Les principaux processus technologiques de production de carburant. Le raffinage du pétrole en bref
Notre Institut est prêt à développer des procédés et des équipements à n’importe quelle étape du raffinage du pétrole.
Le processus de raffinage du pétrole peut être divisé en 3 principaux processus technologiques:
Le processus de raffinage du pétrole peut être divisé en 3 principaux processus technologiques:
1. Traitement primaire – Séparation du pétrole brut en fractions de différents intervalles de point d’ébullition;
2. Recyclage – Traitement des fractions du traitement primaire par transformation chimique des hydrocarbures qu’ils contiennent et production de composants de produits pétroliers commerciaux;
3. Production de produits de base – Mélange de composants utilisant divers additifs, avec la production de produits commerciaux avec des indicateurs de qualité spécifiés.
La gamme de produits d’une raffinerie de pétrole (raffinerie) peut comprendre jusqu’à 40 articles, notamment :
– carburant,
– combustible de chaudière,
– Liquéfiés,
– les matières premières pour la production pétrochimique,
– huile lubrifiante, hydraulique et autre,
– bitume,
– coke de pétrole,
– Autres produits n/ad.
La gamme de n/produits obtenus dans des raffineries spécifiques dépend de la composition et des propriétés du pétrole brut fourni et des exigences pour les n/produits.
Caractéristiques des fractions:
Les gaz dissous dans l’huile à raison de 1,9 % en poids par huile et obtenus lors de la distillation primaire de l’huile sont principalement constitués de propane et de butane. Ce sont les matières premières des usines de fractionnement de gaz et des combustibles (gaz liquéfié ménager).
Les fractions nk-62 et 62-85oC ont un petit indice d’octane, il est donc envoyé à l’unité d’isomérisation pour augmenter l’indice d’octane.
La fraction 85-120 oC est une matière première de reformage catalytique pour la production de benzène et de toluène, composants de l’essence à indice d’octane élevé.
Les fractions 85-120 et 120-180 oC sont des matières premières de reformage catalytique pour la production de composants d’essence à indice d’octane élevé et d’un composant du carburéacteur.
La fraction 180-230 oC est un composant du carburéacteur et du carburant diesel.
Les fractions 230-280 oC et 280-350 oC sont des fractions de carburant diesel d’été et d’hiver. L’indice de cétane de la fraction combinée est de 240 – 350 °C = 55 . Le point d’écoulement est de -12 °C. Le déparaffinage de la fraction 230 – 350 °C vous permet d’obtenir du carburant diesel d’hiver.
Fraction 350-500 oC – gazole sous vide – matières premières des procédés de craquage catalytique et d’hydrocraquage pour la production d’essence à indice d’octane élevé.
La fraction qui bout à des températures supérieures à 500 ° C – le goudron – est utilisée comme matière première pour le craquage thermique, la vissuration, la cokéfaction, les usines de production de bitume.
Le raffinage du pétrole est un processus technologique continu, dont l’arrêt n’est prévu que pour la maintenance préventive programmée, environ tous les 3 ans.
L’une des principales tâches de la modernisation des raffineries effectuée par les entreprises est d’augmenter la période de révision, qui est d’environ 4,5 ans.
L’unité technique principale de la raffinerie est une unité technologique, dont le complexe d’équipements permet d’effectuer toutes les opérations des principaux processus technologiques de traitement.
Opérations de base
1. Fourniture et réception de l’huile.
Les principaux moyens de livraison des matières premières aux raffineries:
– Principaux oléoducs (MNP)),
– par rail à l’aide de wagons-citernes,
– pétroliers pour raffineries côtières
Le pétrole pénètre dans le terminal pétrolier de l’usine dans les réservoirs d’huile, qui est relié par des oléoducs à toutes les installations technologiques de l’usine.
La comptabilisation de l’huile reçue au terminal pétrolier est effectuée par des instruments ou par des mesures dans des réservoirs d’huile.
2. Traitement primaire
2.1. Préparation de l’huile pour le raffinage (électro-dessalement).
Le dessalement sert à réduire la corrosion de l’équipement de traitement du pétrole brut.
