Введение 3
1 Литературный обзор 5
1.1 Современное состояние процессов гидроочистки нефтяного сырья 5
1.2 Специфика и направления переработки тяжелой Казахстанской нефти
1.2.1 Гидроочистка бензиновых фракций 10
1.2.2 Гидроочистка дизельного топлива 17
1.2.3 Гидроочистка тяжелых нефтяных фракций 21
1.3 Современные схемы гидропереработки нефтяного сырья 24
2 Характеристика объекта исследования 42
2.1 Физико-химические исследования состава и свойств сырья процесса гидроочистки вакуумного газойля
2.2 Физико-химические исследования состава и свойств продуктов процесса гидроочистки вакуумного газойля
2.3 Мониторинг работы промышленной секции 100 установки ПГПН 49
3 Прогнозирование работы промышленной установки гидроочистки тяжелых нефтяных фракций на 1авлодарском нефтехимическом заводе
3.1 Прогнозные расчеты по модели 50
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 58
6 Задание на раздел «Социальная ответственность» 88
7 Социальная ответственность 90
Заключение 105
Список используемых источников 106
Список сокращений и обозначений 109
Приложения А (Справвочное) 110
Приложения Б Качество сырья вакуумного дистиллята 130
Приложения В-Д Основные показатели качества продуктов 132
Приложение Е Анализ реальных режимов реактора гидроочистки С-100, ПГПН 138
Приложение Ж Экономические показатели работы установки гидроочистки вакуумного газойля
Приложение З Технологическая схема С-100, ПГПН 145
Во многих частях мира нефтеперерабатывающая промышленность сталкивается с проблемами в связи с введением более жестких требований и изменением спроса на нефтепродукты. Спецификации дизельного топлива и бензина особенно быстро меняются в разных странах, что вынуждает переработчиков вкладывать средства в реконструкцию существующих или создание новых. Страны ЕС планируют перевести все дизельные автомобили на топливо со сверхнизким содержанием серы до 10 частей на миллион к 2025 году. Для дизельного топлива снижение содержания серы может быть достигнуто путем гидроочистки в более жестких условиях. Эта цель также может быть достигнута за счет выбора нового, более ресурсосберегающего катализатора [1]. Большинство эксплуатируемых в настоящее время реакторы гидроочистки сырой нефти были построены и спроектированы в середине 1970-х годов. Поскольку производительность и качество продукции изменились, многие нефтеперерабатывающие заводы смогли воспользоваться преимуществами достижений в области разработки катализаторов и избежать значительных потерь за счет крупных капитальных вложений в свои установки. Однако рентабельная реализация всего потенциала реакторной системы требует детальной оценки эксплуатационной конструкции и характеристик существующих реакторных систем в сочетании с тщательным рассмотрением доступных вариантов модернизации реактора.
Европейские страны прилагают большие усилия для улучшения качества дизельного топлива. Принята концепция ужесточения требований к этому виду топлива, особенно в отношении содержания в нем сернистых соединений.
Гидроочистка крекированного сырья является более дорогой, но в то же время более дешевой альтернативой. Отмечено, что при гидроочистке сырья крекинга выход бензина увеличивается на 7-9 мас.%. % снижает выход кокса на 10 % и выбросы SO2 из регенератора на 90 %. Еще одним несомненным преимуществом является высокое качество легких и тяжелых газойлей, что позволяет направлять эти продукты на смешение для получения дизельного топлива и мазута, соответствующих последним стандартам.
Цель данной работы направлена на прогнозирование работы промышленной установки гидроочистки тяжелых нефтяных фракций на Павлодарском нефтехимическом заводе.
Объектом исследований является процесс гидроочистки вакуумного газойля, реализованный на промышленной установке С-100 ПГПН ТОО «Павлодарский нефтехимический завод».
Этапы исследования:
1. Изучить физико-химические закономерности процесса гидроочистки тяжелого нефтяного сырья, выполнить анализ изменения состава и свойств сырья и продуктов процесса гидроочистки вакуумного газойля.
2. Выполнить мониторинг работы промышленной секции 100 установки ПГПН. Составить материальный баланс установки.
3. Выполнить прогнозные расчеты с оценкой показателей процесса гидроочистки вакуумного газойля при переработке разного типа сырья.
Практическая значимость результатов: результаты моделирования могут быть использованы в тестовом пробеге ТОО «ПНХЗ» С-100, ПГПН
Выполненный мониторинг работы промышленной установки гидроочистки тяжелого нефтяного сырья показал, что в сырье установки наряду с прямогонным вакуумным газойлем могут быт вовлечены и другие потоки, такие как легкий и тяжелый газойли УЗК. При этом требуется корректировка технологического режима работы реактора гидроочистки для достижения требуемых показателей качества нефтепродуктов.
Математическая модель процесса гидроочистки позволяет выполнить прогноз материального баланса реактора и показателей качества продукции.
Так, из результатов математического моделирования очевидно, при реализации варианта 1 с использованием сырья (проба № 1) с параметрами технологического режима С-100 ПГПН будет получена продукция, соответствующая предъявляемым нормам по качеству.
При реализации варианта 2 с учетом использования сырья (проба 3) параметры технологического режима установки остаются без изменений. Но при этом полученные результаты показателей качества продукции не соответствует требуемым нормам по содержанию серы.
При реализации варианта варианта 3 с учетом использования сырья (проба 3) для получения требуемых норм по качеству продукции, изменив технологический режим, возможно достичь требуемых показателей качества продукции процесса гидроочистки.
Исходя из результатов данной работы можно заключить, что усовершенствование технологического процесса гидроочистки вакуумного газойля в смеси с тяжелым газойлем УЗК, является возможным. Это позволить углубить процесс переработки нефтяных остатков.
