Thread Content
По мере усиления тенденции к увеличению тяжести и снижению качества сырой нефти, разница в ценах на различные виды нефти вынуждает нефтеперерабатывающие заводы перерабатывать все больше тяжелой нефти с высоким содержанием серы. В то же время спрос общества на нефтепродукты также меняется: растет спрос на легкие и средние нефти, в то время как спрос на тяжелые нефти снижается. Поэтому в последние годы привлекает внимание процесс облегчения тяжелой нефти с целью повышения экономической эффективности ее переработки. В условиях сегодняшних высоких цен на нефть стимулы к преобразованию тяжелой нефти в более легкую усиливаются. Многие страны в мире соревнуются друг с другом в разработке экономически эффективных методов глубокой переработки, позволяющих превращать тяжелую нефть в ценные легкие нефтепродукты или сырье для нефтехимической промышленности. Глубокая переработка тяжелой нефти в основном относится к переработке гудрона, который является одной из самых сложных смесей в мире. Большая часть примесей в сырой нефти, таких как сера, азот, металлы никель и ванадий, а также асфальтен, концентрируется в фракции гудрона. Особенно у нефти, содержащей серу, высокое содержание металлов (ванадий, никель и т. д.) и асфальтена, что затрудняет и усложняет дальнейшую переработку гудрона, получаемого из такой нефти. Гудрон — это система с недостатком водорода. Чтобы преобразовать нефть с низким содержанием водорода в легкие нефтепродукты с высоким содержанием водорода, необходимо либо добавить внешний водород, либо удалить излишний углерод. Таким образом, технологии глубокой переработки нефтяного гудра можно разделить на две основные категории: гидрогенизация и декарбонизация. Процессы гидрогенизации включают гидрогенизацию нефтяного фракта и гидрокракинг нефтяного фракта, а процессы декарбонизации включают растворительную дегумминацию, коксование, вязкостное кракинг, каталитический кракинг нефтяного фракта, газификацию и т. д. Глубокая переработка нефтяного гудра является важным способом для нефтеперерабатывающих предприятий повысить экономическую эффективность. При строительстве новых нефтеперерабатывающих заводов, а также при их реконструкции и расширении выбор технологии переработки гудрона и оптимизация процессов переработки часто являются самыми важными шагами. Опыт показывает, что из-за сильных различий в свойствах нефтяного гудра ни один из методов его переработки не может решить все проблемы. Поэтому поиск наиболее экономичных и эффективных способов использования всех ресурсов нефтяного гудра является движущей силой постоянного совершенствования технологий его переработки. Различные технологии переработки нефтяного гудра предъявляют разные требования к свойствам сырья, поэтому выбор такой технологии во многом зависит от свойств самого гудра. Различные технологии переработки нефтяного гудра имеют разные особенности в таких аспектах, как требования к сырью и его пригодность, состав и качество продукции, а также технологический процесс. В настоящее время основные характеристики технологических процессов и схем переработки тяжелой нефти следующие: 1. Особенности технологического процесса, сочетающего задержку коксования, гидрорегенерацию и каталитическое кракинг: высокосерный фракционированный нефтяной газопродукт поступает в установку для коксования, в то время как высокосерый восковой нефтяной газопродукт и коксовочный восковой нефтяной газопродукт сначала проходят обработку в установках для гидрорегенерации с целью удаления серы и азота, после чего используются в качестве сырья для каталитического кракинга ； Нефтяная суспензия, получаемая на установках каталитического кракинга тяжелой нефти, используется в качестве сырья для процесса задержанного коксования. Коксованный нейтральный бензин подвергается обработке на установках каталитического кракинга с целью повышения выхода бензина; либо же после очистки и десульфуризации с помощью гидрореакторов он используется в качестве сырья для разложения этилена. Кокс с высоким содержанием серы может служить сырьем для котлов типа CFB для производства пара и электроэнергии во всем заводе. 2. Особенности комбинированного процесса растворительной деасфальтизации и каталитического кракинга: весь или часть нефтяного суспензии извлекается и смешивается с дегазированным гудроном в качестве сырья для установки растворительной деасфальтизации, что позволяет повысить выход деасфальтированной нефти. Деасфальтированная нефть направляется на установку каталитического кракинга тяжелой нефти для ее дальнейшей переработки. 3. Особенности комбинированного процесса гидрогенизации нефтяных отходов и каталитического кракинга тяжелой нефти: после гидрогенизации некачественных нефтяных отходов получаются некоторые легкие нефтепродукты. Гидрогенизированный нефтяной грязь при нормальном давлении используется в качестве сырья для каталитического фракционирования тяжелой нефти. Тяжелое масло, получаемое в результате каталитического фракционирования, может служить сырьем для гидрогенизации нефтяного грязи. Высокое содержание ароматических веществ в тяжелом масле способствует повышению растворимости гумуса и асфальтенов в нефтяном грязи, что в свою очередь увеличивает степень его преобразования, снижает образование осадка на катализаторе и продлевает срок его службы. 