Файл: 1 Общее назначение и перспектива процесса.doc

1 Общее назначение и перспектива процесса

Целью процесса висбрекинга гудрона является получение остатка висбрекинга, обладающего более низкой вязкостью, чем исходное сырье, а также получение светлых нефтепродуктов.

Процесс, реализуемый на установке висбрекинга, представляет собой термический крекинг гудрона в мягких условиях при температуре Т=420-450С и давлении Р=0,8 МПа (изб.). Глубина конверсии сырья составляет 7 % масс.

Сырьем установки является гудрон, получаемый на установках вакуумной перегонки из смеси арланской и западносибирской нефти в соотношении 50:50.

Нефтяные остатки представляют собой коллоидные системы, в которых дисперсная фаза состоит из ассоциатов высокомолекулярных гетероатомных органических соединений. В стабильной остаточной фракции все адсорбционные силы уравновешены и дисперсная фаза находится в физическом равновесии с углеводородной фазой (дисперсионной средой). Смолы и ароматические углеводороды выполняют функции пептизирующих агентов.

Состав сырья характеризует его потенциальную способность к реакциям крекинга. Способность к крекированию уменьшается в ряду:

• 
  парафины (нормальные  изо  цикло) – крекируются наиболее легко;
  
• 
  ароматические углеводороды;
  
• 
  нафтено-ароматические углеводороды.
  
• 
  полициклические ароматические углеводороды – крекируются наиболее трудно.
  

Во время термического воздействия наряду с реакциями крекинга протекают реакции полимеризации и конденсации, приводящие к образованию асфальтенов и кокса.

При крекинге парафинов образуются парафиновые и олефиновые углеводороды с меньшей молекулярной массой. По мере увеличения молекулярной массы исходного углеводорода падает его термическая стабильность и увеличивается скорость крекинга.

Нафтеновые и ароматические углеводороды с длинной боковой цепью в условиях висбрекинга крекируются так, что в цепи остаются метильные и этильные группы (нафтеновые кольца расщепляются при температуре выше 490С). Одновременно идет ароматизация (дегидрирование) нафтеновых колец.

Ароматические углеводороды без боковых цепей под воздействием высоких температур склонны к отщеплению водорода и образованию продуктов конденсации.

При крекинге алкилароматических соединений происходит частичное отщепление алкильной цепи с образованием алкилароматики более простого строения и продуктов конденсации. Процесс конденсации алкилароматических соединений протекает быстрее, чем соответствующих незамещенных ароматических соединений. Термическая устойчивость этих углеводородов тем меньше, чем длиннее боковая цепь. Ароматические соединения наряду со смолами и асфальтенами являются основными источниками образования побочного продукта – кокса.

---

При относительно мягких условиях (степень превращения 4-6%) протекают первичные реакции крекинга, при более жестких условиях (степень превращения более 6-7%) активизируются вторичные реакции конденсации и полимеризации.

При увеличении конверсии выход остатка висбрекинга уменьшается, а его коксуемость и содержание в нем асфальтенов увеличивается, в продуктах висбрекинга увеличивается содержание ненасыщенных и ароматических углеводородов.

Жесткость процесса висбрекинга и, следовательно, степень превращения ограничивается стабильностью (склонностью к осадкообразованию) крекинг-остатка и скоростью закоксовывания труб. Присутствие натрия в сырье способствует образованию кокса, поэтому его содержание необходимо контролировать для обеспечения более длительных пробегов между операциями удаления кокса из труб печи.

2 Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции

Сырьем установки висбрекинга является гудрон, получаемый на установках вакуумной перегонки из смеси арланской и западносибирской нефти в соотношении 50:50.

Основные разбавители для приготовления товарного продукта – мазута М 100 – легкий и тяжелый каталитический газойли с установки каталитического крекинга.

Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов, побочной и готовой продукции приведена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика исходного сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции

Наименование сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции	Номер национального или отраслевого стандарта, технических условий, стандарта предприятия	Показатели качества, подлежащие проверке	Норма по нормативному документу (заполняется при необходимости)	Область применения

1	2	3		4					5
Установка висбрекинга
Сырье
1. Полугудрон с установок АВТ	СТП 05766575.401215-2005			Марка А			Марка Б		Сырье установки висбрекинга
		-вязкость условная при 80С, градусы ВУ		не нормируется, определение обязательно			в пределах 20-60
		-температура вспышки в открытом тигле, С		не ниже 110			не ниже 190
		-массовая доля воды, %		следы			следы
		-плотность при 20С, кг/м3		не нормируется, определение обязательно			в пределах 970-1000
Внешние разбавители для получения товарного продукта – мазута марки 100
2. Лёгкий газойль каталитического крекинга об.601,602	СТП 05766575.401111-2005	-до 360С выкипает, %		в пределах 80-98					Разбавитель для приготовления товарного прдукта – мазута марки 100
		-наличие сероводорода		не нормируется, определение обязательно
		-испытание на медной пластинке		не нормируется, определение обязательно
3. Тяжелый газойль каталитического крекинга об.601, 602	СТП 05766575.401110-2005	-плотность при 20С, кг/м3		не нормируется, определение обязательно					Разбавитель для приготовления товарного прдукта – мазута марки 100
		-температура вспышки в открытом тигле, С		не ниже 110
Продукция
4. Топочный мазут 100, малозольный, VII вида, с температурой застывания 25С	ГОСТ 10585-99	- кинематическая вязкость при 100С, м2/с (сСт)		не более 50,0х10-6 (50,0)					Товарный продукт - используется в качестве котельного топлива
		- зольность, %		не более 0,05
		- массовая доля механических примесей, %		не более 1,0
		- массовая доля воды, %		не более 1,0
		- содержание водорастворимых кислот и щелочей		отсутствие
		- массовая доля серы, %		не более 3,5
		-температура вспышки в открытом тигле, С		не ниже 110
		-температура застывания, С		не выше 25
		-теплота сгорания (низшая) в пересчете на сухое топливо (небраковочная), к Дж/кг,		не менее 39900
		-плотность при 200С, кг/м3		Не нормируется
5. Газойль висбрекинга	СТО 05766575.401143-2008	-плотность при 20С, кг/м3		не нормируется					Компонент дизельного топлива, при использовании на установке висбрекинга - компонент мазута марки 100
		-массовая доля серы, %		не нормируется
		-вязкость кинематическая при температуре 50°С, мм2/с		не нормируется
		Фракционный состав:
		температура начала кипения, °С		не ниже 150
		50% перегоняется при температуре,°С		не нормируется
		до 360°С выкипает, %, в пределах		в пределах 80-98
		-бромное число, г брома/100г		не нормируется
		-цетановое число		не нормируется
		-температура помутнения, °С		не нормируется
		-температура вспышки в закрытом тигле, °С		не ниже 40
6. Газойль вакуумный висбрекинга	СТО 05766575.401144-2008	-плотность при 20°С, кг/м3,		не более 950					Компонент сырья установки каталитического крекинга, в период строительства – компонент мазута марки 100
		-массовая доля серы, %		не нормируется, определение обязательно
		-вязкость кинематическая, мм2/с при температуре 50°С при температуре 100°С		не нормируется, определение обязательно
		-коксуемость по Конрадсону, %		не нормируется, определение обязательно
		-массовая доля асфальтенов, %		не нормируется, определение обязательно
		-массовая доля никеля, ppm(мг/кг)		не нормируется, определение обязательно
		-массовая доля ванадия, ppm(мг/кг)		не нормируется, определение обязательно
7. Нафта нестабильная висбрекинга	СТО 05766575.401139-2008	-плотность при 20°С, кг/м3		не нормируется, определение обязательно					Компонент сырья установок ТК-2, ЭЛОУ-АВТ-4 цеха № 18. Компонент сырья установок АВТ цеха № 14. Компонент сырья ГО-3 цеха № 9
		-массовая доля серы, %		не более 2,0
