RU74916U1 - SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT - Google Patents
SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT Download PDFInfo
- Publication number
- RU74916U1 RU74916U1 RU2007146797/22U RU2007146797U RU74916U1 RU 74916 U1 RU74916 U1 RU 74916U1 RU 2007146797/22 U RU2007146797/22 U RU 2007146797/22U RU 2007146797 U RU2007146797 U RU 2007146797U RU 74916 U1 RU74916 U1 RU 74916U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing
- unit
- oil
- separation
- products
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
1. Схема нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки для подготовки и переработки нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств и других жидких органических сред, включающая блоки подготовки (дегазации, очистки от механических и других примесей, обессоливания и обезвоживания) и предварительного нагрева, а также блоки фракционирования и получения товарных продуктов, отличающаяся тем, что в схему производства перед блоком фракционирования, или после него, включают блок обработки сырья, в котором осуществляют термомеханический крекинг за счет нагрева сырья до определенной подкритичной температуры, которая ниже температуры начала лавинообразного неуправляемого термического крекинга на несколько долей градуса Цельсия или более, например на 0,01-400°С (в зависимости от состава и свойств сырья), т.е. нагревают так, чтобы неуправляемый термический крекинг еще не начался, для инициирования управляемого процесса разрыва связей молекул (термомеханического крекинга) накладывают на сырье механическое и акустическое резонансное воздействие различной природы и широкого спектра частот, например кавитационное воздействие, звуковые, ультразвуковые колебания, причем для кавитационной обработки нагретого до подкритичной температуры сырья и наложения акустического воздействия используют такие устройства, действие которых основано на гидродинамических эффектах движения многофазных сред по каналам различной формы, после обработки сырья механическим и волновым воздействием в блоке обработки его направляют на блок разделения, в котором разделяют с�1. Scheme of oil refining production with an in-depth processing unit for the preparation and processing of oil, including heavy oil, residues of oil refining and petrochemical industries and other liquid organic media, including preparation blocks (degassing, purification from mechanical and other impurities, desalination and dehydration) and preliminary heating, as well as fractionation units and production of commercial products, characterized in that in the production scheme before the fractionation unit, or after it, include a block about processing of raw materials in which thermomechanical cracking is carried out by heating the raw material to a certain subcritical temperature, which is lower than the start temperature of an avalanche-like uncontrolled thermal cracking by several fractions of a degree Celsius or more, for example, 0.01-400 ° C (depending on the composition and properties of the raw material ), i.e. they are heated so that uncontrolled thermal cracking has not yet begun, to initiate a controlled process of breaking bonds of molecules (thermomechanical cracking), mechanical and acoustic resonant effects of various nature and a wide range of frequencies are applied to the raw materials, for example cavitation, sound, ultrasonic vibrations, and for cavitation processing heated to subcritical temperature of the raw material and the imposition of acoustic exposure use such devices, whose action is based on hyd dynamic effects of multiphase media movement through the channels of different shapes, materials after processing by mechanical and wave action in the processing unit it is directed to the separation unit, wherein the separated
Description
Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а конкретно к области подготовки и переработки нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, нефтешламов, отработанных масел и других жидких органических сред для их дальнейшей углубленной переработки с получением гостированных товарных продуктов и может быть использовано в производстве углеводородного топлива, продуктов нефтехимии, битума и т.д.The utility model relates to the oil refining industry, and specifically to the field of oil preparation and refining, including heavy oil, residues of oil refining and petrochemical industries, oil sludge, used oils and other liquid organic media for their further in-depth processing to produce guest products and can be used in the production of hydrocarbon fuels, petrochemicals, bitumen, etc.
Технологические схемы переработки нефти имеют несколько вариантов. Существует полный технологический цикл, включающий в себя следующие основные производства: производство топлив, производство нефтехимической продукции, производство смазочных и специальных масел, производство присадок. Возможны специализированные варианты технологических схем: только топливная или только топливно-масляная (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.13).Technological schemes for oil refining have several options. There is a full technological cycle, which includes the following main industries: production of fuels, production of petrochemical products, production of lubricants and special oils, production of additives. Specialized variants of technological schemes are possible: only fuel or only fuel-oil (Dekhterman A.Sh. Oil refining according to the fuel option. M., "Chemistry", 1988, p.13).
Первичная перегонка нефти на НПЗ осуществляется двумя способами: однократным испарением в одной ректификационной колонне и с предварительным испарением легких фракций, или двукратным испарением (Багиров И.Т. Высокопроизводительные атмосферные и атмосферно-вакуумные установки. М., "Химия", 1964, с.5; Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.41). Последний способ применяют наиболее часто, так как он позволяет увеличить глубину отбора дистиллятов в пределах их потенциального содержания в сырье.The primary distillation of oil at the refinery is carried out in two ways: by single evaporation in one distillation column and with preliminary evaporation of light fractions, or by double evaporation (Bagirov I.T. High-performance atmospheric and atmospheric-vacuum installations. M., Chemistry, 1964, p. 5; Dekhterman A.Sh. Oil refining according to the fuel variant (Moscow, Chemistry, 1988, p. 41). The latter method is used most often, since it allows to increase the depth of distillate selection within the limits of their potential content in raw materials.
Кратко рассмотрим последовательность операций первичной перегонки, осуществляемой по классической схеме.We briefly consider the sequence of operations of primary distillation carried out according to the classical scheme.
Перед подачей нефти на разделение требуется ее подготовка (дегазация, очистка от механических и других вредных примесей, обессоливание, обезвоживание). Подготовка нефти осуществляется различными методами, наиболее известным из которых является подготовка в блоках ЭЛОУ (электро-обезвоживающая и обессоливающая установка). Оборудование сложное в изготовлении и эксплуатации, взрывоопасное (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.36).Before the oil is fed to the separation, its preparation is required (degassing, purification from mechanical and other harmful impurities, desalination, dehydration). Oil preparation is carried out by various methods, the most famous of which is the preparation in blocks ELOU (electro-dehydrating and desalting plant). Equipment difficult to manufacture and operate, explosive (Dekhterman A.Sh. Oil refining according to the fuel version. M., "Chemistry", 1988, p. 36).
Для разделения углеводородного сырья (в том числе и нефти) его нагревают. На предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности эту операцию производят путем подвода тепла через разделяющую стенку (змеевик) за счет сжигания топлива. Для этой цели используют различные трубчатые печи (Ентус Н.Р., Шарихин В.В.To separate the hydrocarbon feed (including oil) it is heated. At the enterprises of the oil refining and petrochemical industries, this operation is performed by supplying heat through a dividing wall (coil) by burning fuel. For this purpose, various tube furnaces are used (Entus N.R., Sharikhin V.V.
Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., "Химия", 1987, с.6, и др.). В них нагревают жидкие и газообразные углеводороды.Tube furnaces in the refining and petrochemical industries. M., "Chemistry", 1987, p. 6, etc.). Liquid and gaseous hydrocarbons are heated in them.
