Салекс Трейд 2 1
РАЗДЕЛЫ
Главная
О компании
Сеть АЗС
Новости
Акции для клиентов
О качестве
Розница
Карьера и вакансии
Дополнительные услуги
Контакты
Написать письмо Карта сайта Фотогалерея
ПОИСК ПО САЙТУ
3 Главная arrow О качестве arrow Технология переработки
 
Технология переработки Версия для печати

Схема производства Омского НПЗ

Профиль завода – топливно-масляно-нефтехимический. Глубина переработки составляет не менее 83%, что является высшим показателем в России и значительно превышает средний уровень по отрасли, при этом отбор светлых нефтепродуктов более 65% на нефть.
Высокий технологический уровень предприятия позволяет ему занимать лидирующие позиции в Российской нефтепереработке. По объёму перерабатываемой нефти наш завод находится на втором месте, по объёму выпускаемой продукции – выработка бензинов и дизельных топлив на первом месте.
Такие показатели были достигнуты благодаря сбалансированности технологических процессов, высокой долей которых являются вторичные процессы. Вторичные процессы, или как их еще называют, углубляющие и облагораживающие, позволяют преобразовывать нефть и нефтепродукты на молекулярном уровне. Вторичные процессы представлены:

  • двумя каталитическими крекингами 43-103 и 43-107, 43-107 входит в состав комплекса КТ-1/1, имеющего висбрекинг и гидроочистку вакуумного газойля;
  • двумя каталитическими риформингами;
  • современным сернокислотным алкилированием;
  • коксованием;
  • гидроочисткой дизельных погонов;
  • производством битумов;
  • производство МТБЭ (входит в состав комплекса КТ-1/1).

На заводе эксплуатируются два комплекса:

  • комплекс по производству ароматических углеводородов (технология фирмы UOP). В комплексе используется процесс каталитического риформинга с непрерывной регенерацией;
  • комплекс по производству масел, в состав которого входят установки депарафинизации, селективной очистки и деасфальтизации масляных погонов.

Сложность технологической схемы обеспечивает высокий технический уровень НПЗ, что положительно сказывается на качестве выпускаемых нефтепродуктов. Все нефтепродукты, за исключением индивидуальных углеводородов, получают компаундированием (смешением) компонентов, вырабатываемых разными процессами. Такой набор процессов обеспечивает вовлечение большого количества компонентов в товарные продукты, т.е. позволяет выпускать модифицированные (реформулированные) топлива различных марок. Даже высокооктановые бензины выпускаются без применения различных присадок (кроме МТБЭ). При этом возможность дублирования процессов и двухгодичный межремонтный период, при традиционном ежегодном, обеспечивает постоянство выпуска нефтепродуктов требуемого качества и количества.
Высокая планка, которую сейчас держит завод, требует совершенствования существующей технологической схемы, внедрения новых процессов.
На заводе разработана концепция технического перевооружения, в которой учтены новые экологические и эксплутационные требования к качеству топлив. В неё входят:

  • пуск в 2005 году установки риформинга с непрерывной регенерацией катализатора мощностью 1 млн. тонн;
  • реконструкция установки каталитического риформинга под изомеризацию легкой нафты. Пуск этой установки обеспечит полный набор "бензиновых" процессов.

Сложившийся набор технологических процессов обеспечивает выработку широкого ассортимента продукции, включая как продукты нефтепереработки, так и нефтехимии.

