Радик Хамидуллин

Десорбция дистиллятов из тяжелых фракций нефти

Recommended Posts

Коллеги добрый день, предлагаю обсудить тему по десорбции дистиллятов из тяжелых остатков нефти. Интересует здоровая критика, перспективы, подводные камни, особенности реализации и т.д.

Суть технологии: инертный газ десорбирует из тяжелой нефтяной фракции дистилляты, очищается и возвращается обратно в процесс. Самое важное процесс реализуется при атмосферном давлении и отсутствуют какие-либо выбросы. Видим область применения это разделение мазута на ваккумные погоны с получением тяжелого гудрона. Летом 17 года на промышленной установке 5 т/сут таким способом разделили 10 тонн сверхвязкой нефти с получением погонов с т.к. до 600 град С и тяжелого гудрона с пенетрацией до 60 единиц (по 2 параметрам не проходит по ГОСТ для битума) при температуре 320 град С и атмосферном давлении.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А критиковать - то пока и нечего. Надо для начала разговора дать схему, баланс, качество и т.п.  (например каков расход азота на куб или тонну сырья?)... 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я опубликовал эту тему по одной причине - пару лет назад мы это уже обсуждали. В том числе и по затратам. Интересно, прошло ли все это даром или что-то учли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 часов назад, Юрий Морошкин сказал:

А критиковать - то пока и нечего. Надо для начала разговора дать схему, баланс, качество и т.п.  (например каков расход азота на куб или тонну сырья?)... 

Схема процесса - воздуходувка - подогреватель - десорбер - холодильник - сепаратор - воздуходувка

Мат баланс: Вход 1 м3 исходного сырья, Выход 0,5 м3 дистиллятов (т.к. от 200 до 600 град С), 0,5 м3 гудрон (неокисленный битум) с пенетрацией 90-130, (если нужна пенетрация 60-90, то соотношение дистиллят:гудрон 52:48)

на 1 кг исходного сырья 2-3 кг газа (использовались дымовые газы - 80% N2, 20% СО2)  в зависимости от глубины разделения. Выделение тяжелых дистиллятов требует большего количества газа.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Алексей Панкин сказал:

Я опубликовал эту тему по одной причине - пару лет назад мы это уже обсуждали. В том числе и по затратам. Интересно, прошло ли все это даром или что-то учли?

К сожалению, в том нашем обсуждении учитывать было мало чего, особенно с Вашей стороны, Алексей.

По затратам стоимость переработки 1 тонны тяжелой нефти не превышает 1,4 тыс. рублей если использовать соляру в качестве топлива для генерации тепла на установке, в том числе учитывая затраты на электроэнергию (для установки производительностью 5 т/сут потребляемая мощность электрооборудования составила 3 кВт). Других затрат и расходных материалов не было. 

Работа при Атмосферном давлении и температуре 320 град С. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Алексей Панкин сказал:

Я опубликовал эту тему по одной причине - пару лет назад мы это уже обсуждали. В том числе и по затратам. Интересно, прошло ли все это даром или что-то учли?

С того момента много изменилось - разделили кучу жидких смесей, амины, гликоли, нефти, нефтешламы, мазуты, растворители и т.д. на лабораторном уровне. Сделали полу-промышленную установку, на ней переработали МЭГ, Глицерин, Нефть, получили неокисленный битум, закатали его в Асфальт на двух улицах Казани. 

Процесс получается удобнее и выгоднее чем вакуумная разгонка. Возможно присутствует дополнительные затраты на нагрев газа. При этом отсутствует сложное компрессорное оборудование, вакуум и самое важное - нет выбросов в окружающую среду и расходных материалов.

Тараканы в голове, особенно с хорошей инженерной подготовкой, мешают восприятию в реализации процесса разделения тяжелой нефти без вакуума и при низкой температуре. Многим своим коллегам приходится подробно объяснять процесс и доказывать его возможность реализации. В таких случаях единственным аргументом является реально действующая установка.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Радик Хамидуллин сказал:

К сожалению, в том нашем обсуждении учитывать было мало чего, особенно с Вашей стороны, Алексей.

