Характеристика дизельных топлив

Дизельные топлива, планируемые к выпуску на НПЗ, должны соответствовать требованиям ГОСТ 305-82 (Л, З) и ТУ 38.1011348-99 (ДЛЭЧ, ДЗЭЧ) по показателям качества, приведённым в таблице 2.2.

 

Таблица 2.2 - Характеристика дизельного топлива

Наименование показателя	Норма для марки
	Л	З	ДЛЭЧ	ДЗЭЧ
1	2	3	4	5
Цетановое число, не менее	45	45	45	45
Фракционный состав: 50 % перегоняется при температуре, ^0С, не выше 96 % перегоняется при температуре (конец перегонки), ^0С, не выше	280 360	280 340	280 360	280 340
Температура застывания ^0С, для климатической зоны, не выше: умеренной холодной	-10 -	-35 -45	-10 -	-35 -
Температура помутнения для климатической зоны, ^0С, не выше: умеренной холодной	-5 -	-25 -35	- -	- -
Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, ^0С, не ниже: для тепловозных и судовых двигателей и газовых турбин для дизелей общего назначения	62 40	40 35	62 40	40 35
Кинематическая вязкость при 20 ^0С, мм^2/с (сСт)	3,0-6,0	1,8-5,0	3,0-6,0	1,8-5,0
Массовая доля серы, в топливе, %, не более: вида I вида II вида III	0,2 0,5 -	0,2 0,5 -	0,035 0,05 0,10	0,035 0,05 0,10
Содержание, % масс., не более меркаптановой серы ароматических углеводородов	0,01 -	0,01 -	- -	- -
Коэффициент фильтруемости, не ниже	3	3	-	-
Предельная температура фильтруемости, °С, не выше	-	-	-5	-25
Плотность при 20 ^оС, кг/м^3, не более	860	840	860	840

 

Требования, предъявляемые к нефтяным пекам

 

Требования, предъявляемые к нефтяным пекам приведены в таблице 2.3.

 

Таблица 2.3 - Требования к нефтяным пекам

Показатель	Норма по маркам
	анодные	электродные	пропитывающие
Плотность пикнометрическая,кг/м^3	1250	-	-
Температура размягчения, ˚С, не ниже	85-90	75 - 80	60-90
Содержание карбенов и карбоидов, %масс	>25	>22-25	>17-22

 

Характеристика бензола

Характеристика бензола, получаемого на проектируемом НПЗ представлена в таблице 2.4.

 

Таблица 2.4 - Требования к бензолу

Показатель	Норма по маркам
	Высший сорт	Первый сорт
Пределы перегонки 95%, °С, не более (включая температуру кипения чистого бензола 80,1°С)	0,6	0,6
Плотность при 20 ^оС, кг/м^3, не более	878-880	878-880
Окраска серной кислотой, номер образцовой шкалы, не более	0,10	0,15
Содержание основного вещества, %масс., не менее	99,70	99,50
Содержание общей серы, % масс., не более	0,00010	0,00015

 

3 Обоснование варианта переработки нефти

 

Современные и перспективные НПЗ должны:

обладать оптимальной мощностью, достаточной для обеспечения потребности экономического района в товарных нефтепродуктах;

обеспечивать требуемое государственными стандартами качество выпускаемых нефтепродуктов;

осуществлять комплексную и глубокую переработку выпускаемых нефтепродуктов;

быть высокоэффективным, конкурентоспособным, технически и экологически безопасным предприятием.

Наиболее рациональным вариантом переработки Сосновской нефти является топливный с глубокой переработкой нефти.

Газы, растворенные в нефти, после атмосферно - вакуумной трубчатки поступают на газофракционирующую установку предельных углеводородов. Туда же поступает головка стабилизации с установок каталитического риформинга.

Фракция НК - 62 идет на установку изомеризации. На установку также приходит пентан с установки ГФУ предельных углеводородов.

Фракция 62 - 85 поступает на установку каталитического риформинга с экстракцией ароматических углеводородов для получения бензола и рафината - компонента бензина. Основная прямогонная бензиновая фракция 85-180 идет на каталитический риформинг топливного направления CCR для получения базового компонента бензина Премиум Евро-95. Особенностью процесса платформинга CCR с непрерывной регенерацией катализатора является движение катализатора из реактора в реактор за счёт силы тяжести и подъём катализатора без применения клапанов. Для процесса характерны постоянный выход продуктов и высокий коэффициент использования календарного времени. Октановое число получаемого катализата 100.

На каталитический риформинг также направляются бензин-отгоны с установок гидроочистки, гидрокрекинга и гидродепарафинизации фракции 180-350.