Первичная переработка

Нефть представляет собой смесь тысяч различных веществ. Полный состав нефтей даже сегодня, когда имеются в наличии самые изощренные средства анализа и контроля: хроматография, ядерно-магнитного резонанса, электронных микроскопов - далеко не все эти вещества полностью определены. Но, несмотря на то, что в состав нефти входят практически все химические элементы таблицы Д.И. Менделеева, её основа всё-таки органическая и состоит из смеси углеводородов различных групп, отличающихся друг от друга своими химическими и физическими свойствами. Независимо от сложности и состава, переработка нефти начинается с первичной перегонки. Обычно перегонку проводят в два этапа - с небольшим избыточным давлением, близким к атмосферному и под вакуумом, при этом используя для подогрева сырья трубчатые печи. Поэтому, установки первичной переработки нефти носят названия АВТ - атмосферно-вакуумные трубчатки.
Смысл процесса довольно прост. Как и все другие соединения, нефть преимущественно содержит жидкие углеводороды, которые имеют свою температуру кипения, то есть температуру, выше которой они испаряются, переходят в паровую фазу.
Перегонка осуществляется в ректификационной колонне, которая представляет собой высокий цилиндрический аппарат, перегороженный множеством ректификационных тарелок. Их конструкция такова, что поднимающиеся вверх пары углеводородов, могут частично конденсироваться, собираться на этих тарелках и по мере накопления на тарелке жидкой фазы сливаться вниз через специальные сливные устройства. В то же время парообразные продукты продолжают проходить через слой жидкости на каждой тарелке, и по мере прохождения по колонне вверх насыщаются более близкими по температурам кипения фракциями.
Температура в ректификационной колонне снижается по её высоте - от куба, до самой верхней тарелки. Для получения из нефти необходимой фракции, кипящей в заданных температурных пределах, достаточно сделать отводы из колонны на определённой высоте. Каждая фракция имеет свое конкретное назначение и в зависимости от него может быть широкой или узкой, то есть выкипать в интервале двухсот или двадцати градусов. И чем более узкие фракции необходимо получить, тем выше должны быть колонны. Чем больше в них тарелок, тем больше раз одни и те же молекулы должны, поднимаясь вверх с тарелки на тарелку контактировать друг с другом, переходя из газовой фазы в жидкую и обратно. Другими словами пройти многократную конденсацию и испарение с массообменом.
На практике перегонку (или, как говорят специалисты, разгонку), проводят в нескольких колоннах. Обычно их пять. На первой колонне выделяется легкая бензиновая фракция, во второй керосиновая и дизельные фракции. Легкая, нестабильная бензиновая фракция конденсируется в специальном холодильнике-конденсаторе и уже в жидком виде отправляется в стабилизационную колонну, откуда стабильная, широкая бензиновая фракция направляется в колонну для разделения на узкие фракции с последующим использованием их на вторичных процессах. Остатки атмосферной перегонки нефти направляют для извлечения более тяжелых масляных фракций в вакуумную колонну.
Омский НПЗ, при существующей переработке 14 млн. тонн нефти в год, способен перерабатывать до 20 млн. тонн нефти. Наличие резервных мощностей по первичной переработке, гарантирует надёжную, стабильную работу всех вторичных процессов и предприятия в целом.

Вторичная переработка

Если процессы первичной переработки нефти основаны, главным образом, на физическом разделении исходного сырья на определённые узкие фракции и при этом не происходит изменений химического состава получаемых продуктов, то практически все процессы вторичной переработки связаны с химическим превращением углеводородов.
Процессы вторичной переработки позволяют:

  • обеспечить региональные рынки нефтепродуктов высококачественными моторными топливами;
  • получить ценное сырьё для нефтехимических комплексов и шинной промышленности;
  • существенно увеличить глубину переработки нефти, что позволяет НПЗ в условиях снижения темпов её переработки не снижать уровень выпуска основного ассортимента продукции;
  • существенно расширить ассортимент выпускаемой продукции, что делает предприятие более конкурентоспособным в условиях рынка.

Большинство вторичных процессов - каталитические, кроме того, в них широко используются растворители, реагенты, адсорбенты. Другими словами, всё то, что способствует изменению структуры углеводородов или извлечению определённых химических элементов и веществ.
По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида:

  • Углубляющие. Каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксования, гидрокрекинг, производство битумов и т.д.
  • Облагораживающие. Риформинг, гидроочистка, изомеризация и т.д.
  • Прочие. Процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т.д.

Омский НПЗ, имея в своём составе две мощные установки каталитических крекинга, две установки риформинга, три установки гидроочистки дизельных топлив, установку замедленного коксования, висбрекинг гудрона, производство МТБЭ, установку сернокислотного алкилирования, комплекс по получению ароматических углеводородов, производству битумов, масел, прокалённого кокса, молекулярной серы и серной кислоты, является лидером по набору процессов вторичной переработки среди Российских НПЗ.
Продуктами вторичной перегонки обычно являются бензиновые фракции, служащие для получения автомобильных и авиационных топлив, а также в качестве сырья для последующего получения ароматических углеводородов - бензола, толуола и других.

