GTL на НПЗ?
19:23 / 22 января 2016
- Нельзя поверить в невозможное!
- Просто у тебя мало опыта, - заметила Королева.
- В твоем возрасте я уделяла этому полчаса каждый день! В иные дни я успевала поверить в десяток невозможностей до завтрака!
Льюис Кэрролл: «Алиса в Стране чудес»
Как бы хорошо не работал НПЗ под управлением, конечно же, супер-технологов (а других технологов просто не бывает), всегда образуется некоторое количество легких углеводородов С1 – С2, которые отправляются в топливную сеть завода. Количество этих газов определяется API перерабатываемой нефти и конфигурацией процессов переработки, это мы с вам уже знаем:
Crude Oil °API |
26,87 |
31,70 |
36,70 |
51,20 |
Газы С1 –С2 в топливную сеть |
1,32% |
1,44% |
2,32% |
3,09% |
Как газы попадают в топливную сеть? В основной своей массе после процесса Клауса, где сероводородсодержащие газы освобождаются от серы и после этого сбрасываются в топливную сеть завода. Сколько газов, от каких процессов, в каком соотношении, например, для НПЗ Приволжского Федерального округа, уже посчитано – объемы приличные. Элементарные расчеты, основанные на базовых знаниях химической технологии, показали, что необходимости в трубопроводе из далекой и холодной Сибири до благодатного Поволжья для ликвидации дефицита нефтехимического сырья в округе нет никакой.
Приятно, что в мае будет пятилетний юбилей, как трубопроводная идея по ликвидации мифического дефицита приказала долго жить, а ряд НПЗ перешли от довольно-таки пустых разговоров к проработке проектных решений по выделению офф-газов и использованию их в качестве сырья нефтехимии. Конечно, до индусов нам далеко, которые отгрохали этиленовый «миллионник», работающий исключительно на С2-С4 из топливных газов собственного 20-миллионного НПЗ. Но, тем не менее, начало положено.
Вся эта история с пиролизами, которые работают на офф-газах НПЗ, напоминает Уробороса – свернувшегося в кольцо змея, кусающего себя за хвост, который олицетворяет единство и борьбу противоположностей, в данном случае – в максимально полном мазутно-нефтехимическом проявлении. Чем больше С2-С4 попадает в топливные газы, а затем выделяется из них и используется на пиролизе, тем больше будет получено продукции с добавленной стоимостью более высокой, чем моторные топлива, но тем выше потери НПЗ. С другой стороны – вовлечение предельных С2-С4 в процессы НПЗ крайне ограничено. Вот такая вот дилемма.
Оставим в покое принципы дуализма и поговорим о вечном, а именно о ранее нами игнорируемой фракции С1-С2, которая существовала, существует и будет существовать во все времена, пока существует нефтепереработка.
На правильных НПЗ, если господа технологи не спят, а собственник не очень жмет деньги на реконструкцию, количество газов стремится к минимуму, что и показано в таблице для переработки довольно тяжелой нефти с API 26.87 на заводах с различным набором процессов.
Топливная схема работы НПЗ 12 млн.т/год, нефть API 26.87 |
||||||
Процессы переработки |
Выход светлых ≤360°С |
Пропан-бутановая фр. 25:75 |
Этан-пропановая фр. 80:20 |
Метан-этановая фр. 80:20 |
||
% масс |
% масс |
% масс |
тт/год |
% масс |
тт/год |
|
АВТ + ГО + риформинг + изомеризация + битум + ГФУ |
40,30% |
3,30% |
0,50% |
36,00 |
0,30% |
60,00 |
АВТ + ГО + риформинг + изомеризация + КК + ВБ + ГФУ |
62,50% |
5,60% |
1,50% |
138,00 |
1,15% |
180,00 |
АВТ + ГО + риформинг + изомеризация + КК + УЗК + ГФУ |
75,30% |
8,20% |
1,90% |
174,00 |
1,45% |
228,00 |
Видите? Последняя строка таблицы (фракция С1-С2) составляет 228 тыс. тонн/год. Можно делать все что угодно, но эти количества все равно окажутся в топливной сети завода, работающего с выходом темных ровно ноль (если конечно не считать кокс, которого на этой нефти будет около 800 тыс. тонн в год). Допустим, что вместо коксования мы будем использовать тяжелый гидрокрекинг, либо Veba Combi-Cracking (VCC), который очень правильно строит у себя ТАИФ-НК, тогда количество С1-С2 будет возрастать примерно вдвое. Но мы помним, что говорим об идеальном заводе с идеальными технологами и собственниками, а в реалии цифры значительно выше.
Как обычно используют топливные газы, которые, как мы договорились, практически идеальны и состоят из С1-С2? Конечно же жгут в печи для разогрева сырья, для производства пара и выработки электроэнергии, т. е. используются полностью.
А нельзя ли получить еще некую выгоду от использования метан-этановой фракции?
Конечно же можно, но для начала надо поверить, как сказано в эпиграфе, в невозможное: НПЗ существуют не только в России, а квалифицированная переработка топливных газов является довольно прибыльной статьей.
Итак, следим за руками и помним, что 228 тыс. тонн/год С1-С2 – это идеальный случай. Поэтому возьмем 364,5 тыс. тонн/год. Почему эта цифра? Просто потому, что она взята из недавно выполненного нами проекта по переработке топливных газов НПЗ. Повторял и буду повторять, что не занимаюсь «кулибинщиной», построением замков из песка и пилотных установок, а привожу балансы исключительно существующих работающих технологий. Просто надо поверить, что мир промышленной технологии не ограничивается границами бывшего СССР.
Сводный баланс FT-Co, риформинг SMR |
||
Сырьё |
% масс |
Тыс. тонн/год |
Топливный газ НПЗ, фр. С1-С2 |
35,25% |
364,5 |
Водяной пар |
64,75% |
669,4 |
Итого |
100,00% |
1033,9 |
Инерты, включая С1, С2 |
18,82% |
194,6 |
Фракция С3, С4 |
2,66% |
27,5 |
Синтетическая нефть |
21,76% |
225 |
Вода |
56,76% |
586,8 |
Итого |
100,00% |
1033,9 |
В балансе нас интересует исключительно синтетическая нефть, которую, как меня уверили специалисты, нельзя сдать в систему «Транснефти» (в мировой практике ее и сдают в трубу и перерабатывают), но можно переработать на НПЗ, а вот и ее разгонка по фракциям.
Фракционирование синтетической нефти |
||
Сырьё |
% масс |
Тыс. тонн/год |
Синтетическая нефть |
100,00% |
225,0 |
Итого |
100,00% |
225,0 |
Фракция нк -180°С |
45,00% |
101,25 |
Фракция 180 - 360°С |
50,00% |
112,5 |
Фракция 360+°С |
5,00% |
11,25 |
Итого |
100,00% |
225,0 |
Фракция 180-360°С – это дизельное топливо с содержанием серы до 1-2 ppm и цетановым числом около 70. Ясно-понятно, что необходимо разбавить его дизельным топливом Класса 5, но с заниженным цетаном (не думаю, что оно является дефицитом), либо гидроочищенным прямогонным дизелем.
Все фракции, которые содержатся в синтетической нефти, конечно же, не могут содержать серу в количествах более 1-2 ppm, что обусловлено процессами подготовки сырья для процесса Фишера – Тропша.
Особое внимание, следует обратить на фракцию нк-180°С, которая может быть выведена из процесса Фишера – Тропша на той стадии, когда количество непредельных углеводородов в ней максимально, что является приятным сюрпризом с точки зрения получения дополнительной прибыли за счет использования стандартного процесса ароматизации. Получаемый ароматический концентрат будет содержать до 70 – 80% масс. суммарной БТК-ароматики.
Сводный материальный баланс выглядит следующим образом, количество дизельной фракции можно значительно варьировать, что определяется в первую очередь ее плотностью и цетановым числом.
Сводный баланс переработки синтетической нефти |
|||
Сырьё |
% масс |
Тыс. тонн/год |
|
Синтетическая нефть |
52,74% |
225,00 |
|
Дизельная фракция НПЗ после ГО |
46,88% |
200,0 |
|
Водород от SMR |
0,38% |
1,6 |
|
Итого |
100,00% |
426,6 |
|
Ароматический ВТХ концентрат |
15,01% |
64,1 |
Товарный продукт |
Бензиновая фракция |
3,71% |
15,8 |
Полуфабрикат |
Дизельное топливо |
71,85% |
306,5 |
Товарный продукт |
Фракция С2-С4 |
6,79% |
29,0 |
Рецикл на Фишера-Тропша |
Фракция 360+°С (мазут) |
2,64% |
11,2 |
Товарный продукт |
Итого |
100,00% |
426,6 |
|
Данные в таблице говорят сами за себя. А как говорит Вагит Юсуфович, «Переработка переживает не худший период своего развития. И заводы сегодня зарабатывают хорошие деньги». Вот и показан один из способов, как влиться в число зарабатывающих максимально быстро.
RUPEC в Telegram
0 комментариев