Elemi kén előállítása a finomítóban. Finomítók építés alatt és tervezés alatt Oroszországban

Az olajfinomítókban a ként a műszaki hidrogén-szulfidból nyerik. A hazai finomítókban a hidrogén-szulfidot főként 15%-os felhasználásával izolálják. vizes oldat monoetanol-amin a hidrokezelő és hidrokrakkoló egységekből származó megfelelő áramokból. A hidrogén-szulfid regeneráló egységeket telített monoetanol-amin oldatokból építik be a hidrogénező egységekbe gázolaj, petróleum vagy benzin, hidrokrakkolás vagy közvetlenül a kéngyártó üzemekben, ahol a hidrogén-szulfidot tartalmazó monoetanol-amin oldatokat a növények nagy csoportjából gyűjtik össze. A visszanyert monoetanol-amint visszavezetik a hidrogénező egységekbe, ahol ismét hidrogén-szulfid kinyerésére használják.

A Giprogazoochistka Intézet projektjei alapján épített kéngyártó üzemek hidrogén-szulfid tartalmú gázt használnak, amely legalább 83,8 térfogatszázalék hidrogén-szulfidot tartalmaz. A nyersanyagok szénhidrogén-gáztartalma legfeljebb 1,64 térfogat%, a vízgőz (40 ° C-on és 0,05 MPa) legfeljebb 5% (térfogat) és a szén-dioxid legfeljebb 4,56% kötet).

A létesítmények kiváló minőségű ként állítanak elő, amelynek tartalma a GOST 127-76 szerint legalább 99,98% (wt); más fajták legalább 99,0 és 99,85 tömegszázalék ként tartalmaznak. A kén hozama a potenciális hidrogén-szulfid-tartalmából 92-94% (tömeg). A nyersanyagban lévő hidrogén-szulfid koncentrációjának például 90%-ra (térf.) történő növelésével a potenciálból származó kénhozam 95-96 tömeg%-ra nő.

A kén műszaki hidrogén-szulfidból történő előállítási folyamatának fő lépései: a hidrogén-szulfid hőoxidációja légköri oxigénnel kén és kén-dioxid előállítására; kén-dioxid kölcsönhatása kénhidrogénnel katalizátorral töltött reaktorokban (konverterekben).

A termikus oxidációs folyamat a fő kemencében zajlik, amely a hulladékhő kazánnal egy egységbe van szerelve.

A hidrogén-szulfid és a kén-dioxid keverése és melegítése segédkemencékben történik. A katalitikus kéntermelés általában két szakaszban történik. A termikushoz hasonlóan a katalitikus kéntermelés is enyhe túlnyomás mellett történik. A Giprogazo-Oistka Intézet projektje szerinti kéngyártó üzem technológiai diagramja a XI 1-4.

A nyersanyagot - hidrogén-szulfid tartalmú gázt (technikai hidrogén-szulfid) - a tartályban megszabadítjuk a magával ragadó monoetanol-amintól és víztől, és a 2. gőzmelegítőben 45-50 °C-ra melegítjük. Ezután a teljes mennyiség 89%-át (tömeg). hidrogén-szulfid tartalmú gázt vezetünk be a vezetőfúvókán keresztül a főtűzhelybe 4. Ugyanezen a fúvókán keresztül 5 légfúvóval juttatjuk be a levegőt a tűztérbe. A nyersanyag-felhasználás és a levegő:gáz meghatározott térfogatarány (2-3:1) automatikusan megmarad. A hőmérsékletet a főkemencéből kilépő technológiai gáz kimeneténél termoelemmel vagy pirométerrel mérik. Ezután a gázt sorban lehűtik a fő kemence hulladékhő kazánjának első, majd második konvektív gerendájában. A kondenzátum (kémiailag tisztított víz) a 3. légtelenítőből kerül a hulladékhő kazánba, amelynek tetejéről a keletkező vízgőz távozik. A fő kemence hulladékhő kazánjában 0,4-0,5 MPa nyomású gőz keletkezik. Ezt a gőzt a létesítmény csővezetékeinek gőznyomaiban használják fel. A ként szállító csővezetékekben, valamint a folyékony kén tárolásában 130-150 °C hőmérsékletet tartanak fenn. A visszanyerő kazánban kondenzált kén a 7 hidraulikus szelepen keresztül a 20 földalatti tárolóba áramlik. A visszanyerő kazánból a kén-dioxidban dúsított technológiai gáz az I. segédkemence 11. katalitikus fokozatának keverőkamrájába kerül. Az égéstérbe. a kemence által-én - hidrogén-szulfid tartalmú gáz (^ a teljes mennyiség 6 tömeg%-a) és levegő belép az 5. fúvóból.

A levegő:gáz térfogatarány (2 - 3 : 1) itt is automatikusan megmarad. Az égéstermékek keveréke a 11 segédkemence keverőkamrájából felülről lefelé áramlik a 8 első fokozat függőleges reaktorába (átalakítóba). A reaktorban egy perforált rácsra katalizátort töltenek fel - aktív alumínium-oxidot. Ahogy a katalizátor elhalad, a gáz hőmérséklete növekszik, ami korlátozza a réteg magasságát, mivel a hőmérséklet növekedésével a katalizátor deaktiválódásának valószínűsége nő. A 8 reaktorból a technológiai gáz a 10 kondenzátor-generátor külön szakaszába kerül. A kondenzált kén a 9 hidraulikus tömítésen keresztül a 20 földalatti kéntárolóba áramlik, a gáz pedig a második segédkemencének a keverőkamrájába kerül. katalitikus fokozat 14. A 0,5 vagy 1,2 MPa kondenzátor-generátor nyomáson keletkező gőzt a telepítésnél felhasználjuk, vagy a gyári gőzvezetékbe vezetjük. A 14 kemence égésterébe hidrogén-szulfid tartalmú gáz (a teljes tömeg 5%-a) és az 5 fúvóból (1:2-3 térfogatarányban) levegő érkezik. A 14 segédkemence keverőkamrájából hidrogén-szulfid tartalmú és technológiai gázok égéstermékei a 16 II fokozat reaktorába (konverterébe) jutnak, amelybe aktív alumínium-oxidot is töltenek. A reaktorból a gáz a 10 kondenzátor-generátor második szakaszába jut, ahol a kén lecsapódik, és a 17 hidraulikus tömítésen keresztül a 20 földalatti tárolóba áramlik. A technológiai gáz egy 15 kéncsapdán halad át, amelyben mechanikusan bevitt kéncseppek lépnek fel. kerámia kupakréteg tartja vissza. A kén egy 18 hidraulikus szelepen keresztül a 20 tárolóba áramlik. A gáz a 12 utóégető kemencébe kerül, ahol fűtőgáz elégetésével 580-600 °C-ra melegszik fel. A tüzelőanyag elégetéséhez és a hidrogén-szulfid-maradványok kén-dioxiddá történő utóégetéséhez szükséges levegőt fűtőgázzal fecskendezik be a huzat miatt kémény 13.

A 20 földalatti tárolóból a folyékony ként a 19 szivattyúval egy nyitott kénraktárba szivattyúzzák, ahol megszilárdul és a vasúti kocsikba való berakodásig tárolják. Néha a folyékony ként egy speciális dobon vezetik át, amelyen a gyors hűtés eredményeként pehelyként keletkezik, majd az autókba öntik.

A kéngyártó üzem technológiai módja:

A létesítménybe szállított hidrogén-szulfid tartalmú gáz mennyisége, m 3 /h Túlnyomás, MPa A kemencékhez hidrogén-szulfid tartalmú gázt szállítanak levegőt a fúvókból a kemencékben a légtelenítőben A gáz hőmérséklete, °C a fő tűztérben a hulladékhő kazán kimeneténél a reaktorok (konverterek) bejáratánál az I. fokozatú reaktor kijáratánál fokozatú reaktor kijáratánál gáz a kondenzátor-generátor kimeneténél a kéncsapdában az utóégető kimeneténél Vákuum a kéményben, Pa oxigén kén-dioxid hidrogén-szulfid

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 távollét

A ként széles körben használják a nemzetgazdaságban - kénsav, színezékek, gyufa gyártásában, vulkanizálószerként a gumiiparban stb. A kén felhasználása magas fokú a tisztaság a kapott termék magas minőségét is előre meghatározza. A hidrogén-szulfid tartalmú gázban a szénhidrogének jelenléte és tökéletlen égése szén képződéséhez vezet, miközben a kén minősége romlik és a hozam csökken.

A kéntermelés különböző szakaszaiban a technológiai gázok összetételének elemzése lehetővé teszi a hidrogén-szulfid tartalmú gáz eloszlásának beállítását a kemencékben, az oxigén és a nyersanyagok arányát a kemencék bejáratánál. Így az utóégető után a füstgázokban a kén-dioxid arányának 1,45% (térf.) feletti növekedése az elreagálatlan kénhidrogén-tartalom növekedését jelzi a kéntermelés folyamatában. Ebben az esetben a főtűzhely légáramot állítják be, vagy a hidrogén-szulfid tartalmú gázt újra elosztják a tűzterek között.

