RU69064U1 - OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) - Google Patents
OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU69064U1 RU69064U1 RU2007116283/22U RU2007116283U RU69064U1 RU 69064 U1 RU69064 U1 RU 69064U1 RU 2007116283/22 U RU2007116283/22 U RU 2007116283/22U RU 2007116283 U RU2007116283 U RU 2007116283U RU 69064 U1 RU69064 U1 RU 69064U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- separation
- separation unit
- products
- processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
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 и может быть использована в производстве углеводородного топлива. Технический результат, на решение которого направлена полезная модель, заключается в осуществлении в значительной степени комплексной очистки исходного сырья сразу от многих примесей, что позволяет в дальнейшем осуществить самостоятельную (без разбавления легкой нефтью) углубленную и рентабельную переработку тяжелой высоковязкой нефти и другого углеводородного сырья с возможным повышением производительности и срока службы стандартного оборудования нефтеперерабатывающего завода. Поставленная цель достигается тем, что в схему нефтеперерабатывающего производства перед подачей сырья на блок фракционирования (AT или АВТ), или непосредственно после него включают блок разделения для получения высокомолекулярных высококипящих фракций и легкой части разделения, обогащенной топливными композициями и обедненной вредными примесями. Высококипящие фракции содержат смолисто - асфальтеновые вещества и большую часть серы, сернистых соединений, металлов и других вредных веществ, отрицательно влияющих на переработку нефти. В блоке разделения, кроме того, для увеличения глубины переработки сырья и выхода целевых топливных композиций одновременно с его разделением на две части осуществляют процесс крекинга, например, термического или термомеханического. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.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, waste oils and other liquid organic media for their further advanced processing and can be used in the production of hydrocarbon fuel. The technical result, which is aimed at solving a utility model, consists in the implementation of a substantially comprehensive purification of the feedstock from many impurities at once, which allows further independent (without dilution with light oil) deep and cost-effective processing of heavy highly viscous oil and other hydrocarbon feedstocks with possible increased productivity and service life of standard equipment of the oil refinery. This goal is achieved by the fact that in the oil refining production scheme, before feeding the raw materials to the fractionation unit (AT or ABT), or immediately after it, a separation unit is included to produce high molecular weight high boiling fractions and the light separation part enriched in fuel compositions and depleted in harmful impurities. High boiling fractions contain tarry and asphaltene substances and most of sulfur, sulfur compounds, metals and other harmful substances that adversely affect oil refining. In the separation unit, in addition, in order to increase the depth of processing of raw materials and the yield of the target fuel compositions, a cracking process, for example, thermal or thermomechanical, is carried out simultaneously with its separation into two parts. 4 s.p. crystals, 2 ill., 1 tab.
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.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.
Снижение запасов нефти традиционных месторождений повышает интерес к добыче и, соответственно, к переработке тяжелой нефти (Ратов А.Н., Немировская Г.Б. и др. Проблемы освоения нефтей Ульяновской области. "Химия и технология топлив и масел", №4, 1995 г.). Под тяжелой нефтью понимают нефть плотностью более 900 кг/м3, как правило, с небольшим содержанием светлых фракций и высоким содержанием смолисто - асфальтеновых веществ и других вредных примесей. Эти особенности состава тяжелой нефти вызывают серьезные трудности как при добыче и транспортировке - высокие значения вязкости и температуры застывания, так и при ее переработке - значительное содержание различных примесей, смол, асфальтенов, парафинов и т.д., и низкое (в основном до 30% масс.) содержание топливных композиций - бензиновых, керосиновых и дизельных фракций. Транспортировка тяжелой нефти также существенно осложняется из-за повышенного содержания смолисто-асфальтеновых веществ и парафинов. Отложения на рабочих поверхностях оборудования является причиной выхода его из строя. А соединения серы и металлов, особенно ванадия, а также хлористых солей, содержащиеся обычно в такой нефти, оказывают повышенное коррозионное воздействие на оборудование нефтеперерабатывающего производства.The decrease in oil reserves of traditional fields increases interest in the production and, consequently, in the processing of heavy oil (Ratov AN, Nemirovskaya GB and others. Problems of oil development in the Ulyanovsk region. "Chemistry and technology of fuels and oils", No. 4, 1995). Heavy oil is understood to mean oil with a density of more than 900 kg / m 3 , as a rule, with a low content of light fractions and a high content of resinous - asphaltene substances and other harmful impurities. These features of the composition of heavy oil cause serious difficulties both in production and transportation - high viscosity and pour points, and during its processing - a significant content of various impurities, resins, asphaltenes, paraffins, etc., and low (mainly up to 30 % mass.) the content of fuel compositions - gasoline, kerosene and diesel fractions. Transportation of heavy oil is also significantly complicated due to the high content of tar-asphaltene substances and paraffins. Deposits on the working surfaces of equipment are the cause of its failure. And sulfur and metal compounds, especially vanadium, as well as chloride salts, usually found in such oil, have an increased corrosive effect on oil refining equipment.