Le pétrole brut provenant des réserves de pétrole est mélangé à de l’eau pour dissoudre les sels et envoyé à ELOU – une usine d’électro-dessalement.
Les électrodehydrateurs – dispositifs cylindriques avec des électrodes montées à l’intérieur – sont les principaux équipements d’ELOU.
Ici, sous l’influence du courant haute tension (25 kV ou plus), l’émulsion (un mélange d’eau et d’huile) est détruite, l’eau est collectée au fond de l’appareil et pompée.
Pour une destruction plus efficace de l’émulsion, des substances spéciales sont introduites dans les matières premières – les désémulsifiants.
La température du processus de dessalement est de 100-120 ° C.
2.2. Distillation de l’huile
L’huile dessalée et déshydratée d’ELOU est fournie à l’installation de la distillation d’huile sous vide atmosphérique (AVT – tubule atmosphérique-vide).
Le chauffage du mazout avant la séparation en fractions est effectué dans les serpentins des fours tubulaires en raison de la chaleur de combustion du combustible et de la chaleur des gaz de combustion.
Récemment, la tâche de transférer les fours du combustible liquide au combustible gazeux est devenue pertinente, ce qui augmente l’efficacité du processus technologique et améliore considérablement l’environnement.
AVT est divisé en 2 blocs – distillation atmosphérique et sous vide.
2.2.1. Distillation atmosphérique
La distillation atmosphérique fournit la sélection de fractions d’huile légère – essence, kérosène et diesel, en ébullition à des températures allant jusqu’à 360 ° C, dont le rendement peut être de 45 à 60% pour l’huile.
L’huile chauffée dans le four est divisée en fractions séparées dans une colonne de rectification – un appareil vertical cylindrique, à l’intérieur duquel se trouvent des dispositifs de contact (plaques) à travers lesquels les vapeurs se déplacent vers le haut et le liquide vers le bas.
Des colonnes de rectification de différentes tailles et configurations sont utilisées dans toutes les installations de production de raffinage du pétrole, le nombre de plaques qu’elles contiennent varie entre 20 et 60.
La chaleur est appliquée sur la partie inférieure de la colonne et détournée du haut de la colonne, de sorte que la température dans la colonne diminue progressivement du bas vers le haut.
En conséquence, la fraction d’essence sous forme de vapeurs est retirée du haut de la colonne, des paires de fractions de kérosène et de diesel sont condensées dans les parties correspondantes de la colonne et éliminées, et le mazout liquide – le résidu de la distillation atmosphérique – est pompé du bas de la colonne.
2.2.2. Distillation sous vide
La distillation sous vide assure la sélection de distillats d’huile ou d’une fraction d’huile large (gazole sous vide) à partir du mazout.
À la raffinerie du profil de carburant et d’huile – la sélection des distillats de pétrole, à la raffinerie du profil de carburant – le gazole sous vide.
La décomposition thermique des hydrocarbures (craquage) commence à une température supérieure à 380 ° C et à la fin de l’ébullition du gazole sous vide – à 520 ° C ou plus.
La distillation à une pression résiduelle proche du vide de 40-60 mm Hg vous permet de réduire la température maximale dans l’appareil à 360-380 ° C, ce qui vous permet de sélectionner des fractions d’huile.
Les éjecteurs de vapeur ou de liquide sont les principaux équipements permettant de créer une décharge dans une colonne.
Le reste de la distillation sous vide est du goudron.
2.2.3. Stabilisation et distillation secondaire de l’essence
La fraction d’essence obtenue au niveau du bloc AVT ne peut pas être utilisée pour les raisons suivantes :
– contient des gaz, principalement du propane et du butane, dépassant les exigences de qualité, qui ne permettent pas de les utiliser comme composants de l’essence à moteur ou de l’essence commerciale à usage direct,
– Les procédés de raffinage du pétrole visant à augmenter l’indice d’octane de l’essence et la production d’hydrocarbures aromatiques utilisent des fractions d’essence étroites comme matières premières.
Par conséquent, un processus technologique est utilisé, à la suite duquel les gaz liquéfiés sont distillés à partir de la fraction essence, et il est accéléré en 2-5 fractions étroites sur le nombre approprié de colonnes.
