Повышение эффективности производства бензинов путем внедрения в технологическую схему установки изомеризации технологии с двумя рециклами
Автор: Поляков С.С.
Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j
Рубрика: Химия и материаловедение
Статья в выпуске: 6 (84), 2022 года.
Бесплатный доступ
В данной статье выполнены исследования в области повышения эффективности производства бензинов. Была проанализирована эффективность работы установки изомеризации пентан-гексановой фракции Комсомольского НПЗ, проведен анализ оптимальных реакторных схем процесса изомеризации пентан-гексановой фракции. Подготовлена схема модернизации установки. Определена закупочная стоимость необходимого оборудования. Рассчитан экономический эффект внедрения технологии с двумя рециклами.
Изомеризация, катализатор, октановое число
Короткий адрес: https://sciup.org/140294535
IDR: 140294535 | УДК: 66.095.21
Improving the efficiency of gasoline production by introducing two-recycle technology into the technological scheme of the isomerization unit
In this article, research has been carried out in the field of improving the efficiency of gasoline production. The efficiency of the isomerization unit of the pentane-hexane fraction of the Komsomolsk Refinery was analyzed, the optimal reactor schemes of the pentane-hexane fraction isomerization process were analyzed. The scheme of modernization of the installation has been prepared. The purchase price of the necessary equipment has been determined. The economic effect of the introduction of technology with two recycles is calculated.
Текст научной статьи Повышение эффективности производства бензинов путем внедрения в технологическую схему установки изомеризации технологии с двумя рециклами
С целью повышения качества стабильного изомеризата, установка изомеризации бензинов может включать различный набор блоков.
Схема «за проход» отличается наименьшими капитальными и эксплуатационными затратами. Эта схема позволяет получать изо-компонент с ОЧ от 80 до 81 пунктов. При этом в составе изомеризата в большом количестве присутствуют такие компоненты как изо-пентан, изо-гексаны.
Схема с рециклом малоразветвленных гексанов (Комсомольский НПЗ) позволяет повысить октановое число вырабатываемого изо -компонента за счет возврата малоразветвленных изо-гексанов на смешение с сырьем реакторного блока. По сравнению с вариантом "за проход" схема включает дополнительную колонну для удаления изо-гексанов и обеспечивает получение изомеризата с ОЧ 87-88 пунктов. При этом в составе изомеризата повышается количество изо-гексанов в связи с удалением из продукта ма-лоразветвленного гексана.
Схема с рециклом н-пентана и малоразветвленных гексанов позволяет максимально использовать возможности технологии в изомеризации пентан-гексановой фракции. Дооборудование установки изомеризации колонной депентанизации сырья позволит повысить глубину изомеризации пен- тана путем его возврата в реакторный блок. Октановое число изокомпонента (90-91 пункта) достигается за счет осуществления рецикла н-пентана и гексанов, в составе изомеризата наибольшее количество изо-гексанов.
Проанализируем как при этом получается продукт с ОЧ 90-91 пунктов, для этого рассмотрим компонентный состав изомеризата полученного 10.02.2021, с ОЧ - 87,8. (Таблица 1)
Таблица 1 – Покомпонентный состав изомеризата установки изомеризации
Комсомольского НПЗ
|
Компонент |
Масса, % |
|
пропан |
0,000 |
|
изобутан |
0,198 |
|
н-бутан |
0,320 |
|
2,2-диметилпропан |
0,028 |
|
изопентан |
29,423 |
|
н-пентан |
9,715 |
|
2,2-диметилбутан |
28,999 |
|
циклопентан/МТБЭ |
3,296 |
|
2,3-диметилбутан |
5,303 |
|
2-метилпентан |
8,175 |
|
3-метилпентан |
1,439 |
|
н-гексан |
1,701 |
|
2,2-диметилпентан |
0,083 |
|
метилциклопентан |
2,483 |
|
2,4-диметилпентан |
0,045 |
|
2,2,3-триметилбутан |
0,019 |
|
бензол |
0,000 |
|
3,3-диметилпентан |
0,038 |
|
циклогексан |
7,264 |
Как видно из таблицы 1, в получаемом изомеризате находится 9,715 % н-пентана. При внедрении колонны депентанизации, большая часть непроре-агированного н-пентана будет возвращаться в реакторный блок, как это происходит с н-гексаном. Тем самым н-пентан будет допреобразовываться в изопентан. В реальных условиях отбор н-пентана будет происходить не полностью – около 85-90% от имеющегося.