Разделение нефти на фракции основано на различии температуры кипения ее компонентов. Низкокипящая часть переходит в паровую фазу и, после конденсации, образует дистиллят. Для четкого разделения смеси используют атмосферную или вакуумную ректификацию (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.26). Ректификационные аппараты относятся к достаточно технологически и конструкционно-отработанному оборудованию. Тем не менее - это сложное оборудование. Используемые на крупных НПЗ колонные ректификационные аппараты достаточно дороги в изготовлении и эксплуатации. Рассмотренные операции (подготовка, нагрев, собственно выделение низкокипящей фракции) в процессе разделения углеводородов происходят последовательно, то есть не совмещены во времени. Для каждой из них требуется отдельное сложное оборудование. Некоторые виды оборудования имеют ограниченный ресурс.The separation of oil into fractions is based on the difference in the boiling point of its components. The low-boiling part passes into the vapor phase and, after condensation, forms a distillate. For a clear separation of the mixture, atmospheric or vacuum distillation is used (A. Dekhterman, Oil refining according to the fuel version. M., Chemistry, 1988, p. 26). Rectification apparatus refers to a fairly technologically advanced and structurally-used equipment. However, it is sophisticated equipment. Column distillation apparatuses used at large refineries are quite expensive to manufacture and operate. The considered operations (preparation, heating, proper separation of the low boiling fraction) in the process of hydrocarbon separation occur sequentially, that is, are not combined in time. Each of them requires a separate sophisticated equipment. Some types of equipment have a limited resource.
Блоки получения товарных продуктов обычно включают в себя следующие известные процессы: гидроочистка, риформинг, платформинг и др., или на первом этапе блок компаундирования, битумный блок для производства окисленного битума или битумный блок, совмещенный с вакуумным блоком для производства неокисленного битума, а также оборудование для производства битумных покрытий, эмульсий, котельного топлива, масел и других товарных продуктов (Справочник нефтехимика. В двух томах. Том 1, под. ред. Огородникова С.К.Л., Химия, 1978, с.53-55).Units for the production of commercial products usually include the following well-known processes: hydrotreating, reforming, platforming, etc., or at the first stage a compounding unit, a bitumen block for the production of oxidized bitumen or a bitumen block combined with a vacuum block for the production of non-oxidized bitumen, as well as equipment for the production of bitumen coatings, emulsions, boiler fuels, oils and other commercial products (Petrochemical Handbook. In two volumes. Volume 1, under the editorship of Ogorodnikov S.K.L., Chemistry, 1978, p. 53-55).
В наиболее общем случае, схема нефтеперерабатывающего производства состоит из следующих блоков, описанных выше: блоки подготовки (дегазация, очистка от механических и других вредных примесей, обессоливание, обезвоживание), блоки нагрева, а также блоки фракционирования (атмосферная AT или атмосферно-вакуумная АВТ трубчатка, или другие варианты фракционирования, например с помощью системы теплообменников или охлаждающих устройств) и получения товарных продуктов (гидроочистка, риформинг, платформинг и др.) - бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии, битума, битумных эмульсий, покрытий, масел и др.In the most general case, the oil refining production scheme consists of the following blocks described above: preparation blocks (degassing, cleaning of mechanical and other harmful impurities, desalination, dehydration), heating blocks, and fractionation blocks (atmospheric AT or atmospheric vacuum AVT tube , or other fractionation options, for example, using a system of heat exchangers or cooling devices) and obtaining marketable products (hydrotreating, reforming, platforming, etc.) - gasoline, kerosene, diesel Lib, petrochemicals, bitumen, bituminous emulsions, coatings, oils, and others.
Однако такая переработка нефти и нефтепродуктов не позволяет решить проблему глубокой переработки нефтесодержащих фракций с целью максимального извлечения и эффективного использования полученных продуктов переработки (выше их потенциального содержания в сырье), а без глубокой переработки перерабатывающие производства практически нерентабельны.However, such processing of oil and oil products does not allow solving the problem of deep processing of oil-containing fractions in order to maximize the extraction and efficient use of the obtained processing products (higher than their potential content in raw materials), and without deep processing, processing plants are practically unprofitable.
Широко применяемыми схемами углубленной переработки являются схемы с использованием каталитических процессов - блоки каталитического крекинга, гидрокрекинга и др. (Суханов В.П. Widely used schemes for advanced processing are schemes using catalytic processes - blocks of catalytic cracking, hydrocracking, etc. (Sukhanov V.P.
Каталитические прцессы в нефтепереработке. М., «Химия», 1973. Прокопюк С.Г., Масагутов P.M. Промышленные установки каталитического крекинга. М., «Химия», 1974.) К серьезным недостаткам таких процессов можно отнести следующие: высокие давления (до 15 МПа) и температуры нагрева сырья (450-550°С и выше) приводят к серьезному увеличению капитальных затрат, отравление катализаторов и необходимость их регенерации к очень большим текущим эксплуатационным затратам. Достаточно сказать, что из-за высокой стоимости таких процессов большинство Российских НПЗ не имеют возможности их реализовать.Catalytic processes in oil refining. M., “Chemistry”, 1973. Prokopyuk S.G., Masagutov P.M. Industrial catalytic cracking plants. M., “Chemistry”, 1974.) Serious disadvantages of such processes include the following: high pressures (up to 15 MPa) and heating temperatures of raw materials (450-550 ° C and above) lead to a serious increase in capital costs, catalyst poisoning and the need their regeneration to a very large current operating costs. Suffice it to say that due to the high cost of such processes, most Russian refineries do not have the ability to implement them.
Схемы углубленной переработки, использующие блоки термического крекинга известны очень давно (Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2. М., «Химия», 1968. Пархоменко В.Е. Технология переработки нефти и газа. М., Гостоптехиздат, 1959.). К недостаткам термического крекинга относятся следующие. При нагревании сырья с ростом температуры количество разрывов связей медленно и плавно увеличивается, но при достижении критической температуры (зависит от свойств и состава исходного сырья) это количество резко увеличивается, процесс разрыва связей проходит лавинообразно, неуправляемо. Это приводит к коксованию оборудования и снижению межремонтного пробега, процесс периодический. В продуктах термического крекинга много газов, непредельных углеводородов, что увеличивает требования к дальнейшему оборудованию при получении товарных продуктов - бензина, дизельного топлива и др., что, в конечном итоге, приводит к увеличению капитальных и текущих затрат. Поэтому в последнее время процессы термического крекинга, особенно по топливному варианту, применяются редко. Высокие температуры нагрева сырья (470-550°С и выше) и давления (до 7 МПа) также приводят к большим капитальным затратам, а коксование оборудования и небольшой межремонтный пробег оборудования - к увеличению эксплуатационных затрат.Schemes of in-depth processing using thermal cracking units have been known for a very long time (Smidovich E.V. Technology of oil and gas processing. Part 2. M., Chemistry, 1968. Parkhomenko V.E. Technology of oil and gas processing. M., Gostoptekhizdat, 1959.). The disadvantages of thermal cracking include the following. When the raw material is heated with increasing temperature, the number of bond breaks slowly and smoothly increases, but when a critical temperature is reached (depending on the properties and composition of the feedstock), this number increases sharply, the process of bond breaking is avalanche-like, uncontrollable. This leads to coking of the equipment and a decrease in the overhaul mileage, the process is periodic. There are a lot of gases and unsaturated hydrocarbons in thermal cracking products, which increases the requirements for further equipment in obtaining marketable products - gasoline, diesel fuel, etc., which, ultimately, leads to an increase in capital and operating costs. Therefore, recently, thermal cracking processes, especially in the fuel version, are rarely used. High temperatures of heating of raw materials (470-550 ° C and above) and pressure (up to 7 MPa) also lead to high capital costs, and coking of equipment and low overhaul mileage of equipment - to increase operating costs.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в уменьшении капитальных и эксплуатационных затрат, в увеличении выхода светлых топливных продуктов высокого качества выше их потенциального содержания в исходном сырье, в управляемости процессом крекинга и простоте конструкции оборудования процесса термомеханического крекинга в изготовлении и в эксплуатации.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to reduce capital and operating costs, to increase the yield of high-quality light fuel products above their potential content in the feedstock, in the controllability of the cracking process and the simplicity of the design of the equipment of the thermomechanical cracking process in manufacturing and operation.