В настоящее время тяжелые нефти перерабатываются в смеси с обычной легкой нефтью. Тем не менее, даже в таком варианте в процессе переработки наносится большой ущерб оборудованию и окружающей среде. Можно ожидать, что со временем проблема переработки тяжелой нефти будет обостряться: с одной стороны возрастает потребность в переработке такой нефти, так как запасы легкой нефти истощаются, а запасы тяжелой нефти достаточно велики во всем мире, с другой стороны ужесточаются требования к составу продуктов переработки нефти по содержанию серы и металлов.Currently, heavy oils are processed in a mixture with conventional light oil. Nevertheless, even in this case, the processing process causes great damage to equipment and the environment. It can be expected that over time the problem of refining heavy oil will become more acute: on the one hand, the demand for refining of such oil increases, as the reserves of light oil are depleted, and the reserves of heavy oil are quite large all over the world, on the other hand, the composition of oil products on the content of sulfur and metals.
Таким образом, подготовка тяжелой нефти к переработке - процесс, определяющий рентабельность всего нефтеперерабатывающего Thus, the preparation of heavy oil for refining is a process that determines the profitability of the entire refinery
производства. Установки подготовки и первичной переработки нефти - головные на нефтеперерабатывающих предприятиях и эффективность их работы во многом определяет технико-экономические показатели завода в целом.production. The facilities for the preparation and primary processing of oil are the leading ones at oil refineries and the efficiency of their work largely determines the technical and economic indicators of the plant as a whole.
Известны и широко применяются в промышленности такие способы подготовки исходного сырья, как обезвоживание и обессоливание нефти, а также дегазации. После вышеуказанной подготовки нефти ее нагревают и подают в блок ректификации, атмосферной или вакуумной (в зависимости от поставленной цели) переработки. Далее легкие фракции направляют на блоки получения товарных продуктов: блок гидроочистки, бензиновую фракцию направляют на блок повышения октанового числа (риформинг, цеоформинг, компаундирование и т.д.). Тяжелые фракции (кубовые остатки после атмосферной трубчатки) можно использовать как котельное топливо, для выработки масляных продуктов после вакуумной колонны, для производства битума в битумном реакторе и для выработки других тяжелых товарных продуктов. Вышеописанные способы (дегазация, обезвоживание, обессоливание) подготовки нефти в схеме нефтеперерабатывающего производства решают определенную узкую задачу, но не позволяют в значительной степени очистить исходную нефть от других вредных соединений, таких, как сернистые соединения, хлорорганика, смолисто-асфальтеновые вещества, парафины, мешающих дальнейшей переработке нефти. Практически не используются в промышленности методы очистки исходной нефти (сырья), особенно тяжелой и высокосернистой, от сернистых соединений.Known and widely used in industry are such methods of preparing the feedstock as dehydration and desalting of oil, as well as degassing. After the above oil treatment, it is heated and fed to the rectification unit, atmospheric or vacuum (depending on the set goal) processing. Next, light fractions are sent to commercial product units: a hydrotreating unit, a gasoline fraction is sent to an octane increasing unit (reforming, zeoforming, compounding, etc.). Heavy fractions (bottoms after an atmospheric tube) can be used as boiler fuel, for the production of oil products after a vacuum column, for the production of bitumen in a bitumen reactor and for the production of other heavy commercial products. The above methods (degassing, dehydration, desalting) of oil preparation in the oil refining scheme solve a certain narrow problem, but they do not allow to significantly purify the source oil from other harmful compounds, such as sulfur compounds, organochlorine, tar-asphaltene substances, paraffins that interfere further oil refining. Practically no methods are used in industry for the purification of initial oil (raw materials), especially heavy and sour, from sulfur compounds.
Технический результат, на решение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в осуществлении в значительной степени комплексной очистки исходного сырья сразу от многих примесей, что позволяет в дальнейшем осуществить самостоятельную (без разбавления легкой нефтью) углубленную и рентабельную переработку тяжелой высоковязкой нефти, кубовых остатков и других углеводородных сред с повышением производительности и срока службы стандартного оборудования нефтеперерабатывающего завода, а также с увеличением глубины переработки, т.е. увеличением выхода светлых продуктов (бензиновых, керосиновых и дизельных фракций).The technical result, which the proposed utility model is aimed at, consists in the implementation of a substantially comprehensive purification of the feedstock from many impurities at once, which allows further independent (without dilution with light oil) deep and cost-effective processing of heavy, highly viscous oil, bottoms and other hydrocarbon media with increasing productivity and service life of standard equipment of the oil refinery, as well as with increasing depth operations, i.e. an increase in the yield of light products (gasoline, kerosene and diesel fractions).