A berendezés zavartalan működésének legfontosabb feltétele a hőmérséklet fenntartása ISO -150°C folyékony kén csővezetékekben, berendezésekben és földalatti tárolókban. Olvadáskor a kén mozgékony sárga folyadékká alakul, de 160 °C-on megbarnul, 190 °C körüli hőmérsékleten viszkózus sötétbarna masszává alakul, és csak további melegítéssel csökken a kén viszkozitása.

Az Orosz Föderáció Energiaügyi Minisztériumának hivatalos nyilvántartásaiból ismert, hogy ma több olajfinomító épül hazánkban. Az adatok szerint egy másik nagy számú finomító a formális tervezési szakaszban van Energiaügyi Minisztérium nyilvántartása.

Összesen kb Oroszország 18 régiója, sőt egyes régiókban több finomító is működik.
Az új finomítók többsége a Kemerovo régióban lesz:

• LLC "Itat Olajfinomító"
• LLC "Olajfinomító "Northern Kuzbass"
• Angers Oil and Gas Company LLC

Rosneft nevű gyárat épít Keleti Petrolkémiai Komplexum 30 millió tonna kapacitással.

Finomítók építés alatt és tervezés alatt, különböző készenléti szakaszokban

	Fő termékek	Feldolgozás mélysége, (egység)	Tervezett cím	Állapot
LLC "Finomító "Northern Kuzbass"		90	Kemerovo régió, Yaya körzet, falu. Fátlan	építés alatt
LLC "SAMARATRANSNEFT - TERMINAL"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, fűtőolaj, kén.	87	Samara régió, Volzhsky kerület, Nikolaevka falu	építés alatt
CJSC Naftatrans	Dízel üzemanyag, motorbenzin, műszaki kén.	92	Krasznodar régió, Kavkazsky kerület, Art. kaukázusi	építés alatt
Dagnotech LLC	autóbenzin, gázolaj, kerozin, kátrány, koksz	73,9	Dagesztáni Köztársaság, Mahacskala, st. Repülőtéri autópálya, 1	építés alatt
LLC "VPK-Oil"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, repülőgép-üzemanyag.	96	Novoszibirszki régió, Kocsenevszkij körzet, r.p. Kochenevo	építés alatt
Belgorodi Olajfinomító LLC	autóbenzin, gázolaj	83.8	Belgorod régió, Yakovlevsky kerület, Stroitel, st. 2-ya Zavodskaya, 23a	Rekonstruált
LLC "ECOALIANCE M"	Motorbenzin, gázolaj, fűtőolaj, repülőgép-üzemanyag, cseppfolyósított gázok.	95	Uljanovszk régió, Novospassky kerület, Svirino falu	Tervezett
VSP Krutogorsky Olajfinomító LLC	Autóbenzin, gázolaj, fűtőolaj, paraffinok, cseppfolyósított gázok.	92	Omszk, mikrokörzet. Meredek domb, ipari telephely, 1	Tervezett
Tomskneftepererabotka LLC		95	Tomszk régió, Tomszk kerület, Semiluzhki falu, Nefteprovod u. 2	Tervezett
LLC "Itat Olajfinomító"	Autóbenzin, gázolaj, fűtőolaj.	85	Kemerovo régió, Tyazhinsky kerület, város. Itatsky, st. Gorkij, 1	Tervezett
Transbunker-Vanino LLC, TRB-Vanino LLC	Repülőgép üzemanyag, dízel üzemanyag, tengeri üzemanyag, kereskedelmi kén, cseppfolyósított gázok.	98	Habarovszk terület, Vanino falu	Tervezett
CJSC "SRP"	Motorbenzin, gázolaj, fűtőolaj, cseppfolyósított gázok.	85	188302, Leningrádi régió, Gatchina körzet, a falu közelében. Malye Kolpany, 1A telephely	Tervezett
CJSC "ToTEK"	Autóbenzin, gázolaj, közúti bitumen, kén, cseppfolyósított gázok.	94	Tver régió, Torzhok járás, falu. Churikovo	Tervezett
CJSC ORELNEFT Corporation	Motorbenzin, repülőgép-üzemanyag, gázolaj, bitumen, kén, koksz, kereskedelmi olajok, cseppfolyósított gázok.	97	Oryol régió, Verhovsky kerület, Turov s/s	Tervezett
LLC "Finomító YuBK"	Dízel üzemanyag, bitumen, kén.	98	Kemerovo régió, Kemerovói körzet, falu. Új Balakhonka	Tervezett
CJSC "ANTEY"	Dízel üzemanyag, repülőgép-üzemanyag, kén.	98	Adygea Köztársaság, Takhtamuky körzet, Yablonovsky falu	Tervezett
CJSC "VNHK"	Motorbenzin, repülőgép-üzemanyag, gázolaj, MTBE, kén, sztirol, butadién, polietilén, polipropilén.	92	Primorszkij terület, Partizansky városi körzet, Elizarova Pad	Tervezett
LLC "AEK"	Dízel üzemanyag, cseppfolyósított gázok, bitumen.	96	Amur régió, Ivanovo kerület, Berezovka falu	Tervezett
LLC "ZapSib Refinery"	Dízel üzemanyag, kerozin, cseppfolyósított gázok, kén.	95	Tomszk, Oktyabrsky kerület, északi ipari központ	Tervezett
LLC "Yuzhnorussky Olajfinomító"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, kerozin, bitumen, koksz, kén.	98	Volgograd régió, Zhirnovsky kerület, r.p. Krasny Yar	Tervezett
LLC "Slavyansk ECO"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, cseppfolyósított gázok, fűtőolaj, hajózási üzemanyag, koksz, kén.	98	Krasznodari régió, Slavyansk-on-Kuban, st. Kolhoznaya, 2	Tervezett
CJSC "Park of Industrial Technologies", CJSC "Park INTECH"		92	Yaroslavl régió, Gavrilov - Yamsky kerület, falu Velikoselskoe	Tervezett
Vegyi üzem - az OJSC Krasmash ága	Dízel üzemanyag, motorbenzin, bitumen, alapolajok.	94	Krasznojarszk régió, Zheleznogorsk, Podgorny falu, st. Zavodskaya, 1	Tervezett
LLC "Sibirsky Barel"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, bitumen, cseppfolyósított gázok, benzol, toluol, kén.	96	Altáj terület, zóna körzet, falu. Zonalnoye, Zapravochnaya u. 1	Tervezett
OJSC "D.I. Mengyelejevről elnevezett Yan Finomító"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, fűtőolaj, hajózási üzemanyag, kén.	86	Jaroszlavl régió, Tutajevszkij körzet, poz. Konsztantyinovszkij	Tervezett
CJSC Kirishi Olajfinomító 2	Dízel üzemanyag, motorbenzin, kerozin, cseppfolyósított gázok, kén.	98	Leningrádi régió, Kirishi körzet, Volkhovskoe autópálya, 11	Tervezett
OJSC NK "Tuymaada-neft"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, repülőgép-üzemanyag, cseppfolyósított gázok, bitumen.	96	Szaha Köztársaság (Jakutia), Aldan körzet, Lebediny falu	Tervezett
OJSC "KNPZ"		97	Rostov régió, Kamensky kerület, Chistoozerny falu, Neftezavodskaya 1	Tervezett
PNK Volga-Alliance LLC	Dízel üzemanyag, motorbenzin, cseppfolyósított gázok, koksz.	96	Samara régió, Koshkinsky kerület, Pogruznaya állomás	Tervezett
LLC "FIRST PLANT"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, kerozin, cseppfolyósított gázok, bitumen.	98	Kaluga régió, Dzerzhinsky kerület, poz. Polotnyany üzem	Tervezett
Barabinsky Olajfinomító LLC	Dízel üzemanyag, motorbenzin, koksz, cseppfolyósított gázok, bitumen.	95	Novoszibirszk régió, Kujbisevszkij körzet, Oktyabrsky községi tanács	Tervezett
LLC "Vtornefteprodukt"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, cseppfolyósított gázok, kén.	75	Novoszibirszk régió, Berdsk, st. Himzavodskaya, 11	Tervezett
PNK-Petroleum LLC	Dízel üzemanyag, motorbenzin, cseppfolyósított gázok, koksz.	75	Sztavropoli terület, Izobilnenszkij körzet, Solnechnodolsk falu	Tervezett
LLC "Jeniszei Olajfinomító"	Dízel üzemanyag, motorbenzin, cseppfolyósított gázok, koksz.	87	Krasznojarszki régió, Emeljanovszkij körzet, Shuvaevsky községi tanács, 20. km. Jeniszej autópálya (jobb oldal), 38. sz. szakasz, 1. épület	Tervezett
Albashneft LLC	Dízel üzemanyag, motorbenzin, kerozin, cseppfolyósított gázok, koksz.	92	Krasznodari régió, Kanevskoy kerület, Novominskaya falu	Tervezett
LLC "VITAND-OIL"	Autóbenzin, gázolaj, elemi kén	92	Leningrádi régió, Volosovszkij körzet, poz. Moloskovitsy	Tervezett
EcoTON LLC	autóbenzin, gázolaj, elemi kén	75	Volgograd régió, Svetloyarsky kerület, 1,5 km-re délnyugati irányban a falutól. Svetly Yar	Tervezett
LLC "Sibnefteindustriya"	dízel üzemanyag, alacsony viszkozitású hajózási üzemanyag, petróleum bitumen	75	Irkutszk régió, Angarszk, Első ipari terület, 17. blokk, 11. épület	Tervezett
FORAS LLC	motorbenzin, dízel üzemanyag, alacsony viszkozitású hajózási üzemanyag, közúti bitumen, kén	89	Samara régió, Syzran kerület, a falu közelében. Novaya Racheyka, 1. Ipari Zóna, 2., 4., 5., 6. számú telkek	Tervezett
Olajfinomító IP Dzotov F.T.""	motorbenzin, gázolaj, kerozin, koksz	73,9	363712, Észak-Oszétia Köztársaság - Alania, Mozdok, st. Ipari, 18	Tervezett
CJSC "Caspian - 1"	motorbenzin, gázolaj, fűtőolaj	75	Dagesztáni Köztársaság, Mahacskala, Délkeleti ipari övezet, „A” és „B” szakasz	Tervezett
LLC "Yurgaus"	motorbenzin, gázolaj, kerozin, cseppfolyósított gázok, kőolaj-bitumen	94	Kemerovo régió, Guryevsky körzet, 1,5 km-re keletre Guryevszktől	Tervezett