Целью изобретения является увеличение выхода легких светлых фракций (бензиновых, керосиновых и дизельных, продуктов нефтехимии) выше их потенциального содержания в сырье и увеличение глубины переработки, что приводит к оптимальному и рациональному использованию сырьевых ресурсов при их дальнейшей переработке, снижение эксплуатационных и капитальных затрат, простота и надежность конструкции оборудования, простота и надежность управления и The aim of the invention is to increase the yield of light light fractions (gasoline, kerosene and diesel, petrochemicals) higher than their potential content in raw materials and increase the depth of processing, which leads to optimal and rational use of raw materials for their further processing, reducing operating and capital costs, simplicity and reliability of equipment design, simplicity and reliability of control and
регулировки процессом термомеханического крекинга, уменьшение коксования и увеличение межремонтного пробега оборудования, непрерывность процесса, улучшение качества продуктов термомеханического крекинга для дальнейшей переработки по сравнению с термическим крекингом.adjustments to the thermomechanical cracking process, reducing coking and increasing the overhaul of equipment, process continuity, improving the quality of thermomechanical cracking products for further processing compared to thermal cracking.
Поставленная цель достигается тем, что в технологическую схему подготовки и переработки жидкого углеводородного сырья, включающую блоки подготовки (дегазации, очистки от механических и других примесей, обессоливания и обезвоживания) и предварительного нагрева сырья, фракционирования и получения товарных продуктов, перед блоком фракционирования (перед подачей на атмосферную AT или на атмосферно-вакуумную АВТ трубчатку или на другие варианты фракционирования, например с помощью системы теплообменников или охлаждающих устройств), или после него, включают блок углубленной обработки сырья. В блоке углубленной обработки сырье нагревают термическим, т.е. самым экономичным в данном случае, способом до определенной температуры, которая ниже температуры начала лавинообразного неуправляемого термического крекинга на несколько долей градуса, градусов или десятков и сотен градусов Цельсия, например на 0,01-400°С (в зависимости от состава и свойств сырья), т.е. нагревают так, чтобы неуправляемый термический крекинг еще не начался. Нагрев можно осуществлять в огневой или электрической печи, или печи другого типа, а также в теплообменниках различной конструкции, в которых сырье нагревается теплоносителем. В качестве теплоносителя могут быть использованы различные высокотемпературные теплоносители (газовые, паровые, жидкометаллические, расплавленные соли, органические).This goal is achieved by the fact that in the technological scheme for the preparation and processing of liquid hydrocarbon raw materials, which includes blocks for the preparation (degassing, purification of mechanical and other impurities, desalination and dehydration) and preheating of the raw materials, fractionation and production of commercial products, in front of the fractionation unit (before feeding atmospheric AT or atmospheric vacuum AVT tubing or other fractionation options, for example using a system of heat exchangers or cooling devices), or thereafter, a unit for in-depth processing of raw materials is included. In the in-depth processing unit, the raw materials are heated thermally, i.e. the most economical in this case, a method to a certain temperature, which is lower than the start temperature of an avalanche-like uncontrolled thermal cracking by a few fractions of a degree, degrees or tens and hundreds of degrees Celsius, for example, 0.01-400 ° C (depending on the composition and properties of the raw material) , i.e. heated so that uncontrolled thermal cracking has not yet begun. Heating can be carried out in a fire or electric furnace, or another type of furnace, as well as in heat exchangers of various designs, in which the raw material is heated with a coolant. As a coolant can be used various high-temperature coolants (gas, steam, liquid metal, molten salts, organic).
Нагретое (например, теплоносителем) до подкритичной температуры сырье (колебательные уровни молекул уже возбуждены, но еще не происходит лавинообразного разрыва связей молекул вследствие этого возбуждения) направляют в блок обработки, в котором сырье подвергается механическому (например, кавитационному) и волновому воздействию различной природы (звуковой, ультразвуковой, кавитационной, электромагнитной, световой, радиационной и т.д.) и широкого спектра резонансных частот. Широкий спектр частот нужен потому, что количество комбинаций соединений атомов углерода, водорода и других элементов, особенно в многоатомных молекулах сырья очень велико, и до сих пор подробно не изучено, поэтому количество различных возбужденных предварительным нагревом колебательных уровней также очень велико. Наложение механического и волнового воздействия на нагретое термическим способом до подкритичной температуры сырье позволяет инициировать и активизировать процесс термомеханического крекинга, т.е. процесс разрыва связей уже возбужденных молекул, при этом, в отличие от обычного термического крекинга, инициированный процесс разрыва связей с помощью наложения резонансного воздействия управляется интенсивностью и характером наложенного воздействия. Raw materials heated (for example, by heat carrier) to a subcritical temperature (vibrational levels of molecules are already excited, but there is no avalanche-like breaking of molecules due to this excitation) is sent to a processing unit in which the raw material is subjected to mechanical (e.g., cavitation) and wave action of various natures ( sound, ultrasonic, cavitation, electromagnetic, light, radiation, etc.) and a wide range of resonant frequencies. A wide range of frequencies is needed because the number of combinations of compounds of carbon atoms, hydrogen and other elements, especially in polyatomic molecules of raw materials is very large, and has not yet been studied in detail, so the number of different vibrational levels excited by preheating is also very large. The application of mechanical and wave action on the raw material heated by heat to a subcritical temperature allows initiating and activating the thermomechanical cracking process, i.e. the process of breaking bonds of already excited molecules, while, in contrast to conventional thermal cracking, the initiated process of breaking bonds by applying a resonant effect is controlled by the intensity and nature of the applied effect.
Процесс термомеханического крекинга становится управляемым, а не лавинообразным, что ведет к уменьшению коксования оборудования, увеличению его межремонтного пробега, процесс непрерывный. Т.к. сырье уже нагрето практически до критического состояния, обработка его каким-либо типом воздействия не требует больших энергетических затрат, т.е. инициирующее резонансное воздействие позволяет управлять процессом. Продукты термомеханического инициированного крекинга более качественные, чем продукты термического крекинга, в них меньше газов и непредельных соединений, а выход светлых продуктов выше их потенциального содержания в сырье в 1,5-15 раз в зависимости от состава сырья (тяжелая нефть, мазут и т.д.). Т.к. волновое воздействие накладывается для активирования разрыва связей уже в возбужденных молекулах, его энергия тратится только на активацию и управление процессом термомеханического крекинга, то энергетические затраты невелики. Химические реактивы и катализаторы в процессе не используются.The thermomechanical cracking process becomes controllable rather than avalanche-like, which leads to a decrease in coking of equipment, an increase in its overhaul mileage, the process is continuous. Because the raw materials are already heated almost to a critical state, processing it with any type of exposure does not require large energy costs, i.e. initiating resonant action allows you to control the process. Thermomechanical initiated cracking products are better than thermal cracking products, they have fewer gases and unsaturated compounds, and the yield of light products is 1.5-15 times higher than their potential content in raw materials depending on the composition of the raw materials (heavy oil, fuel oil, etc.). d.). Because the wave action is applied to activate the breaking of bonds already in the excited molecules, its energy is spent only on the activation and control of the thermomechanical cracking process, then the energy costs are low. Chemical reagents and catalysts are not used in the process.
