Файл: Уманский Л.М. Экономика нефтяной и газовой промышленности учеб. пособие.pdf

В последние годы на нефтеперерабатывающих заводах страны введены в эксплуатацию крупные установки гидроочистки дизель­ ного топлива. Как показывает опыт работы установок гидроочистки на нефтезаводах Урала и Поволжья, выход обессеренного дизель­ ного топлива после гидроочистки достигает 94—97% от сырья. Эксплуатационные издержки процесса на установках мощностью 900 и 1500 тыс. т/год составляют 2—2,5 руб. на 1 т топлива. Они компенсируются нефтеперерабатывающему заводу путем реализации обессеренных топлив по повышенным оптовым ценам. В результате прибыль в расчете на 1 т топлива увеличивается вдвое. Применение обессеренного дизельного топлива дает народному хозяйству боль­

тического крекинга — получение высокооктанового автомобильного бензина. Наряду с бензином в значительных количествах получают компонент дизельного топлива и углеводородные газы.

Значение каталитического крекинга в нефтепереработке непре­ рывно возрастает при одновременном сокращении значения терми­ ческого крекинга. В последние годы на нефтеперерабатывающих заводах СССР построено и введено в действие значительное число установок каталитического крекинга. В текущей пятилетке (1971 — 1975 гг.) объем каталитического крекинга будет возрастать.

Экономические преимущества, связанные с применением катали­ тического крекинга, характеризуются сравнением показателей двух вариантов переработки мазутов ромашкинской нефти — термиче­ ского крекинга мазутов с каталитическим крекингом вакуумного газойля (фракция 350—500° С) в сочетании с термическим крекин­ гом остаточных фракций.

Сравнение показывает, что при переходе от термического кре­ кинга тяжелых соляровых дистиллятов (в количестве 45% на нефть) к каталитическому крекингу глубина переработки мазута возра­ стает. Выход светлых нефтепродуктов от мазута составит 30,7% вместо 23,8% при термическом крекинге мазутов. Октановое число автобензина возрастает на 9 пунктов. Выгоды от улучшения струк­ туры продукции и повышения ее качества реализуются потреби­ телем.

Повышение рентабельности процесса требует внедрения новых более современных систем каталитического крекинга, в частности систем каталитического крекинга с микросферическим катализато­ ром в кипящем слое. Высокой экономичностью характеризуется* например, установка 43—103, представляющая собой систему кре­ кинга с двухзональной регенерацией катализатора, параллельно расположенными реакционными аппаратами, пневмотранспортом катализатора в потоке высокой концентрации и двухстадийной схемой контактирования сырья с катализатором. Судя по проектным данным выход автобензина на этой установке (сравнительно с ре­ конструированной установкой 43—102) увеличивается с 21,4 до

120

32%, октановое число бензина с 74,4 до 80,4 п. Эксплуатационные издержки крекирования 1 т сырья уменьшаются в 1,7 раза. Рента­ бельность процесса резко возрастает.

Значительные возможности повышения эффективности процесса заключены в улучшении подготовки сырья для каталитического крекинга. При крекировании гидроочищенного сырья примерно в 1,3 раза возрастает производительность установки по перерабаты­ ваемому сырью.

Рентабельность процесса каталитического крекинга может и должна быть повышена путем применения цеолитовых катализаторов. Как показывает опыт нефтеперерабатывающей промышленности СССР

и США, цеолитонаполненные катализаторы по сравнению с обычными алюмосиликатными характеризуются повышенной активностью и избирательностью (увеличивающей срок их службы без замены). Это позволяет повысить производительность и конверсию сырья при сохранении того же уровня выжига кокса как и с применением обычных катализаторов. Выход бензина от сырья увеличивается на 10—20%. Рентабельность процесса с учетом вложений в производ­ ственные фонды катализаторного производства возрастает на 40%.

К а т а л и т и ч е с к и й г и д р о к р е к и н г — один из пер­ спективных процессов нефтепереработки. Его можно рассматривать как сочетание гидрогенизации и каталитического крекинга. Процесс обеспечивает получение высококачественных моторных топлив (ди­ зельного топлива, автомобильного бензина и топлива для реактив­ ных двигателей) и отличается высокой эксплуатационной гибкостью. Сырье — легкие и тяжелые газойли прямой перегонки нефти и вто­ ричного происхождения, а также остаточные фракции.