Egyébként olvasd el ezt a cikket is:

ÉRDEKLŐDNI LEHET:

Olajfinomítók Oroszországban Közúti bitumen gyártása az új államközi szabvány követelményeinek megfelelően Az olajmaradványok feldolgozására szolgáló új komplexum építése a Nyizsnyij Novgorodi Olajfinomítóban 90 milliárd rubelbe kerül

Alapvető technológiai sémák A Claus telepítése általában három különböző szakaszból áll: termikus, katalitikus és utóégetésből. A katalitikus szakasz pedig szintén több szakaszra osztható, amelyek hőmérsékleti viszonyok között különböznek egymástól. Az utóégetés lehet termikus vagy katalitikus. A Klaus-telepítések mindegyik hasonló szakasza, bár közös technológiai funkciójuk van, mind a készülékek kialakításában, mind a kommunikációs csővezetékekben különböznek egymástól. A Claus-berendezések kialakítását és módját meghatározó fő mutató a feldolgozásra szállított savas gázok összetétele. A Claus-berendezések kemencéibe belépő savas gáznak a lehető legkevesebb szénhidrogént kell tartalmaznia. Égéskor szénhidrogének gyanta és korom keletkeznek, amelyek elemi kénnel keveredve rontják annak minőségét. Ezenkívül ezek az anyagok a katalizátor felületén lerakódva csökkentik aktivitásukat. A Claus-eljárás hatékonyságát különösen negatívan befolyásolják az aromás szénhidrogének.

A savas gázok víztartalma a gáztisztító telepi regenerátor felső termékének kondenzációs módjától függ. A savas gázok a kondenzációs egység nyomásának és hőmérsékletének megfelelő egyensúlyi nedvesség mellett metanolgőzt és cseppnedvességet is tartalmazhatnak. Annak megakadályozására, hogy cseppek kerüljenek a kéngyártó üzemek reaktoraiba, a savas gázokat előzetesen szétválasztják.

A Claus üzemekben előállított kén költsége elsősorban a savas gáz H 2 S koncentrációjától függ.

A Claus létesítmény fajlagos beruházásai a savas gáz H 2 S-tartalmának csökkenésével arányosan nőnek. Az 50% H 2 S-t tartalmazó savas gáz kezelésének költsége 25%-kal magasabb, mint a 90% H 2 S-t tartalmazó gáz kezelésének költsége.

Mielőtt a hőfokozat égésterébe kerülne, a gáz áthalad a C-1 bemeneti szeparátoron, ahol elválik a cseppfolyadéktól. A savas gázban lévő H 2 S koncentrációjának szabályozására a C-1 szeparátor kimeneténél beépített gázelemzőt szerelnek fel.

A savas gáz elégetésének biztosítására légfúvó segítségével légköri levegőt pumpálnak az égéstérbe, amely először egy szűrőn és fűtőberendezésen halad át. A levegőt felmelegítik, hogy kiküszöböljék a savas gázok impulzív égését és megakadályozzák a csővezetékek korrózióját, mivel a H 2 S égésekor SO 3 keletkezhet, amely alacsony hőmérsékleten vízgőz jelenlétében kénsavat képezhet.

A légáramlás szabályozása a savas gáz mennyiségétől és a H 2 S:SO 2 arányától függ a HRSG kimeneténél.

A reakciókemence (RF) égésgázai áthaladnak a hulladékhő kazán csőkötegén, ahol 500 °C-ra hűtik őket. Ebben az esetben a kén részleges kondenzációja következik be. A keletkező ként egy kénes tömítésen keresztül távolítják el a készülékből. A reakcióhő víz általi részleges eltávolítása miatt a kazánban gőz képződik magas nyomású(P=2,1 MPa).

A kazán után a reakciógázok az R-1 katalizátoros reaktorba jutnak, ahol a szén-diszulfid és a szén-szulfid hidrolízisen megy keresztül.

A konverterben lezajló reakciók exoterm jellege miatt a katalizátor felületén a hőmérséklet körülbelül 30-60 °C-kal emelkedik. Ez megakadályozza a folyékony kénes csapadék képződését, amely ha a katalizátor felületére kerül, csökkenti annak aktivitását. Ilyen hőmérsékleti rezsim a konverterben egyidejűleg biztosítja a mellékreakciótermékek - COS és CS 2 - bomlását is.

A reaktorból származó gáz nagy része (kb. 90%) az X-1 kondenzátor csőterébe kerül hűtés céljából, majd az R-2 reaktorba kerül. Az X-1 kondenzátorban a hőelvonás a csövek közötti térben lévő víz elpárolgása miatt történik, és alacsony nyomású gőz keletkezik (P = 0,4 MPa). Amikor az X-1-ben lévő gázokat lehűtik, a kén lecsapódik. A folyékony kén a kénes kapun keresztül a gáztalanító egységbe kerül.

A reakciógázok egy része (körülbelül 10%) az X-1 kondenzátort megkerülve hidegebb gázokkal keveredik, amelyek ugyanazt a kondenzátort hagyják el. A keverék hőmérséklete az R-1 reaktorba való belépés előtt körülbelül 225 °C.

Az R-1, R-2, R-3 reaktorok hőmérsékletének szabályozására (az indítási időszakban és kéntűz esetén) alacsony nyomású gőzt és nitrogént táplálnak beléjük.

at normál működés a gáz hőmérséklete az X-2 és R-1 kimeneténél 191, illetve 312°C.

Az X-2 készülékben a hő eltávolítása a víz elpárologtatásával történik a csövek közötti térben, hogy alacsony nyomású gőzt állítsanak elő.

Az R-2 reaktor kipufogógázai hűtésre a harmadik X-3 kondenzátorba kerülnek, ahonnan 130°C-os utókezelésre kerülnek.

A kipufogógázok H 2 S és SO 2 koncentrációjának szabályozására az X-3 kimeneténél soros gázelemzőket szerelnek fel.

A folyékony kén kipufogógázokkal való átvitelének megakadályozása érdekében a vezetékükön koagulátor van felszerelve.

A kén megkeményedésének megakadályozása érdekében a koagulátort időszakos vízgőzzel látják el.

A kondenzátorokból kibocsátott folyékony kénáramok 0,02-0,03 tömeg% hidrogén-szulfidot tartalmaznak. A kén gáztalanítása után a H 2 S koncentrációja benne 0,0001%-ra csökken.

A kén gáztalanítását egy speciális blokkban - egy kéngödörben - végezzük. Ez biztosítja a normál körülményeket a gázkén tárolására, betöltésére és tárolására.

A savas gáz fő mennyisége (~98%) a reaktor-generátorba kerül, amely egy gázcsöves gőzkazán. A technológiai gáz - égéstermékek - egymás után áthalad a kazán csőrészén és a kondenzátor-generátoron, ahol 350 és 185 ° C-ra hűtik.

Ugyanakkor az ezekben az eszközökben felszabaduló hő hatására 2,2, illetve 0,48 MPa nyomású vízgőz képződik.

A H2S kénné alakulásának mértéke a generátorreaktorban 58-63%. A kénvegyületek további átalakítása elemi kénné katalizátorokban történik.

1.1. táblázat – A Claus telepítési adatfolyamainak összetétele, % (térfogat):

1.2. táblázat – A technológiai gáz tartózkodási ideje (f S) az eszközökben különféle kiadások savas gáz G:

táblázatban Az 1.1 és 1.2 a berendezés ellenőrzésének eredményeit mutatják.

A H2S kénné alakulásának mértéke a reaktor-generátor kemencében 58-63,8, az első és második konverterben 64-74, illetve 43%. A kénkondenzáció utolsó szakasza után a technológiai gázok belépnek az utóégetőbe.

43-61 ezer m3/h gázáramlási sebességnél az utóégető biztosította a H 2 S szinte teljes SO 2 -dá oxidációját. Ha a gáz hosszú ideig a kemencében marad, a H 2 S teljes SO 2 -dá alakulása nem biztosított: a kemence kimeneténél a H 2 S koncentrációja a gázban 0,018-0,033% volt.

A gázkén fő mutatóinak meg kell felelniük a GOST 126-76 követelményeinek.

Jelenleg a Claus telepítési sémák több tucat módosított változatát fejlesztették ki. Ezen sémák alkalmazási köre mind a savas gázok hidrogén-szulfid-tartalmától, mind a bennük lévő különféle szennyeződésektől függ, amelyek negatív hatással vannak a kéngyártó üzemek működésére.

