Rafineria e naftës. Shihni se çfarë është "Rafineria e naftës" në fjalorë të tjerë. Profili i karburantit të rafinerisë

4.1 Instalimi i ELOU-AVT

Instalimi është projektuar për të pastruar vajin nga lagështia dhe kripërat, dhe për distilimin parësor të vajit në fraksione të përdorura si lëndë të para për procese të mëtejshme të përpunimit. Në tabelë 4.1. dhe 4.2. Janë dhënë përkatësisht bilancet materiale të njësive ELOU dhe AVT.

Instalimi përbëhet nga tre blloqe: 1. Çkripëzimi dhe dehidratimi. 2. Distilim atmosferik. 3. Distilim me vakum i mazutit.

Lënda e parë e procesit është nafta.

Produktet: Gaz, fraksione 28-70 o C, 70-120 o C, 120-180 o C, 180-230 o C, 230-280 o C, 280-350 o C, 350-500 o C dhe fraksion, duke vluar në temperatura mbi 500 o C.

Tabela 4.1

Bilanci material i njësisë ELOU

Tabela 4.2

Bilanci material i instalimit AVT

4.2 Reformimi katalitik

Në rafinerinë e propozuar, procesi i reformimit katalitik është projektuar për të rritur rezistencën ndaj goditjes së benzinës.

Si lëndë të para reformuese ne përdorim një fraksion të gjerë benzine me përdorim të drejtpërdrejtë prej 70 – 180 ºС nga njësia ELOU-AVT, si dhe benzinë ​​për thyerje të vizave, koks dhe të hidrotrajtuara.

Mënyra e funksionimit të njësive të reformimit katalitik varet nga lloji i katalizatorit, qëllimi i njësisë dhe lloji i lëndës së parë. Në tabelë 4.3 tregon treguesit e performancës së njësisë së zgjedhur të reformimit katalitik nga UOP “CCR-platforming” me rigjenerim të vazhdueshëm të katalizatorit.

Tabela 4.3

Mënyra teknologjike e njësisë reformuese katalitike fr. 70 – 180 °С

Këto instalime janë më ekonomike duke ulur presionin e funksionimit duke rritur njëkohësisht thellësinë e konvertimit të lëndëve të para. Reformimi i shtratit të lëvizshëm është modeli më modern i procesit industrial dhe siguron rendiment të lartë të benzinës dhe numër oktani, si dhe rendiment maksimal të hidrogjenit me ashpërsi të ulët të procesit.

Në njësinë reformuese do të përdorim një katalizator Axens HR-526. Katalizatori është oksid alumini i nxitur me klor, me platin (0.23 wt.%) dhe renium (0.3 wt. %) të shpërndara në mënyrë të barabartë në të gjithë vëllimin. Diametri i topave të katalizatorit është 1.6 mm, sipërfaqja specifike është 250 m 2 / g.

Për të siguruar një cikël funksionimi afatgjatë të këtij katalizatori, lënda e parë duhet të pastrohet nga squfuri, azoti dhe përbërësit që përmbajnë oksigjen, gjë që sigurohet nga përfshirja e një njësie hidrotrajtimi në njësinë reformuese.

Produktet e njësisë së reformimit katalitik janë:

Gaz hidrokarbure – përmban kryesisht metan dhe etan, shërben si lëndë djegëse për furrat e rafinerive të naftës;

Koka e stabilizimit (hidrokarburet C 3 – C 4 dhe C 3 – C 5) – përdoret si lëndë e parë për gazrat e ngopur me HFC;

Katalizator, rendimenti i të cilit është 84% wt. përdoret si përbërës i benzinës motorike. Ai përmban 55 - 58% wt. hidrokarbure aromatike dhe ka një numër oktani (IM) = 100 pikë;

4.3 Hidrotrajtimi

Procesi është projektuar për të siguruar nivelin e kërkuar të karakteristikave të performancës së distilimeve të lehta, lëndëve ushqyese të plasaritjes katalitike, e cila sot përcaktohet kryesisht nga kërkesat mjedisore. Cilësia e produkteve hidrotrajtuese rritet si rezultat i përdorimit të reaksioneve të hidrogjenizimit shkatërrues të përbërësve që përmbajnë squfur, azot dhe oksigjen dhe hidrogjenizimi i hidrokarbureve të pangopura.

