Схема глубокой переработки нефти и установки коксования
1. Выбор и обоснование нефти для производства базовых масел и продуктов
специального назначения
Для производства базовых масел выбрана нефть Северо-Мубарекская,
относящаяся к нефтям Бухаро-Газлинского нефтегазоносного района, расположенного
в западном Узбекистане Такой выбор обоснован следующими причинами:
· нефть характеризуется высоким
содержанием масляных фракций;
· масляные фракции Северо-Мубарекской характеризуются высоким
содержанием парафино-нафтеновых и легких ароматических углеводородов, имеющих высокий
ИВ и обладающих достаточно высокой вязкостью.
Характеристика нефти представлена в таблице 1.
Таблица 1.1 - Показатели качества Северо-Мубарекской нефти
Показатели
|
Единицы измерения
|
Значение показателя
|
Содержание в нефти:
|
|
|
парафина
|
% масс.
|
1,75
|
серы
|
% масс.
|
1,45
|
газов С1-С5
|
% масс.
|
1,4
|
фракции н.к. - 360°С
|
% масс.
|
48,34
|
фракции выше 360°С, в том числе:
|
% масс.
|
51,66
|
фракции 360-420
|
% масс.
|
11,06
|
фракции 420-496
|
% масс.
|
17,1
|
фракции выше 496°С
|
% масс.
|
23,5
|
Вязкость нефти при 20°С, мм²/с
|
мм2/с
|
14,99
|
Вязкость нефти при 50°С, мм²/с
|
мм2/с
|
6,26
|
Плотность нефти при 200С
|
кг/м3
|
863,0
|
Плотность гудрона при 20°С (фр.>496°C)
|
кг/м3
|
908,0
|
Потенциальное содержание
базовых масел с ИВ³ 90 с tзаст15°С%
масс.30,55
|
|
|
Как видно из таблицы 1 недостатком данной нефти является значительное
содержание парафиновых углеводородов, что увеличивает температуру застывания
базовых масел, исходя из чего, в схеме маслоблока необходимо предусмотреть
установки извлечения парафиновых углеводородов.
2. Групповой состав и физико-химические свойства масляных погонов и базовых масел на их основе
Фракция 360-420°С.
Структурно-групповой
состав и физико-химические характеристики данной фракции, а также базового
масла, полученного на ее основе, на основании данных [2] представлены в таблице
2.1.
Таблица 2.1 - Характеристика дистиллятной фракции 360-420°С
Наименовние
h20u50,
мм2/с
u100,
мм2/сИВ Тзаст. °ССодержание
серы, % масс.Выход, % масс.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На фракцию
|
На нефть
|
|
|
|
|
|
|
|
На фракцию
|
На нефть
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
9
|
10
|
0,8834
|
1,4953
|
9,64
|
3,02
|
---
|
14
|
1,11
|
0,12
|
100
|
11,06
|
Фракция 360-420°С после
депарафинизации*
|
0,8972
|
1,5040
|
10,74
|
3,32
|
85
|
- 24
|
---
|
---
|
87,5
|
9,7
|
Парафино-нафтеновые
углеводороды
|
0,8335
|
1,4601
|
8,61
|
2,96
|
111
|
- 16
|
---
|
---
|
45,7
|
5,1
|
Парафино-нафтеновые и
ароматические углеводороды I гр.
|
0,8520
|
1,4746
|
9,29
|
3,08
|
103
|
-18
|
---
|
---
|
61,7
|
6,8
|
Парафино-наф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IIгр.
|
0,8694
|
1,4860
|
9,70
|
3,14
|
97
|
- 20
|
---
|
---
|
71,7
|
7,9
|
Парафино-наф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IIIгр
|
0,8855
|
1,4965
|
10,20
|
3,23
|
92
|
-22
|
---
|
---
|
81,0
|
9,0
|
Парафино-наф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IVгр
|
0,8951
|
1,5030
|
10,67
|
3,30
|
- 23
|
---
|
---
|
86,4
|
9,6
|
* - получено 12,5% (считая на фракцию) или 1,4% гача (считая на нефть) ,
температура плавления 43 °С.
Как видно из таблицы, фракция 360-420°С богата содержанием
высокоиндексных компонентов и из неё может быть получено базовое масло после
неглубокой селективной очистки и сольвентной депарафинизации. Однако в силу того, что традиционные технологии получения
базовых масел являются крайне энергоемкими, материалоемкими и не позволяют
получать ценные побочные продукты, фракцию направляем на установку
гидрокрекинга, а затем на установку каталитической изодепарафинизации. Полученный базовый компонент масел будет иметь низкую вязкость, что не
позволит вовлечь его в производство товарных моторных масел. Данную проблему можно решить компаундированием такого типа базового компонента с высоковязким базовым компонентом, а
также использованием
различных загущающих присадок.
Фракция 420-496 °С.
Групповой состав и основные физико-химические свойства
прямогонной масляной фракции 420-496°С, а также базового масла на её основе приведены в таблице 2.2, составленной на основе данных
справочной литературы [2].
