Задачи, стоящие перед специалистами в области переработки нефти и газа России.

1. Производство автобезинов Европейского качества. Октановое число бензина повысить с 80-92 пунктов до 92-95 пунктов по исследовательскому методу. Снизить содержание ароматических УГ с 45-55% до 25-35%. Снизить содержание бензола с 3-5% до 0,8-1%. Содержание серы с 500 до 10 ppm, увеличить содержание кислорода в бензинах до 2-2,7%. Чтобы это выполнить потребуется в России увеличить долю процессов изомеризации, увеличить долю каталитического крекинга типа FCC с предварительной ГО, увеличить долю процессов алкилирования с получением алкилата и алкилирования с получением кислородосодержащих соединений. Увеличить долю процесса риформинга с непрервной регенерацией kt, выделение бензола.

2. Выпуск Евро 4-5:

- Строить ГО повышенного давления – ДТ 50-10 ppm,

ЦЧ – 51-55 пунктов.

- Строить установки ГО ДТ, работающих по двухступенчатой схеме. 1 ступень – гидрообессеривание, 2 ступень – гидродеароматизация.

- Строить установки совмещающих ГО и гидроизомеризации (изомеризация из ПУВ в изоПУВ) – возможно будет получать кроме летнего и зимнее ДТ

- Строить установки гидродеароматизации и гидроочистки легкий газойль вторичных процессов (ЛГВП). – это легкий

газойль замедленного коксования ЛГЗК, легк. газойль крекинга , ЛГВБ легкий газойль висбрекинга. Это позволит получать качественное топливо из вторичного сырья.

- Строить установки гидрокрекинга вакуумного газойля и вторичного сырья со 100% конверсией.

3. Снижать цены на нефтепродукты. Высокие цены ограничивают высокий спрос на них, что способствует спаду производства.

Стоимость переработки 1 т нефти за рубежом на 50-60% ниже, чем в России.

4. Повышение глубины переработки нефти. Только за счет процессов ГПН.

5. Строительство новых НПЗ.

6. Интенсивная модернизация и реконструкция НПЗ.

Характеристика ОАО «Роснефть»

Роснефть занимает 1 место в России по добыче.

В состав входит 7 НПЗ.

1 Туапсинский НПЗ,

2 Комсомольский НПЗ,

3. Новокуйбышевский,

4. Куйбышевский

5. Сызранский

6. Ачинский

7. Ангарский

Суммарная мощность 54 млн. т нефти в год. Есть 3 мини-НПЗ (Западная Сибирь, Тимано-Печора, юг Европейской части России). Стрижевской мини-НПЗ (50% акций). Суммарная мощность мини-НПЗ 0,6 млн т нефти год.

В компании имеется 2 терминала: Туапсе, Находка.

Может транспортировать свои нефтепродукты в любую точку мира.

ГПН низкая – порядка 60-70%

Идет реконструкция Туапсинского НПЗ, мощность должна быть увеличена в 2 раза.

Совместное владение 2 крупных завода в Китае. Совладельцы 2 заводов в Германии.

ТЭК РОССИИ.

Это совокупность отраслей, предприятия, которая занимается добычей,переработкой, производством, транспортом и распределением всех видов энергоресурсов.

Включает следующе отрасли:

1 группа – топливные отрасли:

- нефтяная,- газовая,- угольная,- сланцевая,- уранодобывающая.

2. группа – энергетические отрасли:

Электроэнергетические:

- ТЭС,- ГЭС,- АЭС.

Теплоэнергетические:

- ТЭЦ,- Котельные.

3 группа. Трубопроводы для транспорта нефти, газа, нефтепродуктов.

4 группа. Электросети.

5 группа. Теплосети.

10% населения России заняты в ТЭК. 30% бюджета идет на поддержание ТЭК. До 65% ТЭК идет на экспорт. В РФ очень высокая доля нефти и газа. В США используют нефть и газ для производства товаров длительного пользования.

Стоимость ветровой энергии каждый год понижается. С 2020 года возможно 10% энергии будет именно ветровая.

