إنتاج الكبريت الأولي في المصفاة. مصافي تحت الإنشاء والتصميم في روسيا

في مصافي النفط، يتم الحصول على الكبريت من كبريتيد الهيدروجين التقني. في المصافي المحلية، يتم عزل كبريتيد الهيدروجين بشكل أساسي باستخدام 15% محلول مائيأحادي إيثانول أمين من تيارات مناسبة من وحدات المعالجة المائية والتكسير الهيدروجيني. يتم تركيب وحدات تجديد كبريتيد الهيدروجين من محاليل أحادية الإيثانول أمين المشبعة في وحدات المعالجة الهيدروجينية ديزلأو الكيروسين أو البنزين أو التكسير الهيدروجيني أو مباشرة في مصانع إنتاج الكبريت، حيث يتم جمع محاليل أحادي الإيثانول أمين المحتوية على كبريتيد الهيدروجين من مجموعة كبيرة من المصانع. يتم إرجاع المونو إيثانول أمين المستعاد إلى وحدات المعالجة الهيدروجينية، حيث يتم استخدامه مرة أخرى لاستخلاص كبريتيد الهيدروجين.

تستخدم مصانع إنتاج الكبريت التي تم بناؤها وفقًا لمشاريع معهد Giprogazoochistka الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين، والذي يحتوي على 83.8٪ (حجمًا) على الأقل من كبريتيد الهيدروجين. يجب ألا يزيد محتوى الغازات الهيدروكربونية في المواد الخام عن 1.64% (حجم)، وبخار الماء (عند 40 درجة مئوية و0.05 ميجا باسكال) لا يزيد عن 5% (حجم) وثاني أكسيد الكربون لا يزيد عن 4.56% ( مقدار). .).

تنتج المنشآت كبريتًا عالي الجودة بمحتواه وفقًا لـ GOST 127-76 بنسبة 99.98% (بالوزن) على الأقل؛ تحتوي الأصناف الأخرى على كبريت بنسبة لا تقل عن 99.0 و99.85% (بالوزن). يبلغ إنتاج الكبريت من محتواه المحتمل في كبريتيد الهيدروجين 92-94٪ (بالوزن). مع زيادة تركيز كبريتيد الهيدروجين في المادة الخام، على سبيل المثال، ما يصل إلى 90٪ (حجم)، يزيد إنتاج الكبريت من الإمكانات إلى 95-96٪ (كتلة).

المراحل الرئيسية لعملية إنتاج الكبريت من كبريتيد الهيدروجين التقني: الأكسدة الحرارية لكبريتيد الهيدروجين مع الأكسجين الجوي لإنتاج الكبريت وثاني أكسيد الكبريت؛ تفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع كبريتيد الهيدروجين في المفاعلات (المحولات) المحملة بمحفز.

تتم عملية الأكسدة الحرارية في الفرن الرئيسي، المثبت في نفس الوحدة مع غلاية الحرارة المهدرة.

يتم خلط وتسخين كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت في أفران مساعدة. عادة ما يتم إنتاج الكبريت التحفيزي على مرحلتين. مثل الحرارة، يتم إنتاج الكبريت التحفيزي عند ضغط زائد طفيف. يظهر مخطط التدفق التكنولوجي لمصنع إنتاج الكبريت وفقًا لمشروع معهد تنقية جيبروجازو في الشكل الحادي عشر 1-4.

يتم تحرير المادة الخام - الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين (كبريتيد الهيدروجين التقني) - من أحادي الإيثانولامين المحصور والماء في جهاز الاستقبال / ويتم تسخينه إلى 45-50 درجة مئوية في سخان البخار 2. ثم 89٪ (بالوزن) من الكمية الإجمالية يتم إدخال الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين من خلال فوهة التوجيه إلى صندوق الاحتراق الرئيسي 4. ويتم توفير الهواء إلى صندوق الاحتراق من خلال نفس الفوهة باستخدام منفاخ هواء 5. يتم الحفاظ على استهلاك المواد الخام والنسبة الحجمية المحددة للهواء: الغاز، والتي تساوي (2-3): 1، بشكل تلقائي. يتم قياس درجة الحرارة عند مخرج غاز المعالجة من الفرن الرئيسي باستخدام مزدوجة حرارية أو بيرومتر. ثم يتم تبريد الغاز بشكل متسلسل داخل شعاع الحمل الحراري الأول ثم الثاني لغلاية الحرارة المهدرة للفرن الرئيسي. يدخل المكثف (الماء المنقى كيميائيًا) إلى غلاية الحرارة المهدرة من جهاز نزع الهواء 3، حيث تتم إزالة بخار الماء الناتج من الأعلى. في غلاية الحرارة المهدرة للفرن الرئيسي، يتم توليد البخار بضغط يتراوح بين 0.4-0.5 ميجا باسكال. ويستخدم هذا البخار في آثار البخار لخطوط أنابيب المنشأة. في خطوط الأنابيب التي يتم من خلالها نقل الكبريت، وكذلك في تخزين الكبريت السائل، يتم الحفاظ على درجة حرارة تتراوح بين 130-150 درجة مئوية. يتدفق الكبريت المتكثف في غلاية الاسترداد عبر الصمام الهيدروليكي 7 إلى المخزن تحت الأرض 20. يتم إرسال غاز العملية المخصب بثاني أكسيد الكبريت من غلاية الاسترداد إلى غرفة الخلط في الفرن المساعد I، المرحلة الحفزية 11. إلى غرفة الاحتراق من الفرن بواسطة-أنا - يدخل الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين (^ 6% بالوزن من إجمالي الكمية) والهواء من المنفاخ 5.

يتم أيضًا الحفاظ على النسبة الحجمية للهواء: الغاز، والتي تساوي (2 - 3): 1، تلقائيًا هنا. يتدفق خليط منتجات الاحتراق من غرفة الخلط في الفرن المساعد 11 من الأعلى إلى الأسفل إلى المفاعل الرأسي (المحول) للمرحلة الأولى 8. في المفاعل، يتم تحميل المحفز على شبكة مثقبة - أكسيد الألومنيوم النشط. مع مرور المحفز، تزداد درجة حرارة الغاز، مما يحد من ارتفاع الطبقة، لأنه مع زيادة درجة الحرارة يزداد احتمال تعطيل المحفز. يتم إرسال غاز المعالجة من المفاعل 8 إلى قسم منفصل من مولد المكثف 10. ويتدفق الكبريت المكثف عبر الختم الهيدروليكي 9 إلى مخزن الكبريت تحت الأرض 20، ويتم إرسال الغاز إلى غرفة الخلط في الفرن المساعد الثاني المرحلة التحفيزية 14. يتم استخدام البخار المتولد في ضغط مولد المكثف البالغ 0.5 أو 1.2 ميجا باسكال في التركيب أو تفريغه في خط أنابيب البخار بالمصنع. تستقبل غرفة الاحتراق في الفرن 14 الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين (5% من وزن الكمية الإجمالية) والهواء من المنفاخ 5 (بنسبة حجمية 1:2-3). يدخل خليط منتجات الاحتراق من الغازات المحتوية على كبريتيد الهيدروجين والغازات المعالجة من غرفة الخلط في الفرن المساعد 14 إلى المفاعل (المحول) للمرحلة II 16، حيث يتم تحميل أكسيد الألومنيوم النشط أيضًا. من المفاعل، يدخل الغاز إلى القسم الثاني من مولد المكثف 10، حيث يتكثف الكبريت ويتدفق إلى المخزن تحت الأرض 20 من خلال مانع تسرب هيدروليكي 17. ويمر غاز المعالجة عبر مصيدة الكبريت 15، حيث يسقط الكبريت المحصور ميكانيكيًا يتم الاحتفاظ بها بواسطة طبقة من الأغطية الخزفية. يتدفق الكبريت من خلال صمام هيدروليكي 18 إلى المخزن 20. يتم إرسال الغاز إلى فرن الحرق اللاحق 12، حيث يتم تسخينه إلى 580-600 درجة مئوية عن طريق حرق غاز الوقود. يتم حقن الهواء المخصص لاحتراق الوقود وحرق بقايا كبريتيد الهيدروجين إلى ثاني أكسيد الكبريت بغاز الوقود بسبب السحب مدخنة 13.

يتم ضخ الكبريت السائل من المخزن تحت الأرض 20 بواسطة المضخة 19 إلى مستودع الكبريت المكتل المفتوح، حيث يتصلب ويتم تخزينه حتى يتم تحميله في عربات السكك الحديدية. في بعض الأحيان يتم تمرير الكبريت السائل من خلال أسطوانة خاصة يتم من خلالها الحصول على كبريت متقشر نتيجة للتبريد السريع، ثم يتم سكبه في السيارات.

الوضع التكنولوجي لمصنع إنتاج الكبريت:

كمية الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين الموردة للمنشأة م3/ساعة الضغط الزائد، MPa غاز يحتوي على كبريتيد الهيدروجين يتم إمداده بالأفران الهواء من المنافيخ في الأفران في مزيل الهواء درجة حرارة الغاز، درجة مئوية في صندوق النار الرئيسي عند مخرج غلاية الحرارة المهدرة عند مدخل المفاعلات (المحولات) عند الخروج من المرحلة الأولى من المفاعل عند الخروج من مفاعل المرحلة الثانية الغاز عند مخرج مولد المكثف في مصيدة الكبريت عند مخرج الحارق فراغ في المدخنة، بنسلفانيا الأكسجين ثاني أكسيد الكبريت كبريتيد الهيدروجين

360-760 0,04-0,05 0,05-0,06 0,03-0,05 0,4-0,5 1100-1300 155-165 230-250 290-310 240-260 140-160 390-490 4,5-6 1,45 غياب

يستخدم الكبريت على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني - في إنتاج حامض الكبريتيك، والأصباغ، وأعواد الثقاب، كعامل الفلكنة في صناعة المطاط، وما إلى ذلك. درجة عاليةكما أن النقاء يحدد مسبقًا الجودة العالية للمنتج الناتج. يؤدي وجود الهيدروكربونات في الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين واحتراقها غير الكامل إلى تكوين الكربون، بينما تتدهور جودة الكبريت ويقل محصوله.

إن تحليل تركيبة غازات المعالجة في مراحل مختلفة من إنتاج الكبريت يجعل من الممكن ضبط توزيع الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين في الأفران، ونسبة الأكسجين والمواد الخام عند مدخل الأفران. وبالتالي، فإن زيادة نسبة ثاني أكسيد الكبريت في غازات المداخن بعد الحارق اللاحق عن 1.45% (حجم) تشير إلى زيادة محتوى كبريتيد الهيدروجين غير المتفاعل في عملية إنتاج الكبريت. في هذه الحالة، يتم ضبط تدفق الهواء إلى صندوق الاحتراق الرئيسي، أو يتم إعادة توزيع الغاز المحتوي على كبريتيد الهيدروجين بين صناديق الاحتراق.

