Божественная нафта
13:06 / 18 декабря 2013
Божественная нафта
Пара штрихов к бессмысленному спору «СУГ vs Нафта»
«Не всё, что я пишу, войдет в Талмуд…»
Слишком многие в последнее время в России и окрестностях увлеклись пиролизом, слишком мало о нем зная. Отсюда – нелепейшие споры и не имеющие под собой основы дискуссии. Бесчисленное множество вопросов. Бесчисленное множество ответов. Когда эти количества начинают превышать разумные пределы, легче написать колонку.
Что лучше: нафта или пропан-бутан (С3-С4) в качестве сырья пиролиза? Можно ли из нафты получить этилена столько же, сколько из С3-С4? А чтобы пропилена стало больше или столько же, сколько и этилена? Или уменьшить выход олефинов и увеличить выход пирокондесата, чтобы стало очень много ароматики? Вы уверены, что кокс из тяжёлой смолы пиролиза стоит более $1000 за тонну?
Вопросы отличаются поразительным однообразием, что в России, что в СНГ.
Рассуждения о том, что лучше: нафта или С3-С4 - очень похожи на вопросы Оськи из повести «Кондуит и Швамбрания» советского писателя Льва Кассиля: «Если кит и вдруг на слона налезет? Кто кого сборет? Отгадайте».
Никто никого не сборет, так как все зависит от конечной цели – что необходимо получить в итоге?
Если нужен этилен, то этановая фракция вне конкуренции. Это все знают, и это хорошо.
Если этилен–пропилен, а всего остального поменьше, тогда нужен пропан-бутан. Известно, что можно получить до 40 % этилена, 20 % пропилена, 20 % метана и водорода и оставшиеся 20 % распределяются между фракцией С4, пироконденсатом и незначительным количеством тяжёлой смолы пиролиза.
Когда нужен этилен–пропилен, а всего остального побольше, или чтобы количествами продуктов можно было варьировать в пределах до 30 %, какое сырьё подойдёт лучше в этом случае?
Ответ прост - нафта и только нафта. Рассмотрим доказательства на конкретных балансах.
.
Материальные балансы пиролиза нафты при различных условиях и конфигурациях процесса (% масс)
|
Условия процесса и конфигурация |
С2 |
С3 |
С4 |
Пироконденсат |
Смола пиролизная тяжёлая |
Н2+СН4 |
Жёсткость* |
|
Фракция С4 как конечный продукт |
35,07 |
15,08 |
8,77 |
17,49 |
6,35 |
17,22 |
0,45 |
|
32,55 |
18,72 |
12,69 |
16,27 |
4,30 |
15,46 |
0,61 |
|
|
31,53 |
20,33 |
15,04 |
15,51 |
2,77 |
14,80 |
0,68 |
|
|
Фракция С4 как рецикл после гидрирования |
38,99 |
16,88 |
0 |
18,20 |
6,67 |
19,26 |
0,45 |
|
37,98 |
21,84 |
0 |
16,90 |
4,67 |
18,97 |
0,61 |
|
|
37,98 |
24,42 |
0 |
16,06 |
2,92 |
18,61 |
0,68 |
|
|
Фракция С4 как рецикл негидрированная |
35,89 |
15,61 |
0 |
22,42 |
7,61 |
18,44 |
0,45 |
|
35,30 |
20,58 |
0 |
21,07 |
5,58 |
17,47 |
0,61 |
|
|
35,24 |
23,04 |
0 |
20,83 |
3,77 |
17,12 |
0,68 |
|
|
Пиролиз, метатезис |
32,52 |
25,50 |
0 |
18,57 |
5,59 |
17,82 |
0,45 |
|
29,35 |
32,81 |
0 |
17,01 |
4,52 |
16,26 |
0,61 |
|
|
27,98 |
36,82 |
0 |
16,71 |
2,82 |
15,66 |
0,68 |
|
|
Пиролиз, метатезис с выделением бутадиена |
31,86 |
24,31 |
6,12** |
16,91 |
4,49 |
16,31 |
0,61 |
|
30,92 |
26,90 |
7,14** |
16,54 |
2,78 |
15,70 |
0,68 |
|
|
Примечания: * - Жесткость пиролиза на выходе из печи ** - Бутадиен |
|||||||
Из представленной таблицы следует, что на все заданные вопросы имеются должные ответы. А именно:
- выход этилена может изменяться в пределах 27 ÷ 39 %;
- соотношение пропилен:этилен не только может быть равно единице, но и достигать величины 1,3. Это означает, что выход пропилена может быть на 30 % больше выхода этилена;
- возможно значительное увеличение выход пироконденсата с 15,5 % до 22,4 %. Аналогично, можно варьировать выход и тяжёлой смолы пиролиза от 2,8 % до 7,6 %;
- выход бутадиена в количестве 6 % и 7 % означает, что в процессе пиролиза с выпуском 600 тыс. тонн этилена можно получить 138,5 тыс. тонн бутадиена;
- учитывая, что в пироконденсате количество бензола около 50 %, то при выпуске 600 тыс. тонн этилена можно добиться выхода бензола в количестве 184 тыс. тонн.
Вот такая она – Божественная нафта. Это определение прекрасно подходит для описания всех её удивительных свойств в качестве сырья для процесса пиролиза. Но и это ещё не всё. Существует немало комплексов по переработке пироконденсата в ксилолы, этилбензол, стирол и бензол-толуол. Кстати, одним из ярких представителей таковых являлся завод «Уралоргсинтез» в Чайковском в своём первоначальном проекте (до пожара в начале 90-х).
Подводя итог, что же всё-таки можно получить из пироконденсата для нужд родной «ароматической промышленности»? Если мы имеем 600 тыс. тонн этилена, то пироконденсата получится 374,8 тонн. Выходы продуктов, соответственно, будут такими:
- бензол – 166 тыс. тонн;
- параксилол – 88 тыс. тонн;
- рафинат на пиролиз – 90 тыс. тонн;
- фракция С11+ в тяжёлую смолу пиролиза – 6 тыс. тонн;
- газы в топливную сеть – 25 тыс. тонн.
О качестве и свойствах тяжёлой смолы пиролиза, незаменимого сырья для производства кокса, из которого выпускают конструкционные графиты для Атомпрома, было написано мною ранее.
Наверное, вы заметили отсутствие в балансах фракции С5, которую раньше выделяли в качестве добавки в бензины. Но в начале 2000-х, когда нефтяники её отказались брать, фракцию С5 стали направлять в рецикл. А между тем, на её основе существует огромное количество технологий, обеспечивающих сырьё производства изопреновых каучуков и термоэластопласты.
Все приведённые мною балансы взяты с рядовых установок, построенных 10-30 лет назад. Например, 8 установок ЭП–250 и ЭП-350, которые были запроектированы в СССР (из них построено семь), имели возможность работать, как на нафте, так и на пропан-бутане. Видимо, и тогда Госплан был в раздумьях, что может выдать нефтехимическая промышленность.
RUPEC в Telegram
0 комментариев