НПЗ 10 000 баррелей/сутки

Комплектация НПЗ производительностью 1 400 тонн в сутки

Ориентировочная стоимость нефтеперерабатывающего завода производительностью 1 400 тонн в сутки, что составляет около 10 000 баррелей в сутки, находится в диапазоне 30–40 миллионов долларов США. Ниже представлено подробное описание технологической и вспомогательной комплектации такого НПЗ.

1. Общая характеристика НПЗ

Проектируемый НПЗ относится к категории мини-НПЗ или малотоннажного нефтеперерабатывающего комплекса. Его технологическая схема ориентирована на выпуск бензиновых компонентов, дизельного топлива уровня К5 / Евро-5, атмосферного остатка, легких углеводородных газов и других побочных продуктов переработки.

Показатель	Значение
Производительность по сырью	1 400 тонн нефти в сутки
Производительность в баррелях	Около 10 000 баррелей в сутки
Ориентировочная годовая переработка	Около 420 000–500 000 тонн нефти в год
Ориентировочная стоимость	30–40 миллионов долларов США
Формат поставки	Комплект оборудования «под ключ»

2. Блок ЭЛОУ + АТ

Назначение блока

Блок ЭЛОУ + АТ является головной технологической установкой НПЗ. На данном этапе сырая нефть проходит подготовку, обезвоживание, обессоливание и первичное фракционирование в атмосферной колонне.

ЭЛОУ предназначена для удаления из нефти воды, минеральных солей, механических примесей, хлоридов и части коррозионно-активных соединений. Атмосферная перегонка разделяет нефть на газовую, бензиновую, керосиновую, дизельную фракции и атмосферный остаток.

Основное оборудование ЭЛОУ

• насосы подачи сырой нефти;
• теплообменники предварительного подогрева нефти;
• смесители нефти с промывочной водой;
• дозировочные узлы деэмульгатора;
• электродегидраторы / электродесалтеры;
• система отвода солесодержащей воды;
• блок промывочной воды;
• фильтры грубой очистки;
• узлы контроля солесодержания;
• приборы контроля давления, температуры, уровня и электропроводности.

Основное оборудование атмосферной перегонки

• печь нагрева нефти;
• атмосферная ректификационная колонна;
• отпарные колонны боковых погонов;
• холодильники и конденсаторы;
• теплообменная сеть;
• насосы циркуляционного орошения;
• насосы отбора фракций;
• емкости орошения;
• сепараторы;
• система подачи водяного пара;
• система отвода газов;
• технологические трубопроводы;
• запорная и регулирующая арматура;
• предохранительные клапаны;
• КИПиА и система автоматического управления.

Продукты блока ЭЛОУ + АТ

Поток	Дальнейшее направление
Углеводородный газ	Топливный газ, факел или газоочистка
Легкая нафта	На изомеризацию
Тяжелая нафта	На гидроочистку нафты и далее на риформинг
Керосиновая / среднедистиллятная фракция	В дизельный пул или отдельный продукт
Дизельная фракция	На гидроочистку дизельного топлива
Атмосферный остаток	Мазут, котельное топливо или сырье для дальнейшей переработки

3. Блок гидроочистки нафты

Гидроочистка нафты необходима для подготовки бензиновой фракции перед каталитическим риформингом. Без качественной гидроочистки катализатор риформинга быстро отравляется серой, азотом, металлами и другими примесями.

Основные задачи установки

• снижение содержания серы в нафте;
• удаление азотистых, кислородсодержащих и хлорсодержащих соединений;
• насыщение олефинов;
• защита катализатора риформинга;
• подготовка тяжелой нафты для получения высокооктанового бензинового компонента.

Основное оборудование

• сырьевые насосы;
• теплообменники сырье / продукт;
• печь нагрева сырья;
• реактор гидроочистки;
• система загрузки катализатора;
• высокотемпературный сепаратор;
• низкотемпературный сепаратор;
• холодильники;
• компрессор циркуляционного водорода;
• система подачи свежего водорода;
• сепаратор кислой воды;
• стабилизационная колонна нафты;
• ребойлер и конденсатор стабилизатора;
• емкость и насосы орошения;
• система отвода сероводородсодержащего газа;
• блок дозирования ингибиторов коррозии;
• КИПиА, автоматика и предохранительная арматура.

