КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПО ПРОИЗВОДСТВУ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ

Садулаева Альбика Супьяновна

канд. техн. наук, доцент ГГНТУ, г. Грозный

E-mail: albina_sadulaeva@mail.ru

Ахмадова Хава Хамидовна

канд. техн. наук, доцент ГГНТУ, г. Грозный

E-mail: 

Производство нефтяных масел характеризуется более высокой энергоемкостью по сравнению с производством топлив. В связи с этим совершенствование процессов производства нефтяных масел, направленное на снижение их себестоимости всегда было актуальной задачей для нефтеперерабатывающих заводов топливно-масляного профиля.

Совершенствование технологии производства масел в целом проводилась с учетом наметившейся в 1970-е г. тенденции к объединению и комбинированию процессов. Комбинирование нескольких технологических процессов в одну технологическую установку позволяло более рационально использовать  топливно-энергетический баланс отдельных процессов за счет перераспределения тепла отдельных потоков и сокращения энергетических затрат на их нагрев и охлаждение.

Разработка укрупненных комбинированных систем была начата группой нефтепереработчиков, возглавляемой директором ГрозНИИ (с 1965 г. министр нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР) В.С. Федоровым, еще в начале 1960-х г. [2].

В течение многих лет ведущим принципом технической политики ГрозНИИ и «Грозгипронефтехима» являлось комбинирование и укрупнение процессов производства нефтяных масел. Ими впервые в отечественной практике был широко использован принцип комбинирования технологических процессов производства масел.

Первым этапом комбинирования стало создание Кременчугского маслоблока мощностью 350 тыс. т/год масел на базе четырех укрупненных установок, две из которых Г-36/37 и Г-39/40  были комбинированными, а установки Г-37 (селективная очистка) и Г-24 (гидроочистка)  многопоточными. Все эти установки были запроектированы «Грозгипронефтехимом» по исследовательским данным ГрозНИИ.

Дальнейшее развитие направление комбинирования получило в создании крупных комбинированных установок  КМ-1 и КМ-2 для Дрогобычского и Новоярославского НПЗ [3].

Технологические схемы этих маслоблоков базировались на использовании селективных процессов производства масел, а различия между ними вытекали из природы перерабатываемого сырья: установка КМ-1 предназначалась для переработки высокопарафинистого мазута из Западно-Украинских нефтей, а установка КМ-2 – для переработки относительно малопарафинистого сырья – мазутов из смеси Западно-Сибирских нефтей [4].

По объему производства комбинированная установка КМ заменяла ряд отдельно стоящих установок. Капиталовложения уменьшались на 42,2%, эксплуатационные расходы на 42%. Производительность труда увеличивалась в два раза, а занимаемая площадь сокращалась в четыре раза.

Создание комбинированных установок позволило внести в технологические схемы производства масел ряд усовершенствований, улучшающих технологические показатели. Для увеличения выхода основного продукта, сокращения числа применяемых на установке растворителей и сокращения потерь растворителя в процессах очистки был принят фурфурол, как для дистиллятных, так и для остаточных фракций. Были созданы единые системы:

·     регенерации растворителей из растворов экстрактов, фильтратов и водных растворов;

·     циркуляции водородсодержащего газа для процессов гидродоочистки масел;

·     циркуляции технологической воды за счет утилизации тепла потоков.

Аппаратурное оформление установок характеризовалось применением высокоэффективного укрупненного оборудования: роторно-дисковых контакторов, блочных кристаллизаторов, воздушных холодильников, пропановых турбокомпрессоров и т. д. [5].

Комбинированные установки много лет успешно работают и доказали правильность и перспективность принятого направления.

Опытно-промышленная комбинированная установка получения  масел и парафинов КМ-2 была запроектирована «Грознефтехимпромом» в 1974 г. по совместному регламенту ГрозНИИ и «Грозгипронефтехима», утвержденному ВПО «Союзнефтеоргсинтез» [6].

По проекту на установке КМ-2 должен был перерабатываться мазут, полученный из смеси нефтей: 70% самотлорской, 30% других западносибирских нефтей. В связи с тем, что положение со снабжением завода этой нефтью значительно изменилось, в 1979 г. возник вопрос о необходимости определения перспективного сырья. ГрозНИИ выполнялись работы  по проведению исследований двух видов сырья – предположительно близкого по качеству к проектному – самотлорской нефти, перерабатываемой  на ПО «Ангарскнефтеоргсинтез», и смеси западносибирской и ромашкинской, которые фактически перерабатывались на ПО «Ярославнефтеоргсинтез» [7].

Сырьем установки КМ-2 была определена фактически перерабатываемая на ПО «Ярославнефтеоргсинтез» смесь западносибирской и ромашкинской нефтей. Перспективность этого сырья была подтверждена ВПО «Союзнефтеоргсинтез». В процессе изучения различных видов сырья, кроме определения потенциального содержания масел уточнялись технологические показатели по процессам, включенным в состав установки КМ-2, а также выходы промежуточных продуктов. На основе полученных данных были рассчитаны материальные балансы получения масел с учетом фактического выхода целевых фракций из мазута и с учетом пропускной способности установок селективной очистки. Материальный баланс установки приведен в таблице 1.

Исследования показали, что при переработке смеси западносибирской и ромашкинской нефтей имеет место недогрузка секции селективной очистки

Таблица 1- Материальный баланс получения масел на установке КМ-2

дистиллятов по сырью по сравнению с проектом. С учетом этого ГрозНИИ разрабатывались предложения по увеличению выработки масел и доведению мощности установки до проектной:

·     оборудование секции деасфальтизации узлом отгона пропана с целью сокращения объема циркулирующего в системе растворителя и увеличения пропускной способности секции;

·     изменение места гидроочистки в схеме получения масла, используя гидрооблагораживание рафинатов в мягких условиях;

·     увеличение пропускной способности секции очистки гудрона путем строительства отдельно стоящего блока деасфальтизации.

