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

Обезвоживание и обессоливание нефтей

В последние годы достигнуто снижение содержания солей в неф­ тях, направляемых на переработку, в 3—5 раз и более при сохра­ нении и даже снижении затрат на подготовку нефти. Тем не менее состояние подготовки нефти пока не отвечает современным требо­ ваниям. Поставлена задача снижения содержания солей в пере­ рабатываемых нефтях до 3—5 мг/л, а вместе с этим и дальнейшее удешевление себестоимости подготовки нефти.

Важное значение в решении этой задачи принадлежит внедрению экономичной технологии подготовки нефти и рациональному соче­ танию подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтезаводах.

Внастоящее время при подготовке нефтей на нефтедобывающих

инефтеперерабатывающих предприятиях в качестве деэмульгато­ ров вместо нейтрализованного черного контакта (НЧК) широко применяют неионогенные деэмульгаторы. В отличие от НЧК они не приводят к старению нефтяной эмульсии, а, наоборот, способ­ ствуют ее разрушению. Это позволяет применять на нефтедобыва­ ющих предприятиях новую технологию подготовки нефти — вну­ тритрубную деэмульсацию на участках промысловых сборных си­ стем и нефтепроводов с использованием существующих резервуаров. При этом деэмульгатор подается в поток нефти перед групповой установкой по сбору нефти. Содержание воды в нефти снижается до экономически оправданного предела — 0,5%.

При поставке нефти на нефтезаводы с более высокой обводнен-

нос'гыо затраты на транспортировку балласта, очистку сточных вод и обезвоживание нефти на заводах будут, как правило (исклю­ чая случаи размещения заводов вблизи промыслов), выше издержек обезвоживания нефти и захоронения сточных вод на промыслах.

Благодаря внутритрубной деэмульсации с помощью неионо­ генных деэмульгаторов упрощается и процесс промыслового обессо­ ливания нефти. Становится возможным использовать для этой цели действующие на нефтедобывающих предприятиях термохими­ ческие обезвоживающие установки. При их отсутствии и наличии резервной пропускной способности трубопроводов обессоливание, как показывает опыт Татарии, может осуществляться и в трубо­ проводе, находящемся между промысловым парком и головными сооружениями в районе добычи нефти путем подачи в трубопровод горячей промывочной воды.

Глубину обессоливания нефти на нефтепромыслах следует уста­ навливать с учетом качественных особенностей нефтей и степени минерализации сопутствующих им пластовых вод. В частности, необходимость в промысловом обессоливании западносибирских нефтей (пластовые воды которых слабо минерализованы) вообще отпадает. Промысловую подготовку этих нефтей можно ограничи­ вать глубоким обезвоживанием (с остаточным содержанием воды до 0,5%) методами внутритрубной деэмульсации с применением не­ ионогенных деэмульгаторов.

130

При подготовке нефтей на нефтезаводах (которая в сочетании с промысловой подготовкой должна обеспечить получение нефте­ сырья нужных кондиций) наиболее эффективными аппаратами, как показывает опыт Полоцкого, Рязанского и Киришского нефте­ перерабатывающих заводов, являются горизонтальные электроде­ гидраторы типа ЭГ, встроенные в установки первичной перегонки нефти. Применение таких электродегидраторов вместо отдельно стоящей электрообессоливающей установки с шаровыми электро­ дегидраторами и использование неионогенных деэмульгаторов сни­ жает капитальные затраты (в расчете на заводскую подготовку 1 т нефти) на 51,9% и эксплуатационные расходы на 44%. Остаточное содержание солей в нефтях, прошедших промысловую и заводскую подготовку, доводится до 5—7 мг/л и ниже. Расчеты показывают, что снижение содержания солей в нефтях с 10—20 до 5 мг/л обеспе­ чит в 1975 г. экономию 140—150 млн. руб.

Повышение качества автомобильных бензинов

В последние годы на основе внедрения в нефтепереработку со­ временных вторичных процессов достигнуты существенные сдвиги в улучшении качества автомобильных бензинов. В 1970 г. более 40% их выпускалось с повышенной октановой характеристикой (72 п. и выше). В текущем пятилетии и в более отдаленной перспек­ тиве должно вырабатываться преимущественно высокооктановое автотопливо.