Выходные продукты

Продукт	Назначение
Очищенная легкая нафта	На изомеризацию
Очищенная тяжелая нафта	На каталитический риформинг
Кислый газ	На аминовую очистку, сероочистку или факел
Кислая вода	На очистные сооружения
Стабилизированная нафта	Компонент бензинового производства

4. Блок изомеризации легкой нафты

Изомеризация предназначена для повышения октанового числа легкой нафты, преимущественно фракции C5–C6. В процессе низкооктановые нормальные парафины превращаются в изопарафины, имеющие более высокое октановое число.

Основной продукт установки — изомеризат, который используется как высокооктановый компонент автомобильного бензина.

Ориентировочные показатели изомеризата

Схема изомеризации	Ориентировочное октановое число
Базовая схема без рецикла	80–84 RON
Схема с деизогексанизатором	86–88 RON
Сложная схема с рециклом нормальных парафинов	Выше 88 RON

Основное оборудование

• емкость сырья легкой нафты;
• сырьевые насосы;
• блок осушки сырья;
• адсорберы влаги и хлоридов;
• теплообменники;
• печь или электронагреватель сырья;
• реактор изомеризации;
• система катализатора;
• система подачи водорода;
• компрессор водородсодержащего газа;
• сепаратор высокого давления;
• стабилизационная колонна изомеризата;
• конденсатор и ребойлер;
• насосы орошения;
• система отвода легких газов;
• система контроля хлорорганики, влаги и серы;
• КИПиА, шкафы управления и предохранительная арматура.

5. Блок каталитического риформинга тяжелой нафты

Каталитический риформинг предназначен для переработки тяжелой нафты в высокооктановый бензиновый компонент — реформат. Дополнительно установка является важным источником водородсодержащего газа для гидроочистки нафты, гидроочистки дизельного топлива и изомеризации.

Основные функции

• повышение октанового числа тяжелой нафты;
• получение реформата;
• производство водородсодержащего газа;
• получение легких углеводородных газов;
• частичное образование ароматических соединений.

Основное оборудование

• емкость гидроочищенной тяжелой нафты;
• сырьевые насосы;
• теплообменники сырье / продукт;
• печи нагрева;
• реакторный блок, обычно 3–4 реактора;
• межступенчатые нагреватели;
• сепаратор высокого давления;
• компрессор циркуляционного газа;
• система выделения водородсодержащего газа;
• стабилизационная колонна реформата;
• конденсатор и ребойлер;
• насосы орошения;
• система регенерации катализатора, если предусмотрена;
• система азотной продувки;
• система дозирования хлорорганических соединений;
• система контроля влажности;
• КИПиА, шкафы управления и противоаварийная защита.

Возможные типы риформинга

Тип риформинга	Описание
Полурегенеративный риформинг	Наиболее вероятный вариант для бюджета 30–40 млн долларов. Отличается более низкими капитальными затратами, простой эксплуатацией и пригодностью для малотоннажного НПЗ.
CCR-риформинг с непрерывной регенерацией катализатора	Более дорогой и технологически сложный вариант. Обеспечивает высокую стабильность, высокий октан реформата и повышенное производство водорода, но может не входить в указанный бюджет.

Выходные продукты

Продукт	Назначение
Реформат	Высокооктановый компонент бензина
Водородсодержащий газ	На гидроочистки и изомеризацию
СУГ / легкие газы	Топливный газ или товарный газ после очистки
Стабилизационный газ	На газовую систему

6. Блок гидроочистки / гидрооблагораживания дизельного топлива

Блок предназначен для снижения содержания серы в дизельной фракции до уровня К5, а также для улучшения эксплуатационных характеристик дизельного топлива.