الشرط الأكثر أهمية للتشغيل المستمر للتركيب هو الحفاظ على درجة الحرارةايزو -150 درجة مئوية من الكبريت السائل في خطوط الأنابيب والمعدات والمخازن تحت الأرض. عند الذوبان يتحول الكبريت إلى سائل أصفر متحرك، ولكن عند 160 درجة مئوية يتحول إلى اللون البني، وعند درجة حرارة حوالي 190 درجة مئوية يتحول إلى كتلة بنية داكنة لزجة، وفقط مع مزيد من التسخين تنخفض لزوجة الكبريت.

من المعروف من السجلات الرسمية لوزارة الطاقة في الاتحاد الروسي أنه يتم اليوم بناء العديد من مصافي النفط في بلدنا. ويوجد عدد كبير آخر من المصافي في مرحلة التصميم الرسمي وفقًا للبيانات سجل وزارة الطاقة.

سيتم تغطية إجمالي حوالي 18 منطقة في روسياوفي بعض المناطق يوجد العديد من المصافي.
ستقع غالبية المصافي الجديدة في منطقة كيميروفو:

• جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة إيتات للنفط"
• جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة النفط "شمال كوزباس"
• شركة أنجيه للنفط والغاز ذ.م.م

روسنفتيقوم ببناء مصنع يسمى مجمع الشرقية للبتروكيماوياتبقدرة 30 مليون طن.

المصافي قيد الإنشاء والتصميم في مراحل مختلفة من الاستعداد

	المنتجات الرئيسية	عمق المعالجة (وحدات)	العنوان المخطط	حالة
شركة ذات مسؤولية محدودة "مصفاة شمال كوزباس"		90	منطقة كيميروفو، منطقة يايا، القرية. بلا شجرة	تحت التشيد
جمعية ذات مسؤولية محدودة ‏"ساماراترانسنفت - المحطة الطرفية"	وقود الديزل، بنزين السيارات، زيت التدفئة، الكبريت.	87	منطقة سمارة، منطقة فولجسكي، قرية نيكولاييفكا	تحت التشيد
CJSC نافتاترانس	وقود الديزل، بنزين السيارات، الكبريت التقني.	92	منطقة كراسنودار، منطقة كافكازسكي، فن. قوقازي	تحت التشيد
داجنوتيك ذ.م.م	بنزين السيارات ووقود الديزل والكيروسين والقطران وفحم الكوك	73,9	جمهورية داغستان، محج قلعة، ش. طريق المطار، 1	تحت التشيد
جمعية ذات مسؤولية محدودة "VPK-Oil"	وقود الديزل، بنزين السيارات، وقود الطائرات.	96	منطقة نوفوسيبيرسك، منطقة كوشينفسكي، ص. كوتشينيفو	تحت التشيد
مصفاة بيلغورود للنفط ذ.م.م	بنزين السيارات ووقود الديزل	83.8	منطقة بيلغورود، منطقة ياكوفليفسكي، سترويتيل، ش. 2-يا زافودسكايا، 23 أ	أعيد بناؤه
جمعية ذات مسؤولية محدودة "إيكواليانس إم"	بنزين المحركات، وقود الديزل، زيت التدفئة، وقود الطائرات، الغازات المسالة.	95	منطقة أوليانوفسك، منطقة نوفوسباسكي، قرية سفيرينو	مصممة
VSP Krutogorsky Oil Refinery LLC	بنزين المحركات، وقود الديزل، زيت التدفئة، البارافينات، الغازات المسالة.	92	أومسك، منطقة صغيرة. تلة شديدة الانحدار، الموقع الصناعي، 1	مصممة
تومسكنيفتيبيريرابوتكا ذ.م.م		95	منطقة تومسك، منطقة تومسك, قرية سيملوجكي , شارع نفتبروفود , 2	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة إيتات للنفط"	بنزين السيارات ووقود الديزل وزيت التدفئة.	85	منطقة كيميروفو، منطقة تيازينسكي، المدينة. إيتاتسكي، ش. جوركي، 1	مصممة
Transbunker-Vanino LLC، TRB-Vanino LLC	وقود الطائرات، وقود الديزل، الوقود البحري، الكبريت التجاري، الغازات المسالة.	98	إقليم خاباروفسك، قرية فانينو	مصممة
الشركة المساهمة المحدودة "SRP"	بنزين المحركات ووقود الديزل وزيت الوقود والغازات المسالة.	85	188302 منطقة لينينغراد منطقة جاتشينا بالقرب من القرية. مالي كولباني، الموقع رقم 1أ	مصممة
الشركة المساهمة العامة "توتيك"	بنزين المحركات، وقود الديزل، قار الطرق، الكبريت، الغازات المسالة.	94	منطقة تفير، منطقة تورجوك، القرية. تشوريكوفو	مصممة
شركة CJSC ORELNEFT	بنزين المحركات، وقود الطائرات، وقود الديزل، البيتومين، الكبريت، فحم الكوك، الزيوت التجارية، الغازات المسالة.	97	منطقة أوريول، منطقة فيرخوفسكي، توروف ق/س	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة يو بي كيه"	وقود الديزل والبيتومين والكبريت.	98	منطقة كيميروفو، منطقة كيميروفو، القرية. نيو بالاخونكا	مصممة
الشركة المساهمة "أنتي"	وقود الديزل ووقود الطائرات والكبريت.	98	جمهورية أديغيا، منطقة تاختاموكاي، قرية يابلونوفسكي	مصممة
الشركة المساهمة المحدودة "VNHK"	بنزين المحركات، ووقود الطائرات، ووقود الديزل، وMTBE، والكبريت، والستايرين، والبوتادين، والبولي إيثيلين، والبولي بروبيلين.	92	إقليم بريمورسكي، منطقة بلدية بارتيزانسكي، إليزاروفا باد	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة ‏"إيك"‏	وقود الديزل والغازات المسالة والقار.	96	منطقة أمور، منطقة إيفانوفوقرية بيريزوفكا	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة زابسيب"	وقود الديزل والكيروسين والغازات المسالة والكبريت.	95	تومسك، منطقة أوكتيابرسكي، المركز الصناعي الشمالي	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة النفط يوزنوروسكي"	وقود الديزل، بنزين السيارات، الكيروسين، البيتومين، فحم الكوك، الكبريت.	98	منطقة فولغوجراد، منطقة جيرنوفسكي، ص. كراسني يار	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "سلافيانسك إيكو"	وقود الديزل، بنزين السيارات، الغازات المسالة، زيت التدفئة، الوقود البحري، فحم الكوك، الكبريت.	98	منطقة كراسنودار، سلافيانسك أون كوبان، ش. كولخوزنايا، 2	مصممة
الشركة المساهمة العامة "مجمع التقنيات الصناعية"، الشركة المساهمة المحدودة "مجمع التكنولوجيات الصناعية"		92	منطقة ياروسلافل، جافريلوف - منطقة يامسكي، القرية فيليكوسيلسكوي	مصممة
مصنع الكيماويات – فرع شركة OJSC Krasmash	وقود الديزل وبنزين السيارات والقار والزيوت الأساسية.	94	منطقة كراسنويارسك، زيليزنوجورسك، قرية بودجورني، ش. زافودسكايا، 1	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "سيبيرسكي باريل"	وقود الديزل، بنزين السيارات، البيتومين، الغازات المسالة، البنزين، التولوين، الكبريت.	96	إقليم ألتاي، منطقة زونال، القرية. زونالنوي، شارع زابرافوشنايا، 1	مصممة
JSC "مصفاة يان التي تحمل اسم D.I. Mendeleev"	وقود الديزل، بنزين السيارات، زيت التدفئة، الوقود البحري، الكبريت.	86	منطقة ياروسلافل، منطقة توتايفسكي، نقاط البيع. كونستانتينوفسكي	مصممة
مصفاة النفط CJSC كيريشي 2	وقود الديزل، بنزين السيارات، الكيروسين، الغازات المسالة، الكبريت.	98	منطقة لينينغراد، منطقة كيريشي، طريق فولخوفسكوي السريع، 11	مصممة
OJSC NK "Tuymaada-neft"	وقود الديزل، بنزين السيارات، وقود الطائرات، الغازات المسالة، البيتومين.	96	جمهورية ساخا (ياقوتيا) منطقة الدان قرية ليبيديني	مصممة
الشركة المساهمة المساهمة "KNPZ"		97	منطقة روستوف، منطقة كامينسكي، قرية تشيستوزرني، شارع نفتيزافودسكايا 1	مصممة
شركة PNK Volga-Alliance LLC	وقود الديزل، بنزين السيارات، الغازات المسالة، فحم الكوك.	96	منطقة سمارة، منطقة كوشكينسكي، محطة بوغروزنايا	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة ‏"المحطة الأولى"‏	وقود الديزل، بنزين السيارات، الكيروسين، الغازات المسالة، البيتومين.	98	منطقة كالوغا، منطقة دزيرجينسكي، بوس. مصنع بولوتنياني	مصممة
مصفاة بارابينسكي للنفط ذ.م.م	وقود الديزل، بنزين السيارات، فحم الكوك، الغازات المسالة، البيتومين.	95	منطقة نوفوسيبيرسك، منطقة كويبيشيفسكي، مجلس قرية أوكتيابرسكي	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة ""Vtornefteprodukt""	وقود الديزل، بنزين السيارات، الغازات المسالة، الكبريت.	75	منطقة نوفوسيبيرسك، بيردسك، ش. خيمزافودسكايا، 11	مصممة
بي إن كيه للبترول ذ.م.م	وقود الديزل، بنزين السيارات، الغازات المسالة، فحم الكوك.	75	إقليم ستافروبول، منطقة إيزوبيلنينسكي، قرية سولنتشنودولسك	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "مصفاة ينيسي للنفط"	وقود الديزل، بنزين السيارات، الغازات المسالة، فحم الكوك.	87	منطقة كراسنويارسك، منطقة إيميلانوفسكي، مجلس قرية شوفايفسكي، 20 كم. طريق ينيسي السريع (الجانب الأيمن)، القسم رقم 38، المبنى رقم 1	مصممة
شركة الباشنفت ذ.م.م	وقود الديزل، بنزين السيارات، الكيروسين، الغازات المسالة، فحم الكوك.	92	منطقة كراسنودار، منطقة كانيفسكوي، قرية نوفومينسكايا	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة ""فيتاند-أويل""	بنزين السيارات ووقود الديزل والكبريت العنصري	92	منطقة لينينغراد، منطقة فولوسوفسكي، pos. مولوسكوفيتسي	مصممة
شركة إيكوتون ذ.م.م	بنزين السيارات ووقود الديزل والكبريت العنصري	75	منطقة فولغوجراد، منطقة سفيتلويارسكي، على بعد 1.5 كم في الاتجاه الجنوبي الغربي من القرية. سفيتلي يار	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "Sibnefteindustriya"	وقود الديزل والوقود البحري منخفض اللزوجة والقار البترولي	75	منطقة إيركوتسك، أنجارسك، المنطقة الصناعية الأولى، قطعة 17، مبنى 11	مصممة
فرص ذ.م.م	بنزين المحركات ووقود الديزل والوقود البحري منخفض اللزوجة وقار الطرق والكبريت	89	منطقة سمارة منطقة سيزران بالقرب من القرية. نوفايا رشيكا المنطقة الصناعية الأولى قطع رقم 2، 4، 5، 6	مصممة
مصفاة النفط IP Dzotov F.T.""	بنزين المحركات ووقود الديزل والكيروسين وفحم الكوك	73,9	363712 جمهورية أوسيتيا الشمالية - ألانيا، موزدوك، ش. الصناعية، 18	مصممة
الشركة المساهمة المحدودة "قزوين - 1"	بنزين المحركات ووقود الديزل وزيت الوقود	75	جمهورية داغستان، محج قلعة، المنطقة الصناعية الجنوبية الشرقية، القسمان "أ" و"ب"	مصممة
جمعية ذات مسؤولية محدودة "يورغاوس"	بنزين المحركات ووقود الديزل والكيروسين والغازات المسالة والقار البترولي	94	منطقة كيميروفو، منطقة جوريفسكي، على بعد 1.5 كم شرق جوريفسك	مصممة

