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

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

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.

Статья научная