		-массовая доля меркаптановой серы, %		не нормируется, определение обязательно
		Фракционный состав:
		-температура начала кипения, °С		не нормируется, определение обязательно
		-10% перегоняется при температуре, °С		не нормируется, определение обязательно
		-температура конца кипения, °С		не выше 180
		-бромное число, г брома/100 г		не нормируется, определение обязательно
8. Газ кислый	СТО 05766575.401148-2008	-массовая доля углеводородов С5 и выше, %,		не более 20					Выводится на установку ОГиКГ цеха № 8
		-массовая доля сероводорода, %		не нормируется, определение обязательно
9. Вода кислая	СТО 05766575.401149-2008	-массовая концентрация сероводорода, мг/дм3		не более 20000					Выводится на установку СЩС НПЗ
		-массовая концентрация нефтепродуктов, мг/дм3		не более 500
Материалы, реагенты, катализаторы
10. Бензин прямогонный	СТО 05766575.403023-2007	Фракционный состав:							Подается в период пуска
		-температура начала кипения		не ниже 35
		-температура конца кипения		не выше 180
		-массовая доля ароматических углеводородов, %		не более 10
		-йодное число, г йода на 100 г продукта		не более 2
		-массовая доля общей серы, %		не более 0,2
		-испытание на медной пластинке		выдерживает
		-наличие механических примесей и воды		отсутствие
		-наличие сероводорода		отсутствие
11. Аммиак водный технический	ГОСТ 9-92			Марка А	Марка Б				Нейтрализатор коррозионно-активных компонентов верхнего продукта К-3201
		-внешний вид		Прозрачная бесцветных жидкость	Прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость
		-массовая доля аммиака, % в пересчете на азот, %		не менее 25 не нормируется	не менее 25 не менее 20,5
		-массовая концентрация нелетущего остатка, г/дм3		не более 0,07	не нормируется
		-массовая концентрация диоксида углерода, г/дм3		не нормируется	не более 8
12. Ингибитор коррозии NALCO EC1021A	Поставка по импорту	-		-					Защита от коррозии материала трубопроводов верхнего продукта К-3201
13. Диэтиленгликоль марки А	ГОСТ 10136-77	-плотность при 20С, г/см3		1,116-1,117					Охлаждающая жидкость для технологических насосов
		-цветность, единицы Хазена		не более 10
		-массовая доля органических примесей, %		не более 0,4
		в том числе этиленгликоля, %		не более 0,15
		-массовая доля диэтиленгликоля, %		не менее 99,5
		-массовая доля воды, %		не более 0,05
		-массовая доля кислот в пересчёте на уксусную кислоту, %		не более 0,005
		-число омыления, мг КОН на 1 г продукта		не более 0,1
		-температурные пределы перегонки при давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.): начало перегонки, °С конец перегонки, °С		не ниже 244 не выше 249
14. Масло индустриальное "И‑12А1"	ГОСТ 20799-88 с изм. 1-5	-кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с		13-17					Разделительная жидкость в бачках торцовых уплотнений технологических насосов
		-кислотное число мг КОН на 1 г масла		не более 0,02
		-зольность,%		не более 0,005
		–массовая доля серы в маслах из сернистых нефтей, %		не более 1,0
		-содержание механических примесей		отсутствие
		-содержание воды		следы
		-плотность при 20°С, кг/м3		не более 880
		-температура застывания, °С		не выше минус 30
		-цвет на колориметре ЦНТ, единицы ЦНТ		не более 2,5
		-температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С		не ниже 165
		-стабильность против окисления: приращение кислотного числа окисленного масла, мг КОН на 1 г масла		не более 0,20
		приращение смол, %		не более 1,5
		-содержание растворителей в маслах селективной очистки		отсутствие
Вспомогательные объекты Комплекса установки висбрекинга
Воздушная компрессорная
15. Сжатый осушенный воздух 3 класса загрязненности	ГОСТ 17433-80 с изм.1	-содержание посторонних примесей, мг/м3:						Сжатый воздух для нужд КИП
		- твердых частиц	не более 2
		- воды (в жидком состоянии)	отсутствует
		- масла (в жидком состоянии)	отсутствует
		- температура точки росы, С	не выше минус 65
16. Технический воздух	Требования регламента	- температура точки росы, С	не выше минус 65					Сжатый воздух для технических нужд
17. Адсорбент (силикагель технический марки КСМГ)	ГОСТ 3956-76		Высший сорт			Первый сорт		Удаление влаги из сжатого воздуха