بالمناسبة إقرأ هذا المقال أيضاً:

قد تكون مهتمًا بـ:

مصافي النفط في روسيا إنتاج قار الطرق وفقًا لمتطلبات المعيار الجديد بين الولايات سيكلف بناء مجمع جديد لمعالجة مخلفات النفط في مصفاة النفط في نيجني نوفغورود 90 مليار روبل

أساسي المخططات التكنولوجيةتشتمل تركيبات كلاوس عادةً على ثلاث مراحل مختلفة: الحرارية والتحفيزية والحرق اللاحق. يمكن أيضًا تقسيم المرحلة التحفيزية بدورها إلى عدة مراحل تختلف في ظروف درجة الحرارة. يمكن أن تكون مرحلة الحرق اللاحق إما حرارية أو تحفيزية. كل مرحلة من المراحل المتشابهة لتركيبات كلاوس، على الرغم من أن لها وظائف تكنولوجية مشتركة، تختلف عن بعضها البعض سواء في تصميم الأجهزة أو في أنابيب الاتصالات. المؤشر الرئيسي الذي يحدد تصميم وطريقة تركيب كلوز هو تكوين الغازات الحمضية الموردة للمعالجة. يجب أن يحتوي الغاز الحمضي الذي يدخل أفران منشآت كلاوس على أقل قدر ممكن من الهيدروكربونات. عند حرقها، تشكل الهيدروكربونات راتنجات وسخامًا، والتي عند خلطها مع عنصر الكبريت تقلل من جودتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه المواد المترسبة على سطح المحفز تقلل من نشاطها. تتأثر كفاءة عملية كلاوس بشكل سلبي بالهيدروكربونات العطرية.

يعتمد محتوى الماء في الغازات الحمضية على وضع التكثيف للمنتج العلوي لمجدد محطة تنقية الغاز. الغازات الحمضية، بالإضافة إلى رطوبة التوازن المقابلة للضغط ودرجة الحرارة في وحدة التكثيف، قد تحتوي أيضًا على بخار ميثانول ورطوبة قطيرات. ولمنع القطرات من دخول مفاعلات محطات إنتاج الكبريت، تخضع الغازات الحمضية لفصل أولي.

وتعتمد تكلفة الكبريت المنتج في مصانع كلاوس بشكل أساسي على تركيز H2S في الغاز الحمضي.

وتزداد الاستثمارات الرأسمالية المحددة في مصنع كلاوس بما يتناسب مع انخفاض محتوى غاز H2S في الغاز الحمضي. تكلفة معالجة غاز حمضي يحتوي على 50% H2S أعلى بنسبة 25% من تكلفة معالجة غاز يحتوي على 90% H2S.

قبل إمداده إلى غرفة الاحتراق في المرحلة الحرارية، يمر الغاز عبر فاصل المدخل C-1، حيث يتم فصله عن سائل القطرات. للتحكم في تركيز H 2 S في الغاز الحمضي، يتم تركيب محلل غاز على الخط عند مخرج فاصل C-1.

لضمان احتراق الغاز الحمضي، يتم ضخ الهواء الجوي إلى غرفة الاحتراق باستخدام منفاخ، والذي يمر أولاً عبر مرشح وسخان. يتم تسخين الهواء للتخلص من الاحتراق الدافع للغاز الحمضي ومنع تآكل خطوط الأنابيب، حيث أن احتراق H 2 S قد ينتج SO 3، والذي في درجات حرارة منخفضة في وجود بخار الماء يمكن أن يشكل حمض الكبريتيك.

يتم تنظيم تدفق الهواء اعتمادًا على كمية الغاز الحمضي ونسبة H 2 S: SO 2 في الغاز عند مخرج HRSG.

تمر غازات الاحتراق الخاصة بفرن التفاعل (RF) عبر حزمة أنبوب غلاية الحرارة المهدرة، حيث يتم تبريدها إلى 500 درجة مئوية. في هذه الحالة، يحدث التكثيف الجزئي للكبريت. تتم إزالة الكبريت الناتج من الجهاز من خلال ختم الكبريت. بسبب الإزالة الجزئية لحرارة التفاعل بواسطة الماء، يتم إنتاج البخار في المرجل ضغط مرتفع(ع = 2.1 ميجا باسكال).

بعد المرجل، تدخل غازات التفاعل إلى مفاعل المحول الحفاز R-1، حيث يخضع ثاني كبريتيد الكربون وكبريتيد الكربون للتحلل المائي.

نظرًا للطبيعة الطاردة للحرارة للتفاعلات التي تحدث في المحول، ترتفع درجة الحرارة على سطح المحفز بحوالي 30-60 درجة مئوية. وهذا يمنع تكوين راسب الكبريت السائل، والذي إذا وصل إلى سطح المحفز، من شأنه أن يقلل من نشاطه. هذه نظام درجة الحرارةفي المحول، فإنه يضمن أيضًا تحلل منتجات التفاعل الجانبي - COS وCS 2.

يدخل الجزء الرئيسي من الغاز (حوالي 90%) من المفاعل إلى مساحة أنبوب مكثف X-1 للتبريد، ومن ثم يتم إرساله إلى مفاعل R-2. تتم عملية إزالة الحرارة في مكثف X-1 بسبب تبخر الماء في المساحة البينية للأنابيب لإنتاج بخار منخفض الضغط (P = 0.4 ميجا باسكال). عندما يتم تبريد الغازات الموجودة في X-1، يتكثف الكبريت. يتم تفريغ الكبريت السائل من خلال بوابة الكبريت إلى وحدة التفريغ.

يتم خلط جزء من غازات التفاعل (حوالي 10%)، التي تتجاوز مكثف X-1، مع غازات باردة تاركة نفس المكثف. وتبلغ درجة حرارة الخليط قبل دخوله إلى مفاعل R-1 حوالي 225 درجة مئوية.

لتنظيم درجة الحرارة في المفاعلات R-1، R-2، R-3 (أثناء فترة التشغيل وفي حالة نشوب حريق الكبريت)، يتم تزويدهم بالبخار منخفض الضغط والنيتروجين.

في عملية عاديةتبلغ درجة حرارة الغاز عند مخرج X-2 وR-1 191 و312 درجة مئوية على التوالي.

تتم إزالة الحرارة في جهاز X-2 عن طريق تبخير الماء في المساحة البينية للأنابيب لإنتاج بخار منخفض الضغط.

يتم إمداد غازات العادم من مفاعل R-2 للتبريد إلى المكثف الثالث X-3، ومن هناك يتم إمدادها للمعالجة اللاحقة عند درجة حرارة 130 درجة مئوية.

للتحكم في تركيز H2S وSO2 في غازات العادم، يتم تركيب أجهزة تحليل الغاز في الخط عند مخرج X-3.

لمنع ترحيل الكبريت السائل مع غازات العادم، يتم تثبيت مخثر على خطهم.

لمنع الكبريت من التصلب، يتم تزويد جهاز التخثر بإمداد دوري ببخار الماء.

تحتوي تيارات الكبريت السائل المفرغة من المكثفات على 0.02-0.03% (كتلة) من كبريتيد الهيدروجين. بعد تفريغ غاز الكبريت، ينخفض ​​تركيز H2S فيه إلى 0.0001%.

يتم إجراء عملية تفريغ الكبريت في كتلة خاصة - حفرة الكبريت. وهذا يضمن الظروف الطبيعية لتخزين وتحميل وتخزين غاز الكبريت.

يتم توفير الكمية الرئيسية (~ 98%) من الغاز الحمضي إلى مولد المفاعل، وهو عبارة عن غلاية بخارية من نوع أنبوب الغاز. يمر الغاز المعالج - منتجات الاحتراق - بالتتابع عبر جزء أنبوب الغلاية ومولد المكثف، حيث يتم تبريده إلى 350 و185 درجة مئوية، على التوالي.

في الوقت نفسه، بسبب الحرارة المنبعثة في هذه الأجهزة، يتم تشكيل بخار الماء بضغط 2.2 و 0.48 ميجا باسكال، على التوالي.

درجة تحويل كبريتيد الهيدروجين إلى كبريت في مفاعل المولد هي 58-63%. يتم إجراء المزيد من تحويل مركبات الكبريت إلى كبريت عنصري في المحولات الحفازة.

الجدول 1.1 - تركيبات تيارات تثبيت Claus، % (المجلد):

الجدول 1.2 - مدة بقاء غاز المعالجة (f S) في الأجهزة عند نفقات مختلفةالغاز الحمضي G:

في الجدول يعرض 1.1 و1.2 نتائج فحص التثبيت.

درجة تحويل كبريتيد الهيدروجين إلى كبريت في فرن مولد المفاعل هي 58-63.8، في المحولين الأول والثاني 64-74 و43% على التوالي. بعد المرحلة الأخيرة من تكثيف الكبريت، تدخل الغازات المعالجة إلى الحارق اللاحق.

عند معدل تدفق غاز يتراوح بين 43-61 ألف متر مكعب في الساعة، يضمن الحارق اللاحق الأكسدة الكاملة تقريبًا لـ H2S إلى SO2. إذا بقي الغاز في الفرن لفترة طويلة، لا يتم ضمان التحويل الكامل لـ H 2 S إلى SO 2: عند مخرج الفرن، كان تركيز H 2 S في الغاز 0.018-0.033٪.

يجب أن تفي المؤشرات الرئيسية لغاز الكبريت بمتطلبات GOST 126-76.