По затратам стоимость переработки 1 тонны тяжелой нефти не превышает 1,4 тыс. рублей если использовать соляру в качестве топлива для генерации тепла на установке, в том числе учитывая затраты на электроэнергию (для установки производительностью 5 т/сут потребляемая мощность электрооборудования составила 3 кВт). Других затрат и расходных материалов не было. 

Работа при Атмосферном давлении и температуре 320 град С. 

Радик, я не просто вам что-то писал, но и считал и говорил, что у вас не стыкуется. Но ваше желание двигаться в этом направление просто вызывает уважение.

Вы дали экономику, энергетику. Цифры есть, но нет ни качества сырья, ни получаемой продукции, ни сравнения с классикой. Да и схемы нет

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
39 минут назад, Алексей Панкин сказал:

Радик, я не просто вам что-то писал, но и считал и говорил, что у вас не стыкуется. Но ваше желание двигаться в этом направление просто вызывает уважение.

Вы дали экономику, энергетику. Цифры есть, но нет ни качества сырья, ни получаемой продукции, ни сравнения с классикой. Да и схемы нет

Уточните пожалуйста, какие параметры качества сырья и получаемой продукции Вас интересуют? Упрощенная схема описана выше

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 часа назад, Радик Хамидуллин сказал:

Уточните пожалуйста, какие параметры качества сырья и получаемой продукции Вас интересуют? Упрощенная схема описана выше

Полагаю что Алексей имел в виду фракционный состав "тяжелой" нефти. Хотя-бы сколько выкипает до 360 и 500. Полагаю, что Ваш продукт - сырье гидро-  или каткрекинга? Какая коксуемость, сколько тяжелых металлов?.. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22 часа назад, Юрий Морошкин сказал:

Полагаю что Алексей имел в виду фракционный состав "тяжелой" нефти. Хотя-бы сколько выкипает до 360 и 500. Полагаю, что Ваш продукт - сырье гидро-  или каткрекинга? Какая коксуемость, сколько тяжелых металлов?.. 

В качестве сырья использовалась Сверхвязкая нефть Ашальчинского месторождения. Ее свойства достаточно подробно описаны в прилагаемой статье. Какой либо обработки сырой нефти и ее облагораживания перед разделением не проводилось.

main_1702.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Речь об применении продувочного (стриппинг) газа при дистилляции? Конкретно для этой темы сырье: набор углеводородов? Если верно, то результат можно крайне точно симулировать в любом коммерческом симуляторе: Хайсисе, Промаксе, ГазКон-как-его-там...  Никаких отклонений от стандартных для конца 19-го века мат.моделей, вроде бы, не должно быть для хим.инертных и неполярных компонентов. "Физика" в просторечии, вроде бы.

Тут все читатели. Поэтому вопрос к автору.  Радик, Вы симульнули предполагаемое до того как построить 5т/день установку? Расхождения есть? Принципиальные? Каков выигрыш в сравнении со общепринятой практикой?

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 часов назад, Михаил Болдырев сказал:

Речь об применении продувочного (стриппинг) газа при дистилляции? Конкретно для этой темы сырье: набор углеводородов? Если верно, то результат можно крайне точно симулировать в любом коммерческом симуляторе: Хайсисе, Промаксе, ГазКон-как-его-там...  Никаких отклонений от стандартных для конца 19-го века мат.моделей, вроде бы, не должно быть для хим.инертных и неполярных компонентов. "Физика" в просторечии, вроде бы.

Тут все читатели. Поэтому вопрос к автору.  Радик, Вы симульнули предполагаемое до того как построить 5т/день установку? Расхождения есть? Принципиальные? Каков выигрыш в сравнении со общепринятой практикой?

 

 

Мы моделировали процесс в Хайсис, расхождений принципиальных нет, вопрос только в энергетике, в модели одни значения, на практике другие. В реальности надо подводить больше и отводить меньше тепла. Наш процесс физический, никаких химических и каталитических составляющих нет. В начале мы моделируем на компьютере, затем в лаборатории реализуем и смотрим в живую, затем на промышленной установке. Выигрыш в первую очередь это отсутствие вакуума. Мы сравнивали процессы лабораторных условиях по нашей схеме и в вакууме. Так некоторые процессы не удалось при вакууме просто даже реализовать - стекло не выдерживает, вакуум не обеспечивается, процесс идет скачками, зональный перегрев и деструкция сырья, пенообразование. При реализации нашего процесса - нажал на кнопку, открыл краны и все работает, также и выключил.