4. Особенности комплексной технологической схемы: растворительное деасфальтирование некачественного нефтяного гудра с целью концентрации металлов, серы и кокса, затем газификация деасфальтированного асфальта для получения электроэнергии, водяного пара и синтез-газа; деасфальтированный продукт подвергается гидрокракингу или после гидротермической обработки — каталитическому кракингу для дальнейшей переработки. 5. Особенности технологического процесса совместной гидрогенизации нефтяного грязи и коксования с отсроченным временем проведения процесса: некачественная нефтяная грязь подвергается легкой гидрогенизации с целью снижения содержания серы ； Нефтяной грязь с низким содержанием серы поступает в установку для замедленного коксования ； Для производства легких нефтепродуктов путем декарбонизации с помощью коксования получаемые продукты требуют дополнительной легкой переработки перед выпуском на рынок. В то же время нефтяной кокс с низким содержанием серы находит хороший спрос и имеет широкое применение. 6. Особенности комбинированной технологической схемы каталитического кракинга – растворительного деасфальтирования – замедленного коксования: на основе комбинированной технологии каталитического кракинга и растворительного деасфальтирования дополнительно применяется процесс растворительного деасфальтирования и замедленного коксования. В каталитическом устройстве добавляется дегуммированное масло; при этом стараются избавиться от нефтяной суспензии, чтобы использовать её в устройстве для растворительного дегуммирования. Таким образом повышается процент использования шлака в каталитическом устройстве, а значит и объем обрабатываемой сырья. Установка для коксования обрабатывает дегидроароматический асфальт, что решает проблему с отводом такого асфальта, мешающую непрерывной работе установок для его обработки с использованием растворителей. Это позволяет повысить производительность этих установок. Кроме того, сырье для каталитического кракинга также поступает на соответствующие установки для переработки. Коксовый воск также направляется на установки для каталитического кракинга. 7. Особенности комбинированной технологической схемы каталитического кракинга – замедленного коксования и растворительного деасфальтирования – замедленного коксования: это сочетание двух комбинированных технологий – каталитического кракинга – замедленного коксования и растворительного деасфальтирования – замедленного коксования. Главное отличие этой комбинированной технологии от технологии каталитического кракинга – растворительного деасфальтирования и замедленного коксования заключается в том, что в рамках данной технологии нефтяная смесь поступает на вход установки для коксования с целью её смешивания, а не на установку для растворительного деасфальтирования. 8. Особенности технологического процесса гидрогенизации нефтяного фракта: в зависимости от степени преобразования нефтяного фракта в ходе гидрогенизации его можно разделить на нефтяной фракт, подвергаемый гидрогенизации, и нефтяной фракт, подвергаемый гидрогенизационному кракингу. В процессе гидрорегенерации нефтяного гудра преимущественно происходят реакции удаления примесей, включая десульфуризацию, денитрификацию, деметаллизацию и снижение содержания кокса; коэффициент преобразования тяжелых фракций в легкие составляет менее 50%. При гидрокракинге нефтяного гудра также происходит реакция удаления примесей, но при этом степень облегчения составляет более 50%. В зависимости от типа реактора для гидрогенизации нефтяного фракта, процесс гидрогенизации можно разделить на 4 вида: гидрогенизация в твердотельном слое, гидрогенизация в кипящем слое, гидрогенизация в суспензионном слое и гидрогенизация в подвижном слое. 9. Особенности технологического процесса IGCC для гудрона: технология IGCC представляет собой технологию интегрированной газификации и циклической выработки электроэнергии. Эта технология включает производство синтез-газа, его очистку и выработку электроэнергии с использованием комбинированного цикла. Для газификации нефтяного грязи используется метод частичной окисли. В настоящее время основными владельцами патентов на технологию газификации нефтяного грязи являются компании Texaco и Shell. Грубый синтез-газ должен пройти процедуры удаления пыли и серы, чтобы соответствовать требованиям оборудования, используемого на последующих этапах процесса IGCC, а также требованиям к выбросам. Технологии очистки синтез-газа делятся на методы очистки при комнатной температуре во влажном режиме (то есть сначала газ охлаждается, затем очищается) и методы очистки при высокой температуре в сухом режиме. Каждый метод очистки включает два этапа: удаление пыли и десульфуризацию.