К вопросу о производстве гидрокрекинговых масел в ОАО "ТАНЕКО"


Генеральный директор
ОАО «ВНИПИнефть»
В.М. Капустин

Применение гидрогенизационных процессов позволяет получать высококачественные масла из особо высокосернистой, парафинистой, высокосмолистой нефти Республики Татарстан. В статье рассмотрен проект технологии производства базовых смазочных масел на заводе глубокой переработки нефти комплекса «Танеко». При проектировании установки использованы технологии изодепарафинизации IsoDewaxing и гидроочистки IsoRnishing по лицензии Chevron Lummus Global. Представлены проектные характеристики вырабатываемых нефтепродуктов.

Создание производства базовых масел высокого качества, отвечающих современным технологическим и экологическим требованиям, является весьма актуальной задачей. В настоящее время в РФ функционируют морально и технически устаревшие установки получения масел. Производство современных высококачественных присадок к маслам практически отсутствует, рынок обеспечивается импортными товарами. Однако предполагается, что с 2015 г. в РФ практически все автомобили будут соответствовать требованиям Евро-5, следовательно возрастёт потребность в базовых маслах 11+ или III группы, характеризующихся содержанием насыщенных углеводородов > 90%, серы — < 0,03%, азота — < 10 мг/кг и отсутствием полициклических углеводородов.

Ввод в строй комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске, генеральным проектировщиком которого выступает ОАО «ВНИПИнефть», на основе новейших зарубежных и отечественных достижений обеспечит сырьём российскую нефтехимическую промышленность, а российский рынок — нефтепродуктами европейского качества.

Получение масел II и III групп из высокосернистой, парафинистой и высокосмолистой нефти, например карбоновой нефти Республики Татарстан (содержание, % масс: общей серы — 3,8; смол силикагелевых — 18,8; смол асфальтеновых — 4,0; парафина — 3,8), возможно только с использованием гидрогенизационных процессов.

Установка производства масел (рис. 1) в составе завода глубокой переработки нефти предназначена для выработки стабильных низкозастывающих базовых масел из неконвертированно-го остатка установки гидрокрекинга. Производство базовых масел III группы будет первое, вновь построенное, в России после 60—70-х годов. Проектная мощность установки — 250 тыс.т/год. Техническое задание на разработку проектной документации представил ЗАО «Нижнекамский НПЗ» (правопреемник — ОАО «Танеко»)1. При проектировании использованы технологии изодепарафинизации IsoDewaxing и гидроочистки IsoFinishing по лицензии Chevron Lummus Global.

Масла, получаемые в процессе изодепарафинизации (таблица), отличаются низкой температурой застывания, хорошей стабильностью против окисления, улучшенными показателями по испаряемости и цвету.

Характеристика продукции установки производства масел (согласно проекту ОАО «ВНИПИнефть»)

Показатель

Показатель

Лёгкое базовое масло

Керосиновая фракция

Температура, °С

Температура, °С

застывания

-45

застывания

-60

вспышки

> 135

вспышки

38

Вязкость, сСт

Плотность при 15°С, кг/м3

775-840

при 100°С

2-2,5

Содержание

при 50°С

6,5-9,0

меркаптановая сера, мг/кг

<10

Индекс вязкости

> 100

общей серы, % масс.

«0,001

Содержание, % масс.

ароматических у/в, % об.

18,5

серы

<0,03

Высота некоптящего пламени, мм

25

ароматических у/в

<1,0

Низшая теплота сгорания, МДж/кг

43,1

1 Для совмещения зарубежных и российских норм с целью сохранения целостности технических решений были разработаны и утверждены МЧС России специальные технические условия (СТУ) по обеспечению пожарной безопасности Комплекса, а также СТУ на разработку инженерно-технических мероприятий по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям.

Показатель

Показатель

Среднее базовое масло

Дизельная фракция

Температура, °С

Температура, °С

застывания

-18

вспышки

70

вспышки

220

помутнения

-5

Вязкость при 100°С, сСт

4-4,5

холодной фильтруемости

-15

Индекс вязкости

> 120

Вязкость при 40°С, сСт

2,0-4,5

Содержание, % масс.

Плотность при 15°С, кг/м3

820-845

серы

< 0,03

Содержание

ароматики

<1,0

серы, мг/кг

10

Летучесть (НОАК), % масс.

<15

воды, мг/кг полиароматических у/в, % масс.

200 11

Нестабильная нафта С5—150°С

Плотность при 15°С, кг/м3

672,1-676

Цетановое число

53

Вязкость при 38°С, сПз

0,293

Зольность, % масс.

