Мини-НПЗ до 1 млн тонн/год
Мини-НПЗ — комплекс оборудования для переработки нефти и газового конденсата с разделением сырья на нефтяные фракции. При подборе учитывают состав сырья, требуемую производительность, ассортимент продуктов и технологическую схему предприятия.
Нефтеперерабатывающий комплекс производительностью 1 млн тонн в год
Малотоннажный нефтеперерабатывающий завод представляет собой не отдельный аппарат, а комплекс взаимосвязанных технологических блоков. В базовой схеме переработка строится вокруг подготовки, нагрева и фракционного разделения углеводородного сырья. Производительность до 1 млн тонн в год относится к предельной мощности комплекса по сырью; фактическая загрузка и состав оборудования определяются проектом.
Основные технологические операции комплекса:
- прием и подготовка углеводородного сырья перед подачей на переработку;
- предварительный теплообмен и нагрев технологического потока;
- испарение части сырья при установленном температурном режиме;
- разделение парожидкостной смеси в ректификационном оборудовании;
- конденсация и охлаждение выделенных фракций;
- отвод тяжелого остатка и промежуточных нефтепродуктов;
- направление полученных компонентов в резервуарный парк либо на последующие стадии переработки.
Обозначение «до 1 млн тонн в год» характеризует верхнюю границу годовой переработки для рассматриваемого класса комплекса, но не заменяет расчет часовой и суточной производительности. Для проекта необходимо учитывать фонд рабочего времени, плановые остановки, свойства сырья и допустимую загрузку каждого технологического блока. В отраслевой практике мини-НПЗ выпускаются в широком диапазоне мощностей, поэтому технологическая схема для 20–50 тыс. тонн в год и для комплекса, приближенного к 1 млн тонн в год, существенно различается.
Параметры мощности, которые следует согласовать до расчета оборудования
|
Параметр |
Что характеризует |
От чего зависит |
Что требуется для расчета |
|---|---|---|---|
| Годовая переработка | Общий объем сырья за расчетный год | Режим работы и фонд рабочего времени | Планируемая загрузка, тонн/год |
| Суточная производительность | Номинальную загрузку комплекса за сутки | График эксплуатации и технологические остановки | Требуемый объем переработки в сутки |
| Часовой расход сырья | Расчетную нагрузку аппаратов и трубопроводов | Плотность, состав сырья и режим процесса | Массовый либо объемный расход |
| Минимальная устойчивая загрузка | Допустимый режим работы при снижении подачи | Конструктивное исполнение технологических блоков | Предполагаемый диапазон регулирования |
| Резерв производительности | Возможность последующего увеличения загрузки | Компоновка, размеры оборудования и инженерные сети | Планы расширения предприятия |
Переработка нефти и газового конденсата
Состав исходного продукта непосредственно влияет на технологический режим и материальный баланс установки. Для расчета недостаточно указать только «нефть» или «газовый конденсат»: требуются лабораторные данные, позволяющие определить фракционный состав, плотность, содержание воды, солей, сернистых соединений и другие значимые показатели. Одинаковая номинальная производительность при разном сырье не означает одинаковую конструкцию и одинаковый выход целевых фракций.
Исходные сведения о сырье для проектирования:
- тип и происхождение перерабатываемого углеводородного сырья;
- плотность и фракционный состав;
- содержание воды и механических примесей;
- содержание солей и компонентов, влияющих на коррозионную активность;
- содержание сернистых соединений, если этот показатель существенен для выбранной технологии;
- температура поступления сырья на установку;
- минимальный, номинальный и максимальный расход;
- требования к составу и качеству получаемых фракций.
Принцип первичной перегонки углеводородного сырья
При первичной переработке исходный поток последовательно подогревается, после чего разделяется с использованием различий температур кипения компонентов. Паровая и жидкая фазы поступают в ректификационное оборудование, где формируются фракции с заданными диапазонами кипения. Далее продукты охлаждаются, конденсируются и направляются в соответствующие системы хранения или дальнейшей обработки. Подобная схема применяется в установках первичной переработки нефти различной производительности.