·     догрузка сырья установки широкой дистиллятной фракцией с целью доведения  количества целевых фракций до проектного.

В 1983 г. было завершено строительство первой в СССР комбинированной установки КМ-2 не имеющей аналога за рубежом. Начальником комплекса был назначен Блохинов В.Ф. В процессе пуска и освоения установки внедрялись результаты исследований, полученные в период выполнения научно-исследовательской части в ГрозНИИ и «Грозгипронефтехиме». В технологическую схему КМ-2 был включен блок очистки гудрона фурфурол-пропаном с применением ротационного дискового контактора [1].

На рисунке 1 приведена блок-схема установки КМ-2.

В состав установки входили процессы: вакуумной разгонки мазута (С-100); деасфальтизации и селективной очистки парным растворителем (фурфурол-пропан) гудрона (С-200); селективной очистки фурфуролом фракций 330-420^оС, 420-490^оС (С-300); депарафинизации и обезмасливания в растворе МЭК-толуола рафината фракций  330-420^оС, 420-490^оС и выше 490^оС (С-400); гидроочистки масла фракций 330-420^оС, 420-490^оС и выше 490^оС (С-500)/

В целом комплекс на фактическом сырье  обеспечивал получение  210-230 тыс.т. в год масел [1]. Начиная с 1994 г. на установке КМ-2 значительно расширился ассортимент моторных и других масел, начали выпускать масла М-8Г₂к, М-10Г₂к, М-8ДМ, М-10ДМ, М-10Г₂цс, М-14Г₂цс, ТМ-3-18, ТП-22с, КС-19п. На основе многофункциональных пакетов присадок были освоены

Рисунок 1- Блок-схема комбинированной установки КМ-2

полусинтетические  масла  Яр-Марка Экстра-4 и Яр-Марка  Экстра-5, а также полусинтетические  масла Яр-Марка Супер-6 и Яр-Марка Супер-7.

В 1998 г. внедрили схему гидрирования дистиллятных рафинатов фр. 330-420^оС и 420-490^оС на специально разработанном для этого процесса катализаторе  НКЮ-430 [1]. Комплекс стал работать по схеме: вакуумная разгонка мазута, деасфальтизация, селективная очистка, гидрирование рафинатов, депарафинизация. Благодаря освоению такой технологии производства масел повысился индекс вязкости  получаемых масел до 95 п.

В 1999 г. на секции 400 (депарафинизации и обезмасливания) внедрили опытно-промышленный кристаллизатор «пульсационного смешения» (КСП-1), (аналоги не известны), в нем отсутствовали движущиеся узлы и уплотнительные устройства. Смешение парафинсодержащего рафината с фильтратом второй ступени и охлажденным растворителем производилось пульсационным воздействием сжатого инертного газа. В ходе опытного пробега кристаллизатор был испытан при переработке остаточного рафината и рафината фракции 420-490^оС смеси западносибирских нефтей. С марта 2000 г. пульсационный кристаллизатор постоянно эксплуатируется в составе этой секции при переработке дистиллятного сырья. Этот аппарат заменил три скребковых регенеративных кристаллизатора [1].

Материальный баланс установки КМ-2 после реконструкции приведен в таблице 2.

Таблица 2- Материальный баланс комплекса КМ-2

Создание укрупненных комбинированных установок стало генеральным направлением технической политики в области строительства новых и реконструкции действующих нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий.

Комбинированные установки, основные принципы проектирования которых были заложены трудами сотрудников институтов ГрозНИИ и «Гроз-гипронефтехима», и в настоящее время являются флагманами по производству нефтяных масел. Опыт эксплуатации комбинированных установок является основой для дальнейшего совершенствования производства нефтяных масел в России.

Список литературы:

1.Афанасьев А.Н., Голузинец И.Я., Зязин В.А., Морошкин Ю.Г., Федоринов И.А. Модернизация производства масел в ООО «Лукойл-Волгограднефтепереработка» // Нефтепереработка и нефтехимия, 2002.№ 12.

2.            Мартыненко А.Г., Мартиросов Р.А. Басин Б.Ю. Разработать процессы производства масел и парафинов на комбинированных установках КМ-1 и КМ-2.  Н.-т. отчет ГрозНИИ. 1983 г.

3.Мартыненко А.Г. «Разработать и внедрить процессы  производства масел и парафинов на комбинированных установках КМ-1 и КМ-2». Н.-т.отчет ГрозНИИ. 1981 г.

4.Мартыненко А.Г. Тема № 019964801301.Оказать научно-техническую помощь в освоении производства масел и парафинов на комбинированном маслоблоке КМ-2 из нефтей, поставляемых на ПО «Ярославнетеоргсинтез». Н.-т.отчет о научно-исследовательской работе ГрозНИИ.1985 г.

5.Мартыненко А.Г. Оказать научно-техническую помощь в освоении производства масел и парафинов на комбинированном маслоблоке КМ-2 из нефтей, поставляемых на ПО «Ярославнетеоргсинтез». Н-т.отчет о научно-исследовательской работе ГрозНИИ.1985 г. Тема № 019964801301

6. Отчет ГрозНИИ о научно-исследовательской работе «Разработать мероприятия по увеличению производства смазочных масел на комплексе КМ-2». 1986 г. Грозный.

7.Хвостенко Н.Н. Модернизация установок ВТ на Ново-Ярославском НПЗ // Нефтепереработка и нефтехимия.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996.-№ 9.-С. 25-28.