Таблица 2.2 - Характеристика дистиллятной фракции 420-496 °С
Наименование h20u50,
мм2/сu100,
мм2/сИВ Тзаст °ССодержание
серы, % масс.Выход, % масс.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На фракцию
|
На нефть
|
На фракцию
|
На нефть
|
Фракция 420-496°С
|
0,9140
|
1,5125
|
36,29
|
7,84
|
--
|
32
|
1,8
|
0,31
|
100
|
17,1
|
Фракция 420-496°С после
депарафинизации*
|
0,9284
|
1,5148
|
51,40
|
9,16
|
78
|
-28
|
---
|
---
|
88,8
|
15,2
|
Парафино-нафтеновые
углеводороды
|
0,8643
|
1,4730
|
26,90
|
6,36
|
105
|
- 18
|
---
|
---
|
44,8
|
7,7
|
Парафино-нафтеновые и
ароматические углеводороды I гр.
|
0,8759
|
1,4817
|
32,20
|
7,10
|
100
|
-21
|
---
|
---
|
61,2
|
10,5
|
Парафинонаф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IIIгр.
|
0,9010
|
1,4992
|
40,00
|
8,00
|
90
|
-25
|
---
|
---
|
13,6
|
Парафинонаф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IVгр
|
0,9261
|
1,5140
|
50,00
|
9,05
|
80
|
-28
|
---
|
---
|
88,0
|
15,1
|
* - получено 11,2% (считая на фракцию) или 1,9% гача (считая на нефть) ,
температура плавления 52 °С.
Как видно из вышеприведенной
таблицы 2.3 фракция 420-496°С содержит высокоиндексные
компоненты ,но ИВ и содержание серы не
удовлетворяют требованиям, которые предъявляются к базовым маслам групп II+ и III по классификации API. Поэтому для производства моторных масел, отвечающим
высоким международным требованиям качества целесообразно направлять данную
фракцию на установку гидрокрекинга с целью получения масел групп II+ и III по API.
Остаток
496 °С
Структурно-групповой
состав и физико-химические характеристики остатка 496 °С, а
также базового масла, полученного на ее основе, представлены в таблице 2.3. В
таблице представлена характеристика углеводородов, полученных из фракции
адсорбционным методом.
Таблица
2.3 - Характеристика дистиллятной фракции 496 °С
Наименование
h20u50,
мм2/с
u100,
мм2/сИВ Тзаст °С Содержание
серы, % масс.Выход, % масс.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На фрак-цию
|
На нефть
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Фракция 496
°С0,9893------ВУ100=43,74---253,8510028,70
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Парафино-нафтеновые
углеводороды после депарафинизации*
|
0,8896
|
1,4870
|
162,50
|
23,88
|
105
|
8
|
--
|
19,1
|
4,5
|
Парафино-нафтеновые и ароматические
углеводороды I гр
|
0,9080
|
1,4990
|
214,20
|
27,57
|
97
|
-15
|
--
|
34,0
|
8,0
|
Парафинонаф-теновые и
аро-матические угле-водороды I-IIIгр.
|
0,9200
|
1,5075
|
286,80
|
32,96
|
92,5
|
-16
|
--
|
40,0
|
9,4
|
I группа ароматических углеводородов
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
14,9
|
3,5
|
II-III группа ароматических углеводородов
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
6,0
|
1,4
|
IV группа ароматических углеводородов
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
12,4
|
2,9
|
Смолистые вещества
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
32,3
|
7,6
|
Асфальтены
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
---
|
9,4
|
2,2
|
* - получено 6,1% (считая на остаток) или 1,4% петролатума (считая на
нефть) , температура плавления 49 °С.
Фракция >496°С содержит достаточное количество высоковязких
высокоиндексных компонентов, поэтому поступает на установку деасфальтизации с целью
выделения масляных углеводородов, из которых получают высоковязкий остаточный
компонент моторных масел, позволяющий решить проблему недостаточной вязкости
товарный масел и снизить расход такого дорогостоящего компонента товарных
масел, как вязкостные присадки.
Потенциальное содержание дистиллятных и остаточных базовых, а также
физико-химические свойства базовых масел представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Потенциальное содержание дистиллятных и остаточных базовых
масел
Температура отбора,°С
|
Выход исходной фракции на
нефть, %
|
Характеристика базовых
масел
|
Выход базовых масел, %
|
|
|
|
u50, мм2/с
|
u100, мм2/с
|
ИВ
|
Тзаст °С
|
на фракцию
|
на нефть
|
360-420
|
11,06
|
0,8855
|
10,20
|
3,23
|
92
|
-22
|
81,0
|
8,95
|
420-496
|
17,1
|
40,00
|
8,00
|
90
|
-25
|
79,3
|
13,6
|
Выше 496 (остаток)
|
23,5
|
0,9080
|
214,00
|
27,57
|
97
|
-15
|
34,0
|
8,0
|
базовый масло остаточный нефть
Исходя из потенциального содержания базовых масел и их качественных
характеристик можно сделать вывод, что для получения конкурентоспособных высококачественных
масел необходима комбинированная схема маслоблока, включающая как традиционную
переработку масляных фракций, так и гидрогенизационные процессы, что будет
рассмотрено в следующем пункте курсового проекта.