Основные задачи

• удаление серы;
• удаление азота;
• насыщение олефинов;
• улучшение цвета и стабильности топлива;
• снижение содержания полициклических ароматических соединений;
• улучшение цетанового числа при достаточно жестком режиме;
• подготовка товарного дизельного топлива К5.

Основное оборудование

• буферная емкость дизельной фракции;
• сырьевые насосы высокого давления;
• теплообменники сырье / продукт;
• печь нагрева сырья;
• реактор гидроочистки дизеля;
• слой защитного катализатора;
• основной катализатор гидрообессеривания;
• сепаратор высокого давления;
• сепаратор низкого давления;
• холодильники;
• компрессор циркуляционного водорода;
• система подпитки свежим водородом;
• колонна отпарки дизельного топлива;
• стабилизационная колонна или стриппер;
• ребойлер и конденсатор;
• емкость и насосы орошения;
• система отвода кислых газов;
• система кислой воды;
• блок дозирования ингибиторов и антивспенивателя;
• КИПиА, противоаварийная защита и система контроля содержания серы.

Выходные продукты

Продукт	Назначение
Гидроочищенное дизельное топливо	Товарное дизельное топливо К5
Кислый газ	На аминовую очистку или сероочистку
Кислая вода	На очистные сооружения
Легкие углеводороды	В топливный газ
Бензиновая фракция в небольшом объеме	В бензиновый пул или на стабилизацию

7. Водородное хозяйство

Так как в схеме присутствуют несколько водородозависимых процессов, водородное хозяйство является критически важной частью комплекса. Основным источником водорода обычно выступает каталитический риформинг тяжелой нафты.

Возможные источники водорода

• каталитический риформинг тяжелой нафты;
• внешний покупной водород;
• баллонный или сжиженный водород для пусковых операций;
• отдельная водородная установка;
• паровая конверсия природного газа при необходимости полной автономности.

Оборудование водородной системы

• компрессоры водородсодержащего газа;
• ресиверы водорода;
• сепараторы;
• осушители;
• фильтры;
• трубопроводы высокого давления;
• система регулирования давления;
• анализаторы водорода;
• предохранительные клапаны;
• система азотной продувки;
• система аварийного сброса на факел.

8. Газовое хозяйство и очистка кислых газов

Поскольку гидроочистки образуют сероводородсодержащие газы, необходим отдельный блок обращения с газами. Газовое хозяйство обеспечивает сбор, очистку, использование и безопасный сброс газовых потоков.

Назначение

• сбор легких углеводородных газов;
• отделение кислых компонентов;
• подача очищенного газа в топливную сеть;
• безопасный сброс аварийных потоков;
• минимизация выбросов.

Основное оборудование

• сепараторы топливного газа;
• аминовая очистка кислого газа;
• абсорбер;
• регенератор амина;
• теплообменники;
• насосы раствора амина;
• емкость раствора амина;
• фильтры амина;
• система отвода H₂S;
• узел сжигания кислого газа или блок сероочистки;
• факельная система;
• факельный сепаратор;
• факельная мачта;
• система зажигания факела;
• трубопроводы сброса;
• газоанализаторы.

9. Резервуарное хозяйство

Для стабильной работы НПЗ требуется резервуарное хозяйство для сырья, промежуточных потоков, товарных продуктов и некондиционных продуктов.

Резервуары сырой нефти

Обычно предусматриваются резервуар приема сырой нефти, резервуар рабочей подачи и резервуар аварийного или буферного хранения. Минимальный запас сырья желательно иметь на 3–7 суток работы.

Запас сырья	Ориентировочный объем по массе
3 суток	Около 4 200 тонн
5 суток	Около 7 000 тонн
7 суток	Около 9 800 тонн

Резервуары промежуточных продуктов

• легкая нафта;
• тяжелая нафта;
• гидроочищенная нафта;
• изомеризат;
• реформат;
• дизельная фракция до гидроочистки;
• гидроочищенный дизель;
• некондиционный продукт;
• дренажные продукты.

Резервуары товарных продуктов

• автомобильный бензин;
• дизельное топливо К5;
• мазут / атмосферный остаток;
• СУГ или стабильный газовый конденсат, если предусмотрено;
• технологическое топливо.