Для кавитационной обработки нагретой до подкритичной температуры нефти (или другого жидкого углеводородного сырья) и наложения на нее акустического воздействия, в реализации предлагаемой полезной модели используют различные устройства: гидродинамические устройства, роторно-пульсационные аппараты (РПА) и т.д. Наиболее оптимально в рамках предлагаемой полезной модели применять такие специальные устройства, действие которых основано на гидродинамических эффектах движения среды с большой скоростью по каналам с препятствиями и поворотами различной формы, что приводит к возникновению локальных зон сниженного давления, в которых процесс испарения и отделения легкой фазы крекинга идет более интенсивно. При таком подходе процесс кавитации и акустической обработки возникает во всем объеме зоны обработки, а не только в приповерхностных зонах, как при использовании, например, роторно-пульсационных аппаратов (РПА).For cavitation processing of oil (or other liquid hydrocarbon feedstock) heated to subcritical temperature and applying acoustic influence to it, various devices are used in the implementation of the proposed utility model: hydrodynamic devices, rotary pulsation apparatuses (RPA), etc. In the framework of the proposed utility model, it is most optimal to use such special devices, the action of which is based on the hydrodynamic effects of the medium moving at high speed through channels with obstacles and turns of various shapes, which leads to the appearance of local zones of reduced pressure, in which the process of evaporation and separation of the light cracking phase goes more intensively. With this approach, the cavitation and acoustic treatment process occurs in the entire volume of the treatment zone, and not only in the near-surface zones, as when using, for example, rotary-pulsation apparatuses (RPA).
После обработки и проведения процесса термомеханического крекинга сырье направляют в блок испарения и разделения, в котором отделяют парогазовую часть (низкокипящие фракции НКФ) от жидкой (высококипящие фракции ВКФ). Блок нагрева сырья теплоносителем до подкритичной температуры, блоки обработки и разделения сырья на парогазовую и жидкую фазы целесообразно совместить в одном аппарате, или, в случае нагрева сырья с помощью огневых или электрических печей, блоки обработки и разделения сырья целесообразно совместить в одном аппарате, что приводит к уменьшению количества оборудования, снижению капитальных и эксплуатационных затрат.After processing and carrying out the thermomechanical cracking process, the feed is sent to the evaporation and separation unit, in which the vapor-gas part (low boiling fractions of NKF) is separated from the liquid (high boiling fractions of VKF). The unit for heating the raw material with a coolant to a subcritical temperature, it is advisable to combine the processing and separation of the raw materials into the gas-vapor and liquid phases in one apparatus, or, in the case of heating the raw materials using firing or electric furnaces, it is advisable to combine the processing and separation of the raw materials in the same apparatus, which leads to reduce the amount of equipment, lower capital and operating costs.
Парогазовая часть разделения НКФ, вследствие интенсивно проводимого процесса испарения и разделения, содержит, кроме легких фракций в газообразном виде, и капли жидкости, в которых находятся тяжелые высококипящие компоненты с температурой кипения выше 360°С. Поэтому (если это необходимо, т.к. зависит от свойств сырья и The vapor-gas part of the separation of NKF, due to the intensively conducted process of evaporation and separation, contains, in addition to light fractions in a gaseous form, and liquid droplets, in which there are heavy high-boiling components with a boiling point above 360 ° C. Therefore (if necessary, because it depends on the properties of raw materials and
поставленной задачи) сначала НКФ направляют на устройства сепарации (каплеотделения, фильтрации или ректификации), обычно встроенные в блок разделения, затем направляют для дальнейшего использования и получения товарных продуктов, т.к. НКФ содержит, в основном, газовые, бензиновые, керосиновые и дизельные фракции, продукты нефтехимии. Фильтрат после устройств сепарации направляют на повторную обработку для получения дополнительного количества легких целевых фракций и увеличения глубины переработки. Парообразную фазу НКФ целесообразно направить, например, на ректификацию и дальнейшее получение легких товарных топливных продуктов или продуктов нефтехимии на месте, или, после охлаждения, реализовывать для дальнейшей углубленной переработки как высокопотенциальную нефть, по составу близкую к газовому конденсату (содержание светлых продуктов - бензиновых, керосиновых и дизельных фракций - в парогазовой части НКФ до 90% и более). Жидкую часть ВКФ после блока разделения подают, например, на битумный реактор с вакуумной колонной для получения товарного битума или других тяжелых продуктов типа битумных эмульсий, покрытий и т.д. на месте, или, после охлаждения, реализуют как полупродукты для дальнейшей переработки. Т.к. жидкая часть разделения (ВКФ) вследствие неидеальности разделения содержит какое-то небольшое количество легких фракций с температурой кипения ниже 360°С, то при получении тяжелых товарных продуктов (битума на вакуумной установке и др.) может возникнуть легкий отгон, который возвращают, если это необходимо (зависит от свойств сырья и поставленной задачи), в начало процесса на повторную обработку и получение дополнительного количества легких целевых продуктов. Целесообразно также жидкую часть разделения (ВКФ) полностью или часть ее подать на повторную обработку в тот же или отдельный блок обработки для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).of the assigned task), the NKF is first sent to separation devices (droplet separation, filtration or rectification), usually built into the separation unit, then sent for further use and obtaining marketable products, because NKF contains mainly gas, gasoline, kerosene and diesel fractions, petrochemical products. The filtrate after separation devices is sent for reprocessing to obtain an additional amount of light target fractions and increase the depth of processing. It is advisable to direct the vapor phase of the NFC to, for example, rectification and further production of light commercial fuel products or petrochemicals on the spot, or, after cooling, to realize for further advanced processing as high-grade oil, similar in composition to gas condensate (the content of light products - gasoline, kerosene and diesel fractions - up to 90% or more in the combined cycle gas condensate fraction). The liquid part of the VKF after the separation unit is fed, for example, to a bitumen reactor with a vacuum column to obtain marketable bitumen or other heavy products such as bitumen emulsions, coatings, etc. on the spot, or, after cooling, they are sold as intermediates for further processing. Because the liquid part of the separation (VKF) due to non-ideal separation contains some small amount of light fractions with a boiling point below 360 ° C, then upon receipt of heavy commercial products (bitumen in a vacuum installation, etc.), light distillation may occur, which is returned if necessary (depends on the properties of the raw materials and the task), at the beginning of the process for reprocessing and obtaining an additional amount of light target products. It is also advisable that the liquid separation part (VKF) be fully or partially submitted for re-treatment to the same or a separate processing unit to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw materials, the results obtained and the task).
Отличительные признаки данной схемы подготовки и переработки жидкого углеводородного сырья позволяют провести несколько процессов: теплообмен, кавитационную и акустическую обработку, испарение, разделение, сепарацию, инициированный термомеханический крекинг интенсивно и одновременно в одном аппарате при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах с увеличением глубины дальнейшей переработки и получением качественных полупродуктов для дальнейшего использования.Distinctive features of this scheme for the preparation and processing of liquid hydrocarbon raw materials allow several processes: heat transfer, cavitation and acoustic treatment, evaporation, separation, separation, initiated thermomechanical cracking intensively and simultaneously in one apparatus with minimal capital and operating costs with an increase in the depth of further processing and obtaining high-quality intermediates for future use.