حاليًا، تم تطوير العشرات من الإصدارات المعدلة من مخططات تثبيت Claus. يعتمد نطاق تطبيق هذه المخططات على محتوى كبريتيد الهيدروجين في الغازات الحمضية وعلى وجود شوائب مختلفة لها تأثير سلبي على تشغيل مصانع إنتاج الكبريت.

بالنسبة للغازات ذات المحتوى الكبريتي المنخفض (من 5 إلى 20%)، تم تحليل أربعة أنواع مختلفة من تركيبات كلاوس المحسنة.

يتضمن الخيار الأول توفير الأكسجين بدلاً من الهواء إلى غرفة الاحتراق (CC) بالفرن وفقًا للمخطط القياسي. للحصول على لهب مستقر، مع انخفاض محتوى كبريتيد الهيدروجين في غاز التغذية، يتم إدخال تدفق الغاز الحمضي إلى غرفة الاحتراق، متجاوزًا الشعلات. تضمن نفاثات التدفق خلطًا جيدًا لغازات الاحتراق مع الغاز المزود للنظام، متجاوزًا الشعلات. يتم اختيار أبعاد الفرن ومعدلات التدفق لتوفير وقت اتصال كافٍ للتفاعل بين مكونات كلا تياري الغاز. بعد غرفة الاحتراق، يشبه المسار الإضافي للعملية عملية Claus التقليدية.

في الخيار الثاني، يتم تسخين الغاز الخام قبل تقديمه للاحتراق بسبب الاسترداد الجزئي للحرارة لتدفق الغاز الخارج من غرفة الاحتراق. وفي حالة عدم التسخين الكافي للحصول على درجة الحرارة المطلوبة في غرفة الاحتراق يتم إمدادها بغاز الوقود.

الخيار الثالث ينطوي على حرق الكبريت. يتم توفير جزء من تدفق غاز التغذية إلى غرفة الاحتراق، مخلوطًا مسبقًا بالهواء. يتم إدخال بقية الغاز الحمضي إلى غرفة الاحتراق في نفاثات منفصلة من خلال خطوط جانبية. للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة واستقرار العملية في غرفة الاحتراق، يتم حرق الكبريت السائل الناتج بالإضافة إلى ذلك في موقد خاص مركب في غرفة الاحتراق.

إذا لم يكن هناك حرارة كافية في النظام، يتم توفير الكمية المطلوبة من غاز الوقود إلى الضاغط.

في الخيار الرابع، على عكس الخيارات السابقة، لا تتطلب العملية غرفة احتراق: يتم تسخين الغاز الحمضي في الفرن ومن ثم إدخاله في المحول. يتم إنتاج ثاني أكسيد الكبريت اللازم للتحويل الحفزي في غرفة احتراق الكبريت، حيث يتم توفير الهواء لضمان عملية الاحتراق. يمر ثاني أكسيد الكبريت من غرفة الاحتراق عبر غلاية الحرارة المهدرة، ثم يمتزج مع الغاز الحمضي الساخن ويدخل إلى المحول الحفاز.

يتيح لنا تحليل بيانات الجدول استخلاص الاستنتاجات التالية:

• - يفضل استخدام عملية التسخين المسبق لغاز التغذية عندما تكون تكلفة الأكسجين مرتفعة؛
• - يفيد استخدام عملية الأكسجين عندما يكون سعر الأكسجين أقل من 0.1 مارك 1 م3.

وفي الوقت نفسه، تتأثر تكلفة الكبريت أيضًا بشكل إيجابي بتركيزات منخفضة نسبيًا من كبريتيد الهيدروجين في الغاز الحمضي؛

• - من حيث تكلفة الكبريت، فإن العملية التحفيزية لإنتاج ثاني أكسيد الكبريت من الكبريت لديها أفضل المؤشرات؛
• - أغلى عملية هي احتراق الكبريت. يمكن تطبيق هذه العملية في حالة الغياب التام للهيدروكربونات في غاز التغذية، حيث أن وجود الهيدروكربونات في الغاز يتسبب في تكوين وترسيب الكربون والراتنجات على المحفز، مما يقلل من جودة الكبريت.

الشكل 1.4 - تأثير سعر الأكسجين y على تكلفة الكبريت CS بتركيزات مختلفة من H2S في الغاز:

جدول 1.3 - متوسط ​​مؤشرات خيارات معالجة الغاز منخفض الكبريت في مصنع كلاوس:

من الممكن تحسين عملية كلاوس من خلال تحويل H 2 S إلى كبريت عنصري على مرحلتين: يتم إمداد جزء من الغاز إلى المفاعل وفقًا للمخطط المعتاد، ويتم إمداد الجزء الآخر، متجاوزًا فرن التفاعل، إلى المفاعل. مرحلة التحويل الثانية .

باستخدام هذا المخطط، من الممكن معالجة الغازات الحمضية بتركيز كبريتيد الهيدروجين أقل من 50٪ (حجم). كلما انخفض محتوى H2S في المادة الخام معظميتم تغذيته، متجاوزًا غرفة التفاعل، في مرحلة المحول.

ومع ذلك، لا ينبغي أن تتورط في تجاوز كمية كبيرة من الغاز. كلما زادت كمية الغاز الالتفافي، ارتفعت درجة الحرارة في المحول، مما يؤدي إلى زيادة كمية أكاسيد النيتروجين وأكسيد ثلاثي الكبريت في نواتج الاحتراق. هذا الأخير، عند التحلل المائي، يشكل حمض الكبريتيك، مما يقلل من نشاط المحفز بسبب كبرتته. وتزداد كمية أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت في الغازات بشكل خاص عند درجات حرارة أعلى من 1350 درجة مئوية. قامت شركة VNIIGAZ أيضًا بتطوير تقنية لإنتاج كبريت البوليمر. يختلف كبريت البوليمر عن تعديلات الكبريت التقليدية بوزنه الجزيئي العالي. بالإضافة إلى ذلك، على عكس الكبريت العادي، فإنه لا يذوب في ثاني كبريتيد الكربون. تعمل الخاصية الأخيرة كأساس لتحديد تركيبة كبريت البوليمر، وترد متطلبات الجودة الخاصة بها في الجدول 1.4. يستخدم كبريت البوليمر بشكل رئيسي في صناعة الإطارات.

يعد الكبريت منتجًا ثانويًا لا مفر منه لمعالجة المواد الهيدروكربونية، والذي يمكن أن يجلب الربح والمشاكل بسبب عدم سلامته البيئية. وفي مصفاة النفط في موسكو، تم حل هذه المشاكل عن طريق تحديث وحدة إنتاج الكبريت، مما كان له أثر إيجابي على المكون الاقتصادي للعملية

الكبريت - شائع عنصر كيميائيويوجد في العديد من المعادن، بما في ذلك النفط و غاز طبيعي. عند معالجة المواد الخام الهيدروكربونية، يصبح الكبريت منتجًا ثانويًا، والذي يجب التخلص منه بطريقة ما، وتحويله بشكل مثالي إلى مصدر ربح إضافي. ومن العوامل المعقدة الطبيعة غير البيئية لهذه المادة، والتي تتطلب شروطًا خاصة لتخزينها ونقلها.

على نطاق السوق العالمية، فإن أحجام الكبريت المنتجة أثناء معالجة النفط والغاز متساوية تقريبًا ويبلغ إجماليها حوالي 65٪. ويأتي ما يقرب من 30٪ أخرى من الغازات العادمة الناتجة عن المعادن غير الحديدية. والحصة الصغيرة المتبقية هي التطوير المباشر لرواسب الكبريت واستخراج البيريت*. وفي عام 2014، أنتج العالم 56 مليون طن من الكبريت، في حين يتوقع الخبراء زيادة هذا الرقم بحلول عام 2017-2018 بسبب تشغيل حقول غاز كبيرة جديدة في آسيا الوسطى والشرق الأوسط.

يمكن اعتبار سوق الكبريت الروسي محتكرًا إلى حد كبير: حيث يتم توفير ما يقرب من 85٪ من المواد الخام من قبل شركات معالجة الغاز التابعة لشركة غازبروم. وتنقسم الحصة المتبقية بين نوريلسك نيكل وتكرير النفط. وفقًا لـ Rosstat، أنتجت روسيا في عام 2015 ما يقرب من 6 ملايين طن من الكبريت، مما يسمح للبلاد باحتلال عُشر السوق العالمية. هناك فائض في السوق المحلية: فالمستهلكون الروس (وهم في الأساس منتجو الأسمدة) يشترون سنويًا حوالي 2-3 ملايين طن من الكبريت، ويتم تصدير الباقي. في الوقت نفسه، يمكن أيضًا اعتبار السوق الاستهلاكية احتكارًا: يتم شراء حوالي 80٪ من إجمالي الكبريت السائل المنتج في روسيا من قبل شركات مجموعة PhosAgro، ويتم إرسال حوالي 13٪ أخرى إلى منتج آخر للأسمدة المعدنية - EuroChem. يتم تصدير الكبريت الحبيبي والمقطع فقط (انظر الشكل الداخلي حول أنواع الكبريت).

أنواع الكبريت التجاري

الكبريت البسيط عبارة عن مادة مسحوقية ذات لون أصفر فاتح. في الطبيعة، يمكن العثور على الكبريت في شكل بلوري أصلي وفي مركبات مختلفة، بما في ذلك الغاز الطبيعي والنفط. حاليا، يتم إنتاج ثلاثة أشكال من الكبريت بشكل رئيسي - المقطوع والسائل والحبيبي. عند فصل الكبريت عن الغازات يتم الحصول على الكبريت السائل (أو المنصهر). يتم تخزينها ونقلها في خزانات ساخنة. بالنسبة للمستهلك، يعد نقل الكبريت السائل أكثر ربحية من صهره في الموقع. ومن مميزات الكبريت السائل عدم وجود خسائر أثناء النقل والتخزين ونقاوة عالية. العيوب - خطر نشوب حريق وتكاليف خزانات التدفئة.

عندما يتم تبريد الكبريت السائل، يتم الحصول على الكبريت المقطوع. كان هذا هو ما تم إنتاجه بشكل أساسي في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية حتى أوائل السبعينيات. ومن عيوب الكبريت المقطوع: الجودة المنخفضة، والخسائر الناجمة عن الغبار والفتات أثناء الفك والتحميل، وخطر الحريق، وانخفاض الصداقة البيئية.

يتم الحصول على الكبريت المحبب مباشرة من الكبريت السائل. طرق مختلفةيتمثل التحبيب في تقسيم السائل إلى قطرات منفصلة، ​​يليها التبريد والتغليف.

من الواضح أن كبار المستهلكين مهتمون بالمورد الذي يمكنه تلبية طلبهم بالكامل. وأوضح زاخار بوندارينكو، رئيس قسم البتروكيماويات وغاز البترول المسال في شركة غازبروم نفط: "في هذه الحالة، يبحث صغار المنتجين، كقاعدة عامة، عن مشترين من بين الشركات المجاورة - وهذا يتيح لهم توفير الخدمات اللوجستية وبالتالي زيادة الاهتمام بالمنتج". . "في بعض الأحيان، يتم التخلي عن الكبريت، باعتباره منتجًا ثانويًا للإنتاج، مقابل لا شيء تقريبًا، فقط للتخلص من المواد الخام غير الآمنة للتخزين".

