Какие методы переработки углеводородов: отделение, преобразование и обработка

Какие методы переработки углеводородов: отделение, преобразование и обработка

Метазаголовок цели:Методы переработки углеводородов: отделение, преобразование и обработка

Мета-описание цели:Обработка углеводородов использует четыре семейства методов: физическое разделение, термическое и каталитическое преобразование, химическая обработка и смешивание.

Ключевые слова:методы переработки углеводородов, методы переработки углеводородов, нефтеперерабатывающие процессы, перерабатывающие процессы, перерабатывающие процессы, процессы разделения, перерабатывающие процессы, перерабатывающие процессы

Отвечая на главный вопрос:Какие методы переработки углеводородов?Обработка углеводородов организована в четыре группы методов.в основном путем дистилляции при 1-3 барах в атмосферной колонне, которая достигает температуры 350-400 °C, и под вакуумом при 25-100 mbar для тяжелых фракций.или каталитически при температуре 350-540 °C при каталитическом крекинге жидкостью, гидрокрекингом, реформированием, алкилированием и изомеризацией, или водородом при 300-450°C и 30-200 барах при гидрообработке и гидрокрекинге.Кастическая и серная рекуперацияСмешивание и отделка объединяют потоки в продаваемые продукты в соответствии со спецификацией.и выбранная комбинация определяет, становится ли сырая нефть с остатком 20-45% в основном мазутом или в основном транспортным топливом..

1. Способы отделения

Сепарация использует различия волатильности, растворимости, адсорбции или молекулярного размера, и всегда на первом месте:

• Дистилляция:Нефть нагревается до 350-400 °C в нагревателе и вспыхивает в атмосферную колонну с 30-60 подносами, где фракции вытягиваются по диапазону кипения:Сжиженный газТемпература внизу колонны ограничивается примерно 350-400°C, поскольку над этим начались термический крекинг и коксообразование.так что остаток перегревается и вновь вспыхивает в вакуумной колонке при 25-100 мбар, который понижает температуру кипения на 150-200°C и позволяет отделять вакуумный газовый масла и вакуумные остатки без разложения.сырая нефть предварительно нагревается циркулирующими рефлюксами и потоками продуктов., а современный предварительный нагрев восстанавливает 60-75% тепла, которое в противном случае было бы потеряно.
• Поглощение, стерилизация и экстракция:Если точки кипения слишком близки для дистилляции, или если определенный компонент должен быть удален, используются другие методы равновесия.как в контакторе аминов, где сульфид водорода и диоксид углерода поглощаются из газа при 35-50 °C и регенерируются при 105-125 °CСтриппинг происходит наоборот, используя пар для удаления летучих компонентов, как в кислой водяной стриппер или боковой стриппер на сырой колонне.Экстракция жидкости из жидкости селективно растворяет один класс молекулы из другого, и используется для отделения ароматических веществ от парафинов такими растворителями, как сульфолан или фуфурал, получая высокочистый бензол, толуол и ксилен,и для экстракции базовых запасов смазочных масел с N-метилпиролидоном или фуфуралом для улучшения индекса вязкости и стабильности при окислении.
• Адсорбция и отделение мембраны:Адсорбция использует твердую поверхность с селективным сродством и является методом выбора для окончательных этапов полировки.Молекулярные ситы сухого газа и жидкости до уровня ниже 1 ppm воды перед криогенной обработкойОни также отделяют нормальные парафины от изопарафинов в UOP Molex или Isosiv устройстве с использованием выборочного размера пор,и выделять параксилен в симулируемом движущемся постели. мембраны, разделяемые сочетанием растворимости и диффузивности через полимерную пленку и используемые для удаления углекислого газа из природного газа,для восстановления водорода из потоков очистки от газов нефтеперерабатывающих заводов и гидрокрекеров, и для восстановления пара от терминалов погрузки.Мембраны не имеют движущихся частей и небольшой отпечаток, но требуют предварительной обработки, чтобы избежать загрязнения, и лучше всего подходят для оптового, а не глубокого отделения.
• Разделение фаз и контроль точки росы:Перед любой обработкой, поток скважины или питание должны быть разделены на газ, жидкость углеводородов и воду.и последуют электростатические коалессеры и опреснители, которые уменьшают содержание соли в сырой нефти до уровня ниже 1-3 ПТБ, прежде чем она попадает в атмосферную колонну, потому что соль гидролизируется до соляной кислоты и коррозирует воздушную систему.который, как правило, требует температуры росы углеводородов ниже -5 до 0 °C при давлении подачи, температура росы воды ниже -10°C, сульфид водорода ниже 4 ppm, углекислый газ ниже 2-3% и отсутствие свободных жидкостей, достигается путем охлаждения,контроль дегидратации гликола и точки росы углеводородов путем охлаждения или расширения Джоуля-Томсона с низкотемпературным сепаратором.