Получаемый продукт изменится в следующем порядке:
изопентан 29,423 → 37,423
н-пентан 9,715 → 1,715
Рассчитаем получаемое октановое число при данном изменении:
Исходное октановое число изомеризата - 87,8, изопентана – 93, н-пентана – 62.
0,29423×93+0,09715×62= 33,386
0,37423×93+0,01715×62=35,866
Разница октанового числа составляет 2,48
Значит получаемое ОЧ изомеризата - 90,3.
Принимаемая технологическая схема показана на рисунке 1.
Рисунок 1 - Технологическая схема блока колонн УИЗ
Дооборудование установки дополнительным оборудованием включает: 1 колонну, 2 насоса, 1 емкость, 1 рибойлер, 2 аппарата воздушного охлаждения. Закупочная стоимость оборудования представлена в таблице 2.
Таблица 2 – Закупочная стоимость оборудования
|
Название оборудования |
Примерная стоимость, млн.руб |
|
Колонна |
15 |
|
Емкость |
1 |
|
Насосы |
4 |
|
АВО |
4 |
|
Рибойлер |
3 |
|
ИТОГО: |
27 |
Таблица 3 – Экономический эффект
|
НАИМЕНОВАНИЕ |
БЫЛО, т |
СТАЛО, т |
ОТКЛ, т |
ЦЕНА, р. |
ОТКЛ, млн р. |
|
ПРИСАДКИ: |
1569,47 |
1143,97 |
-425 |
0 |
|
|
МТБЭ |
1523,65 |
1098,16 |
-425 |
58 333 |
-25 |
|
БАЛАНС |
623 833 |
623 407 |
-425 |
||
|
ПРОИЗВОДСТВО |
|||||
|
БЕНЗИНЫ ВСЕГО |
98 151 |
97 714 |
-437 |
||
|
Бензин газовый стабильный марки БТ |
49 151 |
48 714 |
-437 |
35 308 |
-15 |
|
ДИЗТОПЛИВО ВСЕГО: |
97 908 |
97 913 |
6 |
||
|
Дизтопливо летнее |
22 274 |
22 287 |
12 |
31 622 |
0 |
|
Диз.топливо ЕВРО класс 2 (ДТ-З-К5) |
75 633 |
75 626 |
-7 |
35 799 |
0 |
|
Топливо маловязкое судовое |
136 795 |
136 789 |
-6 |
||
|
Топливо маловязкое судовое, I вида светлый |
126 395 |
126 389 |
-6 |
29 896 |
0 |
|
СУММА СВЕТЛЫХ |
353 854 |
353 417 |
-437 |
||
|
СУММА СВЕТЛЫХ, % |
57,47 |
57,40 |
-0,07 |
||
|
СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ |
238 |
249 |
12 |
||
|
СПБТ |
238 |
249 |
12 |
22 083 |
0 |
|
БАЛАНС |
609 832 |
609 407 |
-425 |
||
|
Глубина переработки |
88,64 |
88,64 |
0,00 |
||
|
9,625 |
|||||
Из данной таблицы видно, что за год прибыль составит 9,625 млн.руб.
Срок окупаемости данного проекта составляет 2 года 9 месяцев.
Список литературы Повышение эффективности производства бензинов путем внедрения в технологическую схему установки изомеризации технологии с двумя рециклами
- Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учеб. Пособие для ВУЗов. - Уфа: Изд. - "Гилем", 2002. - 672 с.
- Ахметов, С.А., Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. Пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.П. Верёвкин, Е.С. Докучаев, Ю.М. Малышев // Под ред. С.А. Ахметова. - М.: "Химия", 2005. - 736 с.
- ГОСТ 32513-2013 Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2013, 12 с.
- Мановян, А.К. Технология переработки природных энергоносителей. - М.: Химия, КолосС, 2004. - 456 с.
- Бурсиан, Н.Р. Технология изомеризации парафиновых углеводородов. - Л.: Химия, 1985 - 192 с.