Ne dërgojmë një pjesë të karburantit dizel që vlon në intervalin 180 – 350 ºС në njësinë e hidrotrajtimit. Materiali i parë i njësisë së hidrotrajtimit të karburantit dizel përfshin gjithashtu vaj gazi koks të lehtë. Bazuar në të dhënat në tabelë. 1.6, përmbajtja e squfurit në këtë fraksion merret të jetë 0.23% wt. si në fraksionin 200 – 350ºС.

Parametrat kryesorë të regjimit teknologjik të njësisë hidrotrajuese të karburantit dizel janë paraqitur në tabelë. 4.4.

Tabela 4.4

Regjimi teknologjik i njësisë hidrotrajuese të karburantit dizel

Në praktikën botërore, më të përdorurat në proceset e hidrogjenizimit janë alumin-kobalt-molibden (ACM) dhe alumin-nikel-molibden (ANM). Katalizatorët hidrotrajtues AKM dhe ANM përmbajnë 2 – 4% wt. Co ose Ni dhe 9 – 15% wt. MoO 3 në γ-aluminin aktiv. Në fazën e fillimit të operacioneve ose në fillim të ciklit të lëndës së parë, ato i nënshtrohen sulfidimit (sulfurizimit) në një rrjedhë H2S dhe H2 dhe aktiviteti i tyre katalitik rritet ndjeshëm. Në projektin tonë, në një fabrikë hidrotrajtimi me naftë, ne do të përdorim një katalizator vendas të markës GS-168sh, me karakteristikat e mëposhtme:

dendësia e masës ÷ 750 kg/m 3;

bartës ÷ aluminosilikat;

diametri i granulës ÷ 3 – 5 mm;

periudha ndër-rigjeneruese ÷ 22 muaj;

jeta totale e shërbimit ÷36 – 48 muaj.

Produktet e instalimit janë:

karburant dizel i trajtuar me hidro;

benzinë ​​e distiluar - përdoret si lëndë e parë për një njësi reformuese katalitike, ka një numër oktan të ulët (50 - 55);

sulfuri i hidrogjenit – dërgohet si lëndë e parë në fabrikën e prodhimit të squfurit elementar;

gaz karburanti.

Udhëzimet mjekësore sugjerojnë që 100% e lëndës së parë nga një njësi hidrotrajtimi me naftë prodhon rendimentin e mëposhtëm të produktit:

karburant dizel i trajtuar me hidro - 97,1% wt;

benzinë ​​e distiluar - 1,1% wt.

Rendimenti i sulfurit të hidrogjenit në % wt. për lëndët e para përcaktohet nga formula

x i – rendimenti i produkteve të trajtuara me ujë në fraksione të njësisë;

32 – masa atomike e squfurit.

Fraksioni 230-350 o C përmban 0,98 wt.% squfur. Materiali i parë i njësisë së hidrotrajtimit të karburantit dizel përfshin gjithashtu vaj gazi koks të lehtë. Përmbajtja e squfurit në karburantin dizel miqësor ndaj mjedisit është 0.01% wt.

Prodhimi i produkteve:

H 2 S = 0,98-(0,01*0,971+0,01*0,011)*34/32 = 0,97%

4.4 Njësia e fraksionimit të gazit (GFU)

Instalimi është projektuar për të prodhuar hidrokarbure individuale të lehta ose fraksione hidrokarbure me pastërti të lartë nga gazrat e rafinerisë.

Impiantet e fraksionimit të gazit ndahen sipas llojit të lëndës së parë të përpunuar në gaze të ngopura me HFC dhe gazra të pangopur me HFC.

Lëndët e para të gazeve kufitare të HFC janë gazi dhe koka e stabilizimit AVT në një përzierje me kokat e stabilizimit për reformimin katalitik të fraksionit të benzinës dhe hidrokrisimin e gazit vakum.

Në tabelë 4.5 tregon mënyrën teknologjike të gazeve kufitare HFC.