Az alacsony kéntartalmú (5-20%) gázok esetében a továbbfejlesztett Claus-berendezések négy változatát elemezték.

Az első lehetőség magában foglalja az oxigén ellátását levegő helyett a kemence égésterébe (CC) a szabványos séma szerint. A stabil láng elérése érdekében, ahogy a betáplált gáz H2S-tartalma csökken, savas gázáramot vezetnek be az égőkamrába, megkerülve az égőket. Az áramlássugarak biztosítják az égési gázok jó keveredését a rendszerbe szállított gázzal, megkerülve az égőket. A kemence méreteit és áramlási sebességét úgy választják meg, hogy elegendő érintkezési időt biztosítsanak a két gázáram komponensei közötti kölcsönhatáshoz. Az égéstér után a folyamat további menete hasonló a hagyományos Claus-eljáráshoz.

A második lehetőségnél a nyersgázt felmelegítik, mielőtt az égetésre kerülne, az égésteret elhagyó gázáram részleges hővisszanyerése miatt. Ha az égéstérben a szükséges hőmérséklet eléréséhez nem elegendő az előmelegítés, fűtőgázt vezetnek be.

A harmadik lehetőség a kén elégetését jelenti. A betáplált gázáram egy része az égéstérbe kerül, előre levegővel keverve. A savas gáz fennmaradó részét a megkerülő vezetékeken keresztül külön-külön fúvókákban vezetik be az égéstérbe. A szükséges hőmérséklet fenntartása és az égéstérben a folyamat stabilizálása érdekében a keletkező folyékony ként egy speciális égőben égetik el, amely az égéstérbe van szerelve.

Ha nincs elegendő hő a rendszerben, a szükséges mennyiségű tüzelőanyagot a kompresszorba juttatják.

A negyedik lehetőségnél az előző lehetőségekkel ellentétben a folyamathoz nincs szükség égéstérre: a savas gázt kemencében melegítik, majd a konverterbe vezetik. A katalitikus konverzióhoz szükséges kén-dioxidot egy kénes égéskamrában állítják elő, ahová levegőt juttatnak az égési folyamat biztosítására. Az égéstérből kikerülő kén-dioxid egy hulladékhő-kazánon halad át, majd felmelegített savas gázzal keveredik és belép a katalizátorba.

A táblázat adatainak elemzése alapján a következő következtetéseket vonhatjuk le:

• - magas oxigénköltség esetén előnyös a betáplált gáz előmelegítésével járó eljárás alkalmazása;
• - az oxigéneljárás alkalmazása akkor jövedelmező, ha az oxigén ára 0,1 márka 1 m 3 alatt van.

Ugyanakkor a kén költségét a savas gázban lévő viszonylag alacsony H2S koncentráció is kedvezően befolyásolja;

• - a kén költségét tekintve a kén-dioxid kénből történő előállítására szolgáló katalitikus eljárás a legjobb mutatókkal rendelkezik;
• - a legdrágább eljárás a kén elégetése. Ezt az eljárást szénhidrogének teljes hiányában lehet alkalmazni a betáplált gázban, mivel a szénhidrogének jelenléte a gázban szén és gyanták képződését és lerakódását idézi elő a katalizátoron, csökkentve a kén minőségét.

1.4. ábra – Az y oxigén árának hatása a kén CS költségére a gázban lévő H2S különböző koncentrációinál:

1.3. táblázat – Az alacsony kéntartalmú gáz feldolgozásának átlagos mutatói a Claus üzemben:

A Claus-folyamat a H 2 S elemi kénné történő kétlépcsős átalakításával javítható: a gáz egy részét a szokásos séma szerint táplálják a reaktorba, a másik részét pedig a reakciókemencét megkerülve a második konverziós szakasz.

Ezzel a sémával lehetőség van 50 térfogatszázaléknál kisebb hidrogén-szulfid koncentrációjú savas gázok feldolgozására. Minél alacsonyabb a H 2 S tartalom az alapanyagban, az legtöbb a reakciókamrát megkerülve a konverter fokozatba kerül.

Azonban nem szabad elragadtatni magát a nagy mennyiségű gáz megkerülésével. Minél nagyobb a megkerült gáz mennyisége, annál magasabb a hőmérséklet a konverterben, ami az égéstermékekben a nitrogén-oxidok és a tri-kén-oxid mennyiségének növekedéséhez vezet. Ez utóbbi hidrolízis során kénsavat képez, amely szulfatálása miatt csökkenti a katalizátor aktivitását. A gázokban lévő nitrogén-oxid és SO3 mennyisége különösen 1350°C feletti hőmérsékleten növekszik. A VNIIGAZ egy technológiát is kifejlesztett a polimer kén előállítására. A polimer kén nagy molekulatömegében különbözik a hagyományos kénmódosításoktól. Ezenkívül a közönséges kéntől eltérően nem oldódik szén-diszulfidban. Ez utóbbi tulajdonság szolgál alapul a polimer kén összetételének meghatározásához, melynek minőségi követelményeit az 1.4. táblázat tartalmazza. A polimer ként elsősorban az abroncsiparban használják.

A kén a szénhidrogén-feldolgozás elkerülhetetlen mellékterméke, amely környezeti veszélytelensége miatt hasznot és problémákat is hozhat. A moszkvai olajfinomítóban ezeket a problémákat a kéntermelő egység korszerűsítésével oldották meg, ami pozitív hatással volt a folyamat gazdasági komponensére.

Kén - gyakori kémiai elemés számos ásványban megtalálható, beleértve a kőolajat és földgáz. A szénhidrogén nyersanyagok feldolgozása során a kén melléktermékké válik, amelyet valamilyen módon ártalmatlanítani kell, és ideális esetben további haszon forrásává kell tenni. Bonyolító tényező az anyag nem ökológiai természete, amely különleges feltételeket igényel a tároláshoz és a szállításhoz.

Világpiaci léptékben az olaj- és gázfeldolgozás során keletkező kén mennyisége megközelítőleg azonos, összességében körülbelül 65%. További közel 30%-a a színesfémkohászatból származó füstgázokból származik. A fennmaradó csekély rész a kéntelepek közvetlen fejlesztése és a piritek kitermelése*. 2014-ben a világ 56 millió tonna ként termelt, míg a szakértők 2017–2018-ra ennek növekedését jósolják a közép-ázsiai és közel-keleti új nagy gázmezők üzembe helyezésének köszönhetően.

Az orosz kénpiac jelentősen monopolizáltnak tekinthető: a nyersanyagok körülbelül 85%-át a Gazprom gázfeldolgozó vállalatok szállítják. A fennmaradó részesedés a Norilsk Nickel és az olajfinomítás között oszlik meg. A Rosstat szerint 2015-ben Oroszország körülbelül 6 millió tonna ként termelt, ami lehetővé teszi, hogy az ország a világpiac tizedét elfoglalja. A hazai piac többletet mutat: az orosz fogyasztók (ezek elsősorban műtrágyagyártók) évente mintegy 2-3 millió tonna ként vásárolnak, a többit exportálják. Ugyanakkor a fogyasztói piac monopóliumnak is tekinthető: az Oroszországban termelt folyékony kén körülbelül 80% -át a PhosAgro csoport vállalatai vásárolják meg, további körülbelül 13% -át pedig egy másik ásványi műtrágyagyártóhoz - az EuroChem -hez küldik. Csak szemcsés és csomós ként exportálják (lásd a kén típusairól szóló részt).

A kereskedelmi kén típusai

Az egyszerű kén világossárga porszerű anyag. A természetben a kén természetes kristályos formában és különféle vegyületekben is megtalálható, beleértve a földgázt és az olajat is. Jelenleg a kén három formáját főként állítják elő - csomós, folyékony és szemcsés. Ha a ként elválasztjuk a gázoktól, folyékony (vagy olvadt) ként keletkezik. Fűtött tartályokban tárolják és szállítják. A fogyasztó számára a folyékony kén szállítása kifizetődőbb, mint a helyszínen történő olvasztás. A folyékony kén előnyei a szállítás és tárolás során keletkező veszteségek hiánya és a nagy tisztaság. Hátrányok - tűzveszély, tartályok fűtési költségei.

A folyékony ként lehűtve csomós ként keletkezik. Elsősorban ezt gyártották a Szovjetunióban egészen az 1970-es évek elejéig. A csomós kén hátrányai közé tartozik: alacsony minőség, por és morzsák okozta veszteségek lazítás és rakodás során, tűzveszély, alacsony környezetbarátság.

A granulált ként közvetlenül a folyékony kénből nyerik. Különféle módon A granulálás a folyadék különálló cseppekre bontásában, majd lehűtésében és kapszulázésében következik be.

Ez nyilvánvaló nagy fogyasztók olyan beszállító iránt érdeklődik, aki teljes mértékben ki tudja elégíteni az igényeit. „Ebben a helyzetben a kistermelők rendszerint a szomszédos vállalkozások között keresnek vevőket – ez lehetővé teszi számukra, hogy spóroljanak a logisztikán, és ezáltal növeljék az érdeklődést a termék iránt” – magyarázta Zakhar Bondarenko, a Gazprom Neft petrolkémiai és PB-gáz osztályának vezetője. . "Néha a ként, mint a termelés melléktermékét, szinte semmiért adják oda, csak azért, hogy megszabaduljanak a tárolás szempontjából nem biztonságos alapanyagoktól."