Особенности ТЭК:

- Ресурсы не накапливаются, только тратятся.

- большая доля добывающих отраслей дорогие и энергоемкие.

- в России снижается добыча угля.

- медленное строительство АЭС.

Типы НПЗ.

Различают в первую очередь по той продукции, выпускаемой НПЗ.

Топливного типа. Выпускаются исключительно топливо.

Топливно-масляного типа.

Топливно-нефтехимический тип

Топливно-масляный-нефтехимический тип. (раньше называли НХК).

НПЗ классифицируется по глубине переработки нефти:

- неглубокой,

- НПЗ средней глубины переработки,

- НПЗ глубокой переработки нефти.

В России всего 6 топливно-масляного варианта.

Чем сложнее НПЗ по структуре, тем технико-экономические показатели такого НПЗ – выше. Прибыль на таком заводе больше.

Средняя производительность НПЗ в развитых странах 10 млн. т нефти в год.

Вариант НПЗ неглубокой переработки нефти.

Выроботка 40-45% ГПН-60%

Вариант НПЗ средней глубины переработки нефти.

ГПН может достигать 80% (потому что определяется только кат крекингом). Котельное топливо не менее 18%.

13. Вариант НПЗ глубокой переработки нефти.

ГПНефти характеризует эфффктивность использования нефти. В мире нет общепринятого определения. Общая загрузка минус Мазут и Сухой газ, и потери.

Важно также для чего используется данный остаток.

За рубежом ГПН оценивают как суммарный выход светлых нефтепродуктов на нефть. Чем выше ГПН, тем более насыщен НПЗ вторичными процессами. Чем выше ГПН, тем большее кол-во н\п вырабатывают на НПЗ из 1 т нефти.

Существует такой показатель, как индекс Нельсона (индекс комплектности)

Если ИЛ <0,7, то низкий. Если > 8, то считается высокий. В США 9,5, в РФ – 3,5. Среднемировой – 5,9.

В целом на НПЗ вырабатывается более 500 н\п различных наименований (газообразных, жидких и твердых). Основными н\п являются топлива.

Применение моторных топлив:

- бензиновые и дизельные двигатели, - самолеты и вертолеты,

- тепловозы,-речные и морские суда,

- строительная техника,- с\х техника,

- передвижные электростанции,

- военная техника и т.д.

Чем выше набор технологических установок, тем больше ассортимент, получаемых н\п (нефтепродуктов).

Вариант НПЗ при глубокой переработки нефти фракции АВТ направляюся: газы на очистку МЭА, далее на ГФУ.

Фр. 28-70 на каталитическую изомеризацию

Фр. 85-180 На каталитический риформинг

Керосиновая и дизильная фракция отправляется на гидроочистку.Вакуумный газойль на гидрокрекинг, и его продукт тяж газойль направляется на каталитический крекинг.

Гудрон идет на установку висбрекинг

Вариант НПЗ будущего.

Основная проблема на НПЗ в настоящее врем – обессеривание н\п. Самый простой способ:

1. перерабатывать серрнистую нефть – временное.

2. увеличить мощность ГО – ресурсоемкий.

3. поиск других путей – более сложен, но такие технологии уже есть – биокаталитическое обессеривание (БКО).

Принцип БКО - потребление микробами серы в нефтепродуктах. Удаляется сера без потребления углеводородов. В первую очередь потребляют дибензотиофены. Цель – не заметить ГО, предусматривается разумное сочетание БКО и ГО. Оптимально сначала применить БКО для разложения трудноразлагаемых соединений, а затем произвести ГО для удаления остаточной серы. Технология БКО реализована в промышленном масштабе. В дальнейшем все больше и больше будет перерабатываться битуминозные нефти.

Отличие БКО от ГО:

1. низкая температура и давление

2. на 50% ниже капитальные затраты

3. на 15% ниже эксплуатационные затрат, гибкость БКО: можно готовить сырую нефть, бензин КК, дистилляты и т.д.

4. отсутствует потребность в водороде

5. бактерии (аэробные энзимы). Необходима кислородная установка. Обессеривает дибензотиофены и бензотиофены.