Les produits du raffinage du pétrole primaire, en fait, comme les produits d’autres procédés technologiques de raffinage, sont refroidis:
– dans les échangeurs de chaleur, ce qui permet d’économiser du combustible de procédé,
– dans les réfrigérateurs à eau et à air.
En outre, les produits de la première transformation vont à la redistribution suivante.
Unité de traitement primaire – généralement combinée ELOU-AVT – 6 avec une capacité de raffinage allant jusqu’à 6 millions de tonnes / an de pétrole, composée de:
– une unité ELOU conçue pour préparer l’huile au traitement en enlevant l’eau et les sels,
– une unité AT conçue pour la distillation de produits pétroliers légers en fractions étroites,
– bloc VT, conçu pour l’accélération du fioul (>350°C) sur fractions,
– une unité de stabilisation conçue pour éliminer les composants gazeux de l’essence, y compris le sulfure d’hydrogène corrosif et les gaz d’hydrocarbures,
– une unité de distillation secondaire pour les fractions d’essence conçue pour séparer l’essence en fractions.
Dans la configuration standard de l’usine, le pétrole brut est mélangé à un désémulsifiant, chauffé dans des échangeurs de chaleur, dessalé en 2 étapes d’électrodéhydrateurs horizontauxpar 4 flux parallèles, chauffé en outre dans des échangeurs de chaleur et envoyé à la colonnede décapage.
La chaleur est fournie au fond de cette colonne par un flux chaud circulant à travers le four.
Ensuite, l’huile partiellement dépouillée de la colonne après chauffage dans le four est envoyée à la colonne principale, où la rectification est effectuée pour obtenir des vapeurs d’essence dans la partie supérieure de la colonne, 3 distillats latéraux des colonnes de vapeur et du mazout dans la partie inférieure de la colonne.
L’évacuation de la chaleur dans la colonne est effectuée par irrigation par évaporation supérieureet 2 irrigations à circulation intermédiaire.
Un mélange de fractions d’essence des colonnes est envoyé pour stabilisation à la colonne, où les fractions de tête légère (tête liquide) sont sélectionnées par le haut et l’essence stable par le bas.
L’essence stable en colonnes est soumise à une distillation secondaire pour obtenir des fractions étroites utilisées comme matières premières pour le reformage catalytique.
La chaleur au fond du stabilisateur et des colonnes de distillation secondaire est fournie par des mucosités circulantes chauffées dans le four.
Le mazout de la colonne principale de la section atmosphérique est pompé dans un four à vide, d’où il est envoyé à la colonne à vide à une température de 420 °C.
De la vapeur d’eau surchauffée est fournie à la partie inférieure de cette colonne sous vide.
Du haut de la colonne, la vapeur d’eau ainsi que les produits de décomposition gazeuse pénètrent dans les condenseurs de surface, d’où les gaz de décomposition sont aspirés par des pompes à vide à éjecteur de vapeur à 3 étages.
La pression résiduelle dans la colonne est de 50 mm Hg.
Les bretelles latérales de la colonne à vide sont des fractions, qui sont pompées à travers l’échangeur de chaleur et le réfrigérateur vers les réservoirs.
Dans 3 sections de la colonne sous vide, l’irrigation à circulation intermédiaire est organisée. Le goudron au fond de la colonne à vide est pompé par une pompe à travers un échangeur de chaleur et un réfrigérateur dans les réservoirs.
Les appareils et équipements AvT-6 occupent un site de 265 * 130 m2, soit 3,4 hectares.
L’infrastructure d’ELOU – AVT – 6 comprend:
– une sous-station, une station de pompage pour le pompage de l’eau et une station de compression,
– un bloc d’équipement de rectification,
– les équipements de condensation et de réfrigération et les réservoirs intermédiaires installés sur un piédestal en béton à 1 niveau,
– pompes de process pour le pompage de n/produits,
– fours multi-sections d’une capacité thermique totale d’environ 160 millions de kcal * h, utilisés comme réchauffeurs d’incendie de fioul, de mazout et de mucosités circulantes.
