Способы переработки нефти: технологии, оборудование, продукты

Получаемые в процессе продукты

После прохождения стадии переработки образуются нефтесодержащие отходы: отдельные фракции чистого масла, которые имеют превосходный химический состав и способ производства. Мазут, дизельное топливо и даже фракции: среди продуктов нефтепереработки выделяют бензин, нафта и керосин. Полученное сырье можно сразу использовать в производстве или энергии. Пройдя вторичные процессы, сырье будет разделено на компоненты с учетом специфики производственных процессов.

Технология переработки нефти

Добыча нефти — сложный технологический процесс, часто осуществляемый в сложных климатических условиях. Добываемое сырье по трубопроводам транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы. В хозяйстве не используется сырая нефть, поэтому ее перерабатывают:

• начальный;
• вторичный.

На первом этапе физическими методами происходит разделение на основные фракции. Второй этап необходим для более точного разделения и выделения компонентов, соответствующих определенным свойствам.

Первичные процессы

Сырье, поступающее на завод, очищается от вредных примесей: газа, воды, механических элементов. Для обработки используются физические методы разделения составляющих фракций:

• обезвоживание для предотвращения коррозии и последующего загрязнения;
• постепенное нагревание позволяет разделить различные фракции в цикле нагрева при последующем достижении определенных значений температуры.

На этом этапе получается не чистый продукт, а сырье, пригодное для последующего использования.

В некоторых случаях необходимо провести несколько первичных циклов для полной очистки масла, подаваемого на перегонку.

Подготовка и очистка нефти

Первый этап — подготовительный к созданию материала, который будет использоваться в производстве. Используются следующие методы очистки масла:

• атмосферное давление (перегонка);
• вакуумная перегонка;
• мгновенное испарение (равновесная перегонка);
• простая перегонка (фракционная перегонка);
• ректификация;
• применение испарителя.

Каждый из методов связан с процедурой нагрева, отличия заключаются в температуре и степени очистки смеси.

После обработки получают пригодное для хозяйственного использования сырье: мазут, гудрон, бензин, керосин.

Атмосферная перегонка

Сырье попадает в специальные камеры, в которых под действием атмосферного давления разделяется на несколько фракций: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут. Разделение достигается благодаря физическим свойствам компонентов, которые различаются по весу и плотности. Полученные нефтепродукты необходимо переработать для возможности экономного использования.

Вакуум-дистилляция

Одним из основных продуктов первичной переработки является мазут. Это результат образования отложений под действием атмосферного давления. Другие продукты производятся из жидкого топлива после дальнейших шагов по введению остатков в вакуумную среду.

Благодаря этому можно получить другие условия нагрева сырья, позволяющие выделить следующие продукты: моторное топливо, парафин. Остаточным материалом после вакуумной перегонки является гудрон.

Вторичные процессы

После завершения первичной обработки сырье переходит на вторичную, где подвергается химической атаке. Эта фаза служит для улучшения характеристик нефтепродуктов. Есть три типа участков утилизации:

• углубление;
• облагородить;
• не объединены общей чертой.

Выбор конкретного типа зависит от цели переработки. Основная задача — получить удобную для окисления форму.

Каталитический крекинг

Одним из наиболее распространенных методов вторичной добычи нефти является каталитический крекинг. Процесс заключается в химическом разложении сырья с помощью специальных высокотемпературных катализаторов. Распространенность метода связана с несколькими факторами:

• возможность обрабатывать фракции разного состава;
• получить продукт, насыщенный активными элементами;
• совместимость с другими методами.

Каталитический крекинг относится к методам углубления вторичной переработки за счет достигаемого набора свойств нефтепродуктов.

Термический крекинг и висбрекинг

Другой вид растрескивания, являющийся вторичным методом обработки углубления, — термический. Процедура заключается в помещении масла в конструкцию без доступа воздуха, в которой нагрев происходит под давлением. Продолжительность операции 2-30 минут, температура 500-540 градусов, давление 2-5 МПа. Недостатком этого метода является образование нестабильных химических соединений.

Родственная технология — висбрекинг. Он используется для определенных целей: для отделения топлива от гудрона. Процедура проводится в более мягких условиях, чем при растрескивании.

Замедленное коксование

Как и в случае первичной обработки, остаточное сырье остается в конце операций по переработке. Нефтяные остатки и тяжелые фракции под воздействием высоких температур и при отсутствии доступа кислорода образуют твердый материал — кокс и летучие продукты. Подобная операция относится к углублению.