Предлагаемые схемы с блоком углубленной обработки реализованы на пилотной установке производительностью до 0,2 т/ч (до 1500 т/год). Кроме того, установка оснащена различным емкостным оборудованием для хранения сырья и сбора получаемых продуктов, теплообменным оборудованием для нагрева теплоносителя и охлаждения продуктов, насосным оборудованием и контрольно-измерительными приборами.The proposed schemes with an in-depth processing unit are implemented on a pilot plant with a capacity of up to 0.2 t / h (up to 1500 t / year). In addition, the installation is equipped with various capacitive equipment for storing raw materials and collecting the resulting products, heat exchange equipment for heating the coolant and cooling products, pumping equipment and instrumentation.
На фигурах 1-6 представлены укрупненные принципиальные схемы подготовки и переработки жидкого органического сырья с блоком углубленной обработки.In figures 1-6 presents enlarged schematic diagrams of the preparation and processing of liquid organic raw materials with a block of in-depth processing.
На фиг.1-6 обозначено: 1 - блок подготовки сырья (дегазация, обезвоживание, обессоливание, очистка от механических и других вредных примесей) и его предварительного подогрева; 2 - блок углубленной обработки сырья; 3 - блок разделения на жидкую и парогазовую части; 4 - блок фракционирования (атмосферная AT или атмосферно-вакуумная АВТ трубчатка, другие варианты фракционирования); 5 - блок получения легких товарных продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива, продуктов нефтехимии и др. - риформинг, платформинг и т.д.); 6 - блок приготовления тяжелых товарных продуктов (битума, битумных эмульсий, покрытий, масел и др.); 7 - блок смешивания жидкой и парогазовой части разделения; 8 - блок охлаждения смеси; 9 - блок охлаждения парогазовой части разделения (низкокипящих фракций НКФ); 10 - блок охлаждения жидкой части разделения (высококипящих фракций ВКФ); 11 - дополнительный блок фракционирования.Figure 1-6 is indicated: 1 - block preparation of raw materials (degassing, dehydration, desalination, purification from mechanical and other harmful impurities) and its preheating; 2 - block advanced processing of raw materials; 3 - block separation into liquid and gas-vapor parts; 4 - fractionation unit (atmospheric AT or atmospheric vacuum AVT tube, other fractionation options); 5 - a unit for producing light commercial products (gasoline, kerosene, diesel fuel, petrochemical products, etc. - reforming, platforming, etc.); 6 - unit for the preparation of heavy commercial products (bitumen, bitumen emulsions, coatings, oils, etc.); 7 - block mixing the liquid and gas-vapor separation; 8 - block cooling mixture; 9 - cooling unit for the gas-vapor separation part (low boiling fractions of NKF); 10 - cooling unit for the liquid separation part (high boiling fractions VKF); 11 is an additional fractionation unit.
Если сырье - тяжелая нефть или нефтяные остатки (мазут, нефтешламы, отработанные масла и т.д.), то целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.1. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.1, позиция 1) подается в блок углубленной обработки (фиг.1, позиция 2) и после углубленной обработки на блок разделения (фиг.1, позиция 3). После блока разделения низкокипящие фракции НКФ направляются на блок фракционирования (фиг.1, позиция 4) и на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.1, позиция 5). Кубовый остаток (мазут) после блока фракционирования (фиг.1, позиция 4) возвращается на блок обработки (фиг.1, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Высококипящие фракции ВКФ направляются в блок приготовления тяжелых товарных продуктов (фиг.1, позиция 6), легкий отгон после которого (если он образуется) также возвращается на блок обработки (фиг.1, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Часть высококипящих фракций ВКФ (или ВКФ полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока разделения (фиг.1, позиция 3) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.1, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Жидкую часть разделения (ВКФ) или часть ее можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).If the raw material is heavy oil or oil residues (fuel oil, oil sludge, waste oil, etc.), then it is advisable to use a variant of the oil refining production scheme with an in-depth processing unit shown in Fig. 1. Raw materials after the preparation and preheating unit (Fig. 1, position 1) are supplied to the in-depth processing unit (Fig. 1, position 2) and after in-depth processing to the separation unit (Fig. 1, position 3). After the separation unit, the low boiling fractions of the NKF are sent to the fractionation unit (Fig. 1, position 4) and to the preparation unit for light commercial products (Fig. 1, position 5). The bottom residue (fuel oil) after the fractionation unit (Fig. 1, position 4) is returned to the processing unit (Fig. 1, position 2) for secondary processing in order to obtain additional light products. The high boiling fractions of the VKF are sent to the unit for the preparation of heavy commercial products (Fig. 1, position 6), the light distillation after which (if it is formed) is also returned to the processing unit (Fig. 1, position 2) for secondary processing in order to additionally obtain light products . Part of the high boiling fractions VKF (or VKF completely, depending on the task and the properties of the raw materials) after the separation unit (Fig. 1, position 3) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 1, position 2) for secondary processing with the aim of additional receiving light products. The liquid separation part (VKF) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw material, the results obtained and the task )
Если сырье - легкая или средняя нефть, газовый конденсат, то целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.2. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.2, позиция 1) подается в блок ректификации (фиг.2, позиция 4) и далее на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.2, позиция 5). Кубовый остаток (мазут) после блока фракционирования (фиг.2, позиция 4) направляется на блок обработки (фиг.2, позиция 2) и после углубленной обработки подается на блок разделения (фиг.2, позиция 3). После блока разделения низкокипящие фракции НКФ возвращаются на блок фракционирования (фиг.2, позиция 4) и на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.1, позиция 5). Высококипящие фракции ВКФ после блока разделения (фиг.2, позиция 3) направляются в блок приготовления тяжелых товарных продуктов (фиг.2, позиция 6), отгон после которого (если он образуется) также возвращается на блок обработки (фиг.2, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Часть высококипящих фракций ВКФ (или ВКФ полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока разделения (фиг.2, позиция 3) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.2, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Жидкую часть разделения (ВКФ) или часть ее можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).If the raw material is light or medium oil, gas condensate, then it is advisable to use a variant of the scheme of oil refining production with a block of advanced processing, presented in figure 2. The raw material after the preparation and preheating unit (FIG. 2, position 1) is supplied to the rectification unit (FIG. 2, position 4) and then to the preparation unit for light commercial products (FIG. 2, position 5). The bottom residue (fuel oil) after the fractionation unit (FIG. 2, position 4) is sent to the processing unit (FIG. 2, position 2) and after in-depth processing is fed to the separation unit (FIG. 2, position 3). After the separation unit, the low boiling fractions of the NKF are returned to the fractionation unit (Fig. 2, position 4) and to the preparation unit for light commercial products (Fig. 1, position 5). The high boiling fractions of the VKF after the separation unit (FIG. 2, position 3) are sent to the heavy commodity product preparation unit (FIG. 2, position 6), the distillation after which (if it is formed) is also returned to the processing unit (FIG. 2, position 2 ) for secondary processing in order to obtain additional light products. Part of the high boiling fractions VKF (or VKF completely, depending on the task and the properties of the raw materials) after the separation unit (Fig. 2, position 3) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 2, position 2) for secondary processing for the purpose additional receiving light products. The liquid separation part (VKF) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw material, the results obtained and the task )
Если сырье не предполагается использовать на месте углубленной обработки для получения товарных продуктов, то целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.3. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.3, позиция 1) подается в блок углубленной обработки (фиг.3, позиция 2) и после углубленной обработки на блок разделения (фиг.3, позиция 3). После блока разделения низкокипящие фракции НКФ и высококипящие фракции ВКФ направляются на блок смешивания (фиг.3, позиция 7) и далее на блок охлаждения (фиг.3, позиция 8). Полученная в результате смешивания НКФ и ВКФ «синтетическая» нефть транспортируется для дальнейшей углубленной переработки и получения товарных продуктов. Она содержит примерно в два и более раз больше топливных фракций, чем исходный продукт. Кроме того, если плотность исходной нефти 950 кг/м3 (API=17), то плотность "синтетической" нефти уменьшается до 850 кг/м3 (API=35), а кинематическая вязкость соответственно с 83 сСт до 6 сСт. В результате такой операции стоимость "синтетической" нефти значительно возрастает, ее легче транспортировать и перерабатывать. Особенно перспективен If the raw materials are not supposed to be used at the site of in-depth processing to obtain marketable products, then it is advisable to use a variant of the scheme of oil refining production with a block of in-depth processing, presented in figure 3. The raw material after the preparation and preheating unit (Fig. 3, position 1) is supplied to the in-depth processing unit (Fig. 3, position 2) and after in-depth processing to the separation unit (Fig. 3, position 3). After the separation unit, the low boiling fractions of the NKF and high boiling fractions of the VKF are sent to the mixing unit (Fig. 3, position 7) and then to the cooling unit (Fig. 3, position 8). The “synthetic” oil obtained as a result of mixing NKF and VKF is transported for further in-depth processing and production of marketable products. It contains about two or more times more fuel fractions than the original product. In addition, if the density of the initial oil is 950 kg / m 3 (API = 17), then the density of the “synthetic” oil decreases to 850 kg / m 3 (API = 35), and the kinematic viscosity, respectively, from 83 cSt to 6 cSt. As a result of such an operation, the cost of “synthetic” oil increases significantly; it is easier to transport and process. Especially promising