Поставленная задача достигается тем, что в технологическую схему переработки жидкого углеводородного сырья, включающей блок обессоливания и обезвоживания, блоки фракционирования и получения товарных продуктов, перед блоком фракционирования (перед подачей на атмосферную AT или на атмосферно-вакуумную АВТ трубчатку), или после него, включают блок разделения, в котором исходное сырье разделяют на две части: тяжелую часть - высокомолекулярные высококипящие фракции преимущественно с температурой начала кипения 340-380°С и выше и содержащие основную часть сернистых соединений, смолисто - асфальтеновых веществ, металлов и других This object is achieved by the fact that in the technological scheme of processing liquid hydrocarbon raw materials, including the desalination and dehydration unit, fractionation units and production of commercial products, before the fractionation unit (before feeding to atmospheric AT or atmospheric vacuum AVT tubing), or after it, include separation unit, in which the feedstock is divided into two parts: the heavy part - high molecular weight high boiling fractions mainly with a boiling point of 340-380 ° C and above and containing ovnuyu part of sulfur compounds, resinous - asphaltene substances, metals and other
вредных примесей и компонентов, так называемый остаток разделения (ОР), и легкую часть разделения сырья, которая содержит более низкокипящие фракции и представляет собой «улучшенную» нефть, содержащую значительно меньшее количество вредных примесей, так называемую широкую фракцию дистиллятов (ШФД), содержащую в основном (примерно 90%) бензиновые, керосиновые и дизельные фракции.harmful impurities and components, the so-called separation residue (OR), and the light part of the separation of raw materials, which contains lower boiling fractions and is an "improved" oil containing significantly less harmful impurities, the so-called wide fraction of distillates (HFD), which contains mainly (about 90%) gasoline, kerosene and diesel fractions.
Если сырьем является тяжелая нефть, кубовые остатки нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, органическая часть нефтешламов, отработанные масла и другие остатки, то схема работы нефтеперерабатывающего производства с блоком разделения показана на фиг.1. На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - блок разделения, 2 - блок фракционирования, атмосферная или атмосферно-вакуумная трубчатка (AT или АВТ), 3 - блок получения товарных продуктов (гидроочистка, РФ, риформинг, платформинг, цеоформинг или на первом этапе блок компаундирования и т.д., 4 - 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 и других товарных продуктов.If the raw material is heavy oil, bottoms of oil refining and petrochemical industries, the organic part of oil sludge, waste oil and other residues, the oil refining operation scheme with a separation unit is shown in Fig. 1. Figures 1 and 2 indicate: 1 - separation unit, 2 - fractionation unit, atmospheric or atmospheric vacuum tube (AT or AVT), 3 - production products unit (hydrotreating, RF, reforming, platforming, zeoforming or at the first stage compounding block, etc., 4 - 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 fuel and other commercial products.
Обезвоженное и обессоленное (хотя бы частично) сырье подается на блок разделения (фиг.1, позиция 1), в котором сырье делится на две части: легкую часть - широкую фракцию дистиллятов (ШФД) и тяжелую часть - остаток разделения (ОР), при этом для увеличения глубины переработки и выхода целевых топливных фракций (бензиновых, керосиновых и дизельных) в блоке разделения производят крекинг сырья, например термомеханический, с использованием гидродинамических устройств звуковой, ультразвуковой и кавитационной обработки сырья. Широкую фракцию дистиллятов, как высокопотенциальную нефть, по составу близкую к газовому конденсату (содержание в ШФД бензиновых, керосиновых и дизельных фракций примерно 90%) после блока разделения (фиг.1, позиция 1) подают на блоки фракционирования AT или АВТ (фиг.1, позиция 2). Выделенные в блоке AT и АВТ бензиновые и дизельные фракции подают на блок производства товарных продуктов (фиг.1, позиция 3). Кубовый остаток (мазут) после AT или АВТ (фиг.1, позиция 2) возвращают на блок разделения (фиг.1, позиция 1) для повторной обработки и крекинга. Остаток разделения (ОР) после блока разделения (фиг.1, позиция 1) подают на блок получения товарного битума или других тяжелых товарных продуктов (фиг.1, позиция 4). Отгон после битумного блока возвращают на блок разделения (фиг.1, позиция 1) для повторной обработки и крекинга.Dehydrated and desalted (at least partially) raw materials are fed to the separation unit (Fig. 1, position 1), in which the raw materials are divided into two parts: the light part is the wide fraction of distillates (HFD) and the heavy part is the remainder of the separation (OR), when in order to increase the depth of processing and yield of the target fuel fractions (gasoline, kerosene and diesel) in the separation unit, raw materials are cracked, for example thermomechanical, using hydrodynamic devices for sound, ultrasonic and cavitation processing of raw materials. A wide fraction of distillates, like high-potential oil, whose composition is close to gas condensate (the content of gasoline, kerosene and diesel fractions in the HFD is approximately 90%) after the separation unit (Fig. 1, position 1) is fed to the AT or ABT fractionation units (Fig. 1 , position 2). The gasoline and diesel fractions separated in the AT and ABT blocks are fed to the commercial products production block (Fig. 1, position 3). The bottom residue (fuel oil) after AT or ABT (FIG. 1, position 2) is returned to the separation unit (FIG. 1, position 1) for reprocessing and cracking. The remainder of the separation (OR) after the separation unit (Fig. 1, position 1) is fed to the production unit for commercial bitumen or other heavy commodity products (Fig. 1, position 4). The distillation after the bitumen block is returned to the separation block (Fig. 1, position 1) for reprocessing and cracking.