2Методы преобразования, обработки и отделки

После отделения потоки превращаются в молекулы более высокой ценности, очищаются от примесей и смешиваются по спецификации:

• Тепловая конверсия:Отсроченное коксирование нагревает вакуумный остаток до 480-510°C и удерживает его в бочках в течение 12-24 часов, производя газ, нафта,Газовое масло и нефтяной кокс; это стандартный метод для самых тяжелых и наиболее загрязненных кормов, потому что нет катализатора для отравления.уменьшение вязкости остатка в 5-20 раз, так что он может быть смешан в мазут с меньшим разбавителемПаровой крекинг является самым горячим из всех, при 750-870 °C с временем пребывания менее одной секунды, и это не процесс нефтеперерабатывающей фабрики, а нефтехимический, производящий этилен, пропилен и бутадиен.Общая проблема конструкции во всех трех - отложение кокса в трубах нагревателя, управляемый высокой скоростью, впрыском пара и тщательным контролем температуры металлической трубы.
• Каталитическая конверсия:Катализаторы позволяют преобразование при более низкой температуре с гораздо лучшей селективностью.и является основным производителем бензина на НПЗГидрокрекинг сочетает крекинг с гидрогенизацией при 350-450 °C и 100-200 барах, преобразуя 30-90% газового масла в высококачественное дизельное топливо и авиационное топливо без олефина или серы.Каталитическое реформирование повышает октановый показатель тяжелого нефты примерно с 40-60 до 95-105 при 480-525 °C по сравнению с платиновым рениемАлкиляция сочетает легкие олефины с изобутаном при 5-20 °C с использованием серной или фтористово-водочной кислоты для получения алкилата,компонент бензиновой смеси с самым высоким октановым содержанием и самым чистымИзомеризация преобразует нормальные парафины в разветвленные при 120-250°C над хлорированным алюминиевым спиртом или цеолитным катализатором.и этерификация и полимеризация превращают легкие олефины в высокооктановые кислороды и бензин.
• Обработка и восстановление серы:Почти каждый поток требует обработки. Гидрообработка удаляет серу, азот, кислород, металлы и олефины при 300-400 °C и 30-100 барах над кобальтомолибденовым или никеломолибденовым катализатором,преобразование их в сероводород, аммиака и воды; это позволяет получать дизельное топливо с очень низким содержанием серы ниже 10 ppm.дитаноламин или метилдитаноламинКаустическая и мероксовая обработки удаляют меркаптаны из СПГ и нефти, преобразуя их в дисульфиды или извлекая их.Восстановленный сероводород превращается в элементарную серу на заводе Клауса, с тепловой стадией при 1000-1300°C и каталитической стадией при 200-320°C, достигая восстановления 95-99,5%, и установкой обработки отработавших газов, чтобы достичь более высокого уровня.Удаление аммиака и сероводорода из процессной воды перед повторным использованием или сбросом.
• Смешивание, отделка и контроль качества продукции:Последний метод - смешивание, и именно здесь большая часть прибыли нефтеперерабатывающего завода получается или теряется.легкая нафта и кислородники для получения октанаПри использовании онлайн-оптимизатора и инлайн-анализаторов дизель смешивается для цетанового числа, точки облака,точка замыкания холодного фильтра и сераОсновные масла и воски завершаются гидроочисткой, деваксированием растворителем или каталитическими способами, а глиной или гидрообработкой для получения цвета и стабильности.Асфальт получают путем дуновения воздухом или смешивания вакуумных остатков с потокомКаждый продукт должен соответствовать нескольким спецификациям одновременно, поэтому смешивание является проблемой оптимизации, а не простой операцией смешивания.