такой подход для удаленных от НПЗ и добывающих тяжелую и вязкую нефть предприятий, как, например, в Южной Америке, Канаде и в некоторых регионах России. Таким же образом можно переработать сравнительно дешевый мазут и еще более дешевые кубовые остатки в значительно более дорогую высокопотенциальную нефть. Часть высококипящих фракций ВКФ (или ВКФ полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока разделения (фиг.3, позиция 3) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.3, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Жидкую часть разделения (ВКФ) или часть ее можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).such an approach is for enterprises remote from oil refineries and producing heavy and viscous oil, such as, for example, in South America, Canada, and in some regions of Russia. In the same way, relatively cheap fuel oil and still cheaper bottoms can be processed into significantly more expensive high-potential oil. Part of the high boiling fractions VKF (or VKF completely, depending on the task and the properties of the raw materials) after the separation unit (Fig. 3, position 3) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 3, position 2) for secondary processing for the purpose additional receiving light products. The liquid separation part (VKF) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw material, the results obtained and the task )
Если необходимо для дальнейшей переработки и получения товарных продуктов транспортировать НКФ и ВКФ по отдельности, то целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.4. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.4, позиция 1) подается в блок углубленной обработки (фиг.4, позиция 2) и после углубленной обработки на блок разделения (фиг.4, позиция 3). После блока разделения низкокипящие фракции НКФ направляются на блок охлаждения НКФ (фиг.4, позиция 9) а высококипящие фракции ВКФ направляются в блок охлаждения ВКФ (фиг.4, позиция 10). Затем обе части (НКФ И ВКФ) транспортируются для дальнейшей углубленной переработки, возможно на производства, расположенные в разных местах. Часть высококипящих фракций ВКФ (или ВКФ полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока разделения (фиг.4, позиция 3) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.4, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Жидкую часть разделения (ВКФ) или часть ее можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).If it is necessary to transport NKF and VKF separately for further processing and obtaining marketable products, then it is advisable to use a variant of the oil refining production scheme with an in-depth processing unit, shown in Fig. 4. Raw materials after the preparation and preheating unit (Fig. 4, position 1) are supplied to the in-depth processing unit (Fig. 4, position 2) and after in-depth processing to the separation unit (Fig. 4, position 3). After the separation unit, low-boiling fractions of NKF are sent to the cooling unit of NKF (figure 4, position 9) and high-boiling fractions of VKF are sent to the cooling unit of VKF (figure 4, position 10). Then both parts (NKF and VKF) are transported for further in-depth processing, possibly to production located in different places. Part of the high boiling fractions VKF (or VKF completely, depending on the task and the properties of the raw materials) after the separation unit (Fig. 4, position 3) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 4, position 2) for secondary processing for the purpose additional receiving light products. The liquid separation part (VKF) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw material, the results obtained and the task )
Если возврат НКФ после блока разделения на блок фракционирования приводит к перегрузке и напряженной или нестабильной работе блока фракционирования, то целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.5. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.5, позиция 1) подается в блок ректификации (фиг.5, позиция 4) и далее на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.5, позиция 5). Кубовый остаток (мазут) If the return of the NKF after the separation unit to the fractionation unit leads to overload and intense or unstable operation of the fractionation unit, it is advisable to use the variant of the oil refining production scheme with the in-depth processing unit shown in Fig. 5. The raw material after the preparation and preheating unit (Fig. 5, position 1) is supplied to the rectification unit (Fig. 5, position 4) and then to the light commercial product preparation unit (Fig. 5, position 5). VAT residue (fuel oil)
после блока фракционирования (фиг.5, позиция 4) направляется на блок обработки (фиг.5, позиция 2) и после углубленной обработки подается на блок разделения (фиг.5, позиция 3). После блока разделения низкокипящие фракции НКФ направляются на дополнительный независимый блок фракционирования (фиг.5, позиция 11) и на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.5, позиция 5). Высококипящие фракции ВКФ после блока разделения (фиг.5, позиция 3) направляются в блок приготовления тяжелых товарных продуктов (фиг.5, позиция 6), отгон после которого (если он образуется) также возвращается на блок обработки (фиг.5, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Часть высококипящих фракций ВКФ (или ВКФ полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока разделения (фиг.5, позиция 3) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.5, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Жидкую часть разделения (ВКФ) или часть ее можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).after the fractionation unit (Fig. 5, position 4) it is sent to the processing unit (Fig. 5, position 2) and after in-depth processing is fed to the separation unit (Fig. 5, position 3). After the separation unit, the low boiling fractions of the NKF are sent to an additional independent fractionation unit (Fig. 5, item 11) and to the unit for preparing light commercial products (Fig. 5, item 5). The high boiling fractions of the VKF after the separation unit (Fig. 5, position 3) are sent to the cooking unit for heavy commercial products (Fig. 5, position 6), the distillation after which (if it is formed) is also returned to the processing unit (Fig. 5, position 2 ) for secondary processing in order to obtain additional light products. Part of the high boiling fractions VKF (or VKF completely, depending on the task and the properties of the raw materials) after the separation unit (Fig. 5, position 3) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 5, position 2) for secondary processing with the aim of additional receiving light products. The liquid separation part (VKF) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition of the raw material, the results obtained and the task )
В некоторых случаях, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья (например, если тяжелые фракции сырья пригодны для приготовления тяжелых товарных продуктов типа битума), целесообразно использовать вариант схемы нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки, представленный на фиг.6. Сырье после блока подготовки и предварительного нагрева (фиг.6, позиция 1) подается в блок углубленной обработки (фиг.6, позиция 2) и после углубленной обработки на блок фракционирования (фиг.6, позиция 4), далее на блок приготовления легких товарных продуктов (фиг.6, позиция 5) и блок приготовления тяжелых товарных продуктов (фиг.6, позиция 6), отгон после которого (если он образуется) возвращается на блок обработки (фиг.6, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Часть кубового остатка (или кубовый остаток полностью, в зависимости от поставленной задачи и свойств сырья) после блока фракционирования (фиг.6, позиция 4) возвращается (показано пунктиром) на блок обработки (фиг.6, позиция 2) для вторичной обработки с целью дополнительного получения светлых продуктов. Кубовый остаток после блока фракционирования (фиг.6, позиция 4) или часть его можно подать на повторную обработку в дополнительный отдельный блок обработки (для простоты на фигуре не показано) для дальнейшего увеличения выхода светлых продуктов (процесс может быть повторен многократно в зависимости от состава сырья, получаемых результатов и поставленной задачи).In some cases, depending on the task and the properties of the raw materials (for example, if heavy fractions of the raw materials are suitable for the preparation of heavy commercial products such as bitumen), it is advisable to use a variant of the oil refining production scheme with the advanced processing unit shown in Fig.6. The raw material after the preparation and preheating unit (Fig.6, position 1) is supplied to the in-depth processing unit (Fig.6, position 2) and after in-depth processing to the fractionation unit (Fig.6, position 4), then to the light commodity preparation unit products (Fig. 6, position 5) and a unit for preparing heavy commercial products (Fig. 6, position 6), the distillation after which (if it is formed) is returned to the processing unit (Fig. 6, position 2) for secondary processing for the purpose of additional receiving light products. Part of the bottom residue (or the bottom residue in full, depending on the task and the properties of the raw materials) after the fractionation unit (Fig. 6, position 4) is returned (shown by a dotted line) to the processing unit (Fig. 6, position 2) for secondary processing for the purpose additional receiving light products. The bottom residue after the fractionation unit (Fig. 6, position 4) or part of it can be submitted for reprocessing to an additional separate processing unit (not shown in the figure for simplicity) to further increase the yield of light products (the process can be repeated many times depending on the composition raw materials, the results obtained and the task).
