Гидроочистка масел

   Введение

   ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» проходит путь крупных реконструкций для повышения качества выпускаемой продукции. Перспективами развития в последние годы стали вопросы углубления переработки нефти и углубления очистки масляных фракций для получения более качественных товарных масел. Углубление переработки нефти достигается за счет более широкого использования в схемах НПЗ каталитических и термических процессов.

   Одним из направлений в плане реконструкций  является производство смазочных масел. Современный рынок требует высококачественные низкозастывающие масла, обладающие хорошими вязкостно-температурными свойствами. Выход масел и их качество при технологии производства, основанной на выделении нежелательных компонентов при помощи физических методов разделения, напрямую зависит от качества перерабатываемой нефти. Для улучшения качества смазочных масел назрела необходимость в модернизации существующей технологии их получения, используя процессы, позволяющие влиять на химический состав и свойства готовой продукции. Одним из таких процессов является гидрооблагораживание нефтяного сырья, позволяющее целенаправленно преобразовывать за счет каталитического взаимодействия с водородом нежелательные компоненты сырья в углеводороды нужной структуры. При этом происходит гидрирование сероорганических соединений и смол, уменьшается количество тяжелых ароматических и несколько повышается содержание легких ароматических и парафино-нафтеновых углеводородов. Тем самым улучшаются физико-химические и вязкостно-температурные свойства масел и повышается выход конечного продукта. В 2005 году была проведена реконструкция установки гидроочистки масел и парафина Г-24/1. Установка была приведена к нормам промышленной безопасности. Была внедрена система управления технологическим процессом.

   Полностью поменяли КИП, новые регулирующие клапана - герметичные и точно отрабатывающие задание. На производстве смазочных масел было осуществлено переоборудование линий по фасовке масел в канистры нового дизайна.

   В результате проведенных реконструкций, смазочные масла, прежде всего базовые, удалось привести в соответствие с требованиями спецификаций SN. В результате выпуск готовой продукции увеличен в 1,5 раза по сравнению с прошлым годом.

   Вообще, в развитии масляного производства на нашем предприятии есть определенная специфика развития. Завод перерабатывает татарскую, пермскую и башкирскую нефти, которые не содержат масляной основы, и тем не менее годовой объем производства масел составляет 350 тысяч тонн. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

        1.1 Назначение, краткая характеристика процесса. Выбор схемы

   Установка гидроочистки масел и парафина Г-24/1 предназначена для очистки дистиллятных и остаточных масляных фракций и  парафина с целью улучшения их цвета, стабильности, а так же удаления запаха парафина и канцерогенных веществ.

   Очищенные компоненты масел, полученные на установке, применяются для выработки индустриальных масел, моторных масел, масел трансмиссионного и турбинного.

   Вырабатываемые  на установке парафины нефтяные твёрдые предназначаются для применения в различных отраслях народного хозяйства. Процесс гидроочистки позволяет получать высокоочищенные технические и пищевые парафины. В процессе гидроочистки масел и парафинов образуется некоторое количество углеводородных газов и более низкокипящий, чем сырьё, продукт в виде отгона.

   Установка состоит из трёх параллельно работающих блоков гидроочистки, два из которых предназначены для очистки масел и один для очистки парафина, а так же из общего блока очистки водородсодержащего газа и регенерации катализатора.

   Цель  процесса гидроочистки масел – улучшение  цвета и стабильности, некоторое повышение индекса вязкости, значительное снижение содержания серы и кокса. Гидроочистка масел может эффективно применяться в различном сочетании с основными процессами масляного производства в зависимости от качества сырья и требований к готовым маслам. Обычно масла подвергают гидроочистке после очистки отбеливающими глинами.

   Гидроочистке  подвергают депарафинизированные масла  из дистиллятных рафинатов после очистки фенолом или фурфуролом, а так же депарафинизированные масла из остаточных фракций после деасфальтизации пропаном и фенольной очистки. Применение гидрирования, наоборот, приводит к получению высокостабильного масла.

   Масла, очищенные селективными растворителями, обладают более однородным составом, в них меньше серосодержащих соединений, смол и полициклических аренов, чем в неочищенных продуктах их же пределов выкипания. Это вызывает необходимость проводить гидрирование рафината в более мягких условиях.

   Побочными продуктами гидроочистки является сероводород, углеводородные газы и отгон. Сероводород используется для производства серы или серной кислоты, углеводородные газы применяются в качестве топлива непосредственно  на установке,  отгон  добавляется  к  котельным топливам для снижения их вязкости.

   Эффективность существующих процессов селективной  очистки масляного сырья не всегда достаточно высока из-за удаления с  нежелательными компонентами значительной части ценных углеводородов, особенно при выработке масел с индексом вязкости 90 и выше. Исследования показали, что предварительная гидроочистка масляных дистиллятов и деасфальтизатов остаточных масел на обычных катализаторах гидроочистки позволяет значительно улучшить работу установок селективной очистки.

   1.2 Теоретические основы процесса

   При гидроочистке происходит гидрирование непредельных углеводородов, сернистых, азотистых и кислородсодержащих соединений с выделением сероводорода, воды и аммиака. В зависимости от строения сернистого соединения: меркаптаны, сульфиды, дисульфиды и тиофены, превращаются в парафиновые или ароматические углеводороды с выделением сероводорода.

   В связи с интенсивным развитием  техники и потребностью в высококачественных низкозастывающих маслах, проводятся модернизации технологии существующих установок с использованием новых реагентов при других параметрах процесса. Одним из таких процессов является гидрооблагораживание нефтяного сырья, позволяющее целеноправленно преобразовывать за счет каталитического взаимодействия с водородом нежелательные компоненты сырья в углеводороды нужной структуры. При этом помимо гидрирования сероорганических соединений и смол, уменьшается количество тяжелых ароматических соединений и повышается содержание легких ароматических и парафино-нафтеновых углеводородов. Это в свою очередь улучшает   физико-химические  и   вязкостно-температурные   свойства масел при увеличении выхода конечного продукта. По такой схеме предложено проводить гидрооблагораживание масляных рафинатов с использованием АКМ катализаторов.

   Проведение  гидрооблагораживания рафинатов снимает  необходимость глубокой селективной  очистки сырья, что приводит к  увеличению производительности установки фенольной очистки, а при депарафинизации очищаемого рафината увеличивается скорость фильтрации. Это объясняется снижением содержания смол в сырье. Необходимо отметить, что содержание общей серы в гидрогенизате не рекомендуется понижать менее 0,2% масс. Для повышения уровня антиокислительной стабильности.

   При депарафинизации повышается отбор депарафинированного масла до 3%, а индекс его вязкости повышается на 2-4 пункта.

   Кроме того, вследствие улучшения структуры  кристаллизации, примерно на 10% повышается скорость фильтрации на вакуум-барабанном фильтре, что приводит к возможности увеличения производительности установки депарафинизации.

   Основные  технологические параметры:

   Температура - повышение температуры ускоряет достижение равновесий реакций гидрирования непредельных. Гидроочистка ведется при температуре от 280^оС до 360^оС.

   Давление  – повышение общего давления в  системе способствует увеличению глубины обессеривания и срока службы катализатора за счет повышения парциального давления водорода. Повышение давления смещает равновесие побочной реакции гидрирования в сторону получения насыщенных соединений. Увеличение давления выше 40 кгс/см² дает незначительное увеличение глубины обессеривания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.3 Характеристика сырья, готовой  продукции и вспомогательных материалов

Таблица 1 – Характеристика сырья, материалов, реагентов, продукции

Продолжение таблицы 1