 

Таблица 3.1 - Характеристика сырья риформинга

Фракция	Выход на нефть, % масс.	ρ4^20	Сод-е S, % м.	Содержание углеводородов, % масс.
				Аромати- ческих	Нафтено- вых	Парафино- вых
62 - 85	3,1	0,6883	0,010	2	17	81
85 - 180	13,1	0,7640	0,228	10	18	72

 

На АВТ отбирается дизельная фракция 180 - 350, которая поступает на установку гидродепарафинизации (гидроизомеризации) дизельного топлива. В данном процессе происходит изомеризация нормальных парафиновых углеводородов непосредственно во фракции. Катализаторы: алюмокобальт- молибденовый, алюмоплатиновый, вольфрамникелевый и др. Процесс гидроизомеризации позволяет получить высококачественное зимнее дизельное топливо из средних дистиллятных фракций сернистых нефтей с температурой застывания минус 35⁰С в одну ступень и минус 45⁰С по двухступенчатому варианту. Нестабильный бензин (побочный продукт) имеет октановое число 76 по моторному методу (до 92 ИМ). К числу достоинств этого метода относится и его гибкость, которая позволяет осуществить процесс в летнее время в режиме гидроочистки, а в зимнее - в режиме гидроизомеризации по двухступенчатому варианту.

Для обеспечения высокого качества целевого продукта, используется двухступенчатый вариант, включающий предварительную глубокую гидроочистку сырья.

 

Таблица 3.2 - Характеристика дизельной фракции

Фракция	Выход на нефть, % масс.	ν20, сСт	ρ4^20	Температура застывания, ˚С	Сод-е S, % м.
180 - 350	30,49	6,36	0,8450	-10	1,59

 

Фракция 350 - 500 направляется на установку каталитического крекинга.

Этот процесс является одним из ведущих процессов современной нефтепереработки. Целевое назначение каталитического крекинга - это производство с максимально высоким выходом высокооктановых компонентов бензинов изомерного строения и ценных сжиженных газов - сырья для последующих производств высокооктановых компонентов бензинов.

Во фракции 350 - 470 содержится 2,96% S. Содержание металлов в сырье не должно превышать 9,0 мг/кг. При содержании S более 0,5% образуются сернистые продукты: в газах содержится много Н₂S; в бензинах повышенное содержание серы, при сжигании кокса образуется много SО₂ и SО₃. Поэтому необходимо проводить предварительную гидроочистку вакуумного газойля.

Остаток, выкипающий свыше 470˚С составляет 35,25 % масс. на нефть. Основная задача углубления переработки заключается в квалифицированной переработке этого остатка.

 

Таблица 3.3 - Характеристика сырья деструктивных процессов

Остаток после отбора фракции до темпер.	Выход на нефть, % масс.	ρ4^20	Температура застывания, ˚С	Сод-е S, % масс
470˚С	35,25	1,0000	40	3,70

 

В разработанной поточной схеме гудрон делится на 3 потока и направляется на установки гидрокрекинга VCC и процесса «Юрека» - производства пека.

Половина гудрона, образовавшегося на ЭЛОУ-АВТ, идет на установку гидрокрекинга Феба-комби-крекинг (VCC). Выбран данный процесс в связи с тем, что в нем нет необходимости проводить предварительное облагораживание сырья, т.к. используется одноразовый катализатор-добавка в количестве 2% на сырье. В качестве добавки используется железистый шлам. Технология VCC является до сих пор единственной, позволяющей осуществлять глубокую конверсию остаточного сырья (95-98%). Эта установка хорошо комбинируется с первичной перегонкой и каталитическим крекингом. Давление 12-30 МПа, температура 440-500°С.

У Сосновской нефти характеристика (А+С-2,5*П) равна -1,50. Это значит, что гудрон является неблагоприятным сырьем для получения битумов.

Головка стабилизации установок каталитического крекинга, производства пека поступает на ГФУ непредельных углеводородов. Затем бутан-бутиленовая фракции поступают на установку алкилирования. Назначение данной установки - производство высокооктанового изокомпонента бензинов. Целевой продукт процесса - алкилат, состоящий практически нацело из изопарафинов, имеет высокое октановое число.

Преимуществом данной установки алкилирования «Алкилен» является то, что процесс протекает в подвижном слое катализатора на твердом носителе. Использование твердого катализатора позволяет снизить эксплуатационные затраты на получение алкилата. Исключаются проблемы, связанные с использованием серной кислоты: необходимость утилизации отработанных кислот, необходимость выделения и последующей нейтрализации алкилата и т.д.

Лёгкие газойли каталитического крекинга, производства пека и гидрокрекинга содержат большое количество непредельных и для их включения в состав дизельных топлив необходимо подвергнуть их гидроочистке.

Выбор процессов переработки остаточного сырья объясняется тем, что данная схема, объединяющая КК+ГК, обладает большей технологической гибкостью в отношении регулирования необходимого соотношения дизельного топлива к бензину и выпуска зимних или арктических сортов малосернистых дизельных и реактивных топлив.