A Moszkvai Olajfinomító hidrogén-szulfid hasznosítási stratégiájának megválasztásakor a környezetvédelemre támaszkodott, de figyelembe tudta venni az anyagi érdekeket is.

Nincs szag vagy por

A Moszkvai Finomító kéngyártó egységének rekonstrukciója egy átfogó gyártáskorszerűsítési projekt része lett, amelynek célja az üzem környezeti teljesítményének javítása. 2014-ben a Moszkvai Finomító átállt a granulált kén gyártására - egy modern termék, amely megfelel a legszigorúbb követelményeknek. környezetvédelmi követelmények. A rekonstrukció részeként megtörtént a beépítési berendezés korszerűsítése, granuláló egység és hulladékgáz utókezelő egység kiépítése.

A finomítókban jelentős mennyiségű hidrogén-szulfid tartalmú (savas) gáz keletkezik a katalitikus krakkolási folyamat, valamint a benzin és a gázolaj eredetileg olajban lévő kénből történő hidrogénezése eredményeként. Ma ez a probléma különösen sürgető: az olaj egyre inkább kénes, és az üzemanyagokra vonatkozó környezetvédelmi előírások szigorúan korlátozzák ennek az elemnek a tartalmát. Ökológiai osztály Az Euro-5, amelynek a Moszkvai Finomítóban gyártott összes benzin megfelel, ötszörösére, 50-ről 10 mg/kg-ra csökkenti az üzemanyag kéntartalmát az Euro-4-hez képest.

Jurij Erokhin,
a munkavédelmi osztály vezetője, ipari biztonságés a biztonság környezet MNPZ

Az olajfinomító termeléshez a kéngyártó egység mindenekelőtt egy olyan levegővédő létesítmény, amely lehetővé teszi a hidrogén-szulfid környezeti ártalmatlanítását. A Moszkvai Finomítóban való megvalósítás után modern technológiák sikerült teljesen kiküszöbölnünk a hidrogén-szulfid kibocsátást a légkörbe. Ez nem alaptalan kijelentés. A nulla károsanyag-kibocsátást műszeres monitorozás is igazolja, amelyet rendszeresen, a jogszabályoknak megfelelően, független, akkreditált laboratóriumban végzünk. Valójában a kéngyártó egység rekonstrukciója lehetővé tette a moszkvai finomító kibocsátásának 50%-os csökkentését. Ez nemcsak az üzem, hanem az egész régió ökológiája szempontjából is jelentős eredmény. Ugyanakkor a szemcsés kén előállítására való átállással és a csomós kén gyártásától való elszakadással közvetlenül az üzem területén javíthattunk a környezeti helyzeten.

Egy kéngyártó üzemben a hidrogén-szulfidot először kén-dioxiddá oxidálják, majd ha katalizátor jelenlétében ugyanazzal a kénhidrogénnel reagáltatják, elemi kénné alakul (Clauss-eljárás). A hidrogén-szulfid teljes hasznosításához azonban nemcsak a savas gázok átvezetése szükséges a berendezésen, hanem az ezt követő további tisztítás is. „A berendezés korszerűsítése során a berendezések 90%-át kicseréltük” – mondta Vladimir Suvorkin, a kéngyártó létesítmény kurátora. - De a projekt egyik fő állomása egy hulladékgáz utókezelő egység megépítése volt. Az új utókezelő egység lehetővé teszi a kén-dioxid kibocsátás minimalizálását és az összes kénhidrogén visszajuttatását a technológiai folyamatba. Így több mint 20%-kal sikerült növelnünk a kénvisszanyerés mértékét – mára eléri a 90%-ot. Ugyanakkor a hidrogén-szulfid-kibocsátás teljesen megszűnik.”

Egy másik fontos környezetvédelmi szempont a csomós kén - ömlesztett anyag ártalmatlanítása, melynek tárolása elkerülhetetlenül nagy mennyiségű káros por képződésével jár. Az üzem kezdetben folyékony ként állít elő, amely folyékony formában, lehűtve és csomókká alakítva, vagy granulálva értékesíthető. „A régi létesítményben két, egyenként 50 tonna térfogatú kéngödör volt a folyékony kén tárolására” – mondta Vlagyimir Suvorkin. - Amikor nem volt folyékony kén szállítmány, a ként vasúti vagy tartálykocsiba kellett raktárba szállítani, és kristályos csomós formában tárolni. Egy új blokk (kénbánya) üzembe helyezésével 950 tonnás térfogattal megszabadultunk ettől a problémától.” A folyékony kén egy részét most a moszkvai régióban található egyik vállalkozásnak értékesítik, a többit granuláló üzembe küldik.

A kénfogyasztás szerkezete az Orosz Föderációban

A kéntermelés áruszerkezete az Orosz Föderációban
2009-2015 között, %

Forrás: Infomine

Az Orosz Föderáció kénpiacának szerkezete,
millió tonna

A csomós kén előállításával ellentétben a granulálás gyakorlatilag nem termel port vagy szagot. Mindegyik granulátum 2-5 mm méretű félgömb alakú, és polimer héjban van, ami megakadályozza a feloldódást. A szállítószalag kijáratánál késztermékek Modern csomagolásba csomagolva - zárt nagy zsákokba. Ez a csomagolás teljesen kiküszöböli a kén környezettel való érintkezését.

Közlekedési csomópont

Természetesen a kénes granulálás meglehetősen bonyolult és költséges eljárás, ami jelentősen megnöveli a termék költségét. A Gazprom Neft elkerülhetné a további berendezések üzembe helyezésének költségeit, ha az összes előállított folyékony ként a piacon értékesítené. Ezzel azonban nem szabad számolni. Fő probléma orosz piac Ma tartálykocsikból hiány van ehhez a termékhez az új műszaki előírások miatt, amelyek arra kötelezik a gördülőállomány tulajdonosait, hogy korszerűsítsék az elavult járművet, vagy vonják ki a forgalomból. A tartályautó-tulajdonosok a második lehetőséget részesítik előnyben, de senki sem siet befektetni az új tartályok gyártására. "Mérlegen hazai piac a kénfinomító kistermelő, így nincs értelme a cégnek a terjeszkedésre költeni saját park tankok” – mondta Zakhar Bondarenko. „Sokkal jövedelmezőbbnek bizonyult az eladatlan folyékony kénmaradványok granulálása és külföldi piacokra történő értékesítése, ahol kis mennyiségre is mindig lehet vevőt találni.”

Kénvisszanyerő üzem

A Moszkvai Finomító korszerűsített kéngyártó egysége két kéngyártó egységet foglal magában, amelyek mindegyikét rekonstruálták. A kénkivonás mélysége ezeknél a blokkoknál eléri a 96,6%-ot. A berendezés kipufogógáz-utókezelő egységgel is fel van szerelve, amely lehetővé teszi a kén 99,9%-ának esetleges kinyerését. Az új kénfeltöltő létesítmény egyidejűleg akár 950 tonna folyékony ként is tárolható, ami teljesen kiküszöböli a csomós kén előállítását és tárolását. Ezen kívül egy kéngranuláló berendezést is üzembe helyeztek. A folyékony gáztalanított kén létesítmény tervezési kapacitása a füstgáztisztító üzem működését is figyelembe véve évi 94 ezer tonna, a folyékony kén granuláló egység tervezési kapacitása évi 84 ezer tonna, amely teljes mértékben fedezi. a vállalkozás meglévő igényei a hidrogén-szulfid tartalmú gázok hasznosítására.

Ha az orosz fogyasztók számára a granulált kén túl drága terméknek bizonyul, amelynek feldolgozása további berendezéseket is igényel, akkor külföldi piacokon A granulált kén iránti kereslet folyamatosan magas. Ma a moszkvai finomítóból származó granulált ként több mint egy tucat országba szállítják, köztük Latin-Amerikába, Afrikába és Délkelet-Ázsiába. „Jelenleg a granulált kén fokozatosan felváltja a többi ként a világpiacon. áruformák köszi tovább kiváló minőségű(a szennyeződések hiánya) és a könnyű szállítás” – magyarázta Olga Voloshina, az Infomine kutatócsoport vegyipari termékek piacok osztályának vezetője. - Ugyanakkor hazai piac Hagyományosan főként folyékony ként használnak. A közeljövőben ez a helyzet nem valószínű, hogy megváltozik, hiszen ahhoz, hogy a termelést a folyékony kén helyett szemcsés kén felhasználására állítsák át, ezek újraberendezése, beleértve a kénolvasztási kapacitások létrehozását is szükséges. Ez többletköltségeket igényel, amit gazdasági válságban kevesen vállalnak el.”

