НПЗ (10 тонн/сутки)
Автоматическая установка производительностью 10 тонн в сутки предназначена для переработки сырой нефти в светлые нефтепродукты — дизельное топливо и бензиновую фракцию. Оборудование работает по технологии атмосферно-вакуумной дистилляции с системой ректификации и термического крекинга. Процесс полностью автоматизирован: управление через ПЛК, контроль температуры, давления и уровня в каждой колонне. Выход готового продукта — не менее 80% от объема сырья (при содержании влаги и примесей < 1%). Состав продуктов: бензиновая фракция (30–40%), дизельное топливо (55–60%), остаток (5%), газ и потери (3%).
Срок производства - 35-45 дней
Доставка - 25 дней
ПНР нашей компанией не предоставляются.
- Обзор проекта и техническое задание
1.1 Обзор проекта
Наименование оборудования: дистилляционная установка для очистки сырой нефти в дизельное топливо и бензин
Производительность: 10 тонн/сутки
1.2 Техническоезадание
1.2.1 Исходные данные для проектирования
Таблица 1 — Результаты анализа состава сырой нефти заказчика
Наименование показателя | Ед. изм. | Значение | Наименование показателя | Ед. изм. | Значение |
Плотность | D²⁰₄ | 0,96 | Содержание солей | мг NaCl/л | 0,53 |
Характеристический фактор | Влажность | % | 0,5 | ||
Кинематическая вязкость (50°C) | мм²/с | Температура начала кипения | °C | ||
Температура застывания | °C | Отгон при 200°C | % | ||
Содержание парафина | % | 1,06 | Отгон при 300°C | % | |
Содержание асфальто-смолистых веществ (силикагель) | % | Содержание натрия (Na) | ppm | ||
Коксуемость | % | Содержание ванадия (V) | ppm | ||
Содержание серы | % | 1,0 | Содержание меди (Cu) | ppm | |
Температура вспышки | °C | Зольность | % |
Примечание: Рассчитано при d420 = 0,8717, K = 12.
Таблица 2 — Данные перегонки сырой нефти по истинным температурам кипения (ИТК)
Фактические данные по перегонке (ИТК) заказчиком не предоставлены.
Продукт | Интервал кипения, °C | Выход, % | Плотность d²⁰₄ | 0% | 10% | 30% | 50% | 70% | 90% | Конец кипения |
Бензиновый компонент | ~130 | 29 | 0.75 | 58 | 87 | 93 | 99 | 106 | 118 | 130 |
Легкое дизтопливо | 230–320 | 24.5 | 0.83 | 225 | 238 | 255 | 262 | 270 | 288 | 312 |
Тяжелое дизтопливо | 320–350 | 5.5 | 0.86 | 307 | 324 | 329 | 331 | 340 | 359 | 385 |
Базовое масло | 350–450 | 26 | 0.88 | Сырье для возобновляемого дизельного топлива | ||||||
Остаток | >450 | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
1.2.2 Технологическое проектирование
Наша передовая технология включает систему нагрева с использованием расплавленных солей, тонкопленочные испарители, а также вакуумные ректификационные колонны с катализатором и систему дальнейшей очистки. Система управления — ПЛК (программируемый логический контроллер).
В данном проекте применяется усовершенствованная технология нормального и пониженного давления (атмосферно-вакуумная перегонка). Данная программа дополняет классическую схему атмосферно-вакуумной перегонки технологией разделения бензина, дизельного топлива, тяжелого дизельного топлива и базового масла с последующим термическим крекингом до дизельных фракций, применительно к сырой нефти. После проведения расчетов технологических процессов, подбора оборудования (такого как теплообменники и внутренние устройства колонн), а также гидравлических расчетов, на их основе осуществляется изготовление теплообменников, корпусов колонн, внутренних устройств и прочего оборудования.
Требования к проектированию: после прохождения данного технологического процесса с получением крекинг-дизельного топлива выход готовой продукции должен составлять не менее 80 % (при условии, что содержание воды и примесей в сырье заказчика составляет <1 %, а показатели перегонки полученного дизельного топлива после фракционирования соответствуют национальным стандартам).