Tabela 4.5

Mënyra teknologjike e kolonave të distilimit të gazeve kufitare HFC

Produktet HFC të gazeve kufi - fraksionet e ngushta të hidrokarbureve:

etani – përdoret si lëndë e parë për prodhimin e hidrogjenit, si dhe lëndë djegëse për furrat teknologjike;

propan – përdoret si lëndë e parë për pirolizë, gaz i lëngshëm shtëpiak, ftohës;

izobutani – shërben si lëndë e parë për impiantet e alkilimit dhe prodhimin e gomës sintetike;

butani - përdoret si gaz i lëngshëm shtëpiak, lëndë e parë për prodhimin e gomës sintetike, në dimër i shtohet benzinës motorike komerciale për të siguruar presionin e kërkuar të avullit të ngopur;

izopentani – përdoret si përbërës i benzinës me oktan të lartë;

pentani – është lëndë e parë për proceset e izomerizimit katalitik.

Kur ndahen gazet e hidrokarbureve të pangopura, përdoren njësitë AGFU (njësia e fraksionimit të përthithjes së gazit). Karakteristika e tyre dalluese është përdorimi i teknologjisë së përthithjes së hidrokarbureve C 3 dhe më të lartë nga një përbërës hidrokarbure më i rëndë (C 5 + fraksione) për të izoluar gazin e thatë (C 1 - C 2) në kolonën K-1. Përdorimi i kësaj teknologjie bën të mundur uljen e temperaturave në kolona dhe në këtë mënyrë zvogëlimin e gjasave të polimerizimit të hidrokarbureve të pangopura. Lëndët e para të gazeve të pangopura AGFU janë gaze nga proceset dytësore, përkatësisht: plasaritja katalitike, thyerja e viskopit dhe koksimi.

Parametrat kryesorë të mënyrës teknologjike të instalimit AGFU të gazeve të pangopura janë paraqitur në tabelë. 4.6.

Tabela 4.6

Regjimi teknologjik i kolonave të distilimit të gazeve të pangopura AGFU

Produktet e përpunimit të lëndëve të para të hidrokarbureve të pangopura janë fraksionet e mëposhtme:

propan-propileni – përdoret si lëndë e parë për impiantet e polimerizimit dhe alkilimit, prodhimin e produkteve petrokimike;

butan-butilen - përdoret si lëndë e parë për një njësi alkilimi për të prodhuar alkilat (përbërës me oktan të lartë të benzinës komerciale).

4.5 Izomerizimi katalitik i fraksioneve të benzinës së lehtë

Njësia e izomerizimit katalitik është projektuar për të rritur numrin oktan të fraksionit të benzinës së lehtë 28 - 70ºС të njësisë së distilimit sekondar të benzinës duke konvertuar parafinat me strukturë normale në izomerët e tyre që kanë një numër oktani më të lartë.

Ekzistojnë disa opsione për procesin e izomerizimit katalitik të hidrokarbureve parafinike. Dallimet e tyre janë për shkak të vetive të katalizatorëve të përdorur, kushteve të procesit, si dhe skemës teknologjike të miratuar ("për kalim" ose me riciklimin e hidrokarbureve normale të pakonvertuara).

Izomerizimi i hidrokarbureve parafinike shoqërohet me reaksione anësore të plasaritjes dhe disproporcionit. Për të shtypur këto reaksione dhe për të mbajtur aktivitetin e katalizatorit në një nivel konstant, procesi kryhet në presione hidrogjeni prej 2.0 - 4.0 MPa dhe qarkullimin e gazit që përmban hidrogjen.

Rafineria e propozuar përdor një proces izomerizimi në temperaturë të ulët. Parametrat e mënyrës teknologjike të izomerizimit të fraksionit 28 – 70ºС janë dhënë në tabelë. 4.7.

Tabela 4.7

Mënyra teknologjike e instalimit katalitik

izomerizimi i fraksionit të benzinës së lehtë

Gjatë izomerizimit n- përdoren alkane, katalizatorë modernë bifunksionalë, në të cilët si përbërës metalik përdoren platini dhe paladiumi, si bartës përdoret oksidi i aluminit i fluoruar ose i klorur, si dhe aluminosilikatet ose zeolitet e futura në matricën e oksidit të aluminit.

Propozohet të përdoret një katalizator izomerizimi me temperaturë të ulët i bazuar në dioksid zirkoniumi të sulfatuar CI-2 që përmban 0,3-0,4 wt.% platin të mbështetur në oksid alumini.

Produkti kryesor i instalimit është izomerizimi (RPM 82 - 83 pikë), i përdorur si një përbërës me oktan të lartë të benzinës motorike, përgjegjës për karakteristikat e tij fillestare.