Гидрокрекинг и гидроочистка

Некоторые методы вторичной очистки используются вместе: например, гидрокрекинг и гидроочистка. Указанные методы относятся к разным группам направлений: углубление, облагораживание. Оба метода объединяет используемый элемент — водород. Процедура гидроочистки и гидрокрекинга аналогична термическому и каталитическому крекингу, но осуществляется под действием водорода.

В определенных условиях масло разлагается, чтобы улучшить качество сырья. В сочетании с другими методами гидрокрекинга достигается высокий уровень чистоты обрабатываемого материала — до 75-80%.

Каталитический риформинг

Метод вторичной переработки, связанный с направлением рафинирования, — каталитический риформинг.

Целью метода является получение бензиновых фракций высокого качества. Для этого сырье помещается в катализатор, в котором угли подвергаются ароматическому воздействию при высоких температурах и давлениях 1-4 МПа. Более 75% сырья, поступающего на риформинг, станет чистым продуктом.

Изомеризация низкооктановых фракций нефти

Октановое число — это показатель, отражающий степень разветвленности химической структуры материала или сырья. Для масла используется процесс изомеризации, реализация которого направлена ​​на проведение химического вмешательства. Состав сырья остается прежним, но его структура меняется на более разветвленную.

Коксование тяжёлых нефтяных остатков

Методы переработки нефтепродуктов состоят из сложных этапов, которые работают в заранее определенной последовательности. Один из таких методов обработки — кокс. Процедура основана на серии последовательных операций, обеспечивающих образование многослойного кокса. Полученное сырье периодически выгружается, сушится и прокаливается для последующего использования в металлургической промышленности.

Алкилирование сырья

Алкилирование бензина связано с октановым числом топлива для повышения качества продукта. Когда активное вещество вводится в сырье, происходит органическая реакция с образованием горючих соединений с высоким октановым числом. По характеру операции прямо не относится к углублению или облагораживанию.

Производство битумов

Цепочка поставок остатков нефтепереработки состоит из материалов, используемых в компании с первых уровней переработки. Выделена цепочка, в которой каждый последующий элемент является остатком от предыдущего. В цепочку входят: мазут, гудрон, битум. Битум получают окислением остатков гудрона.

Производство различных масел

Большая область применения нефтепродуктов — производство масел. Существуют разные виды нефтяных масел:

• дистиллят;
• остаток;
• составлен.

Формирование товара происходит при реализации соответствующих процессов, связанных с переработкой нефти. Они используются как смазочные материалы, консерванты, электроизоляторы или косметические масла.

Товарное производство

Нефть в основном используется как топливо, главный энергетический ресурс планеты. Кроме того, до 20% добываемого масла перерабатывается для производства товаров трех групп:

• широкое использование;
• смазочные материалы;
• индустриальное производство.

Нефтепродукты используются в производстве предметов домашнего обихода и предметов домашнего обихода: косметики, лекарств, одежды, упаковки, пищевых добавок. Соединения компонентов очищенной нефти содержатся в большинстве продуктов, используемых ежедневно в домашних условиях.

Первичная переработка нефти

Мощность агрегатов типа АТ и АВТ варьируется в очень широком диапазоне — от 600 тысяч до 8 миллионов тонн перерабатываемой нефти в год.

Основные преимущества более мощного оборудования:

• значительное сокращение эксплуатационных расходов и первоначальных вложений в материалы (в расчете на тонну переработанного сырья) при переходе от нескольких низкопроизводительных установок к одной более производительной;
• повышение производительности труда рабочего персонала.

Кроме того, накоплен достаточный практический опыт реконструкции действующих систем ВН и АВТ, что позволяет увеличить их мощность и значительно улучшить технико-экономические показатели.

Например, если с помощью реконструкции производительность АТ-6 увеличить на 33 процента, производительность труда возрастет в 1,3 раза. При этом удельные капитальные вложения и эксплуатационные расходы снижаются на 25 и 6,5 процента соответственно.

Есть еще один способ улучшить технико-экономические показатели и удешевить получаемую продукцию — это совместить АТ или АВТ с другими установками.

При таком подходе снижение эксплуатационных расходов и удельных затрат достигается за счет уменьшения общей площади здания, уменьшения длины труб, используемых в технологическом процессе, и количества промежуточных резервуаров. Кроме того, снижаются затраты на электроэнергию, а также общие затраты на приобретение и последующий ремонт используемого оборудования.