عند اختيار استراتيجية استخدام كبريتيد الهيدروجين، اعتمدت مصفاة النفط في موسكو على البيئة، لكنها كانت قادرة أيضًا على مراعاة المصالح المالية.

لا رائحة أو غبار

أصبحت إعادة بناء وحدة إنتاج الكبريت في مصفاة موسكو جزءًا من مشروع تحديث الإنتاج الشامل الذي يهدف إلى تحسين الأداء البيئي للمصنع. في عام 2014، تحولت مصفاة موسكو إلى إنتاج حبيبات الكبريت - وهو منتج حديث يلبي المعايير الأكثر صرامة متطلبات بيئية. وفي إطار إعادة الإعمار، تم تحديث معدات التركيب، وتم بناء وحدة التحبيب ووحدة المعالجة اللاحقة لغاز النفايات.

يتم الحصول على كميات كبيرة من الغازات (الحمضية) المحتوية على كبريتيد الهيدروجين في المصافي نتيجة لعملية التكسير الحفزي، بالإضافة إلى المعالجة الهيدروجينية للبنزين ووقود الديزل من الكبريت الموجود أصلاً في النفط. اليوم، أصبحت هذه المشكلة ملحة بشكل خاص: أصبح النفط يحتوي على الكبريت بشكل متزايد، والمعايير البيئية للوقود تحد بشكل صارم من محتوى هذا العنصر. الطبقة البيئيةويعني معيار "يورو 5"، الذي يتوافق معه جميع البنزين المنتج في مصفاة موسكو، انخفاضًا بمقدار خمسة أضعاف في محتوى الكبريت في الوقود مقارنةً بـ "يورو 4"، من 50 إلى 10 ملجم/كجم.

يوري إروخين،
رئيس قسم حماية العمال، السلامة الصناعيةو الامن بيئةمنبز

بالنسبة لإنتاج تكرير النفط، فإن وحدة إنتاج الكبريت هي في المقام الأول منشأة واقية من الهواء تسمح بالتخلص من كبريتيد الهيدروجين دون الإضرار بالبيئة. بعد التنفيذ في مصفاة موسكو التقنيات الحديثةلقد تمكنا من القضاء بشكل كامل على انبعاثات كبريتيد الهيدروجين في الغلاف الجوي. هذا ليس بيانا لا أساس له من الصحة. يتم أيضًا تأكيد انعدام الانبعاثات من خلال المراقبة الآلية، والتي نقوم بها بانتظام وفقًا للقانون من قبل مختبر معتمد مستقل. وفي الواقع، فإن إعادة بناء وحدة إنتاج الكبريت جعلت من الممكن تقليل الانبعاثات في مصفاة موسكو بنسبة 50%. وهذا إنجاز كبير ليس فقط للمصنع، ولكن لبيئة المنطقة بأكملها. وفي الوقت نفسه، من خلال التحول إلى إنتاج الكبريت الحبيبي والابتعاد عن إنتاج الكبريت المقطوع، تمكنا من تحسين الوضع البيئي مباشرة على أراضي المصنع.

في مصنع لإنتاج الكبريت، يتم أولاً أكسدة كبريتيد الهيدروجين إلى ثاني أكسيد الكبريت، والذي بعد ذلك، عند تفاعله مع نفس كبريتيد الهيدروجين في وجود محفز، يتحول إلى كبريت عنصري (عملية كلاوس). ومع ذلك، من أجل الاستفادة الكاملة من كبريتيد الهيدروجين، فمن الضروري ليس فقط دفع الغازات الحمضية من خلال التثبيت، ولكن أيضًا إجراء تنقية إضافية لاحقة. وقال فلاديمير سوفوركين، أمين منشأة إنتاج الكبريت: "في عملية تحديث المنشأة، قمنا بتغيير 90% من المعدات". - لكن إحدى المراحل الرئيسية للمشروع كانت إنشاء وحدة ما بعد المعالجة للغاز العادم. تسمح وحدة المعالجة اللاحقة الجديدة بتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت وإعادة كل كبريتيد الهيدروجين إلى العملية التكنولوجية. وهكذا تمكنا من زيادة درجة استخلاص الكبريت بأكثر من 20% - والآن تصل إلى 90%. وفي الوقت نفسه، يتم التخلص تمامًا من انبعاثات كبريتيد الهيدروجين.

هناك جانب بيئي مهم آخر وهو التخلص من الكبريت المقطوع - وهي مادة سائبة يرتبط تخزينها حتمًا بتكوين كميات كبيرة من الغبار الضار. ينتج المصنع في البداية الكبريت السائل، والذي يمكن بيعه في صورة سائلة أو تبريده وتحويله إلى كتل أو حبيبات. وقال فلاديمير سوفوركين: "في المنشأة القديمة، كانت هناك حفرتان للكبريت يبلغ حجم كل منهما 50 طنًا لتخزين الكبريت السائل". - عندما لم تكن هناك شحنة من الكبريت السائل، كان لا بد من ضخ الكبريت في السكك الحديدية أو شاحنة صهريجية إلى مستودع وتخزينه في شكل كتلة متبلورة. ومع تشغيل وحدة جديدة (حفرة الكبريت) بحجم 950 طناً تخلصنا من هذه المشكلة». يتم الآن بيع جزء من الكبريت السائل إلى إحدى الشركات الموجودة في منطقة موسكو، ويتم إرسال الباقي إلى مصنع التحبيب.

هيكل استهلاك الكبريت في الاتحاد الروسي

الهيكل السلعي لإنتاج الكبريت في الاتحاد الروسي
في الفترة 2009-2015، %

المصدر: إنفومين

هيكل سوق الكبريت في الاتحاد الروسي،
مليون طن

على عكس إنتاج الكبريت المقطوع، لا ينتج عن التحبيب أي غبار أو رائحة تقريبًا. كل حبيبة عبارة عن نصف كرة يتراوح حجمها من 2 إلى 5 ملم وتكون في غلاف بوليمر مما يمنع انحلالها. عند الخروج من الناقل المنتجات النهائيةمعبأة في عبوات حديثة - أكياس كبيرة محكمة الغلق. هذه العبوة تقضي تمامًا على ملامسة الكبريت للبيئة.

عقدة النقل

وبطبيعة الحال، فإن تحبيب الكبريت عملية معقدة ومكلفة إلى حد ما، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة المنتج. يمكن لشركة Gazprom Neft تجنب تكاليف تشغيل معدات إضافية إذا تم بيع كل الكبريت السائل المنتج في السوق. ومع ذلك، لا ينبغي الاعتماد على هذا. المشكلة الأساسية السوق الروسيةيوجد اليوم نقص في عربات الصهريج لهذا المنتج بسبب اللوائح الفنية الجديدة التي تلزم مالكي المعدات الدارجة إما بتحديث المعدات الدارجة القديمة أو إخراجها من الخدمة. يفضل أصحاب سيارات الدبابات الخيار الثاني، ولكن لا أحد في عجلة من أمره للاستثمار في إنتاج الدبابات الجديدة. "على نطاق السوق المحليةتعتبر مصفاة الكبريت منتجًا صغيرًا، لذا لا داعي لإنفاق الشركة الأموال على التوسع الحديقة الخاصةقال زاخار بوندارينكو: "الدبابات". "لقد تبين أن تحبيب بقايا الكبريت السائل غير المبيعة وبيعها في الأسواق الخارجية هو أكثر ربحية، حيث يمكنك دائمًا العثور على مشتري حتى بكميات صغيرة."

محطة استخلاص الكبريت

تشتمل وحدة إنتاج الكبريت الحديثة في مصفاة موسكو على وحدتين لإنتاج الكبريت، وقد تم إعادة بناء كل منهما. ويصل عمق استخراج الكبريت في هذه الكتل إلى 96.6%. تم تجهيز المنشأة أيضًا بوحدة معالجة لاحقة لغاز العادم، والتي تسمح باستخراج 99.9% من الكبريت في نهاية المطاف. ويمكن لمنشأة تحميل الكبريت الجديدة تخزين ما يصل إلى 950 طنًا من الكبريت السائل في وقت واحد، مما يلغي تمامًا الحاجة إلى إنتاج وتخزين الكبريت المقطوع. بالإضافة إلى ذلك، تم تشغيل وحدة تحبيب الكبريت. وتبلغ الطاقة التصميمية لمنشأة الكبريت السائل المنزوع الغاز مع مراعاة تشغيل وحدة تنقية الغاز العادم 94 ألف طن سنويا، وتبلغ الطاقة التصميمية لوحدة تحبيب الكبريت السائل 84 ألف طن سنويا والتي تغطي بالكامل الاحتياجات الحالية للمؤسسة لاستخدام الغازات المحتوية على كبريتيد الهيدروجين.

إذا تبين أن الكبريت المحبب بالنسبة للمستهلكين الروس منتج مكلف للغاية، وتتطلب معالجته أيضًا معدات إضافية، إذن متاجر أجنبيةالطلب على الكبريت المحبب مرتفع باستمرار. واليوم، يتم توريد الكبريت المحبب من مصفاة موسكو إلى أكثر من اثنتي عشرة دولة، بما في ذلك أمريكا اللاتينية وأفريقيا وجنوب شرق آسيا. "في الوقت الحالي، يحل الكبريت المحبب تدريجياً محل الكبريت الآخر في السوق العالمية. أشكال السلعشكرا أكثر جودة عاليةوأوضحت أولغا فولوشينا، رئيسة قسم أسواق المنتجات الكيماوية في مجموعة إنفومين البحثية: "(غياب الشوائب والملوثات) وسهولة النقل". - في نفس الوقت السوق المحليةتقليديا، يتم استخدام الكبريت السائل بشكل رئيسي. ومن غير المرجح أن يتغير هذا الوضع في المستقبل القريب، لأنه من أجل تحويل الإنتاج إلى استخدام الكبريت الحبيبي بدلا من الكبريت السائل، من الضروري إعادة تجهيزها، بما في ذلك إنشاء قدرات صهر الكبريت. وهذا سيتطلب تكاليف إضافية، وهو ما لن يتحمله سوى عدد قليل من الناس في الأزمات الاقتصادية.