1.3 Перечень нормативных документов и стандартов
- HG20652–98 «Технические требования к проектированию колонных аппаратов»
- HGJ211–85 «Правила изготовления и приемки химического колонного оборудования»
- HG/T20592–2009 «Стальные фланцы трубопроводов, прокладки, крепежные изделия»
- HG/T20615–2009 «Стальные фланцы трубопроводов, прокладки, крепежные изделия»
- HG/T21559.2–2005 «Стандарт на гофрированные насадки из нержавеющей стали с перфорированными пластинами»
- HG/T21559.3–2005 «Стандарт на гофрированные сетчатые насадки из нержавеющей стали»
- SH3514–2001 «Нормы контроля качества и оценки монтажа оборудования нефтехимических установок»
- SH3098–2000 «Нормы проектирования ректификационных колонн нефтехимической промышленности»
- SH3088–1998 «Нормы проектирования ректификационных колонн нефтехимической промышленности»
- GB/T985.1–2008 «Газовая сварка, ручная дуговая сварка и дуговая сварка в защитных газах. Основные формы и размеры разделки кромок под сварку»
2.1 Описание основного оборудования и перечень (номера) оборудования
№ оборудования | Наименование оборудования | Основная функция |
V101 | Электрический обессоливатель | Удаление солей, воды и механических примесей из сырой нефти для предотвращения коррозии и образования накипи. |
E101~E105 | Многоступенчатый теплообменник | Использование тепла отходящих потоков (последующих фракций) для предварительного подогрева обессоленной сырой нефти с целью энергосбережения и снижения расхода ресурсов. |
T101 | Колонна предварительной перегонки (опционально) | Удаление легких компонентов из сырой нефти для снижения нагрузки на атмосферную колонну. |
F101 | Атмосферная печь | Нагрев сырой нефти до 360–370 °C для обеспечения требований атмосферной перегонки. |
T102 | Атмосферная колонна | Основное ректификационное оборудование для выделения нафты (бензиновой фракции), керосиновой и дизельной фракций. |
F102 | Вакуумная печь | Нагрев атмосферного остатка (мазута) до 390–410 °C для избежания крекинга (термического разложения). |
T103 | Вакуумная колонна | Глубокая перегонка в условиях вакуума для выделения вакуумного газойля и получения вакуумного остатка (гудрона). |
P101~P104 | Насос перекачки | Транспортировка материалов на каждом этапе для обеспечения непрерывной работы технологического процесса. |
V102 | Вакуумная система (паровой эжектор) | Поддержание абсолютного давления в вакуумной колонне на уровне 1–5 кПа и снижение температуры кипения материалов. |
2.2 Технологическая схема (блок-схема процесса)
2.3 Технологическая схема (полная последовательность потоков)
Сырая нефть (Поток 101: 40–50 °C)
→ [Насос P101]
→ [Электрообессоливающая установка V101] → Предварительная подготовка (Поток 102: отводится)
↓ (Поток 103: Обессоленная сырая нефть)
→ [Многосекционный теплообменник E101~E105] →
(Поток 104: 230–240 °C)
↓ (Опционально)
→ [Колонна предварительной перегонки T101] → Легкие компоненты (Поток 105: объединяется с нафтой)
↓ (Поток 106: Предварительно нагретая сырая нефть)
→ [Атмосферная печь F101] → (Поток 107: 360–370 °C)
→ [Атмосферная ректификационная колонна T102]
↓ (С верха колонны, Поток 108) → Нафта (бензиновая фракция) + Неконденсируемые газы (направляются на дальнейшую переработку)
↓ (Атмосферный боковой отвод 1, Поток 109) → Керосин (180–240 °C)
↓ (Атмосферный боковой отвод 2, Поток 110) → Легкое дизельное топливо (240–300 °C)
↓ (Атмосферный боковой отвод 3, Поток 111) → Тяжелое дизельное топливо (300–360 °C)
↓ (С низа колонны, Поток 112: >360 °C) → Атмосферный остаток (гудрон)
↓ (Насос P102)
→ [Вакуумная печь F102] → (Поток 113: 390–410 °C)
→ [Вакуумная ректификационная колонна T103] (оснащена вакуумной системой V102)
↓ (Боковой отвод, Поток 114) → Вакуумный газойль (направляется на каталитический крекинг / гидрокрекинг)
↓ (С низа колонны, Поток 115) → Вакуумный остаток (направляется на коксование / производство битума)
Атмосферно-вакуумная перегонка сырой нефти является основным первичным процессом переработки на нефтеперерабатывающем заводе. Она разделяет сырую нефть на различные фракции методом физической перегонки, основанной на разнице температур кипения, без протекания химических реакций. Весь процесс включает в себя три основных этапа. Подробное описание приведено ниже:
- Предварительная подготовка сырой нефти
Исходная сырая нефть сначала подается в блок предварительной подготовки, в котором применяется комбинированный процесс, включающий термохимическое отстаивание и фильтрационно-адсорбционную очистку для удаления примесей. Вводится деэмульгатор для разрушения водонефтяной эмульсии, затем сырая нефть нагревается для ускорения осаждения капель воды и примесей, которые отделяются гравитационным отстаиванием. Далее сырая нефть фильтруется для задержания твердых частиц и подвергается адсорбции для удаления смол и асфальтенов, что обеспечивает очистку сырой нефти. Очищенная сырая нефть подогревается за счет утилизации вторичного тепла для подготовки к последующей перегонке. Данный этап направлен на предотвращение коррозии и засорения оборудования, а также на обеспечение стабильной работы установки. - Атмосферная перегонка (основное фракционирование)
Очищенная и предварительно нагретая сырая нефть может по желанию проходить через колонну предварительной перегонки для удаления легких компонентов, что позволяет снизить нагрузку на основную ректификационную колонну. Затем сырая нефть нагревается до требуемой температуры и поступает в атмосферную колонну для фракционирования. В зависимости от разницы температур кипения в колонне сверху вниз происходит разделение сырой нефти на нафту (бензиновую фракцию), керосин, легкое дизельное топливо, тяжелое дизельное топливо и атмосферный остаток (мазут). - Вакуумная перегонка (глубокое фракционирование)
Атмосферный остаток нагревается до подходящей температуры (строго контролируется во избежание крекинга) и затем поступает в вакуумную колонну. В условиях вакуума температура кипения материалов снижается, что позволяет дополнительно фракционировать тяжелые компоненты, содержащиеся в атмосферном остатке. Боковой отбор вакуумной колонны дает вакуумный газойль (используемый для последующей вторичной переработки), а с куба колонны отводится вакуумный остаток (гудрон), используемый как сырье для производства котельного топлива, коксования и битума. Это позволяет повысить степень использования сырой нефти. - Система очистки (рафинирования)
Фракции, полученные в результате атмосферно-вакуумной перегонки (нафта, керосин, дизельное топливо и т. д.), поступают в систему колонн для дальнейшей очистки. Она предназначена для удаления примесей, таких как серо-, азото- и кислородсодержащие соединения, методами гидроочистки или экстракции растворителями. Это улучшает качество продукции, обеспечивая ее соответствие соответствующим стандартам и гарантируя эксплуатационные характеристики конечных продуктов.
Показатели дизельного топлива
Показатель | Результат |
Плотность (20°C) | 0,820–0,850 мг/мл |
Температура вспышки | >60 |
Кислотное число, мг КОН/мл | 0,07 |
Вязкость, мм²/с | 3,0–8,0 |
Цетановое число | >60 |
Содержание воды | / |
Механические примеси | / |
- Соотношение компонентов после разделения и анализ
Согласно данным по сырью, приблизительный выход каждого компонента составляет:
Преимущественно для бензина и дизельного топлива
Наименование продукта | Выход (об. %) |
Неконденсируемый газ | 2% |
Бензин | 30–40% |
Дизельное топливо | 55–60% |
Остаточное масло (мазут/гудрон) | 5% |
Сжиженный нефтяной газ (СНГ / LPG) | < 40°C | Углеводороды C3–C4 | 1–3% | Содержание пропана > 95% |
Легкая нафта (легкий бензин) | 40–60°C | Парафины C5–C6 | 5–8% | Октановое число (RON) 60–70, без содержания серы |
Тяжелая нафта (тяжелый бензин) | 60–150°C | Углеводороды C6–C10 | 10–15% | Сырье для каталитического риформинга (производство БТК — бензола, толуола, ксилолов) |
Керосин / Авиационное топливо (Jet Fuel) | 150–230°C | Изопарафины C9–C16 | 10–15% | Температура застывания ≤ –47°C, температура вспышки > 38°C |
Дизельное топливо | 230–350°C | Линейные алканы C12–C20 | 20–30% | Цетановое число > 45 |
Вакуумный газойль (VGO) | 350–500°C | Углеводороды C20–C50 | 15–20% | Низкое содержание металлов (Ni/V < 1 ppm) |
Битум / Асфальт | > 500°C | Асфальтены, смолы | 30–40% | Пенетрация (при 25°C): 40–300 дмм (децимиллиметров) |
Перечень (спецификация) оборудования
№ | Наименование | Материал | Количество | Спецификация |
1 | Котёл (куб) обезвоживания | Углеродистая сталь | 2 шт. | По проекту |
2 | Колонна первичной перегонки | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
3 | Конденсатор верха колонны | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
4 | Атмосферная колонна | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
5 | Колонна отбора паров | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
6 | Конденсатор | Углеродистая сталь | 4 | По проекту |
7 | Колонна понижения давления (вакуумная) | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
8 | Подъёмная колонна паров | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
9 | Конденсаторы | Углеродистая сталь | 3 | По проекту |
10 | Приёмная ёмкость (резервуар) | Углеродистая сталь | 4 | По проекту |
11 | Внутренние устройства колонн | Углеродистая сталь | 3 компл. | По проекту |
12 | Система фильтрации | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
13 | Резервуары для рафинирования и смешения | Углеродистая сталь | 4 | По проекту |
14 | Насосы подачи сырья | Углеродистая сталь | 2 | По проекту |
15 | Насосы перекачки при высокой температуре | Углеродистая сталь | 2 | По проекту |
16 | Насосы откачки (выгрузки) | Углеродистая сталь | 4 | По проекту |
17 | Насосы откачки (выгрузки) | Углеродистая сталь | 2 | По проекту |
18 | Насос откачки куба колонны | AY (спец. сплав) | 1 | По проекту |
19 | Клапан (арматура) | — | Комплект | Высокотемпературный |
20 | Основные трубопроводы | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
21 | Высокотемпературные трубопроводы | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
22 | Термометры | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
23 | Манометры | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
24 | Уровнемеры оборудования | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
25 | Расходомеры трубопроводов | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
26 | Смотровые стёкла трубопроводов | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
27 | КИПиА (приборы контроля) трубопроводов | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
28 | Система улавливания и очистки хвостовых газов | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
29 | Система градирни (водяного охлаждения) | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
30 | Вспомогательное оборудование (комплектующие) | Углеродистая сталь | 1 компл. | По проекту |
31 | Печь на теплоносителе (термальном масле) | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
32 | Парогенераторы | Углеродистая сталь | 1 | По проекту |
33 | Печь с расплавом солей (солевая печь) | Углеродистая сталь | 1 | С парогенератором |
34 | Система управления ПЛК | — | 1 | — |
35 | Азотная защита | — | 1 | — |
Примечание: Заказчик обязан обеспечить наличие фундаментной платформы, электрического оборудования, систем пожаротушения, систем газообнаружения (обнаружения утечек нефти и газа), электронных систем управления. Если необходимо, укажите это заранее (при заказе).