Примером такого подхода к переработке нефти является российская комбинированная установка ЛК-6у, состоящая из пяти секций, в которых размещаются:

• двухступенчатый АТ для электрического опреснения сырой нефти и ее перегонки при атмосферном давлении;
• установка каталитического риформинга с дополнительным оборудованием для предварительной гидроочистки нефтяных фракций бензина;
• окончательная гидроочистка дизельной и керосиновой фракций;
• газоразделительное оборудование.

Чаще всего технологический процесс первичной перегонки нефти сочетается с технологиями опреснения, осушки, вторичной переработки бензиновых фракций и их последующей стабилизации.

Оборудование для переработки

Чтобы переработать объемы добываемой нефти, НПЗ должны соответствовать объемам добычи. На предприятиях используется следующее оборудование:

• резервуары для хранения и генераторы;
• фильтры;
• обогреватели (газовые, жидкостные);
• горелочная система;
• паровые турбины;
• теплообменники;
• компрессоры;
• трубопроводы.

Оборудованные комплексы используются для разделения поступающей нефти на фракции. Для этого сырье пропускается по конвейеру через цикл обработки.

Колонное оборудование для нефтепереработки

Для удаления легких компонентов из дистиллятов их пропускают через так называемые отпарные колонны, в которых используется перегретый открытый пар. В некоторых типах оборудования для этих целей используются специальные котлы, которые отапливаются маслом, температура которого выше температуры дистиллята, удаляемого из отпарной колонны.

Уровни потребления пара:

• в атмосферном столбе — от 1,5 до 2,0% (нефтепереработка);
• в вакуумной колонне — от 1,0 до 1,5% (переработка мазута);
• в отпарной колонне — от 2,0 до 2,5% (переработка дистиллятов).

В ректификационных колоннах оборудования типа АТ и АВТ широко применяется оборудование для циркуляции промежуточного орошения, которое устанавливается в верхней части секции сразу под боковой тарелкой отвода дистиллята.

Колонное оборудование: пример продукции НБК

Циркулирующий рефлюкс удаляется двумя лотками. Напротив, орошение в вакуумных колоннах также, как правило, циркуляционного типа, и для уменьшения потерь образующихся нефтепродуктов через верх колонны в таком оборудовании используется от 3 до 4 тарелок.

Для создания вакуума используется барометрический конденсатор в сочетании с двух- или трехступенчатыми эжекторами. Две ступени используются для создания вакуума глубиной 6,7 кПа и три ступени для создания глубины от 6,7 до 13,3 кПа.

Между ступенями устанавливаются конденсаторы, которые конденсируют рабочий пар, уходящий с предыдущей ступени, а также охлаждают выхлопные газы. В последнее время вместо барометрического конденсатора широко применяются поверхностные конденсаторы, позволяющие не только создать в колонне больший вакуум, но и избавить предприятие от колоссального количества загрязненных стоков, особенно при работе с серой и маслами с высокое содержание серы.

Как и в холодильниках и конденсаторных холодильниках, чаще всего практикуется использование воздухоохладителей AVO. Их использование позволяет снизить расход воды, снизить первоначальные затраты на строительство систем водоснабжения и канализации, а также очистных сооружений. Кроме того, снижаются эксплуатационные расходы.

Заводы первичной переработки обычно в высокой степени автоматизированы. Например, автоматические анализаторы качественных характеристик используются на таком заводском оборудовании, которое, как говорится, работает «на потоке».

Они позволяют определить:

• содержание солей и воды в нефтяном сырье;
• температура вспышки таких продуктов, как авиационный керосин, газойль и нефтяные дистилляты;
• температура кипения 90% пробы светлых нефтепродуктов;
• значение вязкости для нефтесодержащих фракций;
• содержание нефтепродуктов в промышленных стоках.

Некоторые из этих анализаторов качества включены в общие схемы автоматического управления. Эта регулировка позволяет, например, в автоматическом режиме регулировать подачу водяного пара в нижнюю часть отпарной колонны в соответствии с температурой вспышки газойлей, которая также определяется автоматически с помощью анализатора соответствующего типа включены в систему.

Для непрерывного автоматического определения и регистрации состава газовых потоков обычно используются хроматографы.

Что собой представляет данный бизнес?

Мини-НПЗ — это небольшой нефтеперерабатывающий завод, который перерабатывает не более 1 миллиона тонн сырья в год. Это производство довольно привлекательно, так как при относительно невысоких для этого сектора затратах можно много заработать. В зависимости от типа оборудования и требуемой мощности требуются инвестиции в размере от 3 до 30 миллионов долларов.

