Содержание к диссертации
Стр.
ГЛАВА 1. Анализ современного состояния переработки тяжелых нефтяных
остатков 7
-
Каталитическая переработка нефтяных остатков 16
1.2.1 Предварительное облагораживание нефтяных остатков 16
-
Комбинированные схемы глубокой
переработки нефтяных остатков 33
-
Альтернативные возможности переработки
тяжелых нефтяных остатков в смеси с углем 34
Метод очистки газа от двуокиси углерода и сероводорода.. ..53
ГЛАВА 5. Термохимическая переработка нефтяных остатков с горючими
сланцами на проточной установке и разработка технологической
схемы процесса 99
5.1. Термохимическая переработка гудрона с НПЗ АО
«Пермнефтеоргсинтез» с эстонским сланцем-кукерситом.. .99 5.2. Термохимическая переработка гудрона с вакуумного блока установки КТ Мажекяйского предприятия «Нафта»
со сланцем Ленинградского месторождения 105
Эколого-экономическое обоснование процесса 126
Экологические аспекты 126
ПРИЛОЖЕНИЯ 151
Введение к работе
Современный мировой баланс потребления нефтепродуктов свидетельствует о росте спроса на моторные топлива. В то же время возрастание в общем объёме переработки доли тяжёлых и высокосернистых нефтей приводит к снижению выхода легких и средних дистиллятов и ухудшению их качества. Поэтому перспективы развития нефтеперерабатывающей промышленности требуют углубленной переработки и рационального использования нефтяных остатков.
Недостатком технологии существующих производств является отсутствие глубокой комплексной переработки тяжелых нефтяных остатков (ТНО). Практически на всех НПЗ России гудрон подвергается висбрекингу с выработкой котельного топлива. Производство нефтяных битумов на большинстве НПЗ осуществляется методом окисления нефтяных остатков. Недостатком этого являются значительные расходы воздуха и образование трудноутилизируемых отходов.
Современный уровень развития научных разработок и технологических процессов позволяет получать из нефтяных остатков широкую гамму товарных нефтепродуктов, а также ценные углеродные продукты на базе высококачественного нефтяного кокса. Ведущая роль в решении этой проблемы отводится гидрогениза- ционным каталитическим процессам, позволяющим за счет деметаллизации, удаления серы и насыщения водородом подготовить нефтяные остатки для их дальнейшей переработки. Такие процессы характеризуются высокой гибкостью, хорошим качеством получаемых продуктов. Однако в качестве недостатков можно отметить необходимость высоких инвестиций (жесткие условия процесса, сложное аппаратурное оформление, необходимость наличия водородной установки и сложных систем катализаторов).
В экономически развитых странах (США, Япония), где в основном перерабатываются импортируемые нефти, уже достигнуты определенные успехи в деле промышленного внедрения таких процессов.
Однако, в отечественной нефтепереработке в настоящее время отсутствуют в промышленном масштабе квалифицированные каталитические процессы, позволяющие перерабатывать мазуты и гудроны с высоким выходом и качеством получаемых продуктов.' Не разработаны и готовые к внедрению, обеспеченные реакторным и компрессорным оборудованием процессы гидрообессеривания мазутов и гудронов. Процессы адсорбционно-каталитического крекинга и термодеасфальти- зации ТНО находятся в стадии пилотных исследований.
Следовательно, учитывая необходимость углубления переработки нефти до 85%, целесообразно использовать для указанных целей уже освоенные промышленностью процессы, такие как термический крекинг и замедленное коксование с последующим гидрооблагораживанием жидких продуктов.
В России созданы основы процесса термохимической переработки тяжелых нефтяных остатков нативного и деструктивного происхождения в присутствии активирующих добавок, не имеющих аналогов за рубежом, и осуществляемого без водорода при давлениях 0,5-2,0 МПа и температурах 400-430 С [94-98].
В качестве активирующих добавок предложено использовать природные вещества сапропелитового происхождения (горючие сланцы, сапропелиты, липтобио- литы, богхеды и т.д.), содержащие 7 мас.% и более водорода в расчете на органическую массу.
Совместная термохимическая переработка нефтяных остатков и сапропели- тов возможна благодаря тому, что органическая составляющая последних очень близка по компонентному и групповому составу к тяжёлым нефтям и природным битумам.
Мировые запасы только горючих сланцев в пересчете на нефтяной эквивалент составляют 630 млрд. т., что значительно превышает мировые запасы нефти и газового конденсата. В России и странах СНГ запасы сланцев достигают 120 млрд. т. нефтяного эквивалента.
Учитывая вышеизложенное, целью диссертационной работы было изучение влияния сырьевой базы и технологических параметров на термохимическую переработку тяжелых нефтяных остатков в присутствии горючих сланцев и разработка технологической схемы установки термического крекинга применительно к данному процессу.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: - определены закономерности изменения выхода и качества целевой продукции в зависимости от состава и свойств исходных компонентов и технологических параметров процесса, установлены оптимальные параметры совместной термохимической переработки ТНО и горючих сланцев; показано, что горючие сланцы в количестве 10-13 мас.% являются активирующими добавками, что позволяет перерабатывать ТНО с выходом светлых дистиллятов до 50-60% без интенсивного коксообразования. изучено влияние органической и минеральной составляющих горючих сланцев и их гранулометрического состава на термохимическое превращение ТНО; проведены систематические исследования по определению влияния сырьевых компонентов на материальный баланс процесса термохимической переработки ТНО со сланцами различных месторождений России.
Достоинствами разрабатываемой в настоящей работе технологии термохимической переработки ТНО в смеси с рядовыми горючими сланцами являются:
Отсутствие необходимости предварительной деасфальтизации и деметал- лизации тяжёлого нефтяного сырья;
Осуществление переработки без применения водорода под высоким давлением или специально получаемого на отдельной технологической установке жидкого донорно-водородного растворителя (типа тетралина);
Отсутствие необходимости применения специальных катализаторов;
Достаточно глубокая переработка тяжёлого нефтяного сырья в дистил- лятные фракции для производства моторных топлив;
Относительно несложное аппаратурное оформление процесса.