Оснащение резервуаров

• дыхательная арматура;
• предохранительные клапаны;
• уровнемеры;
• пробоотборники;
• системы подогрева для тяжелых продуктов;
• системы пенотушения;
• обвалование;
• дренажи;
• молниезащита и заземление;
• трубопроводная обвязка;
• насосные группы.

10. Вспомогательные системы НПЗ

Насосное хозяйство

• насосы приема сырой нефти;
• насосы подачи нефти на ЭЛОУ + АТ;
• насосы горячих нефтепродуктов;
• насосы легкой и тяжелой нафты;
• насосы дизельной фракции;
• насосы изомеризата и реформата;
• насосы товарного бензина и дизеля;
• насосы мазута;
• насосы циркуляционного орошения колонн;
• насосы кислой и промывочной воды;
• насосы амина;
• пожарные насосы.

Теплообменное оборудование

• кожухотрубные теплообменники;
• воздушные холодильники;
• водяные холодильники;
• конденсаторы;
• ребойлеры;
• испарители;
• холодильники товарных продуктов;
• теплообменники сырье / продукт;
• теплообменники амина;
• теплообменники кислой воды.

Печное хозяйство

• печь нагрева нефти перед атмосферной колонной;
• печь нагрева сырья гидроочистки нафты;
• печи нагрева сырья риформинга;
• межступенчатые нагреватели риформинга;
• печь нагрева сырья гидроочистки дизельного топлива;
• печь или нагреватель сырья изомеризации.

КИПиА и автоматизация

• DCS — распределенная система управления;
• PLC — программируемые логические контроллеры;
• ESD — система аварийного останова;
• SCADA / операторские станции;
• шкафы управления;
• сервер архивирования данных;
• датчики давления, температуры, уровня и расхода;
• регулирующие клапаны;
• газоанализаторы;
• анализаторы серы и водорода;
• пожарная сигнализация;
• система блокировок и противоаварийной защиты.

Электроснабжение

• вводное распределительное устройство;
• трансформаторные подстанции;
• распределительные щиты;
• кабельные эстакады;
• частотные преобразователи;
• электродвигатели насосов и компрессоров;
• аварийный дизель-генератор;
• ИБП для КИПиА и DCS;
• взрывозащищенное электрооборудование;
• заземление и молниезащита.

Компрессорное хозяйство

• компрессор циркуляционного водорода гидроочистки нафты;
• компрессор циркуляционного водорода гидроочистки дизеля;
• компрессор риформинга;
• компрессор подпиточного водорода;
• компрессор топливного газа при необходимости;
• воздушные компрессоры КИП;
• ресиверы сжатого воздуха;
• осушители и фильтры воздуха.

Водоснабжение и оборотная вода

• насосная технической воды;
• градирня;
• бассейн оборотной воды;
• насосы оборотной воды;
• фильтры;
• химводоподготовка;
• узел дозирования реагентов;
• система подпитки и продувки;
• пожарный водоем;
• пожарные насосы;
• сеть пожарного водопровода.

Паровое и тепловое хозяйство

• паровой котел или котельная;
• деаэратор;
• питательные насосы;
• химводоподготовка;
• паропроводы;
• редукционно-охладительные установки;
• конденсатосборники;
• конденсатные насосы;
• система возврата конденсата;
• паровые спутники для подогрева трубопроводов тяжелых продуктов.

Азотное хозяйство

• азотная станция или подключение к внешнему источнику;
• ресиверы азота;
• испарители при использовании жидкого азота;
• редуцирующие узлы;
• трубопроводы азота;
• точки продувки оборудования;
• азотирование резервуаров при необходимости.

Воздух КИП и технический воздух

• воздушные компрессоры;
• ресиверы;
• осушители;
• фильтры;
• трубопроводы воздуха КИП;
• система резервирования;
• контроль точки росы.