Kilátások és lehetőségek

A külpiaci kén iránti jelenlegi kereslet ellenére a szakértők nagyon óvatosan prognosztizálják e terület fejlődését. A világpiac erősen függ a nagy importőröktől, elsősorban Kínától, amely 2015-ben mintegy 10 millió tonna ként importált. Azonban a fejlődés saját termelés fokozatosan csökkenti a kínai import iránti érdeklődést. A többi jelentős szereplővel is instabil a helyzet. E tekintetben a Gazprom, mint a legnagyobb exportőr, több éve egymás után arról beszél, hogy alternatív piacokat kell keresni a kén számára az országon belül. Ilyen piacgá válhat az útépítési szektor, ha új anyagokat – kénes aszfaltot és kénes betont – aktívan bevezetnek. Ezeknek az anyagoknak az összehasonlító vizsgálata számos előnyt mutat be, különösen a környezetbiztonságot, a kopásállóságot, a hőállóságot, a repedésállóságot és a nyomvályúsodásnak való ellenállást. „A kísérleti tételek létrehozása ellenére járólapok kénes betonból, valamint útszakaszok kénes aszfalttal, tömeggel borítása ipari termelés ezek építőanyagok„Még nem állapították meg” – mondta Olga Volosina. "A fejlesztők ezt azzal magyarázzák, hogy hiányzik az ilyen típusú anyagokra, valamint az útburkolati építési technológiákra vonatkozó követelményeket szabályozó szabályozási és műszaki keret."

Miközben a Gazprom hosszú távon dolgozik célprogram kénkötőanyagon alapuló építőipari és útépítő anyagok alágazatának létrehozása és fejlesztése az Orosz Föderációban. Egy időben a cég arról beszélt, hogy célszerű lenne az ilyen anyagok gyártását olyan régiókban elhelyezni magas szintűútépítés és az alapanyagok rendelkezésre állása. Ekkor a moszkvai olajfinomítót nevezték meg potenciális nyersanyag- és termelési bázisnak. Igaz, a Gazprom Neftnek még nincsenek ilyen projektjei.

4.1 ELOU-AVT telepítése

A berendezés célja az olaj tisztítása a nedvességtől és a sóktól, valamint az olaj elsődleges desztillációja a további feldolgozási folyamatok nyersanyagaként használt frakciókra. táblázatban 4.1. és 4.2. Az ELOU és AVT egységek anyagmérlegei adottak.

A telepítés három blokkból áll: 1. Sótalanítás és víztelenítés. 2. Atmoszférikus desztilláció. 3. Fűtőolaj vákuumdesztillációja.

Az eljárás alapanyaga az olaj.

Termékek: Gáz, Frakciók 28-70 o C, 70-120 o C, 120-180 o C, 180-230 o C, 230-280 o C, 280-350 o C, 350-500 o C, és frakció, 500 o C feletti hőmérsékleten kiforr.

4.1. táblázat

Az ELOU egység anyagmérlege

4.2. táblázat

Az AVT telepítés anyagmérlege

mérlegtételek	Potenciális tartalom	Kiválasztás az egység töredékeiben lévő potenciálból	Valós kiválasztás
				ezer tonna/év
kapott:
Frakció 28-70 °C
Frakció 85-120 °C
Frakció 120-180 °C
Frakció 180-230 °C
Frakció 230-280 °C
Frakció 280-350 °C
Frakció 350-485 °C
Frakció >485 °C

4.2 Katalitikus reformálás

A tervezett finomítóban a katalitikus reformálási eljárást úgy tervezték, hogy növelje a benzin kopogásállóságát.

Reform-alapanyagként az ELOU-AVT egység széles, 70 – 180 ºC-os, közvetlen lefúvatása, valamint viszbreakáló, kokszoló és hidrogénezett benzineket használunk.

A katalitikus reformáló egységek működési módja a katalizátor típusától, az egység rendeltetésétől és a nyersanyag típusától függ. táblázatban A 4.3 mutatja az UOP „CCR-platforming” által kiválasztott katalitikus reformáló egység teljesítménymutatóit folyamatos katalizátorregenerálással.

4.3. táblázat

A katalitikus reformáló egység technológiai módja fr. 70 – 180 °С

Ezek a berendezések gazdaságosabbak, mivel csökkentik az üzemi nyomást, ugyanakkor növelik a nyersanyagok átalakítási mélységét. A mozgóágy reformálása a leginkább modern modell ipari folyamatot, és folyamatosan magas benzinhozamot és értéket biztosít oktánszám, valamint a maximális hidrogénhozam alacsony folyamatmerevséggel.

A reformáló egységnél Axens HR-526 katalizátort fogunk használni. A katalizátor klórral elősegített alumínium-oxid, amely platina (0,23 tömeg%) és rénium (0,3 tömeg%) egyenletesen oszlik el a térfogatban. A katalizátorgolyók átmérője 1,6 mm, fajlagos felülete 250 m 2 /g.

Ennek a katalizátornak a hosszú távú működési ciklusa érdekében a nyersanyagot kén-, nitrogén- és oxigéntartalmú vegyületektől meg kell tisztítani, amit egy hidrogénező egység beépítése biztosít a reformáló egységbe.

A katalitikus reformáló egység termékei a következők:

Szénhidrogén gáz – főleg metánt és etánt tartalmaz, olajfinomító kemencék üzemanyagaként szolgál;

Stabilizációs fej (szénhidrogének C 3 – C 4 és C 3 – C 5) – HFC határgázok nyersanyagaként használják;

Katalizátor, melynek hozama 84 tömeg%. motorbenzin összetevőjeként használják. 55-58 tömegszázalékot tartalmaz. aromás szénhidrogének, és oktánszáma (IM) = 100 pont;

4.3 Hidrokezelés

Az eljárást úgy alakították ki, hogy a könnyű desztillátumok, katalitikus krakkoló alapanyagok megkívánt szintű teljesítményjellemzőit biztosítsa, amit ma elsősorban a környezetvédelmi követelmények határoznak meg. A hidrogénező termékek minősége javul a kén-, nitrogén- és oxigéntartalmú vegyületek destruktív hidrogénezésének, valamint a telítetlen szénhidrogének hidrogénezésének reakcióinak eredményeként.

A 180-350 ºС közötti forráspontú gázolaj töredékét a hidrogénező egységbe küldjük. A dízel üzemanyag hidrogénező egység alapanyaga könnyű kokszoló gázolajat is tartalmaz. táblázat adatai alapján. 1,6, a kéntartalom ebben a frakcióban 0,23 tömeg%. mint a 200-350ºС-os frakcióban.

A dízel üzemanyag hidrogénező egység technológiai üzemmódjának főbb paramétereit a táblázat tartalmazza. 4.4.

4.4. táblázat

A dízel üzemanyag hidrogénező egység technológiai rendje

A világgyakorlatban a hidrogénezési eljárásokban a legszélesebb körben alkalmazott alumínium-kobalt-molibdén (ACM) és alumínium-nikkel-molibdén (ANM). Az AKM és ANM hidrogénező katalizátorok 2-4 tömegszázalékot tartalmaznak. Co vagy Ni és 9-15 tömeg% MoO 3 aktív γ-alumínium-oxidon. Az indítási műveletek szakaszában vagy a nyersanyagciklus kezdetén H 2 S és H 2 áramban szulfidálásnak (kénezésnek) vetik alá őket, és katalitikus aktivitásuk jelentősen megnő. Projektünkben egy dízel üzemanyag hidrogénező üzemben hazai GS-168sh katalizátor márkát használunk, a következő jellemző :

térfogatsűrűség ÷ 750 kg/m 3;

hordozó ÷ alumínium-szilikát;

szemcseátmérő ÷ 3 – 5 mm;

inter-regenerációs időszak ÷ 22 hónap;

teljes élettartam ÷36 – 48 hónap.

A telepítés termékei a következők:

hidrogénnel kezelt dízel üzemanyag;

desztillált benzin - katalitikus reformáló egység nyersanyagaként használják, alacsony (50-55) oktánszámú;

hidrogén-szulfid – nyersanyagként kerül az elemi kéngyártó üzembe;

üzemanyag gáz.

Az orvosi irányelvek azt sugallják, hogy a dízel üzemanyag hidrogénező egységből származó nyersanyag 100%-a a következő termékhozamot adja:

hidrogénezett dízel üzemanyag – 97,1 tömeg%;

desztillált benzin – 1,1 tömeg%

Hidrogén-szulfid hozam tömeg%-ban. nyersanyagok esetében a képlet határozza meg

x i – a hidrogénezett termékek hozama az egység töredékében;

32 – a kén atomtömege.

A 230-350 o C-os frakció 0,98 tömeg% ként tartalmaz. A dízel üzemanyag hidrogénező egység alapanyaga könnyű kokszoló gázolajat is tartalmaz. A környezetbarát dízel üzemanyag kéntartalma 0,01 tömeg%.

Termékek kimenete:

H2S = 0,98-(0,01*0,971+0,01*0,011)*34/32 = 0,97%

4.4 Gázfrakcionáló egység (GFU)

A berendezést egyedi könnyű szénhidrogének vagy nagy tisztaságú szénhidrogén frakciók előállítására tervezték finomítói gázokból.

A gázfrakcionáló üzemeket a feldolgozott nyersanyag típusa szerint HFC-tel telített gázokra és HFC-telítetlen gázokra osztják.

A HFC határgázok nyersanyaga a gáz és az AVT stabilizáló fej a benzinfrakció katalitikus reformálására és a vákuumgázolaj hidrokrakkolására szolgáló stabilizáló fejekkel keverékben.

táblázatban A 4.5. ábra a HFC határgázok technológiai módját mutatja be.

