Проблемы глубокой переработки нефти

1

Проблемы глубокой переработки нефти

Докладчик заведующий кафедрой «Технология нефти и газа», член-корр. АН РБ, профессор, д.т.н. А.Ф. Ахметов

2

Производство топлив на российских НПЗиз одной тонны нефти

Бензины ~ 16 %

Дизельные топлива ~ 29 %

Котельные топлива (мазут) ~ 27 %

Прямогонный бензин ~ 4,2 млн.т/г

Дизельное топливо ~ 30 млн.т/г

Котельное топливо ~ 30 млн.т/г

Экспорт нефтепродуктов из РФ

3

Прогноз потребления мазута в мире

7050

7100

7150

7200

7250

7300

7350

7400

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Годы

Объ

ем, т

ыс.

барр

/сут

.

4

Структура экспорта нефтепродуктов

из Российской Федерации

- прямогонные бензины ( на последующую переработку) – 4, 2 млн. т/ г

- дизельные фракции( для последующего облагораживания)- 29, 6 млн.

- мазут ( на последующую переработку) – 31, 5 млн. т/г

5

Доля вторичных процессов, % от первичной переработки

Процесс Россия США ЗападнаяЕвропа

Япония

Термический крекинг и висбрекинг

5,8 0,2 12,2 0

Коксование 2,5 16,2 2,5 23,8

Гидрокрекинг 1,9 9,1 7,5 4,0

Каталитический крекинг

6,7 35,8 15,8 19,8

6

Г лубина переработки неф ти в Р ос с ии

68

68,569

69,5

7070,5

71

71,572

72,5

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

год

%

7

8

Зависимость содержания ванадия в остатках от серы в нефти

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Содержание серы в нефти, %

Со

дер

жан

ие

ван

ади

я в

ост

атка

х,

%

остаток выше 350 оС остаток выше 450 оС

9

Зависимость содержания никеля в остатках от содержания серы в нефти

0

0,002

0,004

0,006

0,008

0,01

0,012

0,014

0,016

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Содержание серы в нефти,%

Сод

ерж

ание

ник

еля

в ос

татк

ах, %

Остаток выше 350 оС остаток выше 450 оС

10

Основные способы удаления металлов из тяжелых нефтяных остатков

Экстракционный

Гидрогенизационный

Адсорбционный Каталитический

ТермическийКомбинированный

11 * добавлено нами

Классификация нефтяных остатков UOP

Типы ТНО

Остаток Содержание металлов (V+Ni), г/т

Содержание асфальтенов, %

Тип I Атмосферной перегонки

<65 <3

Тип II 65-110 <3

Тип III 65-110 >6

Тип IV >200 <3,5

Тип V* Вакуумной перегонки

>200 >6

12

Способы переработки различных типов ТНО

Названиепроцессов

Тип I

Тип II

Тип III

Тип IV

ККФ лифт реакторного типа + - - -

ККФ с двухступенчатым регенератором

_ + + _

ГК в стационарном двойном слое катализатора

+ - - -

ГК в кипящем слое катализатора + + + -

Деасфальтизация + + + +

Замедленное коксование + + + +

Флексикокинг, флюидкокинг + + + +

13

Материальный баланс

Продукты Замедленное коксование

Флюидкоки

нг

Флексикокин

г

Деасфальтизац

ия

Висбрекинг +

Вакуумн

ая

перегонка

Газ 9,2 11,8 11,8 - 3,0

Бензин 13,1 11,5 11,5 - 11,0

Дизельное топливо

- - - - -

Сырье КК и ГК

44,4 46,6 46,6 39,0 26,0

Остаточный продукт

33,3(кокс)

23,7(кокс)

0,8(кокс)

61,0(асфа

льт)

60,0(висбрек

инг-остаток)

Топливный газ

- - 19,3 - -

14

Технико-экономические показатели установок глубокой переработки остатков

Процесс Фирма Мощность

установки, м3/сут

Удельные капвложения, долл.