Очистные сооружения

• нефтеловушки;
• песколовки;
• отстойники;
• флотационная установка;
• биологическая очистка, если требуется;
• фильтры доочистки;
• установка очистки кислой воды;
• емкости сбора дренажей;
• шламовые емкости;
• насосы сточных вод;
• система контроля качества сброса;
• площадка обезвоживания шлама.

Факельная система

• факельный коллектор;
• факельный сепаратор;
• гидрозатвор;
• факельная мачта;
• система розжига;
• дежурная горелка;
• система бездымного горения;
• система контроля пламени;
• трубопроводы сброса от предохранительных клапанов.

Пожарная безопасность

• пожарная насосная;
• пожарный резервуар;
• сеть пожарного водопровода;
• лафетные стволы;
• пожарные гидранты;
• пеногенераторы;
• пенная станция;
• система пожаротушения резервуаров;
• автоматическая пожарная сигнализация;
• газоанализаторы;
• ручные извещатели;
• система оповещения;
• аварийное освещение;
• аварийные души и фонтанчики.

Лаборатория контроля качества

• анализатор серы;
• октанометр;
• цетанометр или оборудование для определения цетанового индекса;
• хроматограф;
• аппарат фракционного состава;
• прибор определения плотности;
• прибор определения вспышки;
• прибор определения температуры помутнения;
• прибор определения предельной температуры фильтруемости;
• прибор определения содержания воды;
• оборудование для анализа солей в нефти;
• вискозиметр;
• лабораторная посуда;
• вытяжные шкафы;
• система пробоотбора.

Трубопроводы и металлоконструкции

• трубопроводы сырой нефти;
• трубопроводы нафты;
• трубопроводы дизельной фракции;
• трубопроводы бензиновых компонентов;
• трубопроводы мазута;
• трубопроводы водорода;
• трубопроводы топливного газа;
• трубопроводы пара и конденсата;
• трубопроводы азота;
• трубопроводы воздуха КИП;
• трубопроводы оборотной воды;
• кабельные и технологические эстакады;
• площадки обслуживания;
• лестницы, опоры и рамы блочного оборудования.

11. Система смешения товарных продуктов

Бензиновый пул

В бензиновый пул могут направляться изомеризат, реформат, часть гидроочищенной нафты, легкие бензиновые компоненты и присадки при необходимости.

• смесительные насосы;
• расходомеры;
• статические смесители;
• резервуары компонентов;
• резервуар товарного бензина;
• система дозирования присадок;
• узел контроля октанового числа.

Дизельный пул

В дизельный пул могут направляться гидроочищенная дизельная фракция, допустимая часть керосиновой фракции, депрессорные, цетаноповышающие и смазывающие присадки.

• резервуары компонентов;
• смесительные насосы;
• статические смесители;
• дозаторы присадок;
• товарные резервуары;
• система контроля серы и фракционного состава.

12. Налив и отгрузка продукции

В зависимости от логистики НПЗ комплектуется системами приема сырья и отгрузки готовой продукции.

• автомобильная эстакада налива;
• железнодорожная эстакада;
• трубопроводный прием или отгрузка;
• насосная товарной продукции;
• узлы коммерческого учета;
• весовая;
• система заземления автоцистерн;
• система улавливания паров, если требуется.

13. Ориентировочное распределение бюджета

При общей стоимости 30–40 млн долларов США примерное распределение капитальных затрат может выглядеть следующим образом:

Раздел	Ориентировочная доля
ЭЛОУ + АТ	15–20%
Гидроочистка нафты	8–12%
Изомеризация	10–15%
Каталитический риформинг	15–22%
Гидроочистка дизеля	12–18%
Водородное, газовое и факельное хозяйство	6–10%
Резервуары и насосное хозяйство	8–12%
КИПиА, DCS, ESD, электрика	8–12%
Водоснабжение, пар, воздух, азот	5–8%
Очистные сооружения и пожарная безопасность	5–8%
Проектирование, шеф-монтаж, пусконаладка	5–10%

14. Что может не входить в базовую цену

В цену оборудования «под ключ» часто не входят или идут отдельными опциями следующие позиции:

• земляные работы;
• фундаменты;
• строительные здания;
• административно-бытовой корпус;
• подъездные дороги;
• железнодорожная ветка;
• подключение к внешним сетям;
• магистральные трубопроводы сырья и продукции;
• лицензии на технологии;
• таможенные платежи;
• НДС;
• доставка оборудования;
• монтажные работы местного подрядчика;
• катализаторы и химреагенты первой загрузки;
• пусковой запас сырья;
• товарные присадки;
• расширенное резервуарное хозяйство;
• установка производства водорода;
• установка Клауса;
• вакуумная перегонка;
• крекинг, коксование или гидрокрекинг;
• установка улавливания паров;
• расширенная лаборатория;
• обучение персонала сверх стандартного объема.

15. Ориентировочный материальный баланс

Точный материальный баланс зависит от состава перерабатываемой нефти. Для предварительной оценки можно принять следующую структуру выхода продуктов при переработке 1 400 тонн нефти в сутки.

Продукт / фракция	Ориентировочный выход	Тонн в сутки
Газ и потери	2–4%	28–56
Легкая нафта	8–12%	112–168
Тяжелая нафта	12–18%	168–252
Керосиновая / средняя фракция	5–10%	70–140
Дизельная фракция	25–35%	350–490
Атмосферный остаток / мазут	30–45%	420–630

16. Ожидаемая товарная продукция

Бензин

Возможное получение бензина: АИ-92, АИ-95 при достаточном количестве реформата и изомеризата, а также бензинового компонента для дальнейшего смешения.

• изомеризат — легкий высокооктановый компонент;
• реформат — основной высокооктановый компонент;
• стабилизированная нафта — ограниченно, в зависимости от октана и давления насыщенных паров.

Дизельное топливо

Возможное получение: дизельное топливо К5, летнее дизельное топливо, межсезонное дизельное топливо при подборе фракционного состава. Для стабильного производства зимнего дизеля может потребоваться дополнительная депарафинизация или применение специальных присадок.

Мазут / атмосферный остаток

Атмосферный остаток может использоваться как котельное топливо, компонент тяжелого топлива, сырье для дальнейшей переработки или товарный мазут при соответствии требованиям.

17. Персонал для эксплуатации

Для круглосуточной работы НПЗ потребуется производственный, инженерный, лабораторный и вспомогательный персонал. Ориентировочная численность — 80–150 человек, в зависимости от степени автоматизации, числа смен, объема резервуарного хозяйства и логистики.

• начальник производства;
• главный технолог;
• сменные операторы ЭЛОУ + АТ;
• операторы гидроочистки;
• операторы риформинга;
• операторы изомеризации;
• операторы резервуарного парка;
• аппаратчики;
• лаборанты;
• механики;
• энергетики;
• специалисты КИПиА;
• электрики;
• специалисты по промышленной безопасности;
• пожарная смена или дежурная группа;
• служба охраны;
• логистика и отгрузка.

18. Итоговая комплектация НПЗ

1. Установка ЭЛОУ + АТ.
2. Установка гидроочистки нафты.
3. Установка изомеризации легкой нафты.
4. Установка каталитического риформинга тяжелой нафты.
5. Установка гидроочистки дизельного топлива.
6. Водородное хозяйство.
7. Газовое хозяйство.
8. Аминовая очистка кислых газов.
9. Факельная система.
10. Резервуарный парк сырья.
11. Резервуарный парк полуфабрикатов.
12. Резервуарный парк товарной продукции.
13. Насосные станции.
14. Компрессорная станция.
15. Система оборотного водоснабжения.
16. Паровое хозяйство.
17. Воздух КИП и технический воздух.
18. Азотное хозяйство.
19. Очистные сооружения.
20. Система пожаротушения.
21. Электроснабжение.
22. КИПиА, DCS, ESD и SCADA.
23. Лаборатория качества.
24. Узел смешения бензина.
25. Узел смешения дизельного топлива.
26. Узлы приема сырья.
27. Узлы отгрузки продукции.
28. Трубопроводы и металлоконструкции.
29. Шеф-монтаж и пусконаладка.
30. Техническая документация и обучение персонала.