В качестве исходного сырья использовалась тяжелая нефть месторождения Вишенское Ульяновской области (Ратов А.Н., Немировская Г.Б. и др. Проблемы освоения нефтей Ульяновской области. "Химия и технология топлив и масел", №4, 1995 г.). Нефть содержит много смолистых соединений и примесей. Использовалась нефть и других месторождений, например НГДУ "Нурлатнефть", с другим составом, а также различные кубовые остатки, отработанные масла и др.As the initial raw material was used heavy oil from the Vishenskoye deposit in the Ulyanovsk region (Ratov AN, Nemirovskaya GB and other problems of oil development in the Ulyanovsk region. "Chemistry and technology of fuels and oils", No. 4, 1995). Oil contains many tarry compounds and impurities. Used oil and other fields, such as NGDU "Nurlatneft", with a different composition, as well as various bottoms, waste oils, etc.
Далее представлены некоторые результаты процесса разделения.The following are some of the results of the separation process.
Пример 1Example 1
Были проанализированы пробы тяжелой нефти и НКФ после обработки нефти по предлагаемым схемам. Исследованные пробы нефти и НКФ по количественным и качественным показателям существенно отличаются. Исходная проба нефти характеризуется меньшим потенциальным содержанием светлых фракций, большим содержанием серы и асфальто-смолистых веществ (таблица 1).Samples of heavy oil and NKF after oil processing according to the proposed schemes were analyzed. The studied oil and NKF samples differ significantly in quantitative and qualitative indicators. The initial oil sample is characterized by a lower potential content of light fractions, a higher content of sulfur and asphalt-resinous substances (table 1).
Легкая часть (НКФ) разделения нефти после термомеханического крекинга по предлагаемой полезной модели содержит большой выход светлых фракций (бензины и дизельные компоненты). Содержание фракций н.к. - 180°С составляет 45,81% масс, тогда как из нефти выделяется только 11,95% масс, (таблица 2). НКФ по своим физико-химическим характеристикам (плотность, вязкость, температура застывания, содержание смол силикагелевых и асфальтенов, а также выход легких фракций) близка к конденсатам. Снижение содержания серы в широкой фракции в 2,5 раза является весьма актуальной задачей для нефтяников и нефтепереработчиков (таблица 3).The light part (NCF) of oil separation after thermomechanical cracking according to the proposed utility model contains a large yield of light fractions (gasolines and diesel components). The content of fractions n.k. - 180 ° C is 45.81% of the mass, while only 11.95% of the mass is released from oil, (table 2). According to its physicochemical characteristics (density, viscosity, pour point, content of resins of silica gel and asphaltenes, as well as the yield of light fractions), NKF is close to condensates. Reducing the sulfur content in a wide fraction by 2.5 times is a very urgent task for oil workers and oil refiners (table 3).
Разгонка (ИТК) исходной тяжелой нефти в аппарате АРН-2 и характеристики полученных фракцийTable 1
The distillation (ITC) of the original heavy oil in the apparatus ARN-2 and the characteristics of the obtained fractions
тура выкипания фракции при 760 мм рт.ст.Tempera
fraction boiling round at 760 mm Hg
е-65Bottom
e-65
Разгонка (ИТК) НКФ обработанной в блоке углубленной обработки исходной нефти в аппарате АРН-2 и характеристики полученных фракцийtable 2
Acceleration (ITC) of NKF processed in the block of advanced processing of the original oil in the apparatus ARN-2 and the characteristics of the obtained fractions
тура выкипания фракции при 760 мм рт.ст.Tempera
fraction boiling round at 760 mm Hg
мм2/сViscosity,
mm 2 / s
тура, °СTempera
round, ° С
ниеContaining
nie
е-65Bottom
e-65
Физико-химические характеристики нефти и НКФTable 3
Physico-chemical characteristics of oil and NKF
Пример 2 Example 2
Проведен термомеханический крекинг мазута по предлагаемой полезной модели. Атмосферно-вакуумная разгонка исходного мазута показала отсутствие в нем бензиновой и керосиновой фракций, содержание дизельной фракции (температура кипения до 360°С) составило 8,1% масс. Термомеханический крекинг исследуемого мазута в блоке углубленной обработки показал следующие результаты: количество низкокипящих фракций НКФ составило 68-72% масс. в зависимости от режима процесса. Содержание в НКФ целевых топливных композиций составило 85-86% масс., из них бензиновой (н.к. - 180°С) фракции - 19,9% масс., керосиновой (180-240°С) - 14,7% масс., дизельной (240-360°С) - 65,4% масс. Общее содержание целевых продуктов с температурой кипения до 360°С в процессе термомеханического крекинга увеличилось с 8,1% масс. до 58-62% масс. в пересчете на исходный продукт.Thermomechanical cracking of fuel oil was carried out according to the proposed utility model. Atmospheric-vacuum distillation of the initial fuel oil showed the absence of a gasoline and kerosene fraction in it, the content of the diesel fraction (boiling point up to 360 ° C) was 8.1% of the mass. The thermomechanical cracking of the fuel oil under study in the in-depth processing unit showed the following results: the number of low boiling fractions of NKF was 68-72% of the mass. depending on the process mode. The NKF content of the target fuel compositions was 85-86% by mass, of which 19.9% by mass of the gasoline (NK - 180 ° C) and 14.7% by mass of kerosene (180-240 ° C) ., diesel (240-360 ° C) - 65.4% of the mass. The total content of the target products with a boiling point up to 360 ° C during thermomechanical cracking increased from 8.1% of the mass. up to 58-62% of the mass. in terms of the original product.
