Мини установка крекинга крекинг

+7 (495) 763-52-76

Шнековая установка крекинг-коксования (далее Установка) предназначена для решения ряда задач, связанных с переработкой/утилизацией остаточных углеводородов (мазут, гудрон, различного рода нефтешламы, отработанных и пиролизных масел) с выработкой широкой фракцией углеводородов. Установка поставляется в виде отдельного модуля. Размеры отдельного модуля зависят от производительности Установки, но остаются пригодными для перевозки любым видом транспорта. Установка имеет несколько модификаций. Выбор модификаций производится, исходя из того, какой тип сырья (жидкие субстанции, без большого количества механических примесей или пастообразные с высоким содержанием механических примесей, таких как песка, земли и т.п.) будет перерабатываться, и какая инфраструктура есть на производственной площадке (вода охлаждения, электропитание, магистральный газ). Установка не требует монтажа и готова к эксплуатации сразу после подключения ее к коммуникациям производственной площадки.

Описание установки. Базовый вариант и его модификации.

Базовый вариант Установки имеет два исполнения:

  • Исполнение 1 – использование для нагрева перерабатываемого сырья электронагревающих элементов (схема установки приведена на рисунке 1).
  • Исполнение 2 – использование горелочных устройств (схема установки приведена на рисунке 2).

Базовые варианты установки могут быть модифицированы в соответствии с требованиями заказчика.

К возможным модификациям может быть отнесено нижеследующее:

  • Установка топливных горелок на различные виды топлива, например магистральный газ или установка твердотопливной горелки.
  • Увеличение производительности за счет установки нескольких шнековых реакторов с единой обвязкой (максимальная производительность ограничивается 1,5т/час и объясняется габаритами 20-футового, внутри которого еще может быть целиком размещено оборудование установки).
  • Замена холодильников-конденсаторов на пластинчатые аппараты воздушного охлаждения.
  • Увеличение производительности за счет установки нескольких шнековых реакторов с единой обвязкой (максимальная производительность ограничивается 1,5т/час и объясняется габаритами 20-футового, внутри которого еще может быть целиком размещено оборудование установки).
  • Замена реактора висбкрекинга на питательный бункер для переработки твердых нефтешламов с большим содержанием механических примесей (см.рисунки 3 и 4).
  • Установка дополнительной ректификационной колонны.
  • Установка дозаторов и смесителей для реализации каталитических процессов.

Области применения и реализуемые процессы.

Области применения Установки определяются спецификой задач, которые необходимо решить потребителю. Такими задачами могут быть процессы выработки моторного топлива для собственных нужд из мазута, утилизация различного рода нефтешламов, повышения глубины переработки нефти (путем крекинг-коксования мазута) для малых нефтеперерабатывающих установок, переработка масел пиролиза шин в более ликвидные продукты (компоненты моторных топлив). Возможные варианты областей применения приведены в таблице ниже.

Примечания:

  • 1.ШФУ – широкая фракция углеводородов с концом кипения 350-360оС.
  • 2.Получаемое дизельное топливо пригодно для относительно тихоходных двигателей железнодорожных тепловозов, автомобильного грузового автотранспорта.
  • 3.Октановое число бензиновой фракции 100-112 пунктов по исследовательскому методу.
  • 4.Температура помутнения около минус 20 о С
  • 5.При переработке нефтешламов с высоким содержанием механических примесей, последние выделяются в сухой минеральной форме без остатков нефтепродуктов и могут содержать примеси кокса (углерода), которые являются безвредными для окружающей среды.

Основное преимущество – доступность вторичных процессов нефтепереработки в условиях малых производственных мощностей. Относительно низкая стоимость оборудования и быстрая его окупаемость.

Получаемое ШФУ* пригодно для использования в качестве топлива для тихоходных двигателей как с учетом удаления лигроиновой (тяжелой бензиновой) фракции, так и без такого отделения. Ниже приводятся характеристики ШФУ как дизельного топливо без отделения лигроиновой фракции.