0,01

Содержание серы, мг/кг

<6

95% об. перегоняется при т-ре, °С

360

Фракционный состав, % масс.

Стабильность к окислению, г/м3

25

ДоС3

0,90

с4

5,8

С5-150°С

90,2

> 150°С

3,1

Описание технологической схемы

Сырьём установки изодепарафинизации служит гидроочищенный газойль (неконвертирован-ный остаток, содержание серы < 10 мг/кг), полученный на установке гидрокрекинга. Неконверти-рованный остаток содержит большое количество высокомолекулярных парафинов нормального строения, большая часть которых в реакторе изомеризуется, а часть подвергается гидрокрекингу до более лёгких продуктов, таких как керосиновая и дизельная фракции. В реакторе доочистки, загруженным катализатором ICR 407, происходит гидрирование ароматических углеводородов, ухудшающих стойкость к окислению и цвет. Реактор изомеризации загружен катализаторами ICR 122 и ICR 408: первый для удаления железа, металлов, твердых частиц. Он также способствует увеличению продолжительности рабочего цикла и уменьшению перепада давления. Катализатор изомеризации ICR 408 обеспечивает высокий выход продукта.

Сырьё с температурой 333—39ГС поступает в одноступенчатый реактор с четырьмя неподвижными слоями катализатора, расположенными последовательно. Суммарный тепловой эффект процесса — положительный. Для регулирования роста температуры и скорости реакции, между слоями катализатора вводится циркулирующий водородсодержащий газ (ВСГ). Внутреннее устройство реактора между слоями катализатора обеспечивает тщательное перемешивание реагентов с ВСГ и нужное распределение паров и жидкости, движущихся сверху вниз, предотвращает местный перегрев, позволяет максимально повысить рабочие характеристики катализатора и продлить срок его службы.

Рис. 1. Схема реакционного блока изодепарафинизации и сепарации масел:

1,4— теплообменники; 2 — печь нагрева сырья; 3 — реактор; 5 — реактор доочистки; 6, 7 — горячие сепараторы

высокого и низкого давления соответственно; 8 — холодный сепаратор высокого давления

Из реактора смесь углеводородов и избыточного водорода с температурой 337—395°С поступает в теплообменник, где охлаждается сырьём до 232—293°С, и далее — в реактор доочистки. Для равномерного распределения газа и жидкости по объёму реактора катализатор разделен на три слоя. Впрыск ВСГ между слоями катализатора не требуется, поскольку рост температуры в реакторе минимален. Продукты реактора доочистки охлаждаются за счет нагрева сырья до 222—225°С и затем направляются в горячий сепаратор высокого давления для разделения на лёгкие и тяжёлые продукты.

Нагретый в печи до 278°С жидкий поток продуктов реакции (рис. 2) подаётся во фракционирующую колонну. Пары с верха колонны частично конденсируются и затем газожидкостной поток разделяется на газ, нестабильную нафту, которая выводится на установку гидрокрекинга или гидроочистку, и кислые стоки.

Керосиновая фракция из атмосферной колонны откачивается либо непосредственно в парк, либо подкачивается в трубопровод продуктового керосина с установки гидрокрекинга. Кубовый продукт нагревается в печи до 338°С и поступает в зону испарения вакуумной колонны над нижним слоем насадки. Рабочее давление 80 мм рт. ст. Вакуумная колонна имеет 4 слоя структурированной насадки, причем слои 1, 2 и 3 расположены выше зоны испарения сырья, а слой 4 — ниже. Слои 2 и 3 являются массообменными. Суммарный отбор жидкости из сборной тарелки ниже слоя 2 направляется в колонну отгонки лёгкого смазочного масла. Продуктовое базовое масло из куба вакуумной колонны откачивается насосами, охлаждаясь в теплообменниках и воздушном холодильнике до 50°С.

В результате ввода в строй установки масел в составе завода глубокой переработки нефти в Нижнекамске впервые в РФ высококачественные смазочные масла будут вырабатываться из нефти, непригодной для их производства традиционными методами. ОАО «ВНИПИнефть» — генеральный проектировщик — будет осуществлять инжиниринговый надзор за строительными работами и пуск установки, проводить мониторинг её работы. Производство, осуществляемое по предложенной схеме, отвечает высоким современным требованиям, экологически безопасно, практически безотходно, обеспечивает получение продукции высокого качества, соответствующей все более ужесточающимся экологическим и эксплуатационным требованиям.

Номер страницы в выпуске: 
11.00