Необходимое оборудование для нефтепереработки

Нефтепродукты получают из сырой нефти путем её переработки. Происходит этот процесс на нефтеперерабатывающих заводах с помощью специального оборудования для нефтяного сырья и попутного газа. Переработка делится на первичную и вторичную. Какое оборудование для нефтепереработки используется на нефтехимических предприятиях, занимающихся производством нефтепродуктов – тема этой статьи.

Установка первичной переработки нефти. Классификация и виды

Установки первичной переработки нефти – это основное оборудование предприятий нефтеперерабатывающей отрасли. От их работы напрямую зависит качество получаемой продукции, а также количественный выход получаемых нефтепродуктов, к которым относятся различные виды топлива, масла и сырье для вторичной переработки  или других производственных процессов.

Как вы думаете, что будет с нефтью в 2022 году?

• Подорожает
• Подешевеет

Просмотреть результаты

 Загрузка ...

В процессе первичной перегонки нефть   разделяется на отдельные  фракции, которые отличаются друг от друга температурой своего кипения.  Как раз такое разделение и обеспечивается установками первичной переработки нефти, с использованием следующих технологических  процессов:

• нагрев;
• дистилляция;
• ректификация;
• конденсация;
• охлаждение.

Первичная (или прямая) переработка может проводиться как  при нормальном  атмосферном, так при повышенном давлении, а переработка нефтяных остатков производится под вакуумом. В связи с этим, такая  трубчатая установка  переработки нефти  может быть  атмосферной (АТ)  и вакуумной (ВТ). Они могут быть построены  как отдельно, так и скомбинированы   в одну универсальную  атмосферно-вакуумную трубчатую установку (АВТ).

Классификация атмосферных трубчатых установок по особенностям их технологических схем разделяет их на следующие виды:

• с однократным испарением перерабатываемой нефти;
• с двукратным испарением;
• с предварительным испарением легкой нефтяной фракции (фракций)  в эвапораторе с проведением последующей ректификации.

Последний тип установок – это фактически частный случай установок с двукратным испарением, которое в обоих случаях производится дважды за один процесс переработки.

Классификация вакуумного перерабатывающего оборудования:

Поскольку как перерабатываемое углеводородное сырье,  так и получаемые из него нефтепродукты отличаются большим разнообразием, то  перерабатывать их по какой-либо типовой схеме  целесообразно далеко не всегда.

Широкое распространение получили  установки, в которых используются предварительная отбензинивающая и основная атмосферная  ректификационная  колонны, которые могут работать с широким ассортиментом нефтей с самым разным содержанием в них растворенных нефтяных газов и бензиновых фракций.

Первичная переработка нефти

Мощности заводских установок типов АТ и АВТ колеблются в очень широком диапазоне – от 600 тысяч до 8-ми миллионов тонн  перерабатываемого в год нефтяного сырья.

Читать также: Вакуумное оборудование: бустерные насосы

К основным преимуществам более мощного оборудования относятся:

• значительное снижение расходов на эксплуатацию и первоначальных материальных  вложений (при расчете на тонну перерабатываемого сырья) при переходе от нескольких установок с малой пропускной способностью к одной установке большей мощности;
• увеличение производительности труда рабочего персонала.

Кроме того, накоплен достаточный практический опыт по реконструкции действующих АТ и АВТ установок, которая позволяет увеличить их мощность и существенно улучшить технико-экономические показатели.

К примеру, если пропускную способность АТ-6 с помощью её реконструкции увеличить на 33 процента, то  производительность труда возрастает  в 1,3 раза. Одновременно с этим удельные капвложения и расходы на эксплуатацию  уменьшаются  на 25 и 6,5 процентов соответственно.

Для улучшения технико-экономических показателей и снижения себестоимости получаемой продукции также есть другой путь – это комбинирование АТ или АВТ с другими установками.

При этом подходе снижение эксплуатационных расходов и удельных затрат достигается за счет сокращения общей площади застройки, уменьшения протяженности используемых в техпроцессе трубопроводов и количества промежуточных резервуаров. Также снижаются и энергетические затраты, и общие расходы на закупку и последующий  ремонт используемого оборудования.

В качестве примера такого подхода к нефтепереработке можно привести российскую установку  комбинированного типа ЛК-6у, которая состоит из пяти секций,в которых размещаются:

• двухступенчатая АТ для электрического обессоливания нефтяного сырья и её перегонки при атмосферном давлении;
• установка каталитического риформинга,  с дополнительным оборудованием для предварительной гидроочистки бензиновых фракций нефти;
• окончательная гидроочистка  дизельных и керосиновых фракций;
• оборудование для фракционирования газов.

Чаще всего технологический процесс первичной перегонки нефтяного сырья  комбинируют с технологиями обессоливания, обезвоживания, вторичной переработки бензиновых фракций и их последующей стабилизации.

Колонное оборудование для нефтепереработки

Чтобы удалить из дистиллятов легкие компоненты, их прогоняют через так называемые отпарные колонны, в которых  применяется перегретый открытый водяной пар. В некоторых типах оборудования для этих целей используются специальные  кипятильники, которые обогреваются с помощью нефтепродукта, температура которого выше,  чем у отводимого из отпарной колонны дистиллята.

Уровни расхода водяного пара:

• в атмосферной колонне –  от 1,5 до 2,0 процентов (переработка нефти);
• в вакуумной колонне – от  1,0 до 1,5 % (переработка мазута);
• в отпарной колонне – от  2,0 до 2,5 процентов (переработка дистиллятов).