Së bashku me izomeratin, procesi prodhon gaz kufizues të thatë, i cili përdoret në fabrikë si lëndë djegëse dhe lëndë e parë për prodhimin e hidrogjenit.

4.6 Prodhimi i bitumit

Ky instalim në rafinerinë që po projektohet është projektuar për të prodhuar bitum rrugor dhe ndërtimi.

Lënda e parë për fabrikën e prodhimit të bitumit është mbetjet nga distilimi në vakum i mazutit (katran).

Metodat e mëposhtme përdoren për prodhimin e bitumit:

distilim i thellë me vakum (lëndët e para të mbetura);

oksidimi i produkteve të naftës me ajër në temperatura të larta (prodhimi i bitumit të oksiduar);

përbërja e bitumit të mbetur dhe të oksiduar.

Regjimi teknologjik i instalimit për prodhimin e bitumit nga oksidimi i katranit (fraksion > 500 ºС) është paraqitur në tabelë. 4.8.

Tabela 4.8

Mënyra teknologjike e një fabrike të prodhimit të bitumit me një kolonë oksidimi

bitumet rrugore të përdorura në ndërtimin e rrugëve për përgatitjen e përzierjeve të asfaltobetonit;

bitumet e ndërtimit që përdoren në punime të ndryshme ndërtimore, veçanërisht për hidroizolimin e themeleve të ndërtesave.

4.7 Plasaritja katalitike me parahidrotrajtim

Procesi i plasaritjes katalitike është një nga proceset më të zakonshme në shkallë të gjerë të përpunimit të avancuar të naftës dhe përcakton kryesisht treguesit teknikë dhe ekonomikë të rafinerive moderne dhe premtuese të naftës.

Procesi është projektuar për të prodhuar sasi shtesë të produkteve të lehta të naftës - benzinë ​​me oktan të lartë dhe karburant dizel - duke dekompozuar fraksionet e naftës së rëndë në prani të një katalizatori.

Lënda e parë për instalimin në rafinerinë e projektuar përdor vaj gazi vakum të distilimit të drejtpërdrejtë të naftës (fraksioni 350 - 500ºС) pas përmirësimit paraprak, i cili përdoret për hidrotrajtimin katalitik nga papastërtitë e dëmshme - squfuri, azoti dhe metalet.

Procesi i plasaritjes katalitike është planifikuar të kryhet në një njësi të plasaritjes shtëpiake me një reaktor ngritës të tipit G-43-107 në një katalizator mikrosferik që përmban zeolite.

Faktorët kryesorë që ndikojnë në procesin e plasaritjes katalitike janë: vetitë e katalizatorit, cilësia e lëndëve të para, temperatura, kohëzgjatja e kontaktit ndërmjet lëndëve të para dhe katalizatorit, shpejtësia e qarkullimit të katalizatorit.

Temperatura në këtë proces rregullon thellësinë e procesit të plasaritjes katalitike. Ndërsa temperatura rritet, sasia e gazit rritet dhe sasia e të gjitha produkteve të tjera zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, cilësia e benzinës rritet pak për shkak të aromatizimit.

Presioni në sistemin reaktor-rigjenerues mbahet pothuajse konstant. Një rritje e presionit përkeqëson disi selektivitetin e plasaritjes dhe çon në një rritje të formimit të gazit dhe koksit.

Në tabelë 4.9 tregon treguesit e regjimit teknologjik të një instalimi të plasaritjes katalitike me një reaktor ngritës.

Tabela 4.9

Mënyra teknologjike e njësisë së plasaritjes katalitike

Katalizatorët për proceset moderne të plasaritjes katalitike të kryera në temperatura të larta janë sisteme komplekse shumëkomponente që përbëhen nga një matricë (bartës), një përbërës aktiv - zeoliti dhe aditivë ndihmës aktivë dhe joaktivë. Materiali i matricës së katalizatorëve modernë është kryesisht aluminosilikat amorf sintetik me një sipërfaqe specifike të lartë dhe strukturë pore optimale. Në mënyrë tipike, në aluminosilikatet amorfe industriale, përmbajtja e oksidit të aluminit është në intervalin 6-30% wt. Komponenti aktiv i katalizatorëve të plasaritjes është zeoliti, i cili është një aluminosilikat me një strukturë kristalore tredimensionale të formulës së përgjithshme vijuese