Если сырьем для переработки является средняя или легкая нефть, то оптимальным вариантом с точки зрения уменьшения энергозатрат, капитальных затрат на оборудование является вариант подачи сырья сначала на блок фракционирования AT или АВТ (фиг.2, позиция 2), чтобы If the raw material for processing is medium or light oil, then the best option from the point of view of reducing energy costs, capital costs for equipment is the option of supplying raw materials first to the fractionation unit AT or ABT (figure 2, position 2), so that
не подвергать крекингу в блоке разделения легкие фракции исходной нефти и уменьшить производительность блока разделения. После AT или АВТ (фиг.2, позиция 2), бензиновые и дизельные фракции подают на блок получения товарных продуктов (фиг.2, позиция 3), а кубовый остаток (мазут) подают на обработку в блок разделения (фиг.2, позиция 1). Из блока разделения (фиг.2, позиция 1) ШФД подается на вход блоков AT или АВТ (фиг.2, позиция 2) дополнительно к исходному сырью вместе с ним или раздельно, что приводит к увеличению глубины переработки, а ОР подают на блок производства битума (фиг.2, позиция 4). Отгон после битумного блока возвращают на блок разделения (фиг.2, позиция 1) для повторной обработки и крекинга.do not crack light fractions of the source oil in the separation unit and reduce the performance of the separation unit. After AT or ABT (figure 2, position 2), gasoline and diesel fractions are fed to the unit for obtaining marketable products (figure 2, position 3), and bottoms (fuel oil) are fed for processing to the separation unit (figure 2, position one). From the separation unit (FIG. 2, position 1), the HFD is fed to the input of the AT or ABT units (FIG. 2, position 2) in addition to the feedstock together with it or separately, which leads to an increase in the processing depth, and OR is fed to the production unit bitumen (figure 2, position 4). The distillation after the bitumen block is returned to the separation block (figure 2, position 1) for reprocessing and cracking.
Экономически выгодным и быстро окупаемым является вариант строительства отдельного блока по разделению тяжелой, сернистой, но дешевой нефти (или остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств) с получением остатка разделения и обогащенной топливными фракциями и обедненной вредными примесями ШФД, т.е. легкой и значительно более дорогой нефти. Еще более выгодным является вариант переработки по предлагаемой технологии отработанных машинных масел, застарелых мазутов и нефтешламов. Выход топливных фракций примерно до 60-80% в зависимости от типа сырья. Остаток разделения (его будет примерно 20-40%) - это безотходное сырье для битумного производства. ШФД реализуется как высокопотенциальную (содержание топливных фракций примерно 90%) нефть с малым содержанием вредных примесей. В этом варианте процесс получения товарных продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива, битума и др.) из полупродуктов (ШФД и ОР), получаемых после блока разделения, удален от предприятия и площадки, на которой расположен блок разделения, и может организационно принадлежать другим предприятиям, регионам, странам. Для этого одну или обе части разделения (ШФД, ОР) направляют на блоки охлаждения для получения полупродуктов с целью их транспортировки к месту дальнейшей переработки и получения товарных продуктов. Эффективно обе части разделения (ШФД и ОР) после блока разделения направить на смесительное устройство для получения синтетической нефти с повышенным потенциальным содержанием светлых топливных продуктов и значительно меньшей плотностью и вязкостью в сравнении с исходным сырьем.The option of constructing a separate block for the separation of heavy, sour, but cheap oil (or the remnants of oil refining and petrochemical industries) with obtaining the remainder of the separation and enriched in fuel fractions and depleted in harmful impurities SHF, is economically viable and quickly paid back. light and significantly more expensive oil. Even more profitable is the option of processing the proposed technology of used machine oils, old fuel oils and oil sludges. The yield of fuel fractions is up to about 60-80%, depending on the type of raw material. The remainder of the separation (it will be approximately 20-40%) is a waste-free raw material for bitumen production. ShFD is sold as a high-potential (fuel fraction content of approximately 90%) oil with a low content of harmful impurities. In this embodiment, the process of obtaining marketable products (gasoline, kerosene, diesel fuel, bitumen, etc.) from intermediates (HFD and OR) obtained after the separation unit is remote from the enterprise and the site on which the separation unit is located, and may organizationally belong to others enterprises, regions, countries. For this, one or both parts of the separation (SHF, OR) are sent to cooling units to obtain intermediate products with the aim of transporting them to the place of further processing and obtaining marketable products. Effectively, both parts of the separation (SHF and OR) after the separation unit are sent to a mixing device for producing synthetic oil with an increased potential content of light fuel products and a significantly lower density and viscosity in comparison with the feedstock.