الآفاق والفرص

على الرغم من الطلب الحالي على الكبريت في الأسواق الخارجية، فإن الخبراء حذرون للغاية في التنبؤ بتطور هذا المجال. ويعتمد السوق العالمي بشكل كبير على المستوردين الرئيسيين، وعلى رأسهم الصين، التي استوردت حوالي 10 ملايين طن من الكبريت في عام 2015. ومع ذلك، التنمية منتجاتنايقلل تدريجياً من الاهتمام الصيني بالواردات. الوضع مع اللاعبين المهمين الآخرين غير مستقر أيضًا. وفي هذا الصدد، لعدة سنوات متتالية، تحدثت شركة غازبروم، باعتبارها أكبر مصدر، عن الحاجة إلى البحث عن أسواق بديلة للكبريت داخل البلاد. يمكن أن يصبح قطاع بناء الطرق مثل هذا السوق، بشرط الإدخال النشط لمواد جديدة - الأسفلت الكبريتي والخرسانة الكبريتية. وتظهر الدراسات المقارنة لهذه المواد عددا من مزاياها، ولا سيما السلامة البيئية، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، ومقاومة الشقوق، ومقاومة التخدد. “على الرغم من إنشاء دفعات تجريبية ألواح الرصفمن الخرسانة الكبريتية، وكذلك تغطية قطاعات الطرق بالإسفلت الكبريتي الإنتاج الصناعيهؤلاء مواد بناءصرحت أولغا فولوشينا: "لم يتم تأسيسها بعد". "يفسر المطورون ذلك بعدم وجود إطار تنظيمي وفني ينظم متطلبات هذا النوع من المواد، وكذلك تقنيات إنشاء أسطح الطرق."

بينما تعمل شركة غازبروم على المدى الطويل برنامج الهدفإنشاء وتطوير صناعة فرعية لمواد البناء وبناء الطرق في الاتحاد الروسي تعتمد على مادة رابطة الكبريت. في وقت من الأوقات، تحدثت الشركة عن مدى استصواب تحديد موقع إنتاج هذه المواد في المناطق مستوى عالبناء الطرق وتوافر المواد الخام. في ذلك الوقت، تم تسمية مصفاة النفط في موسكو كمواد خام محتملة وقاعدة إنتاج. صحيح أن شركة غازبروم نفط ليس لديها مثل هذه المشاريع بعد.

4.1 تركيب ELOU-AVT

تم تصميم المنشأة لتنقية الزيت من الرطوبة والأملاح، ولتقطير الزيت الأولي إلى أجزاء تستخدم كمواد خام لمزيد من عمليات المعالجة. في الجدول 4.1. و4.2. يتم إعطاء الأرصدة المادية لوحدات ELOU وAVT، على التوالي.

يتكون التثبيت من ثلاث كتل: 1. تحلية المياه والجفاف. 2. التقطير الجوي. 3. التقطير الفراغي لزيت الوقود.

المادة الخام لهذه العملية هي النفط.

المنتجات: الغاز، الكسور 28-70 درجة مئوية، 70-120 درجة مئوية، 120-180 درجة مئوية، 180-230 درجة مئوية، 230-280 درجة مئوية، 280-350 درجة مئوية، 350-500 درجة مئوية، والكسر، يغلي عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية.

الجدول 4.1

التوازن المادي لوحدة ELOU

الجدول 4.2

التوازن المادي لتركيب AVT

بنود الميزانية العمومية	المحتوى المحتمل	الاختيار من الإمكانات في كسور الوحدة	الاختيار الفعلي
				ألف طن/سنة
تلقى:
الكسر 28-70 درجة مئوية
الكسر 85-120 درجة مئوية
الكسر 120-180 درجة مئوية
الكسر 180-230 درجة مئوية
الكسر 230-280 درجة مئوية
الكسر 280-350 درجة مئوية
الكسر 350-485 درجة مئوية
جزء > 485 درجة مئوية

4.2 الإصلاح التحفيزي

في المصفاة المقترحة، تم تصميم عملية الإصلاح الحفزي لزيادة مقاومة البنزين للطرق.

لإصلاح المواد الخام، نستخدم جزءًا واسعًا من البنزين المستقيم بدرجة حرارة 70 - 180 درجة مئوية من وحدة ELOU-AVT، بالإضافة إلى البنزين المزيل لللزجة وفحم الكوك والبنزين المعالج بالهيدروجين.

يعتمد وضع التشغيل لوحدات الإصلاح الحفزي على نوع المحفز والغرض من الوحدة ونوع المادة الخام. في الجدول يوضح الشكل 4.3 مؤشرات الأداء لوحدة الإصلاح الحفاز المختارة من منصة UOP "CCR" مع التجديد المستمر للمحفز.

الجدول 4.3

الوضع التكنولوجي لوحدة الإصلاح الحفاز fr. 70 - 180 درجة مئوية

تعتبر هذه التركيبات أكثر اقتصادا من خلال تقليل ضغط التشغيل مع زيادة عمق تحويل المواد الخام في نفس الوقت. إصلاح السرير المتحرك هو الأكثر نموذج حديثعملية صناعية وتضمن إنتاجية وقيمة عالية للبنزين باستمرار رقم الأوكتان، بالإضافة إلى الحد الأقصى من إنتاج الهيدروجين مع صلابة عملية منخفضة.

في وحدة الإصلاح سوف نستخدم محفز Axens HR-526. المحفز عبارة عن أكسيد الألومنيوم المعزز بالكلور، مع توزيع البلاتين (0.23٪ بالوزن) والرينيوم (0.3٪ بالوزن) بالتساوي في جميع أنحاء الحجم. يبلغ قطر كرات المحفز 1.6 مم، والسطح النوعي 250 م2 / جم.

لضمان دورة تشغيل طويلة المدى لهذا المحفز، يجب إزالة المواد الخام من الكبريت والنيتروجين والمركبات المحتوية على الأكسجين، وهو ما يتم ضمانه عن طريق تضمين وحدة المعالجة الهيدروجينية في وحدة الإصلاح.

منتجات وحدة الإصلاح الحفزي هي:

الغاز الهيدروكربوني - يحتوي بشكل أساسي على الميثان والإيثان، ويستخدم كوقود لأفران تكرير النفط؛

رأس التثبيت (الهيدروكربونات C 3 – C 4 و C 3 – C 5) – يستخدم كمواد خام لغازات الحد من مركبات الكربون الهيدروفلورية؛

محفز يبلغ إنتاجه 84٪ بالوزن. يستخدم كأحد مكونات بنزين السيارات. يحتوي على 55 - 58% بالوزن. الهيدروكربونات العطرية ولها رقم الأوكتان (IM) = 100 نقطة؛

4.3 المعالجة بالهيدروجين

تم تصميم هذه العملية لتوفير المستوى المطلوب من خصائص الأداء لنواتج التقطير الخفيفة، ومواد التغذية للتكسير الحفزي، والتي يتم تحديدها اليوم بشكل أساسي من خلال المتطلبات البيئية. تزداد جودة منتجات المعالجة الهيدروجينية نتيجة لاستخدام تفاعلات الهدرجة المدمرة للكبريت والنيتروجين والمركبات المحتوية على الأكسجين وهدرجة الهيدروكربونات غير المشبعة.

نقوم بإرسال جزء من وقود الديزل الذي يغلي في نطاق 180 – 350 درجة مئوية إلى وحدة المعالجة الهيدروجينية. تشتمل المادة الأولية لوحدة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل أيضًا على زيت غاز فحم الكوك الخفيف. بناء على البيانات الواردة في الجدول. في الشكل 1.6، يعتبر محتوى الكبريت في هذا الجزء 0.23% بالوزن. كما هو الحال في جزء 200 - 350 درجة مئوية.

يتم عرض المعلمات الرئيسية للنظام التكنولوجي لوحدة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل في الجدول. 4.4.

الجدول 4.4

النظام التكنولوجي لوحدة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل

في الممارسة العالمية، الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في عمليات الهدرجة هي الألومنيوم والكوبالت والموليبدينوم (ACM) والألومنيوم والنيكل والموليبدينوم (ANM). تحتوي محفزات المعالجة الهيدروجينية AKM وANM على 2 – 4% بالوزن. Co أو Ni و9 – 15% بالوزن. MoO 3 على γ-الألومينا النشطة. في مرحلة بدء التشغيل أو في بداية دورة المواد الخام، يتم إخضاعها للكبريت (الكبريت) في تيار من H2S وH2، ويزداد نشاطها التحفيزي بشكل كبير. في مشروعنا، في محطة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل، سوف نستخدم محفزًا محليًا من العلامة التجارية GS-168sh، مع الخاصية التالية :

الكثافة الظاهرية ÷ 750 كجم/م3 ;

الناقل ÷ ألومينوسيليكات.

قطر الحبيبة ÷ 3 – 5 مم؛

فترة التجديد الداخلي ÷ 22 شهرًا؛

إجمالي عمر الخدمة ÷36 - 48 شهرًا.

منتجات التثبيت هي:

وقود الديزل المعالج بالهيدروجين؛

البنزين المقطر - يستخدم كمادة خام لوحدة الإصلاح الحفزي، وله رقم أوكتان منخفض (50 - 55)؛

كبريتيد الهيدروجين - يتم إرساله كمادة خام إلى مصنع إنتاج الكبريت الأولي؛

غاز الوقود.

تشير الإرشادات الطبية إلى أن 100% من المواد الخام الناتجة عن وحدة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل تنتج إنتاج المنتج التالي:

وقود الديزل المعالج بالهيدروجين – 97.1% بالوزن؛

البنزين المقطر – 1.1% بالوزن.

العائد كبريتيد الهيدروجين في٪ بالوزن. للمواد الخام يتم تحديدها بواسطة الصيغة

xi – إنتاجية المنتجات المعالجة بالهيدروجين في أجزاء من الوحدة؛

32 – الكتلة الذرية للكبريت .

يحتوي الجزء 230-350 درجة مئوية على 0.98% بالوزن من الكبريت. تشتمل المادة الأولية لوحدة المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل أيضًا على زيت غاز فحم الكوك الخفيف. يبلغ محتوى الكبريت في وقود الديزل الصديق للبيئة 0.01% بالوزن.

إخراج المنتجات:

ح 2 ق = 0.98-(0.01*0.971+0.01*0.011)*34/32 = 0.97%

4.4 وحدة تجزئة الغاز (GFU)

تم تصميم المنشأة لإنتاج هيدروكربونات خفيفة فردية أو أجزاء هيدروكربونية عالية النقاء من غازات المصفاة.

يتم تقسيم محطات تجزئة الغاز حسب نوع المادة الخام المعالجة إلى غازات مشبعة بمركبات الكربون الهيدروفلورية وغازات غير مشبعة بمركبات الكربون الهيدروفلورية.

المواد الخام للغازات الحدية من مركبات الكربون الهيدروفلورية هي الغاز ورأس التثبيت AVT في خليط مع رؤوس التثبيت للإصلاح التحفيزي لجزء البنزين والتكسير الهيدروجيني لزيت الغاز الفراغي.

في الجدول يوضح الشكل 4.5 الوضع التكنولوجي لغازات الحد من مركبات الكربون الهيدروفلورية.