4.5. táblázat

HFC határgázok desztillációs oszlopainak technológiai módja

Desztillációs oszlopok	Megosztott komponensek	Alsó hőmérséklet, °C	Felső hőmérséklet, °C	Nyomás, MPa
K-1 (étánmentesítő)	C2H6/C3H8+
K-2 (propán)	C 3 H 8 / ΣC 4 H 10+
K-3 (bután)	ΣC 4 N 10 / ΣC 5 N 12 +
K-4 (izobután)	izo- C 4 H 10 / n- C 4 H 10
K-5 (pentán)	ΣC5H12/C6H14+
K-6 (izopentán)	izo- C 5 H 12 / n- C5H12

Határgázok HFC termékei – keskeny szénhidrogén frakciók:

etán – hidrogén előállításához nyersanyagként, valamint technológiai kemencék üzemanyagaként használják;

propán – pirolízis alapanyagaként, háztartásban cseppfolyósított gáz, hűtőközeg;

izobután – nyersanyagként szolgál az alkilező üzemekhez és a szintetikus gumi előállításához;

bután – háztartási cseppfolyósított gázként, szintetikus gumi előállításának alapanyagaként, in téli idő kereskedelmi motorbenzinhez adva a szükséges telített gőznyomás biztosítása érdekében;

izopentán – magas oktánszámú benzin összetevőjeként használják;

pentán – a katalitikus izomerizációs folyamatok alapanyaga.

A telítetlen szénhidrogén gázok leválasztásakor AGFU egységeket (abszorpciós gáz frakcionáló egység) használnak. Megkülönböztető jellemzőjük a C 3 és magasabb szénhidrogének abszorpciós technológiája egy nehezebb szénhidrogén komponenssel (C 5 + frakciók) a száraz gáz (C 1 – C 2) elkülönítésére a K-1 oszlopban. Ennek a technológiának az alkalmazása lehetővé teszi az oszlopok hőmérsékletének csökkentését, és ezáltal a telítetlen szénhidrogének polimerizációjának valószínűségét. Az AGFU telítetlen gázok nyersanyagai másodlagos folyamatokból származó gázok, nevezetesen: katalitikus krakkolás, viszketés és kokszolás.

A telítetlen gázok AGFU telepítésének technológiai módjának fő paramétereit a táblázat tartalmazza. 4.6.

4.6. táblázat

AGFU telítetlen gázok desztillációs oszlopainak technológiai rendszere

Desztillációs oszlopok	Megosztott komponensek	Alsó hőmérséklet, °C	Előremenő hőmérséklet, °C	Felső hőmérséklet, °C	Nyomás, MPa
K-1 (frakcionáló abszorber)	C 2 – / ΣC 3 +
K-2 (stabilizáló oszlop)	ΣC 3 – ΣC 5 / ΣC 6 +
K-3 (propán)	ΣC 3 / ΣC 4 +
K-4 (bután)	ΣC 4 / ΣС 5 +

A telítetlen szénhidrogén nyersanyagok feldolgozásának termékei a következő frakciók:

propán-propilén – polimerizációs és alkilező üzemek alapanyagaként, petrolkémiai termékek előállításához használják;

bután-butilén – alkilezőegység alapanyagaként használják alkilát (a kereskedelmi benzin magas oktánszámú összetevője) előállításához.

4.5 Könnyű benzinfrakciók katalitikus izomerizálása

A katalitikus izomerizációs egység célja a benzin szekunder desztillációs egység könnyűbenzin frakciójának 28-70ºС oktánszámának növelése azáltal, hogy a normál szerkezetű paraffinokat magasabb oktánszámú izomerjeikké alakítja.

A paraffinos szénhidrogének katalitikus izomerizálásának folyamatára számos lehetőség kínálkozik. Különbségük a felhasznált katalizátorok tulajdonságaiból, az eljárás körülményeiből, valamint az elfogadott technológiai sémából ("per pass" vagy a nem átalakított normál szénhidrogének újrahasznosítása) tudható be.

A paraffinos szénhidrogének izomerizációját repedés és aránytalanság mellékreakciói kísérik. E reakciók elnyomása és a katalizátor aktivitásának állandó szinten tartása érdekében az eljárást 2,0-4,0 MPa hidrogénnyomáson és hidrogéntartalmú gáz keringetése mellett hajtják végre.

A javasolt finomító alacsony hőmérsékletű izomerizációs eljárást alkalmaz. A 28 – 70ºС-os frakció izomerizációs technológiai módjának paramétereit a táblázat tartalmazza. 4.7.

4.7. táblázat

A katalitikus beépítés technológiai módja

könnyű benzinfrakció izomerizálása

Az izomerizáció során n- alkánokat, korszerű bifunkciós katalizátorokat használnak, amelyekben fémkomponensként platinát és palládiumot, hordozóként fluorozott vagy klórozott alumínium-oxidot, valamint az alumínium-oxid mátrixba bevitt alumínium-szilikátokat vagy zeolitokat használnak.

Javasoljuk, hogy alacsony hőmérsékletű izomerizációs katalizátort használjunk CI-2 szulfatált cirkónium-dioxidon, amely 0,3-0,4 tömeg% alumínium-oxidra leválasztott platinát tartalmaz.

A berendezés fő terméke az izomerizátum (RPM 82 - 83 pont), amelyet a motorbenzin magas oktánszámú összetevőjeként használnak, és amely felelős az indulási jellemzőkért.

Az izomeráttal együtt az eljárás során száraz határoló gáz keletkezik, amelyet az üzemben tüzelőanyagként és hidrogéntermelés nyersanyagaként használnak fel.

4.6 Bitumengyártás

Ezt a berendezést a tervezett finomítóban út- és építőipari bitumen előállítására tervezték.

A bitumengyártó üzem alapanyaga a fűtőolaj (kátrány) vákuumdesztillációjából származó maradék.

A bitumen előállításához a következő módszereket alkalmazzák:

mélyvákuumdesztilláció (maradék nyersanyagok);

kőolajtermékek oxidációja levegővel magas hőmérsékleten (oxidált bitumen előállítása);

maradék és oxidált bitumen keverése.

A kátrány oxidációjával (frakció > 500 ºС) bitumen előállítására szolgáló berendezés technológiai rendjét a táblázat tartalmazza. 4.8.

4.8. táblázat

Oxidációs oszlopos bitumengyártó üzem technológiai módja

útépítésben használt útbitumenek aszfaltbeton keverékek készítéséhez;

különféle építőipari bitumen építési munkák, különösen épületalapok vízszigetelésére.

4.7 Katalitikus krakkolás előhidrogénezéssel

A katalitikus krakkolás a fejlett olajfinomítás egyik legelterjedtebb nagyléptékű folyamata, és nagymértékben meghatározza a modern és ígéretes fűtőolaj-finomítók műszaki és gazdasági mutatóit.

Az eljárás célja, hogy további mennyiségű könnyű kőolajterméket – magas oktánszámú benzint és gázolajat – állítson elő a nehézolaj-frakciók katalizátor jelenlétében történő lebontásával.

A tervezett finomító üzembe helyezésének nyersanyaga az olaj közvetlen desztillációja (frakció 350 - 500ºС) vákuumgázolajat használ az előzetes korszerűsítés után, amelyet a káros szennyeződések - kén, nitrogén és fémek - katalitikus hidrogénezésére használnak.

A katalitikus krakkolási folyamatot egy háztartási krakkoló egységben tervezik végrehajtani, G-43-107 típusú felszálló reaktorral mikrogömb alakú zeolit ​​tartalmú katalizátoron.

A katalitikus krakkolási folyamatot befolyásoló fő tényezők: a katalizátor tulajdonságai, a nyersanyagok minősége, hőmérséklet, a nyersanyagok és a katalizátor közötti érintkezés időtartama, a katalizátor keringési sebessége.

Ebben a folyamatban a hőmérséklet szabályozza a katalitikus krakkolási folyamat mélységét. A hőmérséklet emelkedésével a gázhozam nő, és az összes többi termék mennyisége csökken. Ugyanakkor a benzin minősége kissé javul az aromatizálás miatt.

A reaktor-regenerátor rendszerben a nyomást szinte állandó szinten tartják. A nyomásnövekedés némileg rontja a repedés szelektivitását, és a gáz- és kokszképződés növekedéséhez vezet.

táblázatban A 4.9. ábra egy felszálló reaktorral rendelkező katalitikus krakkolási berendezés technológiai üzemmódjának mutatóit mutatja be.

4.9. táblázat

A katalitikus krakkoló egység technológiai módja

A folyamat feltételei	Kialakult norma
Hőmérséklet, ºС
a reaktorban
a regenerátorban
Nyomás, MPa
a reaktorban
a regenerátorban
Nyersanyagok tömegtáplálási sebessége, h -1
A katalizátor keringési sebessége

A magas hőmérsékleten végzett modern katalitikus krakkolási eljárások katalizátorai összetett többkomponensű rendszerek, amelyek egy mátrixból (hordozóból), egy aktív komponensből - zeolitból, valamint segéd aktív és inaktív adalékokból állnak. A modern katalizátorok mátrixanyaga túlnyomórészt szintetikus amorf alumínium-szilikát, nagy fajlagos felülettel és optimális pórusszerkezettel. Az ipari amorf alumínium-szilikátokban az alumínium-oxid-tartalom jellemzően 6-30 tömeg% tartományban van. A krakkoló katalizátorok aktív komponense a zeolit, amely a következő általános képletnek megfelelő háromdimenziós kristályszerkezetű alumínium-szilikát

Me 2/n O Al 2 O 3 x SiO2 at H 2 O,

amely lehetővé teszi a nyersanyagok szénhidrogéneinek másodlagos katalitikus átalakulását végső céltermékek képződésével. A segédadalékok javítják vagy bizonyos specifikus fizikai-kémiai és mechanikai tulajdonságokat adnak a zeolittartalmú alumínium-szilikát krakkoló katalizátoroknak (CSC). Az alacsony koncentrációban lerakódott platinát leggyakrabban promóterként használják, amely fokozza a kokszos katalizátor regenerálódását (<0,1 %мас.) непосредственно на ЦСК или на окись алюминия с использованием как самостоятельной добавки к ЦСК.

