Решаемые задачи: Получение широкой фракции дистилятов, обогащенной топливными фракциями и обедненной вредными компонентами, для: а) Продажи ее на рынке нефтепродуктов как ШФЛУ;
б) Продажи ее как высококачественной нефти на НПЗ;
в) Транспортировки ее по трубопроводам;
г) Самостоятельной переработки ее по классической схеме; Основные виды перерабатываемого углеводородного сырья
.1) Тяжелая вязкая сернистая нефть;
2) Мазут и природный битум;
3) Застарелые мазуты и нефтяные шламы;
4) Кубовые остатки различных нефтехимических производств;
5) Отработанные моторные масла. Масло моторное универсальное М-8В (автол) предназначено для автомобильных, тракторных и других двигателей. С целью утилизации отработанного масла М-8В была исследована возможность его термомеханического крекинга по технологии ТИРУС. Таким способом отработанное масло может быть превращено в целевые продукты: бензиновую (н.к. - 180°С), керосиновую (180 - 240°С), дизельную (240 - 360°С) фракции.
Атмосферно-вакуумная перегонка неиспользованного масла М-8В показала отсутствие в нем бензиновой и керосиновой фракций, содержание дизельной фракции составило 5,2%, основная масса масла перегонялась в интервале температур кипения 380 - 500°С. Термомеханический крекинг исследуемого масла по технологии ТИРУС привел к образованию примерно 20% бензиновой, 10% керосиновой и 43% дизельной фракций, т.е. содержание целевых продуктов с температурой кипения до 360°С в процессе термомеханического крекинга увеличилось с 5,2 до 73%. Таким образом, была показана принципиальная возможность термомеханического крекинга высококипящих (выше 360°С) компонентов масла в целевые продукты с температурой кипения до 360°С.
Исследование состава отработанного масла М-8В, прошедшего термомеханический крекинг по технологии ТИРУС, показало наличие в нем 19% бензиновой, 15% керосиновой и 38% дизельной фракций. В целом, содержание целевых компонентов с температурой кипения до 360°С в процессе термомеханического крекинга отработанного масла по технологии ТИРУС составило 72%.
Хранение и утилизация отработанных масел представляют собой довольно серьезную экологическую и экономическую проблему. Многие предприятия вынуждены платить огромные штрафы. Разделение отработанного масла по нашей технологии позволит получить из него 70 - 75% широкой фракции углеводородов, которую можно перерабатывать по топливному варианту на месте разделения или продавать как хорошую, легкую, малосернистую нефть с высоким потенциалом содержания топливных композиций. Остаток разделения (25 - 30%) можно использовать как сырье для производства битума, битумных эмульсий, мягкой кровли и т.д., а также в качестве малосернистого мазута, т.к. содержание сернистых соединений в моторных маслах - исходное сырье для разделения - невелико (в отличие от тяжелой высокосернистой нефти).
Самостоятельный (или в составе НПЗ) блок разделения отработанных масел по технологии ТИРУС окупится еще быстрее, чем блок по разделению тяжелой высокосернистой нефти. Кроме того, заказчик избежит штрафных санкций и вредного экологического воздействия на окружающую среду, что только увеличит прибыль от внедрения технологии. Перспективная технология переработки тяжелой нефти и остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (технология интенсивного разделения углеводородного сырья).
Переработка «тяжелой» нефти по классической схеме с целью получения топлива низкорентабельна, а в ряде случаев невозможна. Такая нефть содержит низкое количество «светлых» (топливных) фракций. На установках с классической схемой переработки возможен отбор этих фракций по отношению к нефти не более 25–30%. Высокое содержание серы и смолистых веществ сокращает ресурс оборудования нефтепе-рерабатывающих заводов (НПЗ), затрудняет процесс транспортировки по трубопроводам.
Использование технологии ТИРУС, разработанной в ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР» позволяет увеличить количество отбираемых топливных фракций более чем в 2 раза (до 65–75%). Таким образом, из «тяжелой» нефти можно произвести 20–30% масс. бензина, 40–50% масс. дизельного топлива, 20–30% масс. мазута, битума и других тяжелых товарных продуктов. В основе новой технологии лежит способ разделения нефти с получением «легкой» - обогащенной «светлыми» фракциями - части нефти, так называемой, широкой фракции дистиллятов (ШФД). Технология базируется на совместном термомеханическом воздействии на исходный продукт, при этом значение тем-пературы в рабочей камере (аппарате разделения) значительно меньше температуры обычного термиче-ского крекинга. В предлагаемой технологии реагенты не используются.