ОР содержит основное количество вредных примесей, которые в дальнейшей переработке «улучшенной» нефти не участвуют. Например, для нефти, добываемой в Ульяновской области, массовая доля серы и сернистых соединений в «улучшенной» нефти после выделения ОР уменьшается с 4-5% масс. до 0,5-0,7% масс. Соответственно, массовая доля хлоридов - с 500-5000 мг/л до 20 мг/л. Кроме того, основное количество металлов, таких как ванадий, переходит также в ОР. На стадии выделения ОР, кроме того, одновременно может быть осуществлен OR contains the main amount of harmful impurities that are not involved in the further processing of “improved” oil. For example, for oil produced in the Ulyanovsk region, the mass fraction of sulfur and sulfur compounds in the “improved” oil after the release of OR decreases from 4-5% of the mass. up to 0.5-0.7% of the mass. Accordingly, the mass fraction of chlorides is from 500-5000 mg / l to 20 mg / l. In addition, the majority of metals, such as vanadium, also go into OR. At the stage of allocation of PR, in addition, at the same time can be carried out
процесс крекинга, например, термического или термомеханического. Это увеличивает количество светлых фракций в сырье для дальнейшей переработки на стандартном оборудовании НПЗ. На стадию гидроочистки от серы бензиновые фракции после AT или АВТ поступают с содержанием 0,1-0,2%. Такое содержание серы и сернистых соединений соответствует их уровню в процессе переработки малосернистой нефти, например, западносибирской. Остаток разделения ОР в количестве, зависимом от состава нефти, направляют далее непосредственно для получения товарных продуктов: битума или других тяжелых продуктов (битумных эмульсий и покрытий, котельного топлива, пека, кокса и т.д.). Для Ульяновской нефти это количество составляет 25-30% от массы исходной нефти. Соединения серы не препятствуют получению качественного битума. Считают, что сернистые соединения перерабатываемого сырья не играют прямой роли в реакциях преобразования, но являются ускорителями окисления в процессе производства битума, а также пластификаторами. При этом сокращается время процесса окисления и продукты таких ускоренных методов обладают меньшим изменением консистенции при изменении температуры (Грузе В.А., Стивене Д.Р. Технология переработки нефти. Л., Химия, 1964, с.550, 551).cracking process, for example, thermal or thermomechanical. This increases the amount of light fractions in the feedstock for further processing at standard refinery equipment. At the stage of hydrotreating from sulfur, gasoline fractions after AT or ABT come with a content of 0.1-0.2%. Such a content of sulfur and sulfur compounds corresponds to their level during the processing of low-sulfur oil, for example, West Siberian. The remainder of the OP separation in an amount dependent on the composition of the oil is then sent directly to obtain marketable products: bitumen or other heavy products (bitumen emulsions and coatings, boiler fuel, pitch, coke, etc.). For Ulyanovsk oil, this amount is 25-30% of the mass of the original oil. Sulfur compounds do not interfere with the production of quality bitumen. It is believed that the sulfur compounds of the processed raw materials do not play a direct role in the conversion reactions, but are oxidation accelerators in the process of bitumen production, as well as plasticizers. This reduces the time of the oxidation process and the products of such accelerated methods have a smaller change in consistency with a change in temperature (Gruze V.A., Steven D.R. Oil refining technology. L., Chemistry, 1964, p. 550, 551).