Риформинг

С точки зрения детонационной стойкости прямогонные бензины тем хуже, чем больше в них линейных и малоразветвленных алканов.
Для получения более разветвленных углеводородов использовали процесс термического риформинга. По сути дела это тот же термический крекинг, только сырьем служат не мазут, а тяжелая фракция прямогонного бензина и температура процесса выше. В результате термической деструкции углеводородов бензин обогащается более высокооктановыми легкими компонентами. Кроме того, значительная часть алканов переходит в алкены, которые, как известно, отличаются неплохими детонационными свойствами.
Однако были у термического риформинга и недостатки. Большое количество исходного сырья превращалось в газ, а целевой продукт все равно имел не такое уж высокое октановое число (70-75 МОЧ). Кроме полезных алкенов, которые так же подвержены окислению кислородом воздуха, в нем оказывалось и достаточное количество ещё более нестабильных диенов. Поэтому приходилось применять специальные антиокислители и стабилизаторы, иначе бензин при хранении осмолялся и желтел, а со временем становился светло-коричневым.
В общем, термический риформинг не оправдал возлагавшихся на него надежд и был вытеснен каталитическим риформингом.
В настоящее время процесс каталитического риформирования является одним из важных процессов современной нефтеперерабатывающей промышленности. Он широко используется для повышения детонационной стойкости бензинов и производства ароматических углеводородов. Важную роль этот процесс играет в обеспечении водородом процессов связанных с потреблением водорода, таких, как гидроочистка, гидрирования, гидрокрекинг и т.д.
Реакции ароматизации, лежащие в его основе, были открыты еще в середине 30-х годов. Эти каталитические превращения позволяют дегидрировать нафтеновые углеводороды в ароматические. Одновременно происходит дегидрирование алканов в соответствующие алкены, последние тут же циклизуются в циклоалканы, и с еще большей скоростью происходит дегидрирование циклоалканов в арены. Таким образом, в процессе ароматизации типичное превращение следующее:
н-гептан → н-гептен → метилциклогексан → толуол
Одновременно с этими происходят и другие реакции, например, изомеризации. Это тоже полезное превращение, так как углеводороды с изостроением повышают октановое число катализата. Побочной, вредной здесь считается реакция гидрокрекинга, когда исходные алканы крекируются в газ.
Перед второй мировой войной были построены и первые установки каталитической ароматизации бензинов. Они работали по принципу гидроформинга, осуществлявшегося с циркулирующим водородным газом под давлением. Вообще говоря, при ароматизации водород образуется постоянно, и его надо отводить. Но при низком давлении водорода катализатор быстро закоксовывается, теряет стабильность, активность и селективность. Бороться с этими неприятными явлениями легче всего, повысив давление водорода в реакционной зоне. Поэтому на первых установках гидроформинга применяли давление порядка 4,5-5 МПа, жертвуя глубиной ароматизации и, соответственно, октановым числом бензина.
Однако в начале 50-х годов было сделано очень важное открытие. Выяснилось, что платина, осажденная на оксид алюминия, является великолепным катализатором риформинга. Применение новых катализаторов позволило снизить рабочее давление повысить температуру, углубить процессы ароматизации и в итоге получить бензин с октановым числом выше 90 по ИОЧ.
Первые установки модернизированного процесса, названного платформинг, работали при давлении 2-3 МПа. Затем начался процесс непрерывного совершенствования катализаторов и технологии риформирования прямогонных бензинов. В результате появились полиметаллические катализаторы. В них к платине добавляют рений, кадмий, галлий. Октановое число получающегося бензина приблизилось уже к 100. А кроме того, высокая селективность новых вариантов риформинга обеспечивает и очень высокий выход топлива.
Сырьем каталитического риформинга являются фракции бензина 85-180°С. Более легкая часть "отрезается", так как в условиях риформинга она не ароматизуется и в лучшем случае является балластом. Но в ней присутстствуют низкооктановые н-пентан С5Н12 и н-гексан С6Н14.
На Омском НПЗ функционирует две установки каталитического риформинга и ещё одна, с непрерывной регенерацией катализатора, мощностью по сырью 1 млн. тонн/год, будет введена в эксплуатацию в 2005 году.

Каталитический крекинг

Процесс крекинга подразделяется на термический и каталитический крекинг.
Основная реакция, которая протекает при процессе крекинга, это реакция расщепления. Как правило, для установок крекинга используется тяжёлое углеводородное сырьё. Таковыми являются продукты вакуумной перегонки с установок первичной переработки нефти. Это вакуумные дистиллятные фракции, иногда мазут атмосферной перегонки и гудрон (для установок висбрекинга, которые являются продолжателями термического крекинга). Сырьё, в основном, состоит из парафиновых углеводородов нормального и циклического строения (нафтенов).
Что же происходит при термическом крекинге? Под воздействием высокой температуры длинные молекулы, например алканов С20, разлагаются на более короткие - от С2 до С18. Углеводороды С5-С9 - это бензиновая фракция, С10-С15 - дизельная. При этом одновременно происходит перераспределение процентного содержания углерода и водорода в сырье и продуктах. Но процесс термического крекинга, по ряду причин, изжил себя. На смену ему пришёл другой термический процесс - висбрекиг, у которого несколько другие цели, в частности - получение котельного топлива из гудрона.
На современном этапе развития нефтеперерабатывающей промышленности процесс каталитического крекинга приобретает особое значение, так как позволяет перерабатывать различные нефтяные фракции, в том числе тяжелые дистилляты, в продукты пригодные для использования в качестве моторных, дизельных, котельных топлив, сырья для нефтехимического производства, технологии резиновых изделий, а так же продукты ароматического строения.
Процесс каталитического крекинга нефтяных фракций в кипящем слое микросферического цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора является одним из наиболее крупнотоннажных процессов нефтепереработки и в значительной мере определяет технико-экономические показатели современного НПЗ топливного профиля. Этот процесс актуален ещё и потому, что, являясь вторичным, существенно влияет на глубину переработки нефти и позволяет получить суммарный выход светлых нефтепродуктов до 85-87% за счёт выработки компонентов высокооктанового бензина, дизельного топлива, бутан-бутиленовой и пропан-пропиленовой фракций, а так же сухого газа (фр. С1-С2) используемого в качестве топлива для нужд НПЗ. На современном этапе развития нефтепереработки именно широкое использование вторичных процессов позволяет нефтеперерабатывающим предприятиям значительно сократить переработку сырой нефти, при этом, не только сохранив ассортимент выпускаемой продукции, но и значительно его увеличив.
Процесс каталитического крекинга является основным процессом, направленным на углубление переработки нефти, как за рубежом, так и в России. Целевым назначением процесса является получение высококачественного компонента автомобильных бензинов с октановым числом 91-93 (ИМ).
При каталитическом крекинге образуется значительное количество газа, богатого пропан-пропиленовой и бутан-бутиленовой фракциями (сырье для производства высокооктанового эфира МТБЭ, алкилата и других ценных компонентов моторного топлива). Установки каталитического крекинга являются так же поставщиком сырья для производства высококачественного кокса и завода технического углерода.
За длительный период своего развития, начиная с 30-х годов, каталитический крекинг значительно совершенствовался как в отношении способа контакта сырья и катализатора (в стационарном слое, в движущемся слое шарикового катализатора, в "кипящем" слое микросферического катализатора), так и в отношении применяемых катализаторов (таблетированные катализаторы на основе природных глин, шариковые синтетические алюмосиликаты, микросферические алюмосиликаты, в том числе и цеолитсодержащие). Эти усовершенствования влекли за собой радикальные изменения технологии процесса в целом, позволившие увеличить выход целевого продукта - компонента автобензина от 30-40% до 50-55% массы.
Достигнутый процесс обеспечил вовлечение в переработку все более тяжелого сырья: если на первой стадии развития крекингу подвергались керосино-газойлевые фракции, а затем - вакуумные газойли (наиболее распространенный вариант и в настоящее время), то за последние годы все возрастает число установок, использующих в качестве сырья нефтяные остатки: мазуты, деасфальтизаты и их смеси с вакуумными дистиллятами.
Сущность процесса каталитического крекинга основана на расщеплении высокомолекулярных углеводородных соединений на более мелкие молекулы с перераспределением освобождающегося по месту разрыва связи "углерод-углерод" водорода в присутствии микросферического цеолитсодержащего катализатора.
На цеолитсодержащем микросферическом катализаторе крекинга реакционная способность углеводородов с одинаковым числом углеводородных атомов в молекуле уменьшается в следующем ряду:

  • олефины;
  • алкилбензолы с боковой цепью С3 или длиннее (боковая цепь удаляется с образованием бензола и соответствующего олефина);
  • нафтены (разрыв кольца и образование сложных продуктов);
  • полиметилароматические производные;
  • незамещенные ароматические углеводороды (эти соединения очень стабильны и почти не поддаются крекингу).

Постадийно процесс каталитического крекинга может быть представлен следующим образом:

  • поступление сырья к поверхности катализатора;
  • хемосорбция на активных центрах катализатора;
  • химическая реакция на поверхности катализатора;
  • десорбция продуктов крекинга и непрореагировавшей части сырья с поверхности и частично из внутренних пор катализатора;
  • вывод продуктов крекинга из зоны реакции на последующую их ректификацию.

Основными факторами, влияющими на процесс каталитического крекинга, являются:

  • свойства применяемого для крекирования катализатора;
  • температура процесса;
  • кратность циркуляции катализатора (отношение количества катализатора к определенному количеству сырья);
  • продолжительность контакта сырья с катализатором;
  • качество крекируемого сырья.

Для обеспечения максимального выхода целевых продуктов и минимального количества побочных, а также для достижения высоких технико-экономических показателей процесса катализатор крекинга должен иметь следующие основные свойства:

  • высокую активность, определяющую большую глубину превращения исходного сырья при прочих равных условиях;
  • высокую избирательность, которая оценивается способностью катализатора ускорять реакции в требуемом направлении, снижать скорость побочных реакций;
  • стабильность. Стабильность активности, избирательности и механических свойств катализатора в процессе эксплуатации особенно важна в системах с кипящим слоем катализатора. Катализатор должен быть стойким к истиранию, растрескиванию и давлению вышележащих слоев, а также не должен изнашивать аппаратуру;
  • высокую степень регенерации, характеризующуюся способностью быстро и многократно восстанавливать свою активность и избирательность при окислительной регенерации без нарушения поровой структуры и разрушения частиц.

Используемый микросферический цеолитсодержащий катализатор в значительной степени отвечает всем вышеперечисленным требованиям, предъявляемым к катализаторам крекинга.
На Омском НПЗ эксплуатируются 2 крупнотоннажные установки каталитического крекинга:

  • 43-107 - в составе комплекса КТ-1/1, введена в эксплуатацию в 1994 году, проектная мощность 1924 тыс.т./год. Сырьем установки 43-107 является гидроочищенный вакуумный газойль. Использование гидроочищенного сырья позволяет повысить эффективность процесса, за счет снижения дезактивации катализатора содержащимися в исходном сырье серой, азотом, тяжелыми металлами;
  • 43-103 - эксплуатируемая с 1971 года, проектная мощность 1500тыс.т./год. В качестве сырья на 43-103 используется остатки с масляного производства (экстракт селективной очистки масел, гач, петролатум, деасфальтизат) в смеси с вакуумным газойлем.