Me 2/n O Al 2 O 3 x SiO2 në H 2 O,

e cila lejon transformimet katalitike dytësore të hidrokarbureve të lëndëve të para me formimin e produkteve përfundimtare të synuara. Aditivët ndihmës përmirësojnë ose japin disa veti specifike fiziko-kimike dhe mekanike për katalizatorët e plasaritjes aluminosilikat që përmbajnë zeolite (CSC). Platini i depozituar në përqendrime të ulëta përdoret më shpesh si nxitës që intensifikon rigjenerimin e një katalizatori të koks (<0,1 %мас.) непосредственно на ЦСК или на окись алюминия с использованием как самостоятельной добавки к ЦСК.

Në njësinë e plasaritjes katalitike do të përdorim një katalizator vendas të markës KMTs-99, me karakteristikat e mëposhtme:

rendimenti i benzinës ÷ 52 – 52,5 wt.%;

numri oktan (IM) ÷ 92;

konsumi i katalizatorit ÷ 0,4 kg/t lëndë e parë;

madhësia mesatare e grimcave ÷ 72 mikron;

dendësia e masës ÷ 720 kg/m3.

Produktet e njësisë së plasaritjes katalitike janë:

Në këtë projekt, lënda e parë për njësinë e plasaritjes katalitike është pjesë e fraksionit të vajit të drejtpërdrejtë prej 350 – 500 °C me një përmbajtje squfuri prej 1,50% wt.

Për të llogaritur rendimentin e sulfurit të hidrogjenit gjatë procesit të hidrotrajtimit të gazit vakum, supozojmë përmbajtjen e squfurit në produkte dhe rendimentin e produkteve si më poshtë:

vaj gazi me vakum të hidrotrajtuar – 94,8% wt;

benzinë ​​e distiluar – 1,46% wt.

Produktet hidrotrajtuese përfshijnë gjithashtu: gazin e karburantit, sulfurin e hidrogjenit dhe humbjet.

Ku S 0 – përmbajtja e squfurit në lëndën e parë, wt.%;

S i– përmbajtja e squfurit në produktet përfundimtare të procesit, wt.%;

X i– rendimenti i produkteve të trajtuara me ujë në fraksione të njësisë;

34 – pesha molekulare e sulfurit të hidrogjenit;

32 – masa atomike e squfurit.

H 2 S = (1,50– (0,2*0,948+0,2*0,014)*34/32 = 1,26%

4.8 Koksimi

Instalimi është projektuar për të prodhuar koks të naftës dhe për të prodhuar sasi shtesë të produkteve të lehta të naftës nga mbetjet e rënda të naftës.

Lënda e parë e njësisë së koksit është pjesë e katranit (mbetja nga distilimi në vakum i vajit të karburantit) me një kapacitet koksimi 9,50% wt. dhe përmbajtje squfuri prej 0,76% wt.

Në rafinerinë që po projektohet, procesi i koksimit do të kryhet duke përdorur një njësi koksimi me vonesë (gjysmë të vazhdueshme) (DC).

Në tabelë 4.10 tregon mënyrën teknologjike të instalimit të testimit me ultratinguj.

Tabela 4.10

Mënyra teknologjike e instalimit të testimit tejzanor

Produktet e instalimit janë:

koksi i naftës - përdoret në prodhimin e anodës për shkrirjen e elektrodave të aluminit dhe grafitit, për prodhimin e çelikut elektrolitik, që përdoret në prodhimin e ferroaliazheve, karabit të kalciumit;

gazi dhe koka stabilizuese – përmban kryesisht hidrokarbure të pangopura dhe përdoret si lëndë e parë për hidrokarburet e pangopura HFC;

benzina – përmban deri në 60% hidrokarbure të pangopura, nuk është mjaft e qëndrueshme kimikisht, NMM = 60 – 66 pikë, pas hidrotrajtimit të thellë përdoret si lëndë e parë për një njësi reformuese katalitike;

vaj i lehtë i gazit - shërben si përbërës i karburantit dizel;

nafta e rëndë e gazit është një përbërës i karburantit të bojlerit.

