Совершенствование технологии получения высоковязких масел с помощью эффективного перераспределения энергетических ресурсов

Цели. Производство высоковязких масел, как и совершенствование технологии их получения, является перспективным направлением нефтепереработки. Способы выделения масляных фракций из нефти экстракционными методами характеризуются малоэффективным использованием энергоресурсов и, как следствие, удорожанием процесса, а также относительно большим количеством выбросов, негативно влияющих на окружающую среду. Так, в процессе типа Дуосол используется большое количество природного газа, применяемого в печах на блоках регенерации селективных растворителей, избыточную теплоту которого возможно рекуперировать, а на установках депарафинизации масел используется водяной пар, конденсат которого может быть загрязнен нефтепродуктом или кетон-ароматическим растворителем. Цель данной работы заключалась в поиске путей повышения эффективности технологии получения высоковязких масел с точки зрения энергоэффективности и экологической безопасности, а также в доказательстве целесообразности вариантов улучшения установок масляного производства расчетными методами.

Методы. Количество тепла, необходимое для технологических операций, осуществляемых на установках получения высоковязких масел, определяли тепловым расчетом. Этот расчет был проведен на основании данных, полученных на промышленном аналоге; на основании эмпирических зависимостей, а также литературных справочных данных. Общепринятыми способами рассчитаны величины теплоемкостей и тепловых потоков установок селективной очистки Дуосол и депарафинизации. В основу тепловых расчетов положен принцип рекуперации тепла.

Результаты. На блоке регенерации растворителя установки Дуосол выявлен избыточный нагрев куба одной из ректификационных колонн, приводящий к перерасходу тепла. Это может приводить к загрязнению низкокипящего компонента перегонки (пропана) водой, которая является одним из компонентов кубовой смеси. Расчет показал, что для решения этой проблемы целесообразно разделение печи на две камеры и понижение температуры в кубе колонны. На блоке подготовки сырья установки депарафинизации используется водяной пар. Установлено, что количество тепла, уносимого дымовыми газами печей установки Дуосол, достаточно для обеспечения теплом блока подготовки сырья установки депарафинизации масел при полном исключении водяного пара из данной операции.

Выводы. Совершенствование технологии на установках Дуосол и депарафинизации, являющихся частью процесса получения высоковязких масел на нефтеперерабатывающих заводах, возможно путем эффективного перераспределения энергоресурсов.

1. Доброва А.А., Ильчибаева А.К., Хидиятуллин А.С., Харицкий Д.К., Антипин О.С., Хафизова С.Р., Руднев Н.А. Анализ и оптимизация работы теплообменного оборудования установок атмосферно-вакуумной перегонки нефти. НефтеГазоХимия. 2017;1:40-46. https://doi.org/10.24411/2310-8266-2017-00006

2. Щербакова А.А., Дюсембаева А.А. Модернизация блока регенерации растворителя установки депарафинизации масел. Вестник ОмГУ. 2018;23(4):98-102. https://doi.org/10.25513/1812-3996.2018.23(4).98-102

3. Колчина Г.Ю., Тухватуллин Р.Ф., Бабаев Э.Р., Мовсумзаде Э.М. Пространственно-затрудненные фенолы как антиокислительные, антикоррозионные и антимикробные присадки к минеральным смазочным маслам. НефтеГазоХимия. 2017;1:10-13. https://doi.org/10.24411/2310-8266-2017-00001

4. Вафаев О.Ш., Соттикулов Э.С., Таджиходжаев З.А., Юлдашев Н.Х., Джалилов А.Т. Влияния депрессорной присадки на качественные показатели дизельного топлива. Universum: технические науки. 2018;9(54). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6357

5. Капустин В.М., Тонконогов Б.П., Фукс И.Т. Технология переработки нефти. Часть 3. Производство нефтяных смазочных материалов. Учебное пособие. М.: Химия; 2014. 328 с.

6. Поляков К.М., Носенко В.Н. Влияние различных видов питания ректификационных колонн на энергопотребление установки первичной переработки нефти. Вестник ОмГУ. 2018;23(1):53-59. https://doi.org/10.25513/1812-3996.2018.23(1).53-59

7. Ермолаева В.А., Николаева Д.М., Столетовых Н.Г. Математическое моделирование ректификации многокомпонентной смеси. Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019;2-2:35-39. https://doi.org/10.24411/2500-1000-2019-10567

8. Соколов. Б.А. Нефть. Соколов В.А. (ред.). М.: Н дра; 1970. 384 с.

9. Тиличеев М.Д. (ред.). Физико-химические с ства индивидуальных углеводородов. Выпуск 4. М.: Москва - Ленинград: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и топливной аппаратуры, 1953. 438 с.

10. Мищенко К.П., Равдель А.А. (ред.). Краткий с вочник физико-химических величин. Л.: Химия; 1974 г. 200 с.

11. Яковлев С.И., Керм Л.Я. Способ регенерации растворителя в процессах депарафинизации и обезмасливания. Патент 2532 808. Российская Федерация: МПК C10G 21/06 C10G 21/28 C10G 73/06; заявитель и патентообладатель ООО «ВОКСТЭК»