Наиболее эффективный и дешевый путь улучшения качества автобензина — дальнейшее внедрение и развитие процессов катали­ тического облагораживания прямогонных бензинов, в первую оче­ редь, каталитического риформинга. Стоимость единицы повышения октанового числа суммарного заводского автобензина путем катали­ тического риформирования прямогонной фракции 85—180° С ромашкинской нефти (при мягком режиме облагораживания) в рас­ чете на 1 т бензина составит 15,9 коп. Это в 1,9 раза дешевле, чем при применении каталитического крекинга, и в 1,4—3,0 раза, чем при сочетании других процессов (см. табл. 10 и рис. 5). Каталити­ ческий риформинг отличается и наименьшими вложениями в произ­ водственные фонды. Автомобильный бензин с октановым числом 75 и. (по моторному методу без ТЭС), полученный компаундирова­ нием прямогонной фракции н. к. —85° С и риформинг-бензинов, — самый дешевый из числа высокооктановых бензинов.

При применении жесткого режима каталитического риформинга фракции 85—180° С, обеспечивающего в сочетании с прямой пере­ гонкой октановое число заводского автобензина 77 п. стоимость единицы повышения октанового числа повышается до 18,4 коп. на 1 т бензина, но сравнительно с другими процессами остается более низкой. Существенное дальнейшее повышение качества бен­ зина обеспечивает изомеризация прямогонной фракции н. к. —62° С и рафинатов риформинга.

Т а б л и ц а 10

Технико-экономические показатели производства автобензина при различных схемах переработки нефти

Каталитический риформинг и изомеризация прямогонных бен­ зинов, обеспечивая повышение их детонационной стойкости, в то же время сопровождается уменьшением суммарного выхода бензина от нефти. Если задача увеличения октановых чисел бензина соче­ тается с необходимостью достижения повышенного выхода авто­ бензина, то каталитического облагораживания прямогонных бен­ зинов будет недостаточно. В этом случае важное значение приобре­ тают бензинообразующие процессы: каталитический крекинг, гид­ рокрекинг, термоконтактный крекинг, алкилирование и др., кото­ рые в отличие от платформинга и изомеризации являются не мето­ дами облагораживания бензина, а процессами превращения угле­ водородов, не входящих в пределы выкипания бензина, в автомо­ бильное топливо. Внедрение этих процессов увеличивает поэтому общую выработку автотоплива.

132

Однако обеспечивая увеличение выхода автобензина от нефти, а при использовании таких процессов, как каталитический крекинг, гидрокрекинг, алкилирование и выработку высокооктановых бен­ зинов, бензинообразующие процессы повышают октановое число заводского бензина в ограниченных пределах. Сочетание прямой перегонки нефти (н. к. —180° С) с термоконтактным крекингом гудрона и каталитическим крекингом, например, обеспечивает

Рис. 5. Экономическая эффективность различных путей повышения октановой характеристики автобензина:

а — стоимость единицы повышения октанового числа; б — капитальные вложения на едини­ цу повышения октанового числа.

1 — прямая перегонка, каталитический риформинг фракции 85—180° С; 2 — прямая пере­ гонка, каталитический риформинг фракции 85—180° С (жесткий режим); 3 — прямая пере­ гонка, каталитический риформинг фракции 62—180 °С; 4 — то же, изомеризация фракции н. к .—62° С; 5 — то же и рафината; в — прямая перегонка, термический крекинг мазута;

7 — прямая перегонка, каталитический крекинг фракции 350—500° С; 8 — то же, термиче­ ский крекинг гудрона и каталитического газойля; 9 — прямая перегонка, термоконтактный крекинг гудрона, каталитический крекинг фракций 350—500° С прямой перегонки и термо­ контактного крекинга гудрона; 10 — прямая перегонка, термоконтактный крекинг гудрона, каталитический крекинг, полимеризация; 11 — то же, алкилирование (вместо полимери­ зации); 12 — то же, полимеризация; 13 — прямая перегонка, риформинг фракции 62—180? С

термоконтактный крекинг гудрона, каталитический крекинг, изомеризация фракции н. к. — 62° С; 17 — то же, алкилирование.

октановое число суммарного заводского бензина 57 п. Внедрение только бензинообразующих процессов не может, таким образом, обеспечить массового производства высокооктанового топлива. Ста­ новится необходимым сочетание бензинообразующих процессов, в первую очередь, каталитического крекинга с каталитическим об­ лагораживанием низкооктановых бензинов. Сочетание прямой пере­ гонки нефти, каталитического крекинга и каталитического рифор­ минга обеспечивает (при переработке ромашкинской нефти) полу­ чение автобензина с октановым числом порядка 79п. (без ТЭС) и повышает его выход от нефти с 19 до 22,7%. Стоимость единицы повышения октанового числа суммарного автобензина возрастает при этом до 21 коп/т, или на 23% выше, чем при получении авто­

133