*Характеристики ШФУ в части цетанового индекса смазывающей способности, фракционного состава и некоторых других показателей, могут зависеть не только от марки мазута, но и от особенностей его группового углеводородного состава.

Источник



Термический (паровой) крекинг

Термический крекинг — высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения продуктов меньшей молекулярной массы (легких моторных и котельных топлив, непредельных углеводородов, высокоароматизированного сырья, кокса нефтяного и др.).

Наряду с расщеплением тяжелых углеводородов при термическом крекинге протекают процессы синтеза, которые обуславливают создание высокомолекулярных продуктов.

При термическом крекинге образуются также недостаточно устойчивые химически непредельные углеводороды, отсутствующие в природной нефти.

Установки парового крекинга (УПК) — крупные и сложные сооружения, выполняющие главную роль в нефтехимических комплексах (НХК).

Базовые продукты — этилен, пропилен, бутадиен, ароматические углеводороды, ацетилен, бутадиен, пиролизный бензин, бензол, толуол, ксилол получаются в результате крекинг углеводородного сырья в присутствии пара при температуре 800 — 860C.

Крекинг-газ разделяется на базовые продукты, которые можно использовать в техпроцессах дальнейшей переработки.

Технология парового крекинга была разработана более 50 лет назад.

Читайте также:  Робот пылесос exvac660 установка русского языка

Мощность современных УПК до 1,5 млн т/год этилена и 0,6 млн т/год пропилена.

Электрическая мощность УПГ — до 800 МВт.

Техпроцесс термического крекинга включает операции:

конденсация и криогенное фракционирование.

УПГ состоит более чем из 300 отдельных агрегатов, работающих при температурах от 1 100 до -100C.

Для снижения выбросов газов, в УПГ ныне используются горелки LoNOx (с низким содержанием окислов азота) и каталитические системы DeNOx.

Источник

Уменьшение количества остатка (термический крекинг, висбрекинг)

При больших объемах нефтепереработки неизбежно образуются большие количества кубового остатка. Изменения потребности в бензине никогда не сопровождались соответствующими изменениями потребности в остаточном топливе. Даже сокращение количества прямогонного остатка за счет вакуумной перегонки не смогло установить соответствие между производимым и требуемым количеством остаточного топлива. Поэтому нефтепереработчики придумали несколько способов превращать остатки в легкие продукты. Еще в 1920 году большие количества нефтяного пека 1) перерабатывались на установке термического крекинга, что значительно сокращало дисбаланс между бензином и остаточными фракциями. Развитие технологии в более поздние годы позволило сконструировать установки коксования (их мы рассмотрим в следующем уроке). Эти процессы весьма схожи, и мы рассмотрим их здесь как наиболее распространенные способы уменьшения количества остаточных фракций.

Термический крекинг

Термическим крекингом называется распад молекул углеводорода с образованием меньших молекул, обычно олефинов, так как в системе недостаточно водорода. Парафины с длинной цепью могут разорваться в любом месте. Циклические соединения обычно разрываются в месте присоединения боковой группы, если таковая есть. В результате, тяжелые продукты крекинга обычно имеют повышенное содержание олефинов, нафтенов и ароматики. 2)

Сырьем для термического крекинга обычно является остаток вакуумной перегонки (пек), но иногда используются тяжелый крекинг-газойль и рециркулирующий газойль с установки крекинга.

Если продукты, поступающие на термический крекинг, сильно различаются по температурам кипения, то легкокипящее сырье не смешивают с высококипящим.

Хотя на рисунке ниже эти потоки показаны вместе, в действительности каждый из них поступает в отдельную трубчатую печь, так как для легкокипящих продуктов требуются более жесткие условия (более высокие температуры). В печах сырье нагревается до температур в пределах 520—550°С (950—1020°F). Время пребывания сырья в змеевиках, проходящих через печи, поддерживают небольшим, чтобы там не происходили слишком глубокие химические превращения. В противном случае будет образовываться кокс, который быстро забьет (закоксует) змеевик, что может привести к остановке всего процесса.