При сравнении с общепринятой практикой допускаю небольшой проигрыш по энергетике - на подогрев инертного газа, но значительный выигрыш по условиям работы производственного процесса, плюс стоит учесть, что кпд вакуумсоздающих систем на основе эжекционных насосов 10%, а кпд центробежных, роторных, вихревых машин не менее 80%, что даст выигрыш по энергетике на обеспечение вакуума. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, Радик Хамидуллин сказал:

Мы моделировали процесс в Хайсис, расхождений принципиальных нет, вопрос только в энергетике, в модели одни значения, на практике другие. В реальности надо подводить больше и отводить меньше тепла. Наш процесс физический, никаких химических и каталитических составляющих нет. В начале мы моделируем на компьютере, затем в лаборатории реализуем и смотрим в живую, затем на промышленной установке. Выигрыш в первую очередь это отсутствие вакуума. Мы сравнивали процессы лабораторных условиях по нашей схеме и в вакууме. Так некоторые процессы не удалось при вакууме просто даже реализовать - стекло не выдерживает, вакуум не обеспечивается, процесс идет скачками, зональный перегрев и деструкция сырья, пенообразование. При реализации нашего процесса - нажал на кнопку, открыл краны и все работает, также и выключил.

При сравнении с общепринятой практикой допускаю небольшой проигрыш по энергетике - на подогрев инертного газа, но значительный выигрыш по условиям работы производственного процесса, плюс стоит учесть, что кпд вакуумсоздающих систем на основе эжекционных насосов 10%, а кпд центробежных, роторных, вихревых машин не менее 80%, что даст выигрыш по энергетике на обеспечение вакуума. 

С одной стороны:

Короткая статья с расчетами типовой схемы и схемы со стриппинг-газом в том же Hysys всё решит. Оснований не доверять симулятору не вижу, а у Вас еще и подтверждение симуляции в железе есть. Основное на что будут смотреть практикующие инженеры: что конкретно у Вас считается типовым подходом? Т.е. с чем сравниваем?

Из знакомого мне и  по аналогии с  отказом от регенерации гликоля под вакуумом в пользу других способов (включая регенерацию со стриппинг -газом), в идею верю. Должно выйти именно так как вы описали: на 20-30% дешевле в кап.затратах при незначительном проигрыше в энергетике. Для небольших установок должно пойти на ура.

 

С другой стороны:

А разве использование воды (пара) в качестве стриппинг-газа не типовой прием в атмосферных и вакуумных установках? Пар должен давать схожий эффект с азотом; но линейно доводить его кол-во до пределов, позволяющих поднять давление  "с вакуума на атмосферу" не принято. Это смущает.

Если сравнение с паром верно, то у пара, наверняка, есть преимущества, связанные с полярностью воды (что-нибудь типа снижения коксообразования или типа того), конденсируемости и доступности в условиях классического производства (не заметил, что у Вас дымовые газы. Доступней их ничего не придумать)).

 

  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
41 минуту назад, Михаил Болдырев сказал:

А разве использование воды (пара) в качестве стриппинг-газа не типовой прием в атмосферных и вакуумных установках? Пар должен давать схожий эффект с азотом; но линейно доводить его кол-во до пределов, позволяющих поднять давление  "с вакуума на атмосферу" не принято. Это смущает.

Если сравнение с паром верно, то у пара, наверняка, есть преимущества, связанные с полярностью воды (что-нибудь типа снижения коксообразования или типа того), конденсируемости и доступности в условиях классического производства (не заметил, что у Вас дымовые газы. Доступней их ничего не придумать)).

 

  

Введение пара сейчас используется для повышения давления в процессе разделения и пар действительно дает аналогичный эффект, но: пар надо греть, надо охлаждать, пар образует конденсат с примесями дистиллята, который необходимо утилизировать. Дополнительно для подачи пара необходимо иметь инфраструктуру для его создания. 