Обе установки работают на отечественном микросферическом цеолитсодержащем катализаторе, производимом на Омском НПЗ, который по своим показателям не уступает мировым аналогам.

МТБЭ

В последнем десятилетии ХХ и начале ХХI века проблемы экономичности транспортных средств и загрязнения воздушного бассейна выхлопными газами как никогда ранее потребовали существенных изменений в технологии производства моторных топлив.
Борьба за улучшение экологии окружающей среды вынудила правительства многих стран мира принять ряд мер в законодательном порядке. В странах ЕС были введены ограничения на использование высокотоксичного тетраэтилсвинца в качестве высокооктановой присадки автомобильных бензинов, а принятые в США дополнения к Закону о чистом воздухе установили новые жёсткие нормативы к качеству топлив, что вызвало аналогичные последствия в странах Западной Европы и во всем мире. Впервые в мировой практике было сформулировано понятие "экологически чистого моторного топлива".
В США модифицированные бензины новых поколений, удовлетворяющие перспективным требованиям предстоящего десятилетия, получили название реформулированных бензинов. Впервые эти требования были выдвинуты в 1990 году в Дополнениях к "Акту по чистому воздуху" ("САА"), подготовленному Агентством по охране окружающей среды США. Выход такого Акта означал конец эпохи этилированных бензинов, и с 1994 года они практически исчезли с рынка США. Использование первого поколения реформулированных бензинов в 1995-2000 гг. позволило сократить на 15% токсичные выхлопы и выхлопы летучих органических компонентов, образующих смог в городах.
Проблема обеспечения высокой детонационной стойкости бензинов остается актуальной на любом этапе развития нефтепереработки. На современном этапе эта проблема стоит не менее остро, чем в период перехода к поколению неэтилированных бензинов. Причиной тому являются новые экологические требования к неэтилированным бензинам новых поколений, ограничивающие использование ряда высокооктановых компонентов: бензола, других ароматических углеводородов, олефинов.
Доводка эксплуатационных и экологических свойств автомобильных бензинов до требований мирового рынка является важнейшей проблемой выживания любого НПЗ России и конкурентоспособности российской нефтепереработки в целом. При этом нужно четко представлять, что выработка просто неэтилированных бензинов еще не означает, что создана технология производства экологически чистых автобензинов мирового уровня. Для достижения в России требований мировых стандартов на экологически чистые автобензины необходимо не только исключить из технологии применение тетраэтилсвинца, но и существенно снизить содержание в товарных бензинах ароматики и в частности бензола, осуществить замену ароматики на изопарафиновые углеводороды. Ввести в состав бензинов высокооктановые кислородосодержащие добавки (МТБЭ, МТАЭ, ИПТБЭ, ДИПЭ и др.), которые, наряду с положительным эффектом по снижению содержания в выхлопных газах окиси углерода и углеводородов, обеспечат прирост октанового индекса автобензинов. Снизить содержание в бензинах олефинов и при всем этом повысить их дорожное октановое число ([ИОЧ + МОЧ] / 2) до уровня минимальных требований общеевропейских норм.
Развивающаяся автомобильная техника и выход России на европейский и другие рынки требуют существенного совершенствования технологии и оборудования, а также основных процессов, входящих в комплексные технологические системы производства и компаундирования автобензинов.
Давно известно, что двигатели внутреннего сгорания прекрасно работают, например, на низших спиртах, а метанол уже применялся как автомобильное топливо. В США давно уже заправляют автомобили смесью бензина и этанола (синтетического или ферментативного) и называется это новое топливо gasohol (газохол) - гибрид от слова gasoline (бензин) и alcohol (спирт). В Италии получают из оксида углерода и водорода смесь спиртов от C1 до С5 и добавляют эту присадку в автомобильные бензины для повышения их октанового числа.
Но самым эффективным средством является метил-трет-бутиловый эфир (2-метил-2-метоксипропан) (CH3)3COCH3. Во всем мире его теперь называют МТБЭ. Это соединение как компонент автомобильных бензинов уникально во всех отношениях.
Известно, что практически все низшие кислородсодержащие соединения имеют высокое октановое число - до 100 ИОЧ (октановое число по исследовательскому методу). А вот у МТБЭ октановое число смешения доходит до 135 ИОЧ, в зависимости от углеводородного состава бензина, к которому добавляется МТБЭ.
Метанол CH3OH и этанол C2H5OH прекрасно растворяются в бензине, имеют неплохие октановые числа смешения, но растворимы и в воде. А поскольку в товарных бензинах всегда есть вода, то спирт будет переходить в водную фазу и с ней отслаиваться. В резервуарах при хранении он окажется внизу. Чтобы расслоения не происходило, требуется добавка гомогенизатора, например, изобутилового спирта C4H9OH. В результате потребуются дополнительные затраты. С МТБЭ этой проблемы нет, так как он растворим только в бензине и в водную фазу не переходит.
Низшие спирты имеют значительно более низкую, чем бензин, теплоту сгорания. Это значит, что запас топлива в баке автомобиля должен быть увеличен, либо чаще надо тратить время на заправку. МТБЭ имеет равную с бензином топливную характеристику. Мало того, наличие в нем кислорода существенно улучшает процесс сгорания топлива в цилиндрах, повышая экономичность двигателя и снижая содержание в выхлопе продуктов неполного сгорания.
При использовании МТБЭ сокращается расход нефти на производство заданного количества товарного бензина, а также достигается её заметная экономия благодаря смягчению требований к октановой характеристике традиционных углеводородных компонентов бензина.
Технология производства МТБЭ чрезвычайно проста. Его получают в одну стадию, присоединяя метиловый спирт CH3OH к изобутилену (2-метилпропену) C4H8. При этом не требуется ни высоких температур, ни высоких давлений. Реакцию осуществляют на специальном катализаторе (чаще всего это ионообменные смолы) с высокой селективностью и почти полной конверсией за проход. Более того, в качестве сырья, чаще всего, используют не чистый изобутилен, а фракцию С4 каталитического крекинга, в которой кроме изобутилена присутствуют и н-бутилены (1- и 2-бутены) C4H8. Селективность образования МТБЭ такова, что из смеси углеводородов в реакцию вступает только изобутилен. Тем самым синтез МТБЭ одновременно служит и процессом разделения фракции С4. Непрореагировавшие н-бутилены служат наряду с МТБЭ товарной продукцией установки.
Первые опытные партии МТБЭ появились в Италии в 1973 году. Подсчитано, что наиболее экономично добавлять в бензин 5-12% МТБЭ.