Реакционный блок установки термического крекинга

Затем нагретое сырье поступает в реакционную секцию, которая должна находиться под достаточно высоким давлением (около 140 psi или 10 атм), что способствует крекингу, но не коксованию.

На выходе из реактора продукт смешивается с более холодным рециркулирующим потоком, что останавливает процесс крекинга. Оба потока подаются в секцию разгонки, где легкокипящие продукты сразу поднимаются вверх, так как давление в этой секции понижено (как это происходит в колонне вакуумной перегонки прямогонного остатка). На дне остается тяжелый крекинг-остаток, часть которого направляется снова в реакционную камеру в качестве рециркулята; то, что остается, обычно используется как компонент остаточного топлива. 3)


Установка термического крекинга

Легкокипящие продукты из верхней части секции разгонки подают в ректификационную колонну, которая показана на рисунке выше. Продукты С4

отправляют на установку фракционирования крекинг-газа. Бензин и нафту (лигроин) с установки термического крекинга используют как компоненты бензина либо направляют на установку риформинга. Газойль можно использовать как дизельное топливо или отправить на рециркуляцию.

К основному оборудованию установки термического крекинга, представленной на следующем рисунке, относятся трубчатые печи тяжелого 1 и легкого 2 сырья, выносная реакционная камера 3, испаритель высокого давления 4, ректификационная колонна 8, испаритель низкого давления 9, стабилизатор (на рисунке не показан).

Легкий крекинг (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 некий дистиллятный нефтепродукт (разбавитель), тогда остаток (пек) висбрекинга становится пригодным к применению в качестве остаточного (котельного) топлива. Количество дистиллята, добавляемого для разбавления, меньше, чем количество продуктов крекинга, выходящих с установки — таким образом, в целом, объем остаточного топлива снижается. 4)

Читайте также:  Установка отопителя планар спб

В качестве разбавителя можно брать тяжелый крекинг-газойль, рециркулирующий газойль или погон, полученный при разделении продуктов на этой же установке.

Висбрекинг напоминает термический крекинг, но отличается от последнего по интенсивности. Оборудование в этом случае проще, и весь процесс дешевле. С другой стороны, только 20—30% тяжелого остатка вакуумной перегонки подвергается трансформации. Висбрекинг проводят при менее жестких условиях, чем термокрекинг, вследствие того, что, во-первых, перерабатывают более тяжелое, следовательно, легче крекируемое сырье; во-вторых, допускаемая глубина крекинга ограничивается началом коксообразования (температура 440…500 °С, давление 1,4…3,5 МПа). 5)

В последние годы в развитии висбрекинга в нашей стране и за рубежом определились два основных направления. Первое — это «печной» (или висбрекинг в печи с сокинг-секцией 6) ), в котором высокая температура (480…500 °С) сочетается с коротким временем пребывания (1,5…2 мин). Второе направление — висбрекинг с выносной реакционной камерой, который, в свою очередь, может различаться по способу подачи сырья в реактор на висбрекинг с восходящим потоком и с нисходящим потоком.

В висбрекинге второго типа требуемая степень конверсии достигается при более мягком температурном режиме (430…450 °С) и длительном времени пребывания (10…15 мин). Низкотемпературный висбрекинг с реакционной камерой более экономичен, так как при одной и той же степени конверсии тепловая нагрузка на печь ниже. Однако при «печном» крекинге получается более стабильный крекинг-остаток с меньшим выходом газа и бензина, но зато с повышенным выходом газойлевых фракций. 7)

Принципиальная технологическая схема типовой установки печного висбрекинга

Принципиальная технологическая схема типовой установки печного висбрекинга производительностью 1 млн т гудрона приведена на следующем рисунке:

Остаточное сырье (гудрон) прокачивают через теплообменники, где нагревают за счет тепла отходящих продуктов до температуры 300 °С и направляют в нагревательно-реакционные змеевики параллельно работающих печей. Продукты висбрекинга выводят из печей при температуре 500 °С и охлаждают подачей квенчинга (висбрекинг остатка) до температуры 430 °С и направляют в нижнюю секцию ректификационной колонны К-1.