Функции основных технологических блоков
|
Технологический блок |
Назначение |
Контролируемые параметры |
Зависимость исполнения |
|---|---|---|---|
| Подготовка сырья | Подготовка потока к стабильной переработке | Состав, вода, примеси, температура | Определяется характеристиками исходной нефти |
| Теплообменное оборудование | Предварительный нагрев и использование тепла технологических потоков | Температура, расход, тепловая нагрузка | Рассчитывается для материального и теплового баланса |
| Печь или нагревательный блок | Доведение сырья до температуры технологического разделения | Температура продукта и тепловая нагрузка | Выбирается по производительности и принятой схеме |
| Ректификационное оборудование | Разделение потока на фракции | Температурный профиль, давление, расход | Рассчитывается по сырью и требуемому фракционированию |
| Конденсация и охлаждение | Охлаждение и перевод паровых потоков в жидкую фазу | Температура продукта и нагрузка охлаждения | Зависит от климатических условий и инженерной инфраструктуры |
| Насосное оборудование | Перемещение сырья, промежуточных и конечных продуктов | Расход, напор, свойства перекачиваемой среды | Подбирается по гидравлическому расчету |
| АСУ ТП и КИП | Контроль технологического процесса и управление оборудованием | Температура, давление, расход, уровни и состояния оборудования | Определяется принятой степенью автоматизации |
Блочно-модульное исполнение нефтеперерабатывающей установки
Для малотоннажной нефтепереработки применяется блочно-модульная компоновка, при которой технологические узлы формируют отдельные транспортируемые или монтажные блоки. Такое исполнение позволяет заранее определить интерфейсы между оборудованием, трубопроводной обвязкой, КИП и инженерными системами. При этом модульность не отменяет проектирование площадки, фундаментов, межблочных коммуникаций, резервуарного хозяйства и систем промышленной безопасности. Примеры модульных решений представлены у производителей установок различной мощности.
Что необходимо предусмотреть при компоновке модулей:
- маршруты подачи сырья и отвода нефтепродуктов;
- размещение технологических аппаратов и оборудования обслуживания;
- межблочные трубопроводы и запорную арматуру;
- электроснабжение и подключение средств автоматизации;
- системы охлаждения и другие необходимые инженерные среды;
- площадки обслуживания и доступ к ремонтируемым узлам;
- дренажные, аварийные и противопожарные системы в соответствии с проектом;
- увязку технологической площадки с резервуарным парком.
При простой атмосферной перегонке получают прямогонные компоненты и тяжелый остаток. Если техническое задание предусматривает выпуск продуктов с более жесткими показателями качества или увеличение глубины переработки, одной первичной перегонки может быть недостаточно. Тогда технологическая структура предприятия расширяется дополнительными процессами, состав которых определяется свойствами сырья и требованиями к конечной продукции.
Связь целевого продукта с технологической задачей
|
Целевой поток |
Задача первичной переработки |
Что влияет на результат |
Что необходимо согласовать |
|---|---|---|---|
| Бензиновая фракция | Отбор легкокипящей части сырья | Фракционный состав и режим ректификации | Требуемые границы выкипания и дальнейшее использование |
| Керосиновая фракция | Выделение соответствующей средней фракции | Состав сырья и четкость разделения | Требования к получаемому компоненту |
| Дизельная фракция | Отбор среднедистиллятных компонентов | Качество нефти и выбранный режим | Требования к дальнейшей обработке |
| Газойлевые компоненты | Получение более тяжелых дистиллятных потоков | Схема разделения и температурный режим | Назначение получаемой фракции |
| Тяжелый остаток | Отвод неиспарившейся части сырья | Глубина отбора дистиллятов | Способ хранения, использования или дальнейшей переработки |
Работа технологической установки требует вспомогательных систем, поэтому при оценке проекта необходимо рассматривать не только основной блок перегонки. В состав промышленной площадки могут входить резервуары исходного сырья и продуктов, насосные узлы, электроснабжение, системы водоснабжения и охлаждения, факельное либо иное предусмотренное проектом аварийное хозяйство, системы автоматизации и противопожарной защиты. Набор объектов определяется технологией и условиями площадки.
Инфраструктурные данные, необходимые для увязки установки:
- доступная электрическая мощность;
- виды и параметры технологического топлива;
- источник и параметры воды для технологических нужд;
- возможность организации оборотного охлаждения;
- схема приема и хранения исходного сырья;
- количество и назначение резервуаров готовой продукции;
- параметры существующих трубопроводных коммуникаций;
- климатические условия района эксплуатации;
- ограничения по площади и компоновке производственной площадки.