На некоторых нефтеперерабатывающих заводах СССР предусма­

смол и других нежелательных компонентов), а также выходов от­ дельных продуктов и требований к их качеству применяют одноили двухступенчатую схему гидрокрекинга.

Применение одноступенчатого гидрокрекинга вакуумных ди­ стиллятов в сочетании с крекированием его остаточных фракций обеспечивает по сравнению с каталитическим крекингом вакуумного дистиллята: 1) увеличение выхода светлых нефтепродуктов с 54,3 до 74,4%, в том числе дизельного топлива с 22,9 до 54,2%; 2) соот­ ветствие дизельного топлива требованиям ГОСТ 4749—49; 3) сни­ жение себестоимости моторных топлив на 5—7%; 4) увеличение прибыли на 20% при сохранении на одном уровне рентабельности производства.

Экономически целесообразно, как видно из этих данных, строи­ тельство установок гидрокрекинга в районах, потребляющих большор количество дизельного топлива. Это даст особенный' эффект при завозе дизельного топлива из других районов страны. Умень­ шаются издержки транспорта нефтепродуктов, повышается рента­ бельность социалистического производства.

121

К о к с о в а н и е н е ф т я н ы х о с т а т к о в обеспечивает получение нефтяного кокса, потребность в котором непрерывно растет, и одновременно позволяет углубить переработку нефти. При термическом крекировании тяжелого остатка прямой перегонки (гудрона) выход светлых нефтепродуктов составляет 10—12%. Основной продукт — крекинг-остаток — используют в качестве ко­ тельного топлива. Коксование гудрона увеличивает выход светлых нефтепродуктов до 40%, а в сочетании с каталитическим крекингом полученной при коксовании фракции 350—500° С до 50—51 % на гудрон. Общий выход светлых нефтепродуктов, считая на гудрон, увеличивается в 4 раза.

На установках коксования перерабатывают гудрон, крекингостатки, пиролизный пек и другие нефтяные остатки. В последние годы введены в эксплуатацию коксовые установки замедленного коксования, отличающиеся по сравнению с коксовыми кубами более высокой производительностью и меньшими издержками экс­ плуатации. Однако вырабатываемый кокс по качеству пока ниже получаемого на кубовых установках.

В условиях использования коксования нефтяных остатков для увеличения выработки светлых нефтепродуктов (с направлением кокса па топливные нужды) предпочтителен процесс термоконтакт­ ного крекинга мазутов и гудронов. Возрастает выход бензиновых фракций и газообразных углеводородов, увеличивается на 6—8 пунк­ тов октановое число автобензина. Газы содержат больше непре­ дельных углеводородов. Эксплуатационные затраты на 1 т сырья на 2%, а капитальные вложения в производственные фонды на 4% ниже, чем при замедленном коксовании.

С о в е р ш е н с т в о в а н и е п р о и з в о д с т в а с м а з о ч ­

Разработаны и внедрены методы очистки масел селективными раство­ рителями, обеспечивающие удаление из масел фракций асфальто­ смолистых веществ, нафтеновых кислот, твердых парафинов и дру ­ гих нежелательны х компонентов и получение на этой основе высоко­ качественных масел.

Благодаря внедрению новых процессов очистки значительно расширена сырьевая база масляного производства. Кроме беспарафиновых малосмолистых нефтей Азербайджана и Северного Кавказа, ранее служивших основным видом сырья для получения масел, в качестве масляного сырья стали использовать парафиновые мало­ сернистые и сернистые нефти, на долю которых приходится пода­ вляющая часть нефтей, добываемых в СССР. В 1970 г. около 80% масел получили методом очистки селективными растворителями.

Усовершенствование отдельных аппаратов, установок и всей технологической схемы масляного производства позволило значи­ тельно увеличить производительность и улучшить технико-эконо­ мические показатели работы.