С верха этой колонны отводят парогазовую смесь, которую после охлаждения и конденсации в конденсаторах-холодильниках подают в газосепаратор С-1, где разделяют на газ, воду и бензиновую фракцию. Часть бензина используют для орошения верха К-1, а балансовое количество направляют на стабилизацию.

Из аккумулятора К-1 через отпарную колонну К-2 выводят фракцию легкого газойля (200…350 °С) и после охлаждения в холодильниках направляют на смешение с висбрекинг-остатком или выводят с установки. Часть легкого газойля используют для создания промежуточного циркуляционного орошения колонны К-1.

Кубовая жидкость из К-1 поступает самотеком в колонну К-3. За счет снижения давления с 0,4 до 0,1…0,05 МПа и подачи водяного пара в переток из К-1 в К-3 происходит отпарка легких фракций.

Парогазовая смесь, выводимая с верха К-3, после охлаждения и конденсации поступает в газосепаратор С-2. Газы из него направляют к форсункам печей, а легкую флегму возвращают в колонну К-1.

Из аккумулятора К-3 выводят тяжелую флегму, которую смешивают с исходным гудроном, направляемым в печи. Остаток висбрекинга с низа К-3 после охлаждения в теплообменниках и холодильниках выводят с установки.

Для предотвращения закоксовывания реакционных змеевиков печей (объемно-настильного пламени) в них предусматривают подачу турбулизатора — водяного пара на участке, где температура потока достигает 430…450 °С.

Висбрекинг с вакуумной перегонкой

На ряде НПЗ (например, Омском и Ново-Уфимском) путем реконструкции установок термического крекинга разработана и освоена технология комбинированного процесса висбрекинга гудрона и вакуумной перегонки крекинг-остатка на легкий и тяжелый вакуумные газойли и тяжелый висбрекинг-остаток.

Целевым продуктом процесса является тяжелый вакуумный газойль, характеризующийся высокой плотностью (940…990 кг/м3), содержащий 20…40 % полициклических углеводородов, который может использоваться как сырье для получения высокоиндексного термогазойля или электродного кокса, а также в качестве сырья процессов каталитического или гидрокрекинга и термокрекинга как без, так и с предварительной гидроочисткой. Легкий вакуумный газойль используется преимущественно как разбавитель тяжелого гудрона. В тяжелом висбрекинг-остатке концентрированы полициклические ароматические углеводороды, смолы и асфальтены. Поэтому этот продукт может найти применение как пек, связующий и вяжущий материал, неокисленный битум, компонент котельного и судового топлива и сырье коксования.

Читайте также:  Погрешность установки когда возникает

Для повышения степени ароматизации газойлевых фракций и сокращения выхода остатка процесс висбрекинга целесообразно проводить при максимально возможной высокой температуре и сокращенном времени пребывания. Комбинирование висбрекинга с вакуумной перегонкой позволяет повысить глубину переработки нефти без применения вторичных каталитических процессов, сократить выход остатка на 35…40 %. 8)

Замечание. В нефтепереработке многих стран значительные количества тяжелого прямогонного газойля попадают в кубовый остаток. В США он был бы отделен как головной погон вакуумной перегонки и заменен сверхтяжелым крекинг-газойлем в качестве разбавителя. 9)

Учитывая возможные источники остаточного топлива, уменьшение количества остатка может сводиться к вакуумной перегонке в сочетании с каталитическим крекингом, а не к термическому крекингу в сочетании с коксованием. Однако это будет именно уменьшение количества остатка, но не деструкция пека.