В результате применения блока разделения в схеме нефтеперерабатывающего производства, фракции с температурой начала кипения 340-380°С получают не в конце последовательности стадий AT или АВТ, а в начале процесса переработки. После выделения ОР, дальнейшая последовательность стадий переработки нефти не отличается от последовательности стадий переработки легкой нефти. Оборудование НПЗ работает в этом случае в щадящем режиме, так как на нем перерабатывается не тяжелая исходная высоковязкая нефть, содержащая нежелательные примеси с точки зрения сохранения ресурса оборудования и качества получаемых продуктов, а "улучшенная" нефть, обогащенная легкими, по отношению к исходной нефти, фракциями с температурой выкипания до 360°С, и обедненная вредными примесями. Ресурс оборудования при переработке тяжелой нефти в таком случае (при условии предварительного выделения ОР) не меньше ресурса соответствующего оборудования переработки легкой нефти. Выделение из сырья ее тяжелой части (ОР) в количестве примерно 20-40% (в зависимости от состава сырья) уменьшает последующий материальный поток сырья для переработки, но с увеличением светлых фракций за счет крекинга сырья в блоке разделения. Технологические аппараты могут быть меньшей пропускной способности, но при этом сохраняется или увеличивается количество получаемых светлых нефтепродуктов, или на том же оборудовании возможно увеличение производительности. Это связано с тем, что ОР не проходит всю технологическую цепочку аппаратов AT, АВТ и т.д., а выводится в начале технологического процесса и направляется далее как сырье для производства битума и других тяжелых продуктов.As a result of using the separation unit in the oil refining scheme, fractions with a boiling point of 340-380 ° C are obtained not at the end of the sequence of stages AT or ABT, but at the beginning of the refining process. After the isolation of OP, the further sequence of stages of oil refining does not differ from the sequence of stages of refining light oil. In this case, the refinery equipment operates in a sparing mode, since it does not process heavy initial high-viscosity oil containing undesirable impurities from the point of view of preserving the resource of the equipment and the quality of the products obtained, but “improved” oil enriched with light in relation to the initial oil, fractions with a boiling point up to 360 ° C, and depleted in harmful impurities. The resource of equipment during the processing of heavy oil in this case (subject to preliminary allocation of PR) is not less than the resource of the corresponding equipment for processing light oil. Isolation of its heavy part (OR) from raw materials in an amount of about 20-40% (depending on the composition of the raw materials) reduces the subsequent material flow of raw materials for processing, but with an increase in light fractions due to cracking of the raw materials in the separation unit. Technological devices may be of less capacity, but at the same time the quantity of light petroleum products obtained is maintained or increased, or productivity can be increased on the same equipment. This is due to the fact that OP does not go through the entire technological chain of AT, ABT, etc. devices, but is removed at the beginning of the technological process and is sent further as raw materials for the production of bitumen and other heavy products.
Реализовать процесс разделения можно использовав испаритель, конструкция которого аналогична известному и широко используемому испарителю-теплообменнику с паровым (в парогазовом виде - ШФД) пространством (Дехтерман А.Ш. Переработка нефти по топливному варианту. М., "Химия", 1988, с.23). В отличие от простых теплообменников в этом аппарате имеется достаточный объем для испарения нагреваемого продукта. Испаритель представляет собой цилиндрический емкостной аппарат. В нижней части его корпуса расположен встроенный трубчатый теплообменник. Внутрь трубок теплообменника подают теплоноситель для нагрева продукта (нефти). Обычно в качестве теплоносителя используют водяной пар. Легкая часть нефти (сырья) испаряется и отводится через верхний штуцер. Остаток нефти переливается через сливную пластину и выводится через соответствующий штуцер. Количество испарившейся части нефти зависит от температуры в аппарате, то есть от поверхности теплообменника и температуры теплоносителя. Водяной пар удовлетворяет также другим требованиям, предъявляемым к теплоносителям: доступность, пожаробезопасность и др. Основной недостаток водяного пара - значительное возрастание давления с повышением температуры, поэтому для получения температуры в аппарате в диапазоне 350-450°С лучше применять высокотемпературные теплоносители. В качестве высокотемпературных теплоносителей целесообразно использовать: высококипящие органические жидкости, расплавленные соли или жидкие металлы, высокотемпературные газообразные теплоносители (Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., «Химия», 1971, с.334-338).The separation process can be implemented using an evaporator, the design of which is similar to the well-known and widely used evaporator-heat exchanger with a steam (vapor-gas form - HFD) space (A. Dekhterman. Oil refining according to the fuel version. M., Chemistry, 1988, p. 23). Unlike simple heat exchangers, this apparatus has enough volume to evaporate the heated product. The evaporator is a cylindrical tank. At the bottom of its housing is an integrated tubular heat exchanger. Inside the tubes of the heat exchanger serves a coolant for heating the product (oil). Typically, water vapor is used as a heat transfer medium. A light portion of the oil (feedstock) evaporates and is discharged through the top fitting. The remaining oil is poured through the drain plate and is discharged through the corresponding fitting. The amount of evaporated part of the oil depends on the temperature in the apparatus, that is, on the surface of the heat exchanger and the temperature of the coolant. Water vapor also satisfies other requirements for heat carriers: availability, fire safety, etc. The main disadvantage of water vapor is a significant increase in pressure with increasing temperature, therefore, to obtain a temperature in the apparatus in the range of 350-450 ° C, it is better to use high-temperature heat carriers. It is advisable to use as high-temperature coolants: high-boiling organic liquids, molten salts or liquid metals, high-temperature gaseous coolants (Kasatkin AG, Main processes and apparatuses of chemical technology. M., “Chemistry”, 1971, p.334-338).