Пример 3Example 3
Исследование качества бензиновых и дизельных фракций в НКФ после применения термомеханического крекинга по предлагаемой полезной модели показало, что содержание ароматических углеводородов в бензиновых фракциях 10-12%, в дизельных - 19-22%, содержание олефиновых 25-28% и 5-7% соответственно.A study of the quality of gasoline and diesel fractions in NKF after applying thermomechanical cracking according to the proposed utility model showed that the content of aromatic hydrocarbons in gasoline fractions is 10-12%, in diesel fractions 19-22%, olefin contents 25-28% and 5-7%, respectively .
Содержание в бензинах каталитического крекинга ароматических углеводородов составляет 30-40%, олефиновых - 25-35%, в бензинах термического крекинга содержание непредельных гораздо выше.The content of aromatic hydrocarbons in catalytic cracking gasolines is 30–40%, olefin — 25–35%, in thermal cracking gasolines the content of unsaturated is much higher.
Из вышеизложенного следует, что качество продуктов термомеханического крекинга после блока обработки гораздо лучше, чем термического и аналогично качеству продуктов каталитического крекинга при значительно меньших (в 10-100 раз) капитальных и эксплуатационных затратах.From the above it follows that the quality of thermomechanical cracking products after the processing unit is much better than thermal and similar to the quality of catalytic cracking products at significantly lower (10-100 times) capital and operating costs.
Парогазовая фаза (НКФ) - это дистиллят, содержащий бензиновые и дизельные фракции, продукты нефтехимии. Видно, что эффект процесса обработки по предлагаемым схемам значителен: содержание топливных фракций с температурой кипения до 360°С в парогазовой фазе разделения (НКФ) примерно в два раза выше (в пересчете на исходную тяжелую нефть с учетом коэффициента разделения), чем в исходной нефти, а при переработке мазутов этот показатель составляет 10-15. Глубина отбора дистиллята (количество испарившейся части углеводородов) зависит от температуры, давления и расхода теплоносителя, то есть от технологического режима проведения процесса. На пилотной установке достигали глубины отбора испаряемой части нефти месторождения Вишенское - до 85%, НГДУ "Нурлатнефть" - до 80% (в отличие от глубины переработки примерно 30% при классической схеме переработки без блока углубленной обработки).The vapor-gas phase (NKF) is a distillate containing gasoline and diesel fractions, petrochemical products. It can be seen that the effect of the processing process according to the proposed schemes is significant: the content of fuel fractions with a boiling point up to 360 ° C in the vapor-gas phase of separation (NFC) is approximately two times higher (in terms of the initial heavy oil taking into account the separation coefficient) than in the original oil , and when processing fuel oil, this figure is 10-15. The depth of selection of the distillate (the amount of the evaporated part of the hydrocarbons) depends on the temperature, pressure and flow rate of the coolant, that is, on the technological mode of the process. At the pilot plant, the depth of extraction of the evaporated part of the oil of the Vishenskoye field was reached - up to 85%, NGDU "Nurlatneft" - up to 80% (in contrast to the processing depth of about 30% in the classical processing scheme without an in-depth processing unit).
С целью оптимизации парогазовых и жидкостных потоков в блоке разделения, более четкого отделения жидкой фазы от парогазовой и предварительной сепарации, фильтрации и ректификации последней (НКФ), в блок или аппарат разделения встроены внутренние сепарационные устройства типа ректификационных тарелок различной конструкции, колец Рашига, сеток и др. (для простоты, блок сепарации и фильтрации в схемах не показан).In order to optimize gas-vapor and liquid flows in the separation unit, to more clearly separate the liquid phase from gas-vapor and preliminary separation, filtering and rectifying the latter (NKF), internal separation devices such as distillation plates of various designs, Rashig rings, nets and etc. (for simplicity, the separation and filtration unit is not shown in the schemes).
Таким образом, предлагаемая полезная модель - схема нефтеперерабатывающего производства с блоком углубленной обработки - позволяет осуществить углубленную (при этом происходит увеличение глубины дальнейшей переработки в 1,5-15 раз в зависимости от исходного сырья - тяжелая нефть, мазут и т.д.) и высокорентабельную подготовку и переработку нефти, в том числе тяжелой, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, нефтешламов, отработанных масел и других жидких органических сред с получением гостированных товарных продуктов и может быть использована в производстве углеводородного топлива, продуктов нефтехимии, битума и т.д. Соответственно увеличивается и выход наиболее ценных топливных композиций - бензиновых, керосиновых и дизельных фракций, продуктов нефтехимии.Thus, the proposed utility model - a scheme of oil refining with an in-depth processing unit - allows for in-depth (this increases the depth of further processing by 1.5-15 times depending on the feedstock - heavy oil, fuel oil, etc.) and highly profitable preparation and processing of oil, including heavy oil, residues of oil refining and petrochemical industries, oil sludge, waste oils and other liquid organic media to produce guest products and can be used in the production of hydrocarbon fuels, petrochemicals, bitumen, etc. Accordingly, the yield of the most valuable fuel compositions — gasoline, kerosene and diesel fractions, and petrochemical products — is also increasing.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146797/22U RU74916U1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146797/22U RU74916U1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU74916U1 true RU74916U1 (en) | 2008-07-20 |
Family
ID=48239109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146797/22U RU74916U1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU74916U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784229C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-11-23 | Михаил Владимирович Дьяков | Method for producing composite fuel and unit for implementation thereof |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007146797/22U patent/RU74916U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784229C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-11-23 | Михаил Владимирович Дьяков | Method for producing composite fuel and unit for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101583697B (en) | Process for cracking synthetic crude oil-containing feedstock | |
EP3143103A1 (en) | Process to produce aromatics from crude oil | |
KR20120109601A (en) | Process for de-acidifying hydrocarbons | |
EA030099B1 (en) | Efficient process for improving quality of coker gas oil | |
RU2689398C1 (en) | Modular method of processing crude oil | |
CN108291151A (en) | Single-stage pitch technique and product | |
RU2387697C1 (en) | Method and unit for preparation and fine processing of hydrocarbon stock | |
RU2333932C1 (en) | Method of electrochemical cracking of heavy oil products | |
RU2413752C2 (en) | Procedure for processing heavy hydrocarbon stock | |
RU2359992C2 (en) | Preparation method of liquid hydrocarbon raw materials | |
RU74916U1 (en) | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT | |
Elayane et al. | Study of the thermal cracking during the vacuum distillation of atmospheric residue of crude oil | |
CN111527183A (en) | Process for reducing fouling in catalytic cracking | |
RU2363721C1 (en) | Method for preparation of liquid hydrocarbon raw materials | |
RU2376340C1 (en) | Method of crude hydrocarbon preparation for further advanced cracking | |
RU78793U1 (en) | SCHEME FOR PREPARATION AND IN-DEPTH PROCESSING OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
RU2617846C2 (en) | Method for hydrocarbon oil processing and plant for hydrocarbon oil processing | |
US1877811A (en) | Process for treating crude oil | |
RU2170755C1 (en) | Method of processing of secondary heavy hydrocarbon materials | |
RU2803037C2 (en) | Method for demetallization of high-viscosity oils | |
RU2699807C2 (en) | Installation for slow thermal conversion of fuel oil | |
RU2776900C1 (en) | Method for vacuum fractionation of oil residues | |
RU69064U1 (en) | OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) | |
RU2795466C1 (en) | Unit for the production of needle or anode coke by delayed coking | |
RU2805662C1 (en) | Method and plant for producing petroleum needle coke by delayed coking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141218 |