Источник

Установка термического крекинга ТКМ-700-2Э

Установка ТКМ-700-2Э входящая в состав МиниНПЗ предназначена для вторичной переработки высокопарафинистого мазута путем проведения процесса термического крекинга в печи и выносной соккинг емкости. В процессе процесса термической деструкции мазута, получаются продукты : фракция НК-180 С, фракция 180-300 С и мазут. Выход светлых компонентов от 40 до 50 %.

Установка термического крекинга ТКМ-700-2Э Установка термического крекинга ТКМ-700-2Э

Также установка ТКМ-700-2Э имеет возможность разделения нефти или газового конденсата на ректификационных колоннах насадочного типа с предварительным нагревом в трубчатой печи АНУ-1.2 на бензиновую фракцию, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и мазут. Дальнейшее доведение получаемых продуктов до ГОСТовских параметров осуществляется на блоке компаундирования входящего в инфраструктуру МиниНПЗ.

Таблица 1: Техническая характеристика МИНИ НПЗ с комплектацией установкой ТКМ-700-2Э

средняя производительность по сырью (мазуту)

средняя производительность по сырью (нефти)

потребление пара всего НПЗ на базе ТКМ-700-2Э

общая установленная мощность эл/дв

расход мазута на огневой нагрев

количество оборотной охлаждающей воды

Расход на переработку 1 тн сырья

давление в аппаратах

не более 0,07 мПа

время выхода установки на режим

Материальный баланс установки

Материальный баланс рассчитан для высокопарафинистого мазута при проведении процесса термического крекинга и для среднетрубной нефти с содержанием светлых фракций до 50%.

По необходимости технический керосин может выделяться, как отдельная фракция, так и быть включён в состав или бензиновой или дизельной фракции для получения различных марок топлив.

Выход каждой фракции зависит от перерабатываемого сырья и может быть определён по паспорту на сырьё.

Таблица 2: Материальный баланс установки для максимальной производительности процесса термического крекинга мазута.

Дизельное топливо (фракция 180-300 С)

Потери (газы термического разложения) используются в качестве топлива

Таблица 3: Материальный баланс установки для среднетрубной нефти

Описание схемы переработки мазута

Сырьё (мазут) подаётся насосом в блок рекуперации где нагревается в теплообменных аппаратах за счёт тепла выходящей с установки продукции (бензина, дизельного топлива, мазута). Далее сырьё проходя печь трубчатую Ану-1.25 и нагреваясь в ней до температуры 420 С , проходя через соккинг емкость (реактор) и систему обратной рекуперации попадает в колонну К1 , где с верха колонны выходит бензино-дизельная смесь, которая попадает через теплообменный аппарат в колонну К2, в которой происходит отделение тяжелого бензина от дизельной фракции.

Боковым погоном из К2 при необходимости отбирается керосиновая фракция. С Низа колонны К1 выходит мазут, а из колонны К2 дизельная фракция, которая направляется через узел подготовки и абсорбирования в товарно-сырьевой парк. Все продукты поступают в блок рекуперации тепла, в котором охлаждаются, передавая своё тепло сырью, проходят блок охлаждения и затем направляются в продуктовые ёмкости.

Схема первичной переработки нефти

Схема первичной переработки нефти

Описание схемы

Сырьё (нефть, газовый конденсат) подаётся насосом в блок рекуперации где нагревается в теплообменных аппаратах за счёт тепла выходящей с установки продукции (бензина, дизельного топлива, мазута). Далее сырьё проходя печь трубчатую АНУ-1.0- и нагреваясь в ней, попадает в колонну К1 , где с верха колонны выходит бензино-дизельная смесь, которая попадает через теплообменный аппарат в колонну К2, в которой происходит отделение тяжелого бензина от дизельной фракции.

Боковым погоном из К2 при необходимости отбирается керосиновая фракция. С Низа колонны К1 выходит мазут, а из колонны К2 дизельная фракция.

Все продукты поступают в блок рекуперации тепла, в котором охлаждаются, передавая своё тепло сырью, проходят блок охлаждения и затем направляются в продуктовые ёмкости.

Источник

Adblock
detector