Номинальная производительность является только одним из критериев выбора нефтеперерабатывающей установки. Размеры аппаратов, тепловая мощность нагревательного оборудования, площади теплообмена, параметры насосов и диаметры трубопроводов определяются расчетами. Перенос числовых характеристик с установки меньшей или большей мощности на комплекс до 1 млн тонн в год технически некорректен.
Ключевые расчетные показатели нефтеперерабатывающей линии
|
Группа параметров |
Примеры показателей |
Влияние на проект |
Способ определения |
|---|---|---|---|
| Сырьевые | Плотность, состав, содержание примесей | Материальный баланс и режим разделения | Лабораторный анализ сырья |
| Производственные | Часовая, суточная и годовая загрузка | Размер и количество технологических блоков | Техническое задание |
| Теплотехнические | Температурные режимы и тепловые нагрузки | Печь, теплообменники и система охлаждения | Тепловой расчет |
| Гидравлические | Расходы и допустимые потери давления | Насосы, арматура и диаметры трубопроводов | Гидравлический расчет |
| Продуктовые | Номенклатура и требования к фракциям | Количество ступеней и глубина переработки | Материальный баланс и требования заказчика |
| Площадочные | Климат, инженерные сети, ограничения компоновки | Исполнение оборудования и инфраструктура | Исходные данные по объекту |
Эксплуатация, контроль режима и техническое обслуживание
Ресурс и стабильность работы мини-НПЗ зависят от соблюдения проектных режимов, контроля состояния нагревательного и теплообменного оборудования, ректификационных узлов, насосов, арматуры и КИП. Существенное влияние оказывают загрязнение поверхностей теплообмена, отложения, свойства перерабатываемой нефти, состояние уплотнений и работа средств автоматического контроля.
Узлы и параметры, требующие планового контроля:
- теплообменные поверхности и технологические печи;
- ректификационные колонны и их внутренние устройства;
- насосное оборудование и уплотнения;
- запорная, регулирующая и предохранительная арматура;
- контрольно-измерительные приборы и исполнительные механизмы;
- состояние технологических трубопроводов;
- системы охлаждения и отвода продуктов;
- параметры температуры, давления, расхода и уровня согласно регламенту эксплуатации.
Подготовка площадки и подключение технологических блоков
До монтажа необходимо выполнить проектную привязку оборудования к конкретному объекту. Она учитывает генеральный план, характеристики грунтов и фундаментов, расположение резервуаров и инженерных сетей, подъездные пути, требования к обслуживанию и ремонтным зонам. Даже при блочно-модульной поставке нефтеперерабатывающий комплекс остается промышленным объектом, для которого необходим полный комплекс проектных и организационно-технических решений.
Данные для проектной привязки установки:
- план и доступная площадь промышленной площадки;
- инженерно-геологические и климатические исходные данные;
- точки подключения электроэнергии и технологических сред;
- местоположение сырьевого и товарного резервуарного парка;
- параметры существующих коммуникаций;
- ограничения по транспортировке и монтажу крупногабаритных блоков;
- требования к дальнейшему расширению комплекса.
Какие сведения включить в техническое задание
Для инженерного подбора мини-НПЗ до 1 млн тонн в год желательно передать максимально полный комплект исходных данных. Это позволяет рассчитать материальный и тепловой баланс, определить состав технологических блоков, требования к коммуникациям и степень автоматизации без переноса неподходящих параметров с других установок.
Согласование исполнения нефтеперерабатывающей системы
Окончательные характеристики комплекса — количество технологических модулей, производительность отдельных узлов, энергетические параметры, габариты, масса, состав автоматизации и вспомогательного оборудования — должны определяться после анализа сырья и разработки технологической схемы. Для подготовки предложения можно направить техническое задание и исходные данные специалистам компании по телефону +375 (25) 941-85-89 или электронной почте grodno@metatorg.ru.

МеталлЭнергоХолдинг - надежный поставщик металлопроката более 12 лет
Экспортные поставки
Успешно сотрудничаем с зарубежными компаниями
Экспортные поставки
Предприятия ВПК
Осуществляем поставки для военно-промышленного комплекса
Предприятия ВПК
Авиакосмос
Снабжение авиационной и космической производственной отрасли
Авиакосмос
Приборостроение
Изготовление сложных деталей и элементов
Приборостроение
Нефтегазодобыча
Оборудование для добычи полезных ископаемых
Нефтегазодобыча
Строительство
Производство и монтаж металлоконструкций, быстровозводимых зданий
Строительство