Небольшой мини-НПЗ — это полностью легальный бизнес, который вы можете организовать самостоятельно или привлечь к этому партнеров. Бесперебойная подача масла может быть легко налажена для нужд завода.

Преимущества сотрудничества

Предлагаем заказать основное оборудование на НПЗ и для других НПЗ на выгодных условиях. Вот основные преимущества сотрудничества с ООО «ПЗЭМ».

Производственная площадь. ООО «ПЗЭМ» располагает помещениями площадью 18 500 квадратных метров, которые включают шесть специализированных участков для оптимизации производственного процесса устройств. Также сюда поставляется оборудование для производства нестандартной продукции. Благодаря наличию собственных производственных мощностей компания имеет возможность оборудовать всю производственную линию необходимым оборудованием.

Сроки изготовления. Внедрение системы менеджмента качества, высокая квалификация персонала и вложения в техническое оснащение заводов обуславливают оперативное выполнение заказа — от 30 дней. Выгодное географическое положение, а также развитая логистическая сеть позволяют осуществлять своевременную поставку оборудования для завода.

Условия платежа. ООО «ПЗЭМ» предлагает взаимовыгодные условия сотрудничества — гибкую систему ценообразования. Цены на оборудование для НПЗ рассчитываются индивидуально для каждого оборудования, в зависимости от технических требований заказчика. Компания всегда готова обсудить вопрос затрат, что позволяет нашим клиентам приобретать нефтеперерабатывающее оборудование с прибылью.

Дополнительное оборудование

Нефтепереработка требует использования большого количества дополнительного оборудования.

Ресиверы

При переработке газа и других нефтепродуктов необходимо использовать ресиверы, которые по своим конструктивным особенностям и назначению делятся на несколько типов.

Кислород. Он накапливает и хранит газообразный кислород, азот и другие неагрессивные среды, не вызывающие коррозионных процессов в металле. Широко применяется на различных предприятиях и объектах.

Приемники

Приемник гелия. С его помощью осуществляется прием, хранение и доставка газообразного гелия. Назначение приложения — криогенная система поддержки. Материал изготовления — сталь, что позволяет полностью использовать ее для переработки нефтепродуктов.

Ресивер гелия 76 м3. Хранит газообразный гелий. Работа оборудования полностью осуществляется под давлением 2 МПа. Ресивер полностью исправен при температуре от -30 до + 50 градусов.

Оборудование для нефтегазовой отрасли выполнено из высококачественных материалов, которые обеспечивают не только долгую работу, но и высочайший уровень безопасности.

Парогенераторы атомных реакторов

В парогенераторах ядерных реакторов используются специальные устройства, материал которых — только нержавеющая сталь. Для них характерны:

• абсолютная стерильность внутренних поверхностей;
• качественные сварные швы.

Парогенераторы ядерных реакторов

Их производство осуществляется с высокой точностью, что гарантирует полную производительность. После изготовления светильников их испытывают дистиллированной водой.

Электродегидратор

Современная технология нефтепереработки требует использования электродегидраторов. С их помощью проводится глубокое обезвоживание и обессоливание масла.

Он состоит из коллекторов, с помощью которых вводится:

• водомасляная эмульсия;
• промывочная вода;
• очищенная нефть;
• стабилизированная вода.

Устройства включают источники питания высокого напряжения. Использование систем осуществляется в районах с сейсмичностью до 6 баллов. Предоставляется возможность эксплуатировать нефтеперерабатывающее оборудование в умеренном и холодном климате. При необходимости предусмотрена возможность утепления.

Специальные отстойники

Для тщательной очистки масла необходимо использовать специальные отстойники. Они широко используются в нефтегазовой отрасли. Это универсальные агрегаты, с помощью которых происходит отделение нефтяной эмульсии, что приводит к образованию кондиционированной нефти и пластовой воды, которая сбрасывается.

Вместе с водой проводится устранение примесей и солей. Есть установки, которые могут полноценно работать в сложных условиях, при температуре -100- + 100 градусов.

Сепараторы

Для очистки попутного нефтяного газа необходимо использовать такое оборудование для нефтяной промышленности в качестве сепараторов. С их помощью из газа удаляются аэрозоли, влага и мелкие частицы, что дает возможность использовать его в будущем в качестве топлива. Объем блоков — вводный, заключительный и промежуточный. Благодаря универсальному принципу действия агрегатов осуществляется дегазация непенящегося масла. Рекомендуется использовать агрегаты в умеренном климате.