A katalitikus krakkoló egységben a KMTs-99 márkájú hazai katalizátort használjuk, a következő jellemzőkkel:

benzinhozam ÷ 52 – 52,5 tömeg%;

oktánszám (IM) ÷ 92;

katalizátor felhasználás ÷ 0,4 kg/t alapanyag;

átlagos részecskeméret ÷ 72 mikron;

térfogatsűrűség ÷ 720 kg/m3.

A katalitikus krakkoló egység termékei a következők:

Ebben a projektben a katalitikus krakkoló egység alapanyaga a 350–500 °C-os, 1,50 tömegszázalékos kéntartalmú egyenes lepárlású olajfrakció része.

A vákuumgázolaj hidrogénezése során a hidrogén-szulfid hozamának kiszámításához a termékek kéntartalmát és a termékek hozamát a következőképpen feltételezzük:

hidrogénezett vákuumgázolaj – 94,8 tömeg%;

desztillált benzin – 1,46 tömeg%

A hidrogénező termékek közé tartoznak még: fűtőgáz, hidrogén-szulfid és veszteségek.

Ahol S 0 – az alapanyag kéntartalma, tömeg%;

S én– kéntartalom az eljárás végtermékeiben, tömeg%;

X én– a hidrogénnel kezelt termékek hozama egy egység töredékében;

34 – a hidrogén-szulfid molekulatömege;

32 – a kén atomtömege.

H 2 S = (1,50– (0,2*0,948+0,2*0,014)*34/32 = 1,26%

4.8 Kokszolás

A létesítményt kőolajkoksz előállítására és további mennyiségű könnyű kőolajtermék előállítására tervezték nehéz kőolajmaradékokból.

A kokszolóegység alapanyaga a kátrány (fűtőolaj vákuumdesztillációjából származó maradék) része, 9,50 tömegszázalék kokszoló kapacitással. és kéntartalma 0,76 tömeg%.

A tervezett finomítóban a kokszolás folyamata késleltetett (félfolyamatos) kokszoló egységgel (DC) történik.

táblázatban A 4.10 az ultrahangos tesztelő telepítés technológiai módját mutatja.

4.10. táblázat

Az ultrahangos tesztelés telepítésének technológiai módja

A telepítés termékei a következők:

kőolajkoksz - alumínium- és grafitelektródák olvasztására szolgáló anódok előállításához, elektrolitikus acél előállításához, ferroötvözetek, kalcium-karbid előállításához használják;

gáz és stabilizáló fej – főleg telítetlen szénhidrogéneket tartalmaz, és HFC telítetlen szénhidrogének nyersanyagaként használják;

benzin – 60%-ig telítetlen szénhidrogént tartalmaz, kémiailag nem elég stabil, NMM = 60 – 66 pont, mélyhidrogénezés után katalitikus reformáló egység alapanyagaként használják;

könnyű gázolaj – dízel üzemanyag összetevőjeként szolgál;

a nehéz gázolaj a kazántüzelőanyag összetevője.

4.9 Visbreaking

A berendezést úgy tervezték, hogy csökkentse a nehézolaj-maradványok viszkozitását, hogy stabil kazán tüzelőanyag-komponenst kapjon.

A viszketésmentesítés alapanyaga az ELOU-AVT berendezés vákuumblokkjából származó kátrány (frakció > 500 °C).

A tervezett finomítóban viszkozitástörő egységet használunk külső reakciókamrával. Ennek az iránynak a visbreakelésénél a nyersanyagok szükséges átalakulási foka enyhébb hőmérsékleti tartományban (430-450 °C), legfeljebb 3,5 MPa nyomáson és hosszú tartózkodási időn (10-15 perc) érhető el.

A telepítés termékei a következők:

gáz – fűtőgázként használják;

benzin - jellemzők: RHMM = 66 - 72 pont, kéntartalom - 0,5 - 1,2 tömeg%, sok telítetlen szénhidrogént tartalmaz.

Reformáló alapanyagként használják; repedési maradék - kazán tüzelőanyag összetevőjeként használják, magasabb a fűtőértéke, több alacsony hőmérséklet

megszilárdulása és viszkozitása, mint az egyenes lepárlású fűtőolaj.

4.10 Alkilezés

Az eljárás célja nagy stabilitású és robbanásállóságú benzinfrakciók előállítása az izobután és olefinek reakciójával, katalizátor jelenlétében.

A telepítés alapanyaga a telítetlen gázok HFC egységéből származó izobután és butát-butilén frakció.

A tervezett finomítóban kénsavas alkilező egységet használunk. Termodinamikailag az alkilezés alacsony hőmérsékletű reakció. Az ipari kénsavas alkilezés hőmérsékleti határai 0°C és 10°C között vannak, mivel 10-15°C feletti hőmérsékleten a kénsav intenzíven oxidálni kezdi a szénhidrogéneket.

A nyomást a reaktorban úgy választjuk meg, hogy az összes szénhidrogén alapanyag vagy annak nagy része folyékony fázisban legyen. Az ipari reaktorokban a nyomás átlagosan 0,3-1,2 MPa.

Alkilező katalizátorként kénsavat használunk. Ennek az anyagnak a választása a jó szelektivitásának, a folyékony katalizátor könnyű kezelhetőségének, a viszonylagos olcsóságnak és a berendezések hosszú működési ciklusainak köszönhető, a regeneráció vagy a katalizátoraktivitás folyamatos utánpótlásának lehetősége miatt. Az izobután butilénekkel történő alkilezéséhez 96-98%-os H2SO4-et használunk. A telepítés termékei a következők:

4.11 Kéntermelés

Egy adott olaj finomításának termohidrokatalitikus folyamatainak folyamatgázaiból felszabaduló hidrogén-szulfidot finomítókban elemi kén előállítására használják fel. A kén előállításának legáltalánosabb és leghatékonyabb ipari módszere a hidrogén-szulfid Claus katalitikus oxidatív átalakítási eljárása.

A Claus folyamat két szakaszban zajlik:

kemencereaktorban a hidrogén-szulfid kén-dioxiddá történő termikus oxidációja

hidrogén-szulfid és kén-dioxid katalitikus átalakításának szakasza az R-1 és R-2 reaktorokban

A beépítés technológiai módját a táblázat mutatja be. 4.12.

4.12. táblázat

A kéngyártó üzem technológiai módja

A folyamat feltételei	Kialakult norma
Túlnyomás, MPa
Hőmérséklet, ºС
kemence-reaktorban
hulladékhő kazánok kimeneténél
az R-1 reaktor bejáratánál
az R-1 reaktor kijáratánál
az R-2 reaktor bejáratánál
az R-1 reaktor kijáratánál

Katalizátorként aktív alumínium-oxidot használunk, melynek átlagos élettartama 4 év.

A ként széles körben használják a nemzetgazdaságban - kénsav, színezékek, gyufa gyártásában, vulkanizálószerként a gumiiparban stb.

4.12 Hidrogéntermelés

A hidrogénezési és hidrokatalitikus eljárások széles körben elterjedt bevezetése a tervezett olajfinomítóban a katalitikus reformerből származó hidrogén mellett nagy mennyiségű hidrogént igényel.

A Teplovskaya olaj fejlett feldolgozásával tervezett finomító hidrogénmérlegét a táblázat tartalmazza. 4.13.

4.13. táblázat

Hidrogén egyensúly mélységű finomítókhoz

Teplovskaya olaj feldolgozása a szénhordozó horizontról.

A hidrogén előállításához a legköltséghatékonyabb módszerként a gáz-alapanyag gőzkatalitikus átalakításának módszerét alkalmazzuk.

A metán (vagy homológjai) kölcsönhatása vízgőzzel az egyenletek szerint megy végbe

4.14. táblázat

A Teplovskaya olaj közvetlen lepárlású frakcióinak megoszlása ​​a technológiai folyamatok, tömeg%

Név	Tényleges kiválasztás, tömegszázalék olajért			Katalitikus izomerizáció	Katalitikus reformálása megszerzéséhez magas oktánszámú benzin		Dízel üzemanyag hidrogénezése	Katalitikus krakkolás	Késleltetett kokszolás	Visbreaking	Bitumengyártás
Olajfrakciók:
Gáz + reflux
Frakció 28-70 °C
Frakció 70-120 °C
Frakció 120-180 °C
Frakció 180-230 °C
Frakció 230-280 °C
Frakció 280-350 °C
Frakció 350-500 °C
500 °C feletti frakció
Termelékenység az egyenes kitermelésű nyersanyagokra, ezer tonna. évente

Finomítói RENDSZER