на 1м3/сут сырья

Энергозатраты на 1м3 сырья Промышленные установки

Топливо, МДЖ

Электро-энергия, кВт

Пар, кг Охлажда-ющая вода,м3

Висбрекинг FW 6360-1590 5030-10060 789 5,4 +18,3 1,69 >50

Shell - 6300-8800 420 3,1 +113 0,6 >36

Деасфальтизация UOP 318-6360 5030-18900 370 11,3 -31 - >50

Kellog 4770 7860 528-726 12,6 -34,2 - >36

Замедленноекоксование

АВВLUMMUS

3180 25160* 957 24,5 +57 4,3 >55* вместе с блоком

газофракционирования

FW 10300-1590 17300-31450 792 18,9 +100 0,83 >65 тыс.т/сут кокса

Гидрокрекинг остатков

ChevrouLC-Fining

14600-7790 13800-32700 370-585 53-144 +101/-279 1.53-5.9 8

Гидроочистка остатков

ChevrouRDS-OCR

>20 *замена катализатора в

процессе эксплуатации

AxcengHyvahl

6360 92000-34600 1,9 кг/м3

сырья63 +157/-63 6,9 3

ChellGlobal

HYCON

5000 200-300 млн. долл. США

1 *ежедневно вводится от 0,5 до 2,0% свежего

катализатора

Коксование флюидкоксование

8

флексикокинг 18900-29600 75 1430-1710 33-43 5

Газификация GE Energy 1590 88060-100600 >50

15

Сопоставление вариантов использования процесса газификации различных остатков

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4

Атмосферная перегонка

+ вакуумная перегонка

+ газификация

гудрона

Атмосферная перегонка

+ вакуумная перегонка

+ УЗК

+ газификация

кокса

Атмосферная перегонка

+ вакуумная перегонка

+ деасфальтизация

гудрона +

газификация асфальта

Атмосферная перегонка +

вакуумная перегонка + деасфальтизация

гудрона + УЗК асфальта ( ASCOT)

+ газификация кокса

Объем капиталовложений, млн. долл. США

5683,7 2608,1 3432,1 2933,7

Срок окупаемости, год

19,86 2,39 4,04 2,86

16

Процессы,углубляющие переработку нефти на российских НПЗ

Компания Висбрекинг

Каталитический крекинг

Гидрокрекинг

Коксование

Деасфальтизация

1А/1М, ГК-3, Г-43-107, 43-103*

ЛУКОЙЛ 2 - 1 3 5

ТНК 2 1 1 - 1

Роснефть 1 1 1 2 3

АФК «Система» 3 2 1 2 5

Газпромнефть 1 2 1 1 3

МНГК 1 1 - - -

Славнефть 1 1 1 - 1

Таифнефть 1 1 - - -

Сургутнефтегаз - - - - -

Русснефть - - - - 1

Альянс - - - - -

Всего 12 20** 6 8 19* с микросферическим катализатором (1А/1М, ГК-3, Г-43-107, 43-103);** 11 установок с шариковым катализатором (43-102).

17

Выход моторных топлив, % на нефть

Страны Автомобильный бензин

Авиационный керосин

Дизельное топливо

США 43,3 9,5 22,2

Германия 26,6 4,3 44,9

Россия 15,9 3,7 28,1

18

Требования технического регламента к бензинам и показатели качества бензиновых фракций НПЗ

Характеристика автомобильного бензина ( класс 5)

Показатели качества бензиновых фракций

Прямогонные Каталитического крекинга

Коксования

Массовая доля серы, мг/ кг

не более10

100-200 150-200 до 500

Объемная доля бензола, %

не более1

Менее 1 2-3 4-5

Объемная доля углеводородов %:- ароматических - олефиновых

не более

3518

10-12-

40-4515-20

20-3030-40

Октановое число:- по исследовательскому методу- по моторному методу

не менее

95

85

-

45-50

92-94

85-87

-

65-70

19

Требования технического регламента к дизельным бензинам и показатели качества дизельной фракций НПЗ

Характеристика дизельного бензина ( класс 5)

Показатели дизельных фракций

Прямогонных Каталитического крекинга

Коксования

Массовая доля серы, мг/ кг Не более

10200-500 200-500 1000-1500

Массовая доля полициклических ароматических углеводородов%

не более11

менее10

20-30 10-15

Цетановое число

не менее51 45-50 15-20 30-35