный баланс установки каталитического крекинга

Таблица 18.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
Приход
Фракция 350-5000С(очищ)	1192,6	3267,5	136143,8	100,0	19,88
ИТОГО	1192,6	3267,5	136143,8	100,0	19,88
Расход
Комп бенз (нк-195)	533,1	1460,6	60856,3	44,7	8,89
Фракция 195-270	70,4	192,8	8032,5	5,9	1,17
Фракция 270-420     (ТГ КК)	180,1	493,4	20557,7	15,1	3,00
Остаток выше 420	83,5	228,7	9530,1	7,0	1,39
У/в газ	229,0	627,4	26139,6	19,2	3,82
Кокс (выжигаемый)	84,7	232,0	9666,2	7,1	1,41
Потери	11,9	32,7	1361,4	1,0	0,20
ИТОГО	1192,6	3267,5	136143,8	100,0	19,88

Состав газов каталитического крекинга

Таблица 19.

Газ	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
С1-С2	0,5	1,3	52,3	0,2	0,01
С3Н8	30,0	82,2	3424,3	13,1	0,50
С3Н6	83,8	229,6	9567,1	36,6	1,40
н-С4Н10	22,9	62,7	2614,0	10,0	0,38
и-С4Н10	42,6	116,7	4862,0	18,6	0,71
С4Н8	48,1	131,7	5489,3	21,0	0,80
сумм С5	1,1	3,1	130,7	0,5	0,02
ИТОГО	229,0	627,4	26139,6	100,0	3,82

2.6. Материальный баланс установки замедленного коксования

Назначение установок коксования - получение нефтяного кокса, выработка дополнительных количеств светлых нефтепродуктов из тяжелых остатков. Существует три модификации процесса: периодическое коксование в кубах, замедленное (полунепрерывное) коксование в необогреваемых камерах и коксование в псевдоожиженном слое порошкообразного кокса.(контактное).

Сырьем процесса может служить гудрон, остаток термического крекинга, тяжелый газойль каталитического крекинга, асфальта и экстракты масляного производства, тяжелая смола пиролиза. Основные требования, предъявляемые к качеству сырья:

коксуемость - 10-20 % (масс.), содержание серы при получении электродного кокса - не выше 1,5 % (масс.).

Нефтяной кокс используется в производстве анодов для выплавки алюминия и графитированных электродов - для получения электролитической стали, хлора, магния и т. д., применяется в производстве ферросплавов, кремния, карбида кальция. Кокс, получаемый на установках коксования, не полностью соответствует требованиям потребителей, нуждается в облагораживании, которое осуществляется путем термической прокалки в специальных печах.

Бензин коксования содержит до 60 % масс.  непредельных углеводородов, недостаточно химически стабилен, октановое число 60-66 (по моторному методу), используется как компонент низкосортных автомобильных бензинов и сырье для установок глубокой гидроочистки вторичных бензинов.

Керосино-газойлевые фракции служат компонентами дизельного, печного и газотурбинного топлив, а также сырьем установки гидроочистки, гидрокрекинга и каталитического крекинга.

В данной технологической схеме предлагается переработка гудрона (фракция > 500 °С), поступающего с вакуумного блока установки АВТ и установки замедленного коксования. Выбор этого типа процесса  сделан,   поскольку  установки  замедленного  коксования  наиболее распространены ввиду простоты в аппаратурном оформлении и эксплуатации. Кроме того, это учитывает возросший спрос на нефтяной электродный кокс [6]. Газ с установки поступает на ГФУ непредельных газов, бензин - на ССБ, легкий газойль направляется на установку гидроочистки и далее используется как компонент ДТ, тяжелый газойль служит сырьем установки каткрекинга.

Технологический режим установки замедленного коксования [8]:

·  температура, °С:

сырья на входе в ректификационную колонну                                       370 - 375 смеси сырья и рециркулята на выходе из ректификационной колонны

380 - 400 сырья на входе в коксовые камеры                                                         480 - 520 продуктов коксования на выходе из коксовых камер                            420 - 430

·  давление, кгс/см²:

в коксовых камерах                                                                                      1,7 - 6,1

воды, подаваемой на резку кокса                                                                     150

- Производительность             893,6  тыс.т/год

- Количество установок         2 (600 тыс.т/год)

- Число дней работы                     320 дней

Материальный баланс установки замедленного коксования

Таблица 20.

Поток	тыс.т/год	т/сутки	кг/час	% масс	% нефть
Приход
Остаток выше 5000С	630,0	1726,0	71917,8	70,5	10,50
Тяжёлый газойль КК	180,1	493,4	20557,7	20,2	3,00
Остаток КК(выше 420)	83,5	228,7	9530,1	9,3	1,39
ИТОГО	893,6	2448,1	102005,6	100,0	14,89
Расход
Газ	98,3	269,3	11220,6	11,0	1,64
Компонент бензина	143,0	391,7	16320,9	16,0	2,38
Легкий газоль	214,5	587,6	24481,3	24,0	3,57
Тяжёлый газоль	205,5	563,1	23461,3	23,0	3,43
Кокс	214,5	587,6	24481,3	24,0	3,57
Потери	17,9	49,0	2040,1	2,0	0,30
ИТОГО	893,6	2448,1	102005,6	100,0	14,89

Состав газов замедленного коксования

Таблица 21.

2.7.    Материальный баланс газофракционирующей установки

Газофракционирующая   установка  (ГФУ)   предназначена  для  получения индивидуальных легких углеводородов или углеводородных фракций высокой чистоты из нефтезаводских газов. По типу перерабатываемого сырья они подразделяются на ГФУ предельных