По опыту работы с различными продуктами не заметили какого-либо влияния инертной среды на процесс (азот, гелий, со2, дымовые газы)

В промышленной установки действительно использовался дымовой газ, который был предварительно очищен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Получение азота дороже получения пара. Михаил подтвердит (это и по опексам, и по капексам).

Это более всего и смущало в начале. Чтобы испарить нужно подвести тепло на испарение - это тепло как в перегонке, так и отпарке одинаково, а вот утилизировать его при отпарке азотом сложнее - поэтому потери больше.

Далее отгонка - это не ректификация, а вакуумка в первую очередь еще и ректификационное разделение продуктов. Вот чтобы понять, что и как у вас лучше я и просил схему, сырье и продукты.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
25 минут назад, Алексей Панкин сказал:

Получение азота дороже получения пара. Михаил подтвердит (это и по опексам, и по капексам).

Это более всего и смущало в начале. Чтобы испарить нужно подвести тепло на испарение - это тепло как в перегонке, так и отпарке одинаково, а вот утилизировать его при отпарке азотом сложнее - поэтому потери больше.

Далее отгонка - это не ректификация, а вакуумка в первую очередь еще и ректификационное разделение продуктов. Вот чтобы понять, что и как у вас лучше я и просил схему, сырье и продукты.

Получение азота в нашем случае не требуется - эту статью исключаем - у нас азот (дымовой газ) разово загружается в объеме 4 м3 и циркулирует внутри системы

Затраты на испарение и конденсацию дистиллята  действительно одинаковая величина. Однако тут не все так однозначно, есть нецелевые затраты тепла - например испарение воды для получение пара и его конденсацию.

В нашем случае в промышленной установке реализуется ректификация с инертным газом, получается где-то 3 тарелки. В принципе их число можно увеличить до необходимого количества. Технологических сложностей нет. Дело в другом - если рассматриваем выделение дистиллятов из тяжелых остатков нефти,  то там ректификация не нужна. Тематика обсуждения данной ветки подразумевает эту область применения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Радик, теперь стало многим понятна ваша задача. Можите тогда указать циркуляцию азота?

Дымовой газ, это не азот, а еще остатки кислорода, оксид углерода, может еще быть оксиды серы и азота. Ну и про пары воды не забываем. То есть, нужна подготовка этого газа, которая, конечно, не сравнима с непосредственным крупнотоннажным количеством азота, но имеет место. Я бы для циркуляции все-таки применил именно установку получения азота, пускай и не высокой производительности (например ту же КЦА).

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
13 минуты назад, Алексей Панкин сказал:

Радик, теперь стало многим понятна ваша задача. Можите тогда указать циркуляцию азота?

Дымовой газ, это не азот, а еще остатки кислорода, оксид углерода, может еще быть оксиды серы и азота. Ну и про пары воды не забываем. То есть, нужна подготовка этого газа, которая, конечно, не сравнима с непосредственным крупнотоннажным количеством азота, но имеет место. Я бы для циркуляции все-таки применил именно установку получения азота, пускай и не высокой производительности (например ту же КЦА).

 

В нашем случае циркуляция составила 2-3 кг газа на 1 кг исходной смеси.

Вода дымового газа выпадала с дистиллятом. Практически на любом НПЗ есть азотная установка. А для малотоннажного производства и дымовой газ сойдет. Но для правильной комплектации тот же КЦА конечно же необходим будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
21 минуту назад, Алексей Панкин сказал:

Радик, теперь стало многим понятна ваша задача. Можите тогда указать циркуляцию азота?

Дымовой газ, это не азот, а еще остатки кислорода, оксид углерода, может еще быть оксиды серы и азота. Ну и про пары воды не забываем. То есть, нужна подготовка этого газа, которая, конечно, не сравнима с непосредственным крупнотоннажным количеством азота, но имеет место. Я бы для циркуляции все-таки применил именно установку получения азота, пускай и не высокой производительности (например ту же КЦА).

 

Вроде бы, потери равны растворимости газа в углеводородах при условиях проведения процесса.  Кислород и CO, конечно, не хорошо, но они в систему попадают разово, окисляют кубовый продукт (и стенки сосуда) и потихоньку исчезают. В общем, далеко не факт, что нужно усложнять установку. Года через 3 постоянной работы можно сделать вывод)).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас