Технология ЛИНАС - ректификация ХХI века
Установка НПУ-50 мощностью 50000 тонн нефти в год является наиболее востребованной на рынке мини НПЗ в России.
На базе НПУ-50 разработана установка НПУ-65, которая отличаются более мощной печью, увеличенными холодильниками и более мощными насосами.
НПУ-50 имеет высокую экономическую эффективность наряду с низкими затратами на эксплуатацию данной установки.
НПУ-50 может быть использована для переработки нефти, газового конденсата и их смеси.
Производительность НПУ-50 при переработке газового конденсата зависит от состава газового конденсата.
При содержании бензиновой составляющей около 55% объемных ед. в газовом конденсате НПУ-50 может иметь производительность около 4,0-4,4 тонны в час.
При использовании нефти или ее смеси с конденсатом плотностью выше 805 кг/м3производительность НПУ-50 равна 6,25 тонны в час.
Реальный опыт работы на одном из НПЗ показал, что лучше работать на смеси газового конденсата и нефти. Это позволяет снизить выход мазута, увеличить выход дизельной фракции и лучше сбалансировать её состав. Тем не менее, уменьшение выхода мазутной фракции ниже 10-20% приводит к неравномерной загрузке теплообменного оборудования установки и к увеличению отложений кокса в змеевике печи и в колонне.
Основные технические характеристики
нефтеперегонной установки НПУ-50
Назначение: атмосферная перегонка нефти, газового конденсата или их смеси.
Получаемые фракции:
-бензиновая фракция,
- фракция дизельная,
- мазут М100 по ГОСТ 10585-99.
По желанию заказчика колонна может быть оснащена дополнительными секциями для отбора керосиновой фракции.
Основные технические характеристики НПУ-50 представлены в таблице 1.
| Технические характеристики НПУ-50 |
| Таблица 1 |
| Производительность по перерабатываемой нефти | 50000 тонн/год 6,25 т/час |
| Производительность по г/конд. | 4,0...5,0 т/час |
| Режим работы установки | непрерывный |
| Рабочее давление в установке, избыточное | не более 0,03 МПа |
| Основное топливо для печи установки | газ, мазут |
| Расход топлива для нагрева сырья | 107,3 кг/ч |
| Установленная электрическая мощность | 154 кВт |
| Потребляемая электрическая мощность летом | 89* кВт |
| Потребляемая электрическая мощность зимой | 99* кВт |
| Расход воды и пара | |
| Количество обслуживающего персонала | 2 чел/см. |
| Система охлаждения | воздушная с принудительным нагнетанием воздуха |
| Функции системы автоматического управления (АСУТП) | · автоматическое управление техпроцессом; · представление текущих параметров процесса в виде наглядной мнемосхемы; · вывод, накопление и визуализация данных; · управление аппаратами, изменение параметров и переключение на ручной режим управления; · перевод на резервный источник питания АСУТП |
| Оснащение системой противоаварийной защиты (ПАЗ) | в соответствии с требованиями ПБ 09-540-03 |
| Вес основного оборудования | 30 т |
| Площадь установки | 220 м2 |
| Высота ректификационной колонны | 11,0 м |
| Срок службы установки | 10 лет |
· - Приведены расчетные значения. Непосредственные измерения потребляемой мощности на действующей установке показывают, что фактическая потребляемая мощность на 30-45% ниже расчетной. В частности, это связано с особенностями работы насосов на нефтепродуктах. Например, фактическая потребляемая мощность одной из НПУ-50 при температуре окружающего воздуха -3оС составила 34 кВт.
Модульная конструкция установки позволяет доставлять к месту монтажа отдельные блоки обычным грузовым транспортом. При необходимости возможен демонтаж и перемещение установки на новое место.
Воздушная система охлаждения позволяет эксплуатировать установку в безводной местности и не загрязнять окружающую среду. Горелка печи комбинированная. При пуске установки горелка работает на нефти. После выхода на рабочий режим горелка переключается на питание мазутом, получаемым на установке. Возможны варианты использования в качестве дополнительного топлива природного или прямогонного газа. При оснащении установки мобильной дизельной электростанцией возможна эксплуатация в местностях, удаленных от линий электропередач.
Установка НПУ-50 работает полностью в автоматическом режиме. Запуск и остановка установки производятся в ручном режиме.
Установка НПУ-50 полностью герметична, что предотвращает загрязнение окружающей среды. Воздушная система охлаждения и безводная технология перегонки нефти также повышают экологическую безопасность установки.
Для эксплуатации НПУ-50 не используется пар для увеличения выхода светлых продуктов и увеличения температуры вспышки дизельной фракции. Ректификационная эффективность технологии Линас без использования пара позволяет достигать такого же уровня извлечения светлых продуктов как и на традиционной ректификационной колонне в присутствии острого пара. Как следствие отсутствия острого пара исчезает проблема отделения влаги из дизельной фракции. Регулирование температуры вспышки дизельной фракции в колонне Линас осуществляется в дополнительной секции, которая является частью колонны Линас, и за счет регулирования процесса флегмообразования в верхней ректификационной секции.
Малое содержание углеводородов в ректификационной колонне (в 50-100 раз ниже классической колонны) значительно повышают ее взрыво-пожаробезопасность в сравнении с существующими аналогами.
Установка может быстро перенастраиваться на работу с различными видами нефти и газового конденсата, а также на их смеси.
В холодное время года линии установки обогреваются самогреющим кабелем.
Конструкция установки защищена двумя патентами России, международной заявкой и многочисленными ноу-хау.
Описание технологии
Принятая технология представляет собой атмосферную перегонку нефти.
С целью снижения затрат энергии на нагрев и испарение нефти, предварительный подогрев сырья осуществляется за счет последовательного отбора тепла от выходящих из колонны дизельной фракции и мазута.
Отдавая нефти тепло в теплообменниках, дизельная фракция и мазут охлаждаются до необходимых температур. В технологической схеме принят нагрев нефти в змеевике трубчатой печи.
Технологическая схема НПУ-50 является усовершенствованной модификацией схемы НПУ-8.
Отличительные особенности технологической схемы НПУ-50:
- работа под низким избыточным давлением 0,01-0,03 МПа (0,1-0,3 атм) или при атомосферном давлении улучшает условия отбора фракций с установки, позволяет использовать прямогонный газ в качестве технологического топлива для печи установки, что значительно улучшает экономические показатели переработки нефти;
- прямогонный газ напрямую отводится из дизельного подогревателя в сепаратор бензина в обход зон высокотемпературного нагрева нефти и ректификационной колонны, что позволяет улучшить условия нагрева нефти, стабилизировать работу подогревателей и колонны;
- прямогонный газ, являющийся отходом производства, может использоваться в качестве "бесплатного" технологического топлива для работы печи при условии достаточного содержания его в сырье.
Установка работает по следующей схеме:
Стабильная нефть прокачивается насосом Н-1 последовательно через теплообменники Т-1, Т-2, поступает в печь П-1“1”*(здесь и далее смотреть схему) и в парожидкостном состоянии поступает в секцию котельного остатка колонны К-1“2”. В колонне паровая фаза пройдя через две ситчатые и одну колпачковую тарелки, поступает в верхнюю бензиновую секцию колонны К-1, где происходит отделение бензиновой фракции от дизельного топлива.
Пары бензиновой фракции направляются в воздушный холодильник ВХ-1, в котором они охлаждаются и конденсируются и поступает в разделитель Р-1, где разделяется вода от бензиновой фракции“3”. Из разделителя Р-1 основная доля бензиновой фракции подается насосом Н-2 на орошение в колонну К-1 “4”, а остальное количество бензиновой фракции через замерный блок выводится на установку термического риформинга“5”.
Котельный остаток (мазут), отделившись от паровой фазы, стекает в межтрубное пространство жесткотрубного испарителя колонны К-1, в котором происходит отпарка легких бензиновых фракций из дизельного топлива.
Котельный остаток выводится из колонны К-1 в теплообменник Т-2“6” и холодильник ВХ-2, где охлаждается нефтью и воздушным потоком. Далее насосом Н-3 через замерный узел подается в товарный парк“7”. Дизельное топливо стекает в обгонную секцию колонны К-1, где смонтирована насадка из рукавной сетки.
Температура этой секции поддерживается за счет тепла паров, поступающего из трубного пространства испарителя колонны К-1. Регулирование теплового режима в обгонной секции колонны К-1 производится за счет изменения уровня
котельного остатка в межтрубном пространстве испарителя колонны К-1. Отпаренное от бензиновой фракции дизельное топливо после охлаждения в теплообменнике Т-1 насосом Н-4 через замерный узел“8”, откачивается в товарный парк.
По желанию заказчика установки БНПУ-50 могут быть укомплектованы автоматической системой управления технологическим процессом (АСУ, ТП), предназначенной для контроля и оптимального управления непрерывным технологическим процессом и периферией – товарным и сырьевым парком