		-внешний вид	Стекловидные прозрачные или стекловидные матовые зерна овальной, сферической или неправильной формы: цвет – от бесцветного до светлоокрашенного			Стекловидные прозрачные или стекловидные матовые зерна овальной, сферической или неправильной формы: цвет – от бесцветного до темного с черными включениями
		-массовая доля зерен, % при размере зерен, мм	не менее 94 2,8-7,0			не менее 94 2,8-7,0
		-механическая прочность, %	не менее 98			не менее 94
		-насыпная плотность, г/дм3	не менее 760			не менее 720
		-влагоемкость, %, при относительной влажности,% 20 40 60 100	не менее 9,5 не менее 18,5 не менее 30,0 не нормируется			не менее 9,0 не менее 16,0 не менее 35,0 не нормируется
		-массовая доля потери при высушивании, %	не более 8			не более 10
18. Смазочное масло для компрессора “TurboBlend™”		-индекс вязкости	не ниже 100					Смазочное масло для компрессора
		-четырехкомпонентый тест на изнашиваемость, мм: (40 кг, 1200 об/мин, 75ºС, 1 час)	не менее 0,4
		-отделимость воды, мл/15 минут: (54ºС и 82ºС)	не менее 3
		-пенистые характеристики – последовательности I, II и III, мл: тенденция/стабильность	не менее 10/0
		-время очищения от газовых пузырей, мин. при 50ºС	не менее 5
		-тест на коррозию: дистиллированная вода синтетическая морская вода	прохождение прохождение
		-тест на окисление в автоклаве, мин.:	не менее 400
		-тест на окисление в автоклаве, мин.:	не менее 400
Блок оборотного водоснабжения
19. Оборотная вода 1-й и 2-й систем оборотного водоснабжения	ВУТП-97	массовая концентрация нефтепродуктов, мг/дм3	-не более 25 для воды 1-й системы; -не более 5 для воды 2-й системы					Охлаждение технологического оборудования
		- массовая концентрация взвешенных веществ, мг/дм3	-не более 25 для воды 1-й системы; -не более 15 для воды 2-й системы
		- массовая концентрация сульфатов, мг/дм3	не более 500
		- массовая концентрация хлоридов, мг/дм3	не более 300
		- солесодержание (в пересчете на хлористый натрий), мг/дм3	не более 2000
		-карбонатная жесткость, мг-экв/дм3	не более 5
		-некарбонатная жесткость, мг-экв/дм3	не более 15
		-биологическое потребление кислорода (БПК), мгО2/дм3	не более 25 для воды 1-й системы; не более 15 для воды 2-й системы
		-водородный показатель (pH)	в пределах 7-8,5
20. Дисперсант “В 9280” ЗАО “Колтек Интернешнл”	ТУ 2493-008-17423242-2004	внешний вид	легко текучая жидкость					Борьба с биологическими отложениями в системах оборотного водоснабжения
		цвет	от бесцветного до светло-желтого
		плотность при 20С, г/см3	в пределах 0,96-1,0 г/см3
		температура застывания	не выше минус 1
		растворимость	растворим в воде
21. Ингибитор солеотложений и коррозии “В 9305” ЗАО “Колтек Интернешнл”	ТУ 0257-003-17423242-2002 изм.1	внешний вид	легко текучая жидкость					Защита от коррозии черных и цветных металлов и отложения солей в системах оборотного водоснабжения
		цвет	от светло-желтого до темно-янтарного
		запах	специфический
		плотность при 20С, г/см3	в пределах 1,13-1,18 г/см3
		температура застывания	не выше минус 4
		водородный показатель (pH)	в пределах 12,5-13,5
		растворимость	растворим в воде при любых соотношениях

---

3 Схема петросима

4 Ассортимент получаемой продукции и области ее применения

Газ – содержит непредельные и предельные углеводороды и сероводород, после очистки от сероводорода может быть использован как сырье газофракционирующих установок или в качестве топливного газа;

Бензин - может быть использован в качестве сырья риформинга или компонента товарного бензина после процесса гидрооблагораживания. При использовании непосредственно в качестве компонента товарного бензина к бензину термического крекинга добавляют ингибиторы, препятствующие окислению;

Керосино-газойлевая фракция является ценным компонентом флотского мазута; после гидроочистки может применяться как компонент дизельных топлив;

Крекинг-остаток используется как котельное топливо, имеет более высокую теплоту сгорания, более низкую температуру застывания и вязкость, чем прямогонный мазут.

---