6. Сера удаляется в виде водорастворимого сульфат иона (среда коррозионно агрессивная, по сути серная кислота.) Его нейтрализуют гидрооксидом Ca или аммиаком. Получают сульфат кальция или сульфат аммония.

7. позволяет снизить содержание водорода на НПЗ.

8. Гибко позволяет реагировать на изменение серы в сурой нефти.

Особенности этого НПЗ будущего.

1. Около 30% серы будет удаляться в процессе БКО.

2. нефть разделяется при Р_атм разделяется на 2 фракции: до 360 и мазут.

3. ГО подвергает фракци нк-360°С на одной установке и вторичная ректификация разделяет на газ, легкий и тяж бензин, керосиновую и дизельную фракцию.

Л бензин идет на каталитическую изомеризацию, тяжелый на кат риформинг. Наличие одной установки ГО позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты, плотность застройки.

ГО подвергается ВГ. Предполагается 95% степень очистки. Это будут делать за счет применения микрокатализатора.

Для увеличения ГПН предусматривает ГК и КК.

Соотношение ГК и КК позволяет менять кол-во бензина и ДТ.

Предусматриваются твердые катализаторы.

Тяжелые остатки используются для производства

энергии и водорода

Каталитический крекинг будет нового поколения. При регенерации будет использоваться не воздух, а газ, обогащенный кислородом.

Варианты переработки вакуумного газойля.

1 вариант(Гидроочистка+КатКкрекинг)

ГО

КК

ВГ

Н₂S

нк- 180⁰С

Ув. газ

180-350⁰С

Н₂

>350⁰С

Сух. газ

Сжиженный газ

бензин С₅-195⁰С (БКК)

195-350⁰С (ЛГКК)

>350⁰С

Параметры: ГО – Р=5-8МПа, Т=350-380, об.ск.-0,5-1, кр.ц.=500.

Этот вариант на НПЗ применяется тогда, когда необходимо мах бензина.

Недостатка: ЛГКК хар-ся низким ц.ч., его выход более низок.

1) 2 вариант Замена ГО на ЛГК

ЛГК

КК

ВГ

Н₂S

нк- 160⁰С

газ

160-350⁰С

Н₂

>350⁰С

Сух. газ

Сжиженный газ

бензин С₅-195⁰С (БКК)

195-350⁰С (ЛГКК)

>350⁰С

КР

ЗДТ (эколог. чистое)

Параметры: ГК – Р=7,5-8,5МПа, Т=410-420, об.ск.-0,5-0,9, кр.ц.=800.

Этот вариант на НПЗ применяется тогда, когда необходимо

мах ДТ.

Недостатка: Высокий расход Н2, потому что лег. ГК Р=7,5-8,5

Достоинство: качество продуктов выше, соотношение ДТ/Б растет.

Конверсия при лег. ГК достигает 40%, из них до 20% ДТ.

3 вариант (РТ+ДТ)

ГК

ВГ

Н₂S

С₅-85⁰С (ЛБГК)

газ

85-160⁰С (ТБГК), хор для КР

Н₂

>360⁰С (ТГГК) для КК

160-360⁰С (ЛГГК)-ДТ

Гидрокрекинг при ↑Р, единый вторичный процесс, позволяющий получить высококачественное РТ, не уступающее прямогонному РТ. Гидрокрекинг нужен, где нужно увеличить выработку ДТ и РТ. ДТ/РТ очень большое. Выход ДТ достигает 85%.

Варианты глубокой переработки нефти с вовлечением процесса коксования.

1) Установка замедленного крксования

УЗК

гудрон

нк-180⁰С БЗК ( в сырье КК и ГОДТ, 5-10%)

газ ( исп как топливн. газ, много непредельных)

>350⁰С (ТГЗК) подмешив. в сырье КК, либо исп для производства сажи.

кокс

180-350⁰С ЛГЗК ( сырье ГОДТ, 20%)

Основное назначение: увеличить глубину переработки нефти, получение кокса.

2) Флексикоксинг ( неполное окисление СО)

ТКК