الجدول 4.5

الوضع التكنولوجي لأعمدة التقطير لغازات الحد من مركبات الكربون الهيدروفلورية

أعمدة التقطير	المكونات المشتركة	درجة الحرارة السفلية، درجة مئوية	درجة الحرارة القصوى، درجة مئوية	الضغط، ميغاباسكال
K-1 (مزيل ثاني أكسيد الكربون)	ج2ح6/ج3ح8+
K-2 (البروبان)	ج 3 ح 8 / Σ ج 4 ح 10 +
K-3 (البيوتان)	ΣC 4 ن 10 / ΣC 5 ن 12 +
K-4 (الأيزوبيوتان)	ايزو-ج4ح10/ ن-ج4ح10
K-5 (البنتان)	ΣC 5 ح 12 / ج 6 ح 14 +
K-6 (الأيزوبنتان)	ايزو-ج5ح12/ ن-ج5ح12

منتجات مركبات الكربون الهيدروفلورية من الغازات المحدودة – الأجزاء الهيدروكربونية الضيقة:

الإيثان – يستخدم كمادة خام لإنتاج الهيدروجين، وكذلك كوقود للأفران التكنولوجية؛

البروبان – يستخدم كمادة خام للانحلال الحراري المنزلي الغاز المسالالمبردات.

الأيزوبيوتان – يستخدم كمادة خام لمصانع الألكلة وإنتاج المطاط الصناعي؛

البيوتان – يستخدم كغاز مسال منزلي، كمادة خام لإنتاج المطاط الصناعي وقت الشتاءيضاف إلى بنزين السيارات التجارية لضمان ضغط البخار المشبع المطلوب؛

الأيزوبنتان – يستخدم كأحد مكونات البنزين عالي الأوكتان؛

البنتان – مادة خام لعمليات الأيزومرية الحفزية.

عند فصل الغازات الهيدروكربونية غير المشبعة، يتم استخدام وحدات AGFU (وحدة تجزئة الغاز الممتص). السمة المميزة لها هي استخدام تقنية امتصاص الهيدروكربونات C 3 وما فوق بواسطة مكون هيدروكربون أثقل (C 5 + الكسور) لعزل الغاز الجاف (C 1 – C 2) في عمود K-1. يتيح استخدام هذه التقنية تقليل درجات الحرارة في الأعمدة وبالتالي تقليل احتمالية بلمرة الهيدروكربونات غير المشبعة. المواد الخام للغازات غير المشبعة AGFU هي غازات من العمليات الثانوية، وهي: التكسير التحفيزي، وتكسير اللزوجة، وفحم الكوك.

يتم عرض المعلمات الرئيسية للوضع التكنولوجي لتركيب AGFU للغازات غير المشبعة في الجدول. 4.6.

الجدول 4.6

النظام التكنولوجي لأعمدة التقطير للغازات غير المشبعة AGFU

أعمدة التقطير	المكونات المشتركة	درجة الحرارة السفلية، درجة مئوية	درجة حرارة العرض، درجة مئوية	درجة الحرارة القصوى، درجة مئوية	الضغط، ميغاباسكال
K-1 (ممتص التجزئة)	ج2 – / ΣC3+
K-2 (عمود التثبيت)	ΣC 3 - ΣC 5 / ΣC 6 +
K-3 (البروبان)	ΣC 3 / ΣC 4 +
K-4 (البيوتان)	ΣC 4 / ΣС 5 +

منتجات معالجة المواد الخام الهيدروكربونية غير المشبعة هي الأجزاء التالية:

البروبان والبروبيلين - يستخدم كمواد خام لمصانع البلمرة والألكلة وإنتاج المنتجات البتروكيماوية؛

البيوتان - البوتيلين - يستخدم كمادة خام لوحدة الألكلة لإنتاج الألكيلات (مكون عالي الأوكتان في البنزين التجاري).

4.5 الأيزومرية الحفزية لأجزاء البنزين الخفيف

تم تصميم وحدة الأيزومرية الحفزية لزيادة رقم الأوكتان لجزء البنزين الخفيف 28 - 70 درجة مئوية من وحدة التقطير الثانوي للبنزين عن طريق تحويل البارافينات ذات البنية العادية إلى أيزومراتها ذات أرقام أوكتان أعلى.

هناك عدة خيارات لعملية الأيزومرية الحفزية للهيدروكربونات البارافينية. ترجع الاختلافات بينهما إلى خصائص المحفزات المستخدمة، وظروف العملية، بالإضافة إلى المخطط التكنولوجي المعتمد ("لكل تمريرة" أو مع إعادة تدوير الهيدروكربونات العادية غير المحولة).

يصاحب أيزومرة الهيدروكربونات البارافينية تفاعلات جانبية تتمثل في التكسير وعدم التناسب. لقمع هذه التفاعلات والحفاظ على نشاط المحفز عند مستوى ثابت، يتم تنفيذ العملية عند ضغط هيدروجيني يتراوح بين 2.0 - 4.0 ميجاباسكال وتدوير غاز يحتوي على الهيدروجين.

تستخدم المصفاة المقترحة عملية الأيزومرية ذات درجات الحرارة المنخفضة. ترد في الجدول معلمات الوضع التكنولوجي للأيزومرة للجزء 28 - 70 درجة مئوية. 4.7.

الجدول 4.7

الوضع التكنولوجي للتركيب الحفاز

ايزومرة جزء البنزين الخفيف

أثناء الأيزومرية ن-الألكانات، يتم استخدام المحفزات الحديثة ثنائية الوظيفة، حيث يتم استخدام البلاتين والبلاديوم كمكون معدني، ويستخدم أكسيد الألومنيوم المفلور أو المكلور كحامل، وكذلك الألومينوسيليكات أو الزيوليت التي يتم إدخالها في مصفوفة أكسيد الألومنيوم.

يقترح استخدام محفز متماكب ذو درجة حرارة منخفضة يعتمد على ثاني أكسيد الزركونيوم الكبريتي CI-2 الذي يحتوي على 0.3-0.4% بالوزن من البلاتين المدعم على أكسيد الألومنيوم.

المنتج الرئيسي للتركيب هو الأيزوميريزات (RPM 82 - 83 نقطة)، ويستخدم كمكون عالي الأوكتان في بنزين المحركات، وهو المسؤول عن خصائصه الأولية.

جنبًا إلى جنب مع الأيزوميرات، تنتج العملية غازًا محددًا جافًا، والذي يستخدم في المصنع كوقود ومواد خام لإنتاج الهيدروجين.

4.6 إنتاج البيتومين

تم تصميم هذا التثبيت في المصفاة التي يتم تصميمها لإنتاج القار للطرق والبناء.

المادة الخام لمصنع إنتاج البيتومين هي بقايا التقطير الفراغي لزيت الوقود (القطران).

يتم استخدام الطرق التالية لإنتاج البيتومين:

والتقطير الفراغي العميق (المواد الخام المتبقية)؛

أكسدة المنتجات البترولية بالهواء عند درجات حرارة عالية (إنتاج البيتومين المؤكسد)؛

مضاعفة البيتومين المتبقي والمؤكسد.

يعرض الجدول النظام التكنولوجي لتركيب إنتاج البيتومين عن طريق أكسدة القطران (جزء> 500 درجة مئوية). 4.8.

الجدول 4.8

الوضع التكنولوجي لمصنع إنتاج البيتومين بعمود الأكسدة

قار الطرق المستخدم في بناء الطرق لتحضير الخلطات الخرسانية الإسفلتية؛

القار البناء المستخدمة في مختلف أعمال بناء، وخاصة لأساسات البناء تسرب المياه.

4.7 التكسير الحفزي بالمعالجة الهيدروجينية المسبقة

تعد عملية التكسير الحفزي واحدة من أكثر العمليات واسعة النطاق شيوعًا لتكرير النفط المتقدم وتحدد إلى حد كبير المؤشرات الفنية والاقتصادية لمصافي زيت الوقود الحديثة والواعدة.

وتهدف العملية إلى إنتاج كميات إضافية من المنتجات البترولية الخفيفة - البنزين عالي الأوكتان ووقود الديزل - عن طريق تحلل أجزاء الزيت الثقيل في وجود محفز.

تستخدم المواد الخام للتركيب في المصفاة المتوقعة زيت الغاز الفراغي الناتج عن التقطير المباشر للنفط (جزء من 350 - 500 درجة مئوية) بعد الترقية الأولية، والذي يستخدم في المعالجة الهيدروجينية التحفيزية من الشوائب الضارة - الكبريت والنيتروجين والمعادن.

من المخطط تنفيذ عملية التكسير الحفزي في وحدة تكسير محلية باستخدام مفاعل صاعد من النوع G-43-107 على محفز كروي مجهري يحتوي على الزيوليت.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على عملية التكسير التحفيزي هي: خصائص المحفز، جودة المواد الخام، درجة الحرارة، مدة الاتصال بين المواد الخام والمحفز، معدل دوران المحفز.

تنظم درجة الحرارة في هذه العملية عمق عملية التكسير الحفزي. ومع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد إنتاج الغاز، وتقل كمية جميع المنتجات الأخرى. وفي الوقت نفسه، تزداد جودة البنزين قليلاً بسبب النكهة.

يتم الحفاظ على الضغط في نظام تجديد المفاعل ثابتًا تقريبًا. تؤدي زيادة الضغط إلى تفاقم انتقائية التكسير إلى حد ما وتؤدي إلى زيادة تكوين الغاز وفحم الكوك.

في الجدول يوضح الشكل 4.9 مؤشرات النظام التكنولوجي لتركيب التكسير الحفزي بمفاعل صاعد.

الجدول 4.9

الوضع التكنولوجي لوحدة التكسير الحفزي

شروط العملية	القاعدة المعمول بها
درجة الحرارة، درجة مئوية
في المفاعل
في المتجدد
الضغط، ميغاباسكال
في المفاعل
في المتجدد
معدل التغذية الشامل للمواد الخام، ح -1
معدل دوران المحفز

المحفزات لعمليات التكسير الحفزي الحديثة التي تتم عند درجات حرارة عالية هي أنظمة معقدة متعددة المكونات تتكون من مصفوفة (حامل)، ومكون نشط - الزيوليت، ومواد مضافة نشطة وغير نشطة مساعدة. إن المادة الأساسية للمحفزات الحديثة هي في الغالب عبارة عن ألومينوسيليكات اصطناعية غير متبلورة مع مساحة سطح محددة عالية وبنية مسامية مثالية. عادةً، في الألومينوسيليكات غير المتبلورة الصناعية، يتراوح محتوى أكسيد الألومنيوم بين 6-30% بالوزن. العنصر النشط في محفزات التكسير هو الزيوليت، وهو عبارة عن سيليكات ألومنيوم ذات بنية بلورية ثلاثية الأبعاد لها الصيغة العامة التالية

انا 2/ن يا ال 2 يا 3 س SiO2 فيح 2 أو،

والذي يسمح بالتحولات التحفيزية الثانوية للهيدروكربونات في المواد الخام مع تكوين المنتجات المستهدفة النهائية. تعمل الإضافات المساعدة على تحسين أو نقل بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية المحددة إلى محفزات تكسير سيليكات الألومنيوم المحتوية على الزيوليت (CSCs). غالبًا ما يستخدم البلاتين المترسب بتركيزات منخفضة كمحفزات تعمل على تكثيف تجديد محفز فحم الكوك (<0,1 %мас.) непосредственно на ЦСК или на окись алюминия с использованием как самостоятельной добавки к ЦСК.