Алкилирование

Алкилат является идеальным компонентом для приготовления высокооктановых бензинов, благодаря своему высокому октановому числу, низкому давлению насыщенных паров, низкому содержанию серы и уникальным свойствам не окисляться кислородом воздуха (т.е. высоким индукционным периодом). В связи с тем, что в настоящее время усиливаются экологические требования к моторным топливам, возросло значение алкилата, как высококачественного компонента смешения.
Установка сернокислотного алкилирования, входящая в состав Омского НПЗ, рассчитана на производство 300 000 тонн алкилбензина в год по процессу “СТРАТКО”. Сырьем для установки служит бутан-бутиленовая фракция каталитического крекинга, содержащая около 50% олефинов, входящих в реакцию, и изобутановая фракция установки газофракционирования прямогонного рефлюкса.
Механизм реакции алкилирования довольно сложен. В процессе алкилирования изобутан (С4Н10) вступает в реакцию с лёгкими олефинами (С4Н8) в присутствии катализатора – серной кислоты (Н2SO4) с образованием карбокатиона. Основная стадия реакции заключается в протонировании лёгкого олефина. При алкилировании олефинов из карбокатиона С4 образуется карбокатион С8. За счет гидридного переноса от другой молекулы изобутана образуется парафиновый продукт С8 и ещё один карбокатион С4, который обеспечивает дальнейший ход реакции. Так как помимо основной реакции, проходит множество побочных, то образуется целый "букет" углеводородов разного строения. Наиболее желательным является триметилпентан с высоким октановым числом.
Для получения хорошего качества товарного алкилата особую важность имеет высокое соотношение “изобутан/олефины”, оптимальная продолжительность контакта, температура, и соотношение “катализатор/олефины”.
Реакция алкилирования протекает с выделением тепла. Поэтому в составе установки есть секция охлаждения, предназначенная для получения циркулирующего хладоагента – изобутана, путем компремирования его на компрессоре и подачи его в реакционную зону.
В изобутановой и бутан-бутиленовой фракциях приходящих на установку, содержится небольшое количество пропана и бутана. Так как эти алканы не участвуют в реакции, то для исключения их накопления в системе имеются ректификационные колонны.
Получаемый алкилат имеет высокие октановые характеристики (по исследовательскому методу более 96 пунктов), низкую упругость паров (по Рейду 0,43 кг/см2 абс.) и не содержит олефиновых и ароматических углеводородов.

Комплекс получения ароматических углеводородов

Технологические процессы, на которых базируется работа комплекса, направлены, прежде всего, на получение орто-, параксилолов и бензола. Уникальность комплекса производства ароматики заключается в гармоничном сочетании и взаимосвязи технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии, представляющих собой единый производственный цикл, направленный на получение ценных ароматических продуктов и побочной продукции, не менее важной для обеспечения нормального функционирования других внутренних производственных процессов.
В состав комплекса производства ароматики входит 11 секций. Технологический цикл первых шести секций направлен на подготовку сырья для процесса каталитического риформинга, непосредственно на каталитический риформинг и производство бензола. Технологический цикл остальных четырех секций предназначен, в основном, для производства орто- и параксилолов.
Основой комплекса, определяющей весь спектр получаемых ароматических углеводородов является процесс каталитического риформинга. В процессе риформинга происходит коренное преобразование структуры нафтеновых и парафиновых углеводородов, составляющих основу прямогонных бензинов, в ароматические углеводороды.
Ароматическими углеводородами называются соединения, в молекуле которых имеется циклическая группа атомов с особым характером связи - ядро бензола. Свое название "ароматические" они получили в силу того, что их первые представители, бензол, толуол сами обладали приятным запахом и были выделены из ароматных бальзамов или других благовонных веществ природного происхождения, чего не скажешь о последующих углеводородах данного ряда.
Области применения получаемых ароматических продуктов разнообразны и многогранны. Наиболее широкое применение имеет бензол. Основными направлениями использования бензола являются:

  • Производство этилбензола - промежуточного продукта при производстве стирола. Стирол используется для получения полистирола, применяемого в автомобилестроении, электро, радиотехнической промышленности, при производстве бытовых товаров и упаковок, ионообменных смол - катализаторов процесса получения кислородсодержащих добавок при производстве реформулированных бензинов, бутадиенстирольного каучука, латекса.
  • Производство изопропилбензола - сырья для получения фенола, который, в свою очередь, идет на получение фенолформальдегидных смол, производство анилина, потребителем которого является лакокрасочная промышленность, процесс синтеза фотохимикатов, лекарственных препаратов, изоцианатов - сырья получения полиуретанов, на производство крезолов и т. д.
  • Производство циклогексана - сырья для синтеза адипиновой кислоты и капролактама, использующихся в производстве полиамидных волокон.
  • Производство хлорбензола, нитробензола - сырья для получения, соответственно, пестицидов и анилина.

В мировом масштабе доминируют первые три направления применения бензола. Рынки стирола и циклогексана (нейлона) являются самыми крупными потребителями бензола. В последнее время возрос спрос на изопропилбензол (кумол) для производства фенола и, соответственно, фенолформальдегидных смол в связи с их новым применением в процессе получения поликарбонатов - термостойких полимеров.
Параксилол - полностью используется для синтеза диметилтерефталата и терефталиевой кислоты, используемых для получения полиэфирных волокон, для производства пленок, бутылок и термопластиков.
Ортоксилол, практически, целиком идет на производство фталиевого ангидрида - сырья для получения большого ассортимента пластификаторов, водорастворимых алкидных и полиэфирных смол.

Гидроочистка

Известно, что все сераорганические соединения не выдерживают обработки в условиях температурного воздействия при высоком давлении, в присутствии водорода и специальных катализаторов. Они распадаются с образованием углеводородов и сероводорода Н2S. Сероводород в обычных условиях находится в газообразном состоянии и при нагревании нефтепродукта выделяется из него. Его обычно поглощают раствором моноэтанолоамина в колоннах очистки и затем, после регенерации абсорбента, выделенный сероводород направляют на установки получения элементарной серы или серной кислоты.
В дизельных и бензиновых фракциях присутствие соединений содержащих серу, азот и кислород также крайне нежелательно, поскольку ведет к ухудшению работы дизельных двигателей и двигателей внутреннего сгорания, вызывая образование нагаров и, так называемых, лаковых пленок. Содержание этих соединений нежелательно и с экологической точки зрения. Гидроочистке подвергаются не только товарные целевые фракции, но и сырьевые компоненты для других установок, в которых недопустимо или нежелательно присутствие сернистых, азотосодержащих, кислородосодержащих соединений и тяжёлых металлов. В большинстве случаев это каталитические процессы, в которых вышеперечисленные вещества являются ядом для катализаторов, что существенно снижает их экономические показатели.
Основные реакции, происходящие при гидроочистке: гидрогенолиз связей углерод - гетероатом с практически полным превращением серо-, азот- и кислородсодержащих органических соединений в предельные углеводороды с одновременным образованием легко удаляемых H2S, NH3 и водяных паров; гидрирование непредельных углеводородов. Катализатор гидроочистки также осаждает на себя тяжёлые металлы. Образовавшиеся в процессе гидроочистки летучие сернистые, азотистые и кислородсодержащие соединения удаляются путем отпарки в ректификационных колоннах. Гидроочистку проводят при температуре 300-380°С. Обычно применяются катализаторы: алюмокобальтмолибденовый (9-15% МоО3, 2-4% СоО) или алюмоникельмолибденовый (до 12% NiO, до 4% СоО), носитель - Аl2О3, иногда с добавками цеолитов, алюмосиликатов и др. Содержание водорода в водородсодержащем газе достигает до 90% по объему, расход водорода 0,1-1,0% от массы сырья. Выход жидких продуктов обычно достигает 96-99%, суммарный выход углеводородных газов, бензина, H2S, NH3 и паров Н2О - 1-4%. Принципиальная технологическая схема гидроочистки: смешение сырья с водородсодержащим газом и предварительный подогрев смеси в теплообменнике; нагрев смеси в трубчатой печи; собственно гидроочистка, в одно- или многосекционном реакторе - стальном цилиндрическом аппарате; охлаждение полученного гидрогенизата; отделение его от водородсодержащего, а затем от углеводородных газов соответственно в сепараторах высокого и низкого давления с последующей ректификацией на целевые продукты; очистка газов от H2S, NH3 и водяных паров.