4.9 Thyerja e vizës

Instalimi është projektuar për të zvogëluar viskozitetin e mbetjeve të vajit të rëndë në mënyrë që të përftohet një përbërës i qëndrueshëm i karburantit të bojlerit.

Lënda e parë për thyerjen e viseve është katrani (fraksion > 500 °C) nga blloku i vakumit të instalimit ELOU-AVT.

Në rafinerinë që po projektohet ne përdorim një njësi të thyerjes së viskozitetit me një dhomë reaksioni të jashtëm. Në thyerjen e vizave të këtij drejtimi, shkalla e kërkuar e konvertimit të lëndëve të para arrihet në një regjim më të butë të temperaturës (430 - 450 ° C), një presion jo më shumë se 3,5 MPa dhe një kohë të gjatë qëndrimi (10 - 15 min).

Produktet e instalimit janë:

gaz - përdoret si gaz karburanti;

benzinë ​​- karakteristikat: RHMM = 66 - 72 pikë, përmbajtja e squfurit - 0,5 - 1,2% wt, përmban shumë hidrokarbure të pangopura. Përdoret si lëndë ushqyese reformuese;

Mbetjet e plasaritjes - përdoret si përbërës i karburantit të bojlerit, ka një vlerë kalorifike më të lartë, pikë derdhjeje dhe viskozitet më të ulët se vaji i karburantit me përdorim të drejtpërdrejtë.

4.10 Alkilimi

Qëllimi i procesit është të përftohen fraksione benzine me qëndrueshmëri të lartë dhe rezistencë ndaj shpërthimit duke përdorur reaksionin e izobutanit me olefinat në prani të një katalizatori.

Lëndët e para për instalimin janë izobutan dhe fraksion butat-butileni nga njësia HFC për gazrat e pangopur.

Procesi i alkilimit përfshin shtimin e butilenit në parafinë për të formuar hidrokarburin përkatës me peshë molekulare më të lartë.

Në rafinerinë që po projektohet ne përdorim një njësi alkilimi të acidit sulfurik. Termodinamikisht, alkilimi është një reaksion në temperaturë të ulët. Kufijtë e temperaturës për alkilimin e acidit sulfurik industrial janë nga 0°C deri në 10°C, pasi në temperatura mbi 10-15°C acidi sulfurik fillon të oksidojë intensivisht hidrokarburet.

Presionin në reaktor e zgjedhim në atë mënyrë që i gjithë lënda e parë hidrokarbure ose pjesa kryesore e tij të jetë në fazën e lëngshme. Presioni në reaktorët industrialë është mesatarisht 0,3 – 1,2 MPa.

Ne përdorim acidin sulfurik si një katalizator alkilimi. Zgjedhja e kësaj substance është për shkak të selektivitetit të saj të mirë, lehtësisë së trajtimit të katalizatorit të lëngshëm, lirësisë relative dhe cikleve të gjata të funksionimit të instalimeve për shkak të mundësisë së rigjenerimit ose rimbushjes së vazhdueshme të aktivitetit të katalizatorit. Për alkilimin e izobutanit me butilene, përdorim 96–98% H2SO4. Produktet e instalimit janë:

4.11 Prodhimi i squfurit

Sulfidi i hidrogjenit, i çliruar nga gazrat e procesit të proceseve termohidrokatalitike të përpunimit të një vaji të caktuar, përdoret në rafineri për të prodhuar squfur elementar. Metoda industriale më e zakonshme dhe më efektive për prodhimin e squfurit është procesi i konvertimit oksidativ katalitik Claus të sulfurit të hidrogjenit.

Procesi Claus kryhet në dy faza:

faza e oksidimit termik të sulfurit të hidrogjenit në dioksid squfuri në një reaktor furre

faza e shndërrimit katalitik të sulfurit të hidrogjenit dhe dioksidit të squfurit në reaktorët R-1 dhe R-2

Mënyra teknologjike e instalimit është paraqitur në tabelë. 4.12.

Tabela 4.12

Mënyra teknologjike e fabrikës së prodhimit të squfurit

Ne përdorim oksid aktiv alumini si katalizator, jeta mesatare e shërbimit të të cilit është 4 vjet.

Squfuri përdoret gjerësisht në ekonominë kombëtare - në prodhimin e acidit sulfurik, ngjyrave, shkrepseve, si agjent vullkanizues në industrinë e gomës etj.