В начале процесса переработки нефть разделяют на две части: «легкую» (ШФД) и остаток разделения (ОР), содержащий смолы, асфальтены и большую часть примесей. В «легкой» части содержание серы уменьшается до 5 раз, а хлоридов – до 200 раз по сравнению с исходной нефтью. «Легкая» часть нефти далее перерабатывается известными классическими методами. Количество «легкой» части по отношению к нефти может достигать 75-80% и регулируется параметрами технологического процесса. При этом за счет термомеханической деструкции увеличивается количество отбираемых «светлых» фракций по отношению к их содержанию в нефти. Операции предварительной подготовки нефти (обезвоживание и обессоливание) могут отсутствовать. В аппарате разделения совмещены несколько технологических операций: разделение углеводородных фракций, термомеханический крекинг и обезвоживание. ОР используется как сырье для получения битума или других тяжелых товарных продуктов, а также как печное топливо, если содержание серы в исходном продукте невелико. Если использовать кубовый остаток (из тяжелой нефти получится около 70%) после классической АТ без технологии ТИРУС для производства битума, то половина из него уйдет в отходы. ОР с применением технологии ТИРУС (25-30%) – это безотходное сырье для битумного производства.
Комплекс переработки нефти по сравнению с полной классической схемой содержит меньшее количе-ство оборудования. Удельные затраты энергии не выше, чем у крупных НПЗ, и составляют примерно 1 МДж на 1 кг нефти.
Предлагаемая технология легко встраивается в классический процесс нефтепереработки и может быть внедрена как при строительстве нового НПЗ, так и при модернизации существующего НПЗ для значитель-ного увеличения глубины переработки нефти и остатков нефтеперерабатывающих производств. Технология может быть эффективно использована нефтедобывающими предприятиями, удаленными от НПЗ.
«Тяжелая» нефть занимает большую долю в структуре нефтяных запасов Урало-Поволжья – второго по значению после Западной Сибири нефтедобывающего региона России (например, в Татарстане – свыше 35%, Пермской области – 58%, Удмуртии – 83%). Сырьевая база некоторых регионов, например, Ульяновской области полностью представлена тяжелыми высоковязкими нефтями.
Запасы «тяжелой» нефти сосредоточены также в США (Калифорния), Канаде (западные месторождения), Мексике.
Технология может применяться не только для переработки «тяжелой» нефти, но и для переработки остатков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, а также отработанных машинных масел, застарелых мазутов и нефтешламов.
Таким образом, технология ТИРУС может представлять интерес для:
- производителей нефтепродуктов;
- разработчиков действующих и законсервированных месторождений «тяжелой» нефти.
Внедрение разработки позволит получить эффект за счет:
- активного вовлечения в переработку «тяжелой» нефти;
- увеличения более чем в 2 раза выхода «светлых» топливных фракций;
- снижения затрат на транспортировку сырья из-за уменьшения вязкости и плотности «тяжелой» нефти;
- снижения капитальных и эксплуатационных затрат вследствие увеличения ресурса оборудования НПЗ и совмещения технологических операций в одном аппарате.
Использование технологии ТИРУС позволит уменьшить воздействие НПЗ на окружающую среду и, со-ответственно, затраты на решение экологических проблем. Проект предполагает выполнение следующих мероприятий:
1) Завершение предварительной стадии, в т.ч.:
- опытно-конструкторские работы. Срок: 6 мес.;
- разработка КТД на промышленную установку переработки нефти с производительностью до 100 тыс.т в год. Срок: 6 мес.;
- разработка технологического процесса для различных вариантов использования технологии;
- маркетинговые исследования, формирование спроса. 2) Стадия коммерческой реализации разработки. Для ГНЦ РФ НИИАР наиболее предпочтительным вариантом коммерциализации технологии является продажа права на ее использование на основании лицензионных соглашений с заказчиками.
Возможны другие варианты:
- организация нового или модернизация действующего нефтеперерабатывающего производства с использованием технологии ТИРУС с участием ГНЦ РФ НИИАР, инвестора (заказчика), других заинтересованных лиц. Подготовлен бизнес-план.
- создание производства оборудования (блоков разделения) для переработки нефти по технологии ТИРУС. Основным препятствием для внедрения технологии является отсутствие инвестиционных средств… |