122

К важнейшим направлениям дальнейшего совершенствования производства масел относятся: 1) улучшение фракционирующей способности вакуумных колонн установок АВТ; 2) внедрение процесса селективной очистки масляных дистиллятов фурфуролом (взамен фенола); 3) очистка гудрона двойными селективными растворителями (дуосол-процесс) с предварительной неглубокой деасфальтизацией (вместо глубокой деасфальтизации и фенольной очистки); 4) вне­ дрение двухступенчатой деасфальтизации гудрона пропаном (вместо деасфальтизации в одну ступень); 5) применение абсорбционной очистки масляных дистиллятов для выработки масел особо высоких качеств; 6) внедрение процессов гидрирования для очистки и до­

ф у р о л о м повышает выход рафината на 5—13% по сравнению с фенольной очисткой. Удельные капитальные вложения на 1 т

стоимость его на 19% по сравнению со схемой деасфальтизации и селективной очистки. Все это значительно удешевляет получе­ ние остаточных масел.

Процесс г и д р о о ч и с т к и м а с е л , применяемый взамен контактной очистки отбеливающими глинами, позволяет получать масла, удовлетворяющие повышенным требованиям по цвету, ста­ бильности, индексу вязкости, содержанию кокса и серы.

Как показывает опыт гидроочистки масел на Ферганском нефте­ перерабатывающем заводе, выход масла достигает 98—99% от

•сырья. Это на 4,5% больше, чем при контактной очистке. Эксплуа­ тационные расходы сокращаются на 13%, а производительность

Внастоящее время твердые парафины вырабатываются путем:

1)неглубокой депарафинизации парафинового дистиллята методом фильтрпрессования с последующим обезмасливанием гача потением

иочисткой сырого парафина; 2) обезмасливания парафинового сырья в избирательных растворителях с последующей очисткой сырого парафина.

Свыше 60% всех твердых парафинов вырабатывается по второй

схеме. Особенность ее — подчиненное значение (по большинству заводов) парафинового производства в системе масляного блока.

В последние годы парафиновые установки были реконструиро­ ваны, а качество сырья по фракционному составу и содержанию

123

масла улучшено. Это позволило значительно превзойти проектную

и воды и удешевить парафин.

Совершенствование технологии производства нефтехимических продуктов и полупродуктов

Применение нефтегазового сырья вместо других видов (кокса, сланцев, растительных и животных жиров и др.) внесло коренные изменения в химическую промышленность, ее характер, масштабы производства, сложившиеся технологические приемы и методы. Являясь готовой или почти готовой для химической переработки смесью углеводородов или даже индивидуальными углеводородами, продукты переработки нефти и газа во многих случаях не требуют осуществления специальных операций по выделению индивидуаль­ ных веществ. Сложные многостадийные процессы производства, связанные с применением неорганических веществ, заменяются прямыми синтезами. Так, синтез ацетилена из природного газа проводится в одну технологическую стадию вместо двух-трех, необходимых при получении его из карбида кальция.

Возможность переработки углеводородов нефти и газа в жидкой и газовой фазах позволяет вести непрерывные технологические процессы, которые по сравнению с традиционными методами на­ много более производительны. Это, а также большие ресурсы нефте­ газового сырья во многих районах СССР позволяют создавать уста­ новки для получения нефтехимикатов большой производитель­ ности. Более совершенная технология производства, применение мощных высокоэкономичных технологических установок, а также дешевое нефтегазовое сырье сокращают капитальные вложения в хи­ мическое производство и себестоимость химической продукции.

Многообразие видов нефтегазового сырья, пригодного для полу­ чения разнообразных химических продуктов, а также методов его химической переработки делают актуальным выбор рациональ­ ных методов переработки сырья разного происхождения. Известен ряд методов пиролиза углеводородного сырья для получения оле­ финов (этилен, пропилен, бутилен), являющихся важнейшими ис­ ходными мономерами промышленности органического синтеза; среди них — в трубчатых печах различного типа, в установках с приме­ нением твердого теплоносителя, кислорода, перегретого водяного пара и др. Олефины ныне получают в основном в трубчатых печах.

Существенные возможности дальнейшего повышения эффектив­ ности пиролиза углеводородного сырья заключены в применении агрегатов с твердым теплоносителем. Для сооружения таких уста­ новок требуется меньше легированных сталей, условия передачи тепла к пиролизному сырью в них значительно лучше, что дает возможность создавать реакторы большой мощности, интенсифици­ ровать процесс путем повышения температуры. Снижаются удельные

124