Описание технологии

Этот раздел предназначен как для технологов, так и для тех, кому интересно узнать как работает установка. Мы постарались изложить технологию максимально простым языком, надеемся, что профессионалы простят нас за этот стиль изложения.

В чем заключается основная идея технологии

Обычно процесс получения товарных нефтепродуктов выглядит так: исходное сырье представляет из себя раствор (иногда говорят "смесь") большого числа нефтепродуктов. Они имеют различные свойства и в частности имеют разную температуру кипения. В основе переработки нефти лежит процесс разделения ее на составляющие по температурам кипения. Такой способ переработки называют перегонкой или фракционированием (от слова "фракции") нефти.

У таких технологий есть принципиальное ограничение: для того, чтобы извлечь какой-либо продукт, он должен в нужном количестве содержаться в исходном сырье.

Нефть, как основной источник светлых нефтепродуктов, содержит только прямогонный низкооктановый бензин. Дизельная фракция, содержащаяся в нефти, может обладать как свойствами зимнего дизельного топлива, так и высокозастывающего дизельного топлива, имеющего низкую стоимость.

Также нефть содержит большое количество тёмных продуктов, имеющих невысокую стоимость. Эти обстоятельства сказываются на рентабельности переработки, иногда делая её экономически нецелесообразной для установок мини-НПЗ.

Какое решение проблемы предлагает установка УДК

Разработчики установки УДК создали необычную для мини-НПЗ технологию, которая заключается в следующем: перед тем как разделить сырье на составляющие, его обрабатывают в каталитическом реакторе.

Каталитический реактор сложная конструкция, состоящая из нескольких камер. В камерах находятся катализаторы, каждый из которых производит свою операцию: превращает тёмные продукты в светлые, увеличивает октановое число содержащегося бензина, понижает температуру замерзания продуктов и пр.

Таким образом, каталитический реактор превращает природную смесь продуктов в смесь, содержащую большое количество дорогих товарных нефтепродуктов.

Температура и скорость прохождения камер с катализатором позволяет регулировать содержание тех или иных продуктов, в зависимости от целей и задач. Процесс, связанный с каталитическими реакциями называют "процессом вторичной переработки", хотя в данной технологии он применяется до перегонки, которая обычно называется "процессом первичной переработки".

Сырье, выходящее из каталитического реактора сильно отличается от первоначального. Оно содержит много светлых фракций высокого товарного качества и меньше темных продуктов.

После того, как исходное сырье было обогащено светлыми качественными продуктами, остаётся только тщательно разделить её на составляющие. Поскольку из каталитического реактора сырье выходит при высокой температуре, остается только по мере остывания последовательно отделить продукты. Сначала темные, затем светлые. 

Описание технологии для специалистов

В основе технологии переработки углеводородов лежит процесс каталитической конверсии углеводородов. В каталитическом процессе используется цеолитосодержащий высококремноземестый катализатор, тип Y, насыпная плотность 650кг/м3 размер пор 5А. Катализатор легирован различными металлами в различных комбинациях. В результате легирования и дальнейшего смешения катализатор становится многофункциональным и способен обеспечивать процессы депарафинизации, изомеризации, облагораживания углеводородов и частичного крекинга тяжелых углеводородов (в основном н-парафинов).

Сырье подаѐтся в установку, где на входном теплообменнике разогревается до 100-110С. При этом испаряются растворенные газы (С3-С4) и пентан-гексановая фракция (С5-С6). Оставшаяся часть подаѐтся в нагреватель, где разогревается до 380-400С.

После нагревателя происходит испарение нефти на вихревом плѐночном испарителе оригинальной конструкции. Неиспарившаяся часть (мазут) поступает в емкость для мазута, а пары - в каталитический реактор, где на многофункциональном катализаторе происходит разложение н-парафинов, образование изо-парафинов, частичное дегидрирование лёгких фракций и одновременно крекинг тяжѐлых фракций с последующим их облагораживанием.

Водород, получающийся при дегидрировании, тут же вступает в реакцию с обломками тяжѐлых молекул, значительно уменьшая количество непредельных углеводородов, образующихся при крекинге. Так несколько химических реакций, происходящих в одном реакторе, помогают друг другу.

В результате получившийся катализат содержит высокооктановые компоненты бензина и практически не содержит н-парафинов, что сильно снижает температуру застывания дизельной фракции.

Катализат, проходя через колонны плѐночного типа оригинальной конструкции, последовательно делится на фракции: масло (360 к.к.), дизельная фракция (180-360), бензиновая фракция (30-180) Оригинальная конструкция колонн позволяет проводить чёткую ректификацию.

Газовый блок разделяет выделившиеся и образовавшиеся в процессе переработки газы на легкую бензиновую фракцию, СУГ и сухой газ. Бензиновая фракция добавляется к бензину, газ подверженный сжижению, сжижается и помещается в емкость для газа и сухой газ выводится из процесса и используется для работы энергетического блока (печки) и производства электроэнергии.

Более детально технологический процесс можно рассмотреть на схеме, которая приводится ниже.