В ректификационных колоннах оборудования типов   АТ и АВТ широкое распространение получило оборудование для циркуляционного промежуточного орошения, которое устанавливается в верхней части секции сразу под тарелкой вывода побочного дистиллята.

Колонное оборудование – пример продукции НСК

Отвод циркулирующей флегмы осуществляется двумя тарелками. Вернее орошение в вакуумных колоннах тоже, как правило,  циркулирующего типа, и с целью  уменьшения потерь получаемых нефтепродуктов через верхнюю часть колонны в таком оборудовании используют от 3-х до 4-х тарелок.

Читать также: Виды насосов для добычи нефти и их характеристики

Чтобы создать вакуум, используют барометрический конденсатор в комплексе с двух- или трехступенчатыми эжекторами. Двухступенчатые применяются при создании  вакуума глубиной  6,7 килопаскалей, а трехступенчатые – для создания глубины от 6,7 до 13,3 кПа.

Между ступенями устанавливаются  конденсаторы, которые  конденсируют рабочий пар, выходящий с  предыдущей ступени, а также охлаждают отсасываемые газы. В последнее время вместо барометрического конденсатора широко применяются поверхностные конденсаторы, которые дают возможность  не только создавать  в колонне более высокий вакуум,  но и избавить предприятие  от колоссального количества загрязненных стоков, в особенности – при работе с сернистыми и высокосернистыми видами  нефтей.

В качестве холодильников и конденсаторов-холодильников чаще всего практикуется применение  АВО – аппаратов воздушного охлаждения. Их применение позволяет уменьшить расход воды, снизить первоначальные затраты на возведение объектов водоснабжения и канализации, а также  очистных сооружений. Кроме того, снижаются и  расходы на эксплуатацию.

Установки первичной нефтепереработки, как правило, отличаются высокой степенью автоматизации. К примеру, на таком заводском оборудовании  применяются автоматические анализаторы качественных характеристик, работающие, что называется, «на потоке».

Они позволяют  определять:

• содержание в нефтяном сырье солей и  воды;
• температуру вспышки таких продуктов, как  авиационный керосин, дизельное топлива и масляные дистилляты;
• температуру выкипания 90 процентов пробы светлых нефтепродуктов;
• значение вязкости для масляных нефтяных  фракций;
• содержание нефтепродуктов в промышленных  стоках.

Некоторые такие  качественные анализаторы включают в общие  схемы по автоматическому регулированию. Такое регулирование позволяет, к примеру,  в автоматическом режиме корректировать подачу в нижнюю часть отпарной колонны  водяного пара, в зависимости  от температуры вспышки дизельных видов  топлива, которая также автоматически определяется с помощью включенного в систему анализатора соответствующего типа.

Для того, чтобы обеспечить непрерывное  автоматическое определение и регистрацию  состава потоков  газов, как правило, используются хроматографы.

Процесс вторичной переработки

Оборудование для вторичной переработки применяется к бензиновым  дистиллятам.  Такая перегонка сожжет быть выделена в отдельный технологический процесс, а может происходить в комбинированной установке, которая  входит в комплекс оборудования НПЗ.

На современных перерабатывающих предприятиях основное назначение оборудования для  вторичной перегонки – получение из  бензиновых  дистиллятов  узких фракций, которые в дальнейшим используются в качестве  сырья для  каталитического риформинга. С помощью этого процесса получают такие виды нефтепродуктов, как толуол, бензол и  ксилолы. Также каталитическим риформингом получают бензины с высокими значениями октанового числа.

В процессе производства углеводородов ароматической группы исходное бензиновое сырье разделяется на следующие фракции (по показателю температуры их выкипания:

Читать также: Как выбирают обсадные трубы для нефтяных скважин?

• бензольная  – от 62-х до 85-ти градусов Цельсия;
• толуольная – от 85-ти до 115-120-ти градусов;
• ксилольная – от  115-120-ти до 140-ка градусов.

В ходе этого процесса бензиновый дистиллят, обладающий широким  фракционным составом, с помощью насоса прокачивают через теплообменники и подают в первый змеевик печи. После этого он попадает в ректификационную колонну. Главный  продукт, получаемый в этой колонне имеет температуру выкипания 85 градусов. Он проходит через АВО  и через холодильник, после чего попадает в специальный  приемник.

Часть полученного  конденсата подается с помощью насоса в качестве орошения на верхнюю часть колонны, а остальной конденсат попадает в другую секцию (колонну) оборудования. Уходящие с верха этой колонны  пары головного продукта конденсируются в с помощью АВО, после чего конденсат  охлаждается холодильнике водяного типа и поступает в приемник, а уже оттуда перекачивается в  резервуар. Часть конденсата также используется для орошения этой колонны.

Остаточный продукт из нижней части колонны насосом прокачивается  через теплообменник  и холодильники, а затем откачивается в  резервуар.

Верхним продуктом колонны является  фракция с температурой кипения от 85-ти до 120-ти °.

Фракция от 120-ти до 140-ка ° собирается с помощью насоса из внешней отпарной колонны и, пройдя через охлаждающее оборудование, также собирается в отдельном резервуаре.

Нижний продукт (фракция от 140-ка до 180-ти °)  также перекачивается насосом через теплообменники в свой резервуар.