Сравнительная матрица методов переработки углеводородов

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: В чем разница между отделением и преобразованием при переработке углеводородов?

Ответ: Сепарация изменяет состав смеси, не изменяя ни одной молекулы.Адсорбция и мембранные процессы все сортируют существующие молекулы в группы по физическому свойствуПреобразование изменяет сами молекулы, разрушая и реформируя углерод-углерод и углерод-водородные связи, производя молекулы, которые не присутствовали в корме.Вот почему конверсия - это то, где добавляется стоимость.: бочка вакуумных остатков стоимостью намного меньше дизельного топлива становится молекулами дизельного топлива только путем преобразования.и почему разделение всегда предшествует обращению, поскольку нет смысла подвергать целый сырье к условиям крекинга, когда только тяжелая фракция нуждается в нем.

Вопрос: Почему на нефтеперерабатывающем заводе необходимо столько различных процессов?

Ответ: Потому что сырая нефть представляет собой смесь из тысяч соединений, охватывающих очень широкий диапазон кипения, и рынок требует узкий набор продуктов в пропорциях, которые никогда не соответствуют сырой нефти.Типичная сырая нефть может дать 20-45% атмосферных и вакуумных остатковВ то время как рынок нуждается в основном в транспортном топливе, примерно треть бочки должна быть химически преобразована.Каталитический крекинг с жидкостью хорошо обрабатывает газовое масло, но не может принимать металлы и асфальтены, в то время как отсроченное коксование может принимать остатки, но производит кокс и нефту низкой стоимости, которые нуждаются в дальнейшей обработке.октановое давление и давление паров для бензина, цетан и холодный поток для дизельного топлива, ограничения серы для обоих, поэтому стадии обработки и смешивания умножаются.Каждый из них необходим, потому что ни один не покрывает весь диапазон..

Вопрос: Какую роль играет водород в переработке углеводородов?

Водород является основным реагентом современной нефтепереработки. Он удаляет серу, азот, кислород и металлы при гидрообработке, превращая их в сероводород, аммиак и воду, которые можно отделить.Насыщает олефины и ароматические вещества, улучшает дизельный цетан, точку дыма, цвет и стабильность реактивного топлива.Вот почему гидрокрекинг может обрабатывать питание, которое быстро деактивирует катализатор FCC.И это побочный продукт каталитического реформирования, так что нефтеперерабатывающий завод с реформатором имеет внутреннее снабжение.из нескольких сотен стандартных кубических футов за бочку поколение назад до 1500-3000 сегодня для глубокого преобразования нефтеперерабатывающего завода, и большинство нефтеперерабатывающих заводов теперь работают специальным водородным заводом, обычно метановым паровым преобразованием при 800-900 °C,плюс адсорбция под давлением для очистки выше 990,9%.

Вопрос: Как выбирается способ переработки для данного корма?

Ответ: Четыре свойства кормов определяют решение. Диапазон кипения определяет, может ли поток вообще дистиллироваться или требует вакуумного обслуживания. Содержание загрязняющих веществ, особенно серы, азота,металлы, такие как никель и ванадий, и асфальтены, определяет, может ли катализатор выжить: катализатор гидропереработки отравлен металлами и забит асфальтеном,так что остаток идет в коксер или гидрокрекер с кипяченым покрытием, а не в фиксированное покрытиеХимическая структура определяет путь: парафиновый корм является хорошим реформером или кормом для паровых крекеров, а ароматический лучше подходит для гидрокрекинга или экстракции ароматических веществ.Доступность и стоимость водорода определяют, является ли добавление водорода или отброс углерода экономичным.Отторжение углерода, как при коксообразовании, дает низкокачественный кокс, в то время как добавление водорода, как при гидрокрекинге, дает высококачественный дистиллят, но потребляет водород при 150-350 Нм3 на кубический метр корма.Выбранная конфигурация - это та, которая максимизирует маржу по всему сырому сланцу, не тот, который лучше всего подходит для одного потока.