Висбрекинг

При переработке нефтяных остатков – полугудронов и гудронов – целевым продуктом обычно является котельное топливо, получаемое в результате снижения вязкости исходного остатка. Такой процесс неглубокого разложения сырья называется легким крекингом или висбрекингом.
Установка висбрекинга использует тяжелый остаток от процесса вакуумной перегонки, часть которого подвергается в ней термическому крекингу. Продукт можно снова разделить на фракции, что приводит к уменьшению объема остатка. После этого к остатку добавляют для разбавления дистилятный нефтепродукт, чтобы остаток висбрекинга стал пригодным к применению в качестве остаточного (котельного) топлива.
В качестве разбавителя можно брать тяжелый крекинг-газойль, рециркулирующий газойль или погон, полученный на этой же установке.
Висбрекинг напоминает термический крекинг, но отличается от последнего по интенсивности. Оборудование в этом случае проще, и весь процесс дешевле.
Технологическую схему установки висбрекинга определяет, прежде всего, назначение процесса. Существуют схемы, позволяющие получать максимальное количество котельного топлива с минимальным количеством газа и бензина; имеются схемы, обеспечивающие производство значительного количества легких дистилятов типа дизельного топлива. Одна из простых схем представляет собой нагрев исходного сырья (гудрона) в печи. Выходящий из печи продукт после охлаждения легким газойлем направляют в нижнюю (испарительную) секцию фракционирующей колонны, а в верхней (ректификационной) секции пары разделяются на бензин, газ и тяжелый газойль.
С начала 80-х годов все более широкое распространение получает вариант с выносными реакционными камерами. Использование указанных камер позволяет снизить глубину превращения сырья в реакционном змеевике и довести ее до нужной глубины в вертикальной цилиндрической камере. Продукт из печи поступает снизу, а выходит через верх, что позволяет значительно увеличить время пребывания жидкой фазы в зоне реакции.
Применение реакционных камер позволяет использовать нагревательную печь меньшей тепловой мощности, что упрощает утилизацию тепла дымовых газов. Компания ABB Lummus Global отмечает следующие преимущества процесса висбрекинга с реакционной камерой по сравнению с обычным: снижение капитальных затрат на 10-15%; меньший размер печи; меньшие размеры оборудования для утилизации тепла дымовых газов; более низкий перепад давления в печи; меньший расход топлива; большие выходы продуктов и лучшая селективность; большая длительность межремонтного периода; меньшая чувствительность к авариям.
Одним из решающих преимуществ, определяющих интенсивное внедрение процесса висбрекинга с реакционной камерой, является уменьшение энергетических затрат.
Свойства котельного топлива, получаемого висбрекингом в реакционной камере и трубчатом змеевике, практически одинаковы, но вследствие более высоких температур, применяемых при проведении процесса в змеевике, и наличия значительных перегревов пристенной пленки жидкости, стабильность котельного топлива несколько выше при получении топлива висбрекингом в реакционной камере. Остатки висбрекинга могут также использоваться как компоненты сырья процесса каталитического крекинга, производства кокса, технического углерода и т.п.

Производство масел

В производстве масел применяются следующие процессы: деасфальтизация гудрона пропаном, селективная очистка масел фенолом и метилпирролидоном, депарафинизация, приготовление товарных масел, производство сульфонатных присадок и литиевых смазок.
Сырьем для масляного производства являются вакуумные дистилляты и гудрон, которые поступают с установок первичной переработки нефти.
Процесс деасфальтизации гудрона пропаном предназначен для очистки гудрона от асфальто-смолистых веществ, в качестве растворителя используется сжиженный пропан. Целевым продуктом являются деасфальтизат, который направляется на установки селективной очистки, в остатке получается асфальт, используемый в качестве компонента для приготовления топлива котельного.
Процесс селективной очистки масел предназначен для удаления из масляных дистиллятов и деасфальтизатов смолистых веществ и полициклических ароматических углеводородов. В качестве селективных растворителей используются фенол и метилпирролидон.
Продуктами установок селективной очистки являются рафинаты дистиллятные и остаточные, которые направляются для дальнейшей переработки на установки депарафинизации масел, и экстракты, которые используются для приготовления товарных продуктов или в качестве компонента сырья каталитического крекинга.
Процесс депарафинизации заключается в охлаждении смеси масляных фракций и растворителя до низких температур с выделением парафинов и отделением их фильтрацией.
Продуктами установок депарафинизации масел являются компоненты масел дистиллятные и остаточные, которые направляются на приготовление товарных масел.
Процесс производства товарных масел заключается в смешении базовых масел с присадками, улучшающими эксплуатационные свойства готовой продукции. В состав масляного производства входят установки по выработке сульфонатных присадок и литиевых смазок.

generique Viagra

 


2