Предлагаемая схема реализована на пилотной установке по разделению нефти производительностью до 0,2 т/ч.The proposed scheme was implemented in a pilot unit for the separation of oil with a capacity of up to 0.2 t / h.
В качестве исходного сырья использовалась 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 значительное количество смолистых соединений и примесей. Для изучения возможности применимости данной схемы переработки использовалась нефть и других месторождений, соответственно, с другим составом. На этой установке отработан технологический процесс разделения сырья. Сделаны полные анализы состава получаемых фракций: высококипящих фракций с температурой начала кипения 340-380°С (ОР) и "улучшенной" нефти (ШФД). Изучены их свойства с целью дальнейшей переработки по классической схеме. Проведена дальнейшая переработка "улучшенной" нефти, воспроизводящая большинство операций по классической схеме с целью получения компонентов топлив и изучения их свойств.As the source of raw materials used oil field Vishenskoye 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 a significant amount of resinous compounds and impurities. To study the applicability of this refining scheme, oil and other fields were used, respectively, with a different composition. At this installation, the technological process of separation of raw materials is worked out. Comprehensive analyzes of the composition of the obtained fractions were made: high-boiling fractions with a boiling point of 340-380 ° C (OR) and “improved” oil (HFD). Their properties were studied for the purpose of further processing according to the classical scheme. Further processing of the “improved” oil was carried out, reproducing most of the operations according to the classical scheme in order to obtain fuel components and study their properties.
В таблице приведен типичный фракционный состав исходной нефти (месторождение Вишенское, Филипповская группа. Ульяновская область) и продуктов процесса разделения по предлагаемой схеме The table shows a typical fractional composition of the source oil (Vishenskoye field, Filippovskaya group. Ulyanovsk region) and products of the separation process according to the proposed scheme
переработки указанной нефти на легкую (ШФД) и тяжелую (ОР) части. При этом содержание смол селикагелевых в легкой части разделения уменьшилось по сравнению с исходной нефтью с 18,4 до 1,1% масс., асфальтенов с 3,0 до 0,06% масс., коксуемость уменьшилась с 8,6 до 0,2%, а зольность с 0,069 до 0,002%. Для сравнения в этой же таблице приведен фракционный состав легкой Западно-Сибирской нефти, Самотлорское месторождение. Как видно из представленных данных, при выделении из исходной нефти фракции ОР в количестве около 25-30% (масс.), значительно снижается вязкость ШФД и происходит обогащение ее за счет крекинга легкими углеводородами. При этом основная часть примесей уходит в ОР. Пересчет количества получаемых продуктов на исходную тяжелую нефть показывает, что выход светлых фракций с температурой выкипания до 350°С составляет 55-59%, т.е. в два раза больше, чем у исходной тяжелой нефти (месторождение Вишенское, Филипповская группа. Ульяновская область). Это количество сравнимо с потенциальным выходом аналогичных продуктов из легкой Самотлорской нефти.refining said oil into light (SHF) and heavy (OR) parts. The content of selicagel resins in the light part of the separation decreased compared to the original oil from 18.4 to 1.1% by weight, asphaltenes from 3.0 to 0.06% by weight, coking ability decreased from 8.6 to 0.2 %, and ash content from 0.069 to 0.002%. For comparison, the same table shows the fractional composition of light West Siberian oil, Samotlor field. As can be seen from the data presented, when the OR fraction is extracted from the original oil in an amount of about 25-30% (mass.), The viscosity of the HFD is significantly reduced and it is enriched by cracking with light hydrocarbons. In this case, the bulk of the impurities goes into the OP. Recalculation of the amount of products obtained for the initial heavy oil shows that the yield of light fractions with a boiling point up to 350 ° C is 55-59%, i.e. twice as much as the original heavy oil (Vishenskoye field, Filippovskaya group. Ulyanovsk region). This amount is comparable to the potential yield of similar products from light Samotlor oil.
Свойства нефти Ульяновской области, нефти Западно-Сибирской и нефтепродуктов, полученных на пилотной установке с блоком разделения.Properties of oil of the Ulyanovsk region, West Siberian oil and oil products obtained in a pilot installation with a separation unit.