في وحدة التكسير الحفزي سوف نستخدم محفزًا محليًا من ماركة KMTs-99، مع الخصائص التالية:

إنتاجية البنزين ÷ 52 – 52.5% بالوزن؛

رقم الأوكتان (IM) ÷ 92؛

استهلاك المحفز ÷ 0.4 كجم/طن من المواد الخام؛

متوسط ​​حجم الجسيمات ÷ 72 ميكرون؛

الكثافة الظاهرية ÷ 720 كجم/م3.

منتجات وحدة التكسير الحفزي هي:

في هذا المشروع، تعتبر المادة الأولية لوحدة التكسير الحفزي جزءًا من جزء الزيت المباشر من 350 إلى 500 درجة مئوية مع محتوى كبريت يبلغ 1.50% بالوزن.

لحساب ناتج كبريتيد الهيدروجين أثناء عملية المعالجة الهيدروجينية لزيت الغاز الفراغي، فإننا نفترض محتوى الكبريت في المنتجات وإنتاجية المنتجات كما يلي:

زيت الغاز الفراغي المعالج بالهيدروجين – 94.8% بالوزن؛

البنزين المقطر – 1.46% بالوزن.

تشتمل منتجات المعالجة الهيدروجينية أيضًا على: غاز الوقود وكبريتيد الهيدروجين والمفقودات.

أين س 0 - محتوى الكبريت في المادة الخام، بالوزن%؛

س أنا– محتوى الكبريت في المنتجات النهائية للعملية، بالوزن٪؛

X أنا- إنتاجية المنتجات المعالجة بالهيدروجين في أجزاء من الوحدة؛

34 – الوزن الجزيئي لكبريتيد الهيدروجين.

32 – الكتلة الذرية للكبريت .

ح 2 ق = (1.50– (0.2*0.948+0.2*0.014)*34/32 = 1.26%

4.8 فحم الكوك

تم تصميم المنشأة لإنتاج فحم الكوك وإنتاج كميات إضافية من المنتجات البترولية الخفيفة من المخلفات البترولية الثقيلة.

المادة الخام لوحدة فحم الكوك هي جزء من القطران (البقايا من التقطير الفراغي لزيت الوقود) بقدرة فحم تبلغ 9.50% بالوزن. ومحتوى الكبريت 0.76% بالوزن.

في المصفاة التي يتم تصميمها، سيتم تنفيذ عملية التكويك باستخدام وحدة التكويك المؤجلة (شبه المستمرة) (DC).

في الجدول 4.10 يوضح الوضع التكنولوجي لتركيب اختبار الموجات فوق الصوتية.

الجدول 4.10

الوضع التكنولوجي لتركيب الاختبار بالموجات فوق الصوتية

منتجات التثبيت هي:

فحم الكوك - يستخدم في إنتاج الأنودات لصهر أقطاب الألومنيوم والجرافيت، لإنتاج الفولاذ كهربائيا، المستخدم في إنتاج السبائك الحديدية، كربيد الكالسيوم؛

رأس الغاز والتثبيت - يحتوي بشكل أساسي على هيدروكربونات غير مشبعة ويستخدم كمادة خام للهيدروكربونات غير المشبعة بمركبات الكربون الهيدروفلورية؛

البنزين - يحتوي على ما يصل إلى 60% من الهيدروكربونات غير المشبعة، وهو غير مستقر كيميائيًا بدرجة كافية، NMM = 60 - 66 نقطة، بعد المعالجة الهيدروجينية العميقة يتم استخدامه كمادة خام لوحدة الإصلاح الحفزي؛

زيت الغاز الخفيف – يعمل كأحد مكونات وقود الديزل؛

زيت الغاز الثقيل هو أحد مكونات وقود الغلايات.

4.9 كسر اللزوجة

تم تصميم التركيب لتقليل لزوجة بقايا الزيت الثقيل من أجل الحصول على مكون وقود الغلاية الثابت.

المادة الخام المستخدمة في كسر اللزوجة هي القطران (الجزء الذي تبلغ درجة حرارته أكبر من 500 درجة مئوية) المأخوذ من الكتلة الفراغية الخاصة بتركيب ELOU-AVT.

في المصفاة التي يتم تصميمها نستخدم وحدة كسر اللزوجة مع غرفة تفاعل خارجية. في كسر اللزوجة في هذا الاتجاه، يتم تحقيق الدرجة المطلوبة من تحويل المواد الخام في نظام درجة حرارة أكثر اعتدالًا (430 - 450 درجة مئوية)، وضغط لا يزيد عن 3.5 ميجا باسكال وفترة بقاء طويلة (10 - 15 دقيقة).

منتجات التثبيت هي:

الغاز - يستخدم كوقود غاز؛

البنزين - الخصائص: RHMM = 66 - 72 نقطة، محتوى الكبريت - 0.5 - 1.2٪ بالوزن، يحتوي على العديد من الهيدروكربونات غير المشبعة. تستخدم كمواد خام إصلاح.

بقايا التكسير - تستخدم كأحد مكونات وقود الغلايات، ولها قيمة حرارية أعلى، وأكثر من ذلك درجة حرارة منخفضةالتصلب واللزوجة من زيت الوقود المستقيم.

4.10 الألكلة

الغرض من هذه العملية هو الحصول على أجزاء بنزين ذات ثبات عالي ومقاومة للانفجار باستخدام تفاعل الأيزوبيوتان مع الأوليفينات في وجود محفز.

المواد الخام المستخدمة في التركيب هي الأيزوبيوتان وجزء البيوتات-البوتيلين من وحدة HFC للغازات غير المشبعة.

تتضمن عملية الألكلة إضافة البوتيلين إلى البارافين لتكوين الهيدروكربون المقابل ذو الوزن الجزيئي الأعلى.

في المصفاة التي يتم تصميمها نستخدم وحدة ألكلة حمض الكبريتيك. من الناحية الديناميكية الحرارية، الألكلة هي تفاعل عند درجة حرارة منخفضة. تتراوح حدود درجة الحرارة لألكلة حمض الكبريتيك الصناعية من 0 درجة مئوية إلى 10 درجة مئوية، لأنه عند درجات حرارة أعلى من 10-15 درجة مئوية يبدأ حمض الكبريتيك في أكسدة الهيدروكربونات بشكل مكثف.

نختار الضغط في المفاعل بحيث تكون جميع المواد الخام الهيدروكربونية أو الجزء الرئيسي منها في الطور السائل. يبلغ متوسط ​​الضغط في المفاعلات الصناعية 0.3 – 1.2 ميجا باسكال.

نحن نستخدم حمض الكبريتيك كمحفز للألكلة. يرجع اختيار هذه المادة إلى انتقائيتها الجيدة وسهولة التعامل مع المحفز السائل ورخص ثمنها النسبي ودورات التشغيل الطويلة للمنشآت بسبب إمكانية التجديد أو التجديد المستمر لنشاط المحفز. ولألكلة الأيزوبيوتان مع البوتيلينات، نستخدم 96-98% H2SO4. منتجات التثبيت هي:

4.11 إنتاج الكبريت

يتم استخدام كبريتيد الهيدروجين، المنطلق من غازات العمليات الناتجة عن عمليات التحفيز الحراري المائي لتكرير زيت معين، في مصافي التكرير لإنتاج الكبريت العنصري. الطريقة الصناعية الأكثر شيوعًا وفعالية لإنتاج الكبريت هي عملية التحويل التأكسدي الحفزي لكبريتيد الهيدروجين.

تتم عملية Claus على مرحلتين:

مرحلة الأكسدة الحرارية لكبريتيد الهيدروجين إلى ثاني أكسيد الكبريت في مفاعل الفرن

مرحلة التحويل الحفزي لكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت في المفاعلين R-1 وR-2

يتم عرض الوضع التكنولوجي للتثبيت في الجدول. 4.12.

الجدول 4.12

الوضع التكنولوجي لمصنع إنتاج الكبريت

شروط العملية	القاعدة المعمول بها
الضغط الزائد، MPa
درجة الحرارة، درجة مئوية
في مفاعل الفرن
عند مخرج غلايات الحرارة المهدرة
عند مدخل مفاعل R-1
عند الخروج من مفاعل R-1
عند مدخل مفاعل R-2
عند الخروج من مفاعل R-1

نحن نستخدم أكسيد الألومنيوم النشط كمحفز، ومتوسط ​​عمر الخدمة له هو 4 سنوات.

يستخدم الكبريت على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني - في إنتاج حامض الكبريتيك، والأصباغ، وأعواد الثقاب، كعامل الفلكنة في صناعة المطاط، وما إلى ذلك.

4.12 إنتاج الهيدروجين

إن الإدخال الواسع النطاق لعمليات الهدرجة والتحفيز المائي في مصفاة النفط المقترحة يتطلب كمية كبيرة من الهيدروجين، بالإضافة إلى تلك القادمة من المصلح التحفيزي.

ويرد في الجدول توازن الهيدروجين للمصفاة المتوقعة مع المعالجة المتقدمة لزيت تيبلوفسكايا. 4.13.

الجدول 4.13

توازن الهيدروجين للمصافي العميقة

معالجة زيت تيبلوفسكايا من الأفق الحامل للفحم.

لإنتاج الهيدروجين، نستخدم، باعتبارها الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة، طريقة التحويل التحفيزي بالبخار لمواد التغذية الغازية.

يتم تفاعل الميثان (أو نظائره) مع بخار الماء وفقًا للمعادلات

الجدول 4.14

توزيع الكسور المستقيمة من زيت Teplovskaya بواسطة العمليات التكنولوجية% بالوزن.

اسم	الاختيار الفعلي،٪ بالوزن. للنفط			المحفز الأيزومرة	المحفز الإصلاح للحصول على بنزين عالي الأوكتان		المعالجة الهيدروجينية لوقود الديزل	التكسير الحفزي	تأخر فحم الكوك	كسر اللزوجة	إنتاج البيتومين
أجزاء الزيت:
غازات + ارتجاع
الكسر 28-70 درجة مئوية
الكسر 70-120 درجة مئوية
الكسر 120-180 درجة مئوية
الكسر 180-230 درجة مئوية
الكسر 230-280 درجة مئوية
الكسر 280-350 درجة مئوية
الكسر 350-500 درجة مئوية
جزء أكثر من 500 درجة مئوية
الإنتاجية للمواد الخام المباشرة ألف طن. في السنة

مخطط المصفاة