г/см3 Density,
g / cm 3
сСтViscosity,
cSt
%Sulfur,
%
мг/лChlorides
mg / l
200°Сbefore
200 ° C
Таким образом, предлагаемая полезная модель - схема нефтеперерабатывающего производства с блоком разделения - позволяет провести комплексную подготовку и очистку исходного сырья сразу от многих примесей, что позволяет в дальнейшем осуществить самостоятельную (без разбавления легкой нефтью) углубленную и высокорентабельную переработку тяжелой высоковязкой нефти, остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств с возможным повышением производительности и срока службы стандартного оборудования нефтеперерабатывающего завода. Поставленная цель достигается за счет введения в схему НПЗ блока разделения для выделения высококипящих фракций нефти (ОР) в начальной стадии переработки нефти, содержащих преимущественно продукты с температурой начала кипения 340-380°С и выше, в которых содержится основное количество вредных примесей исходной нефти, которые затем используют для приготовления тяжелых товарных продуктов типа битума, котельного топлива, пека, кокса и др., а вторую часть разделения - легкую часть нефти (ШФД), обогащенную целевыми фракциями и обедненную вредными примесями - направляют на последующую переработку для получения светлых нефтепродуктов (бензина, керосина, дизельного топлива) на стандартном оборудовании нефтеперерабатывающих заводов, причем для увеличения потенциального содержания светлых топливных композиций в легкой части разделения в аппарате разделения производят термический или термомеханический крекинг сырья за счет установки в аппарате разделения устройств кавитационного, звукового и ультразвукового воздействия на углеводородные жидкости.Thus, the proposed utility model — a scheme of oil refining production with a separation unit — allows for complex preparation and purification of feedstock from many impurities at once, which makes it possible in the future to carry out independent (without dilution with light oil) in-depth and highly profitable processing of heavy high-viscosity oil, oil refining residues and petrochemical industries with a possible increase in productivity and service life of standard equipment for oil refining Avoda. This goal is achieved by introducing into the refinery scheme a separation unit for separating high-boiling oil fractions (OR) in the initial stage of oil refining, containing mainly products with a boiling point of 340-380 ° C and above, which contain the main amount of harmful impurities of the original oil, which are then used for the preparation of heavy commercial products such as bitumen, boiler fuel, pitch, coke, etc., and the second part of the separation is the light part of oil (HFD), enriched in target fractions and depleted in harmful and impurities — they are sent for further processing to obtain light oil products (gasoline, kerosene, diesel fuel) using standard equipment of oil refineries, and to increase the potential content of light fuel compositions in the light part of the separation in the separation apparatus, thermal or thermomechanical cracking of the raw materials is carried out by installing apparatus for separating cavitation, sound and ultrasonic devices for hydrocarbon liquids.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116283/22U RU69064U1 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116283/22U RU69064U1 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU69064U1 true RU69064U1 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38904258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007116283/22U RU69064U1 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU69064U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556691C1 (en) * | 2014-08-19 | 2015-07-20 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Hydrocarbon material processing plant in northern regions |
-
2007
- 2007-04-28 RU RU2007116283/22U patent/RU69064U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556691C1 (en) * | 2014-08-19 | 2015-07-20 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Hydrocarbon material processing plant in northern regions |
WO2016028192A1 (en) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | Mnushkin Igor Anatol Evich | Raw hydrocarbon refining plant for northern regions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Speight | Visbreaking: A technology of the past and the future | |
CN108587766B (en) | Pollution-free continuous regeneration pretreatment process for waste lubricating oil | |
Glagoleva et al. | Improving the efficiency of oil treating and refining processes | |
RU69064U1 (en) | OIL REFINING SCHEME WITH SEPARATION UNIT (OPTIONS) | |
RU2333932C1 (en) | Method of electrochemical cracking of heavy oil products | |
KR100933308B1 (en) | Apparatus for refining of opportunity crude and method for refining | |
CA3024814C (en) | A process for conversion of high acidic crude oils | |
US20110147273A1 (en) | Desulfurization process using alkali metal reagent | |
RU128612U1 (en) | ENGINE FOR FUEL FUELS | |
US1877811A (en) | Process for treating crude oil | |
RU2363721C1 (en) | Method for preparation of liquid hydrocarbon raw materials | |
RU2639795C2 (en) | Method of producing low-sulfur petroleum coke | |
RU2612964C1 (en) | Method of high viscous oil preparation | |
US1413260A (en) | Process of distilling crude petroleum and product thereof | |
CN106675614B (en) | A kind of coking method | |
JPS5975985A (en) | Cracking of heavy oil under basic condition by use of alkaline earth metal to increase yield of distillate oil | |
RU2776900C1 (en) | Method for vacuum fractionation of oil residues | |
RU2261263C2 (en) | Process of treating hydrocarbon feedstock for further processing | |
JP7068000B2 (en) | Raw material oil composition for fluid cracking equipment | |
EP0908505A1 (en) | Anti-aging additive composition for a quench oil circuit in an ethylene production plant and method for operating the circuit | |
RU74916U1 (en) | SCHEME OF OIL REFINING PRODUCTION WITH A DEEP-TREATMENT UNIT | |
JP6868116B2 (en) | One-step low-temperature process for refining crude oil | |
RU2307150C1 (en) | Fuel fraction production process | |
US2293898A (en) | Removal of acidic constituents from petroleum distillates | |
RU2610867C9 (en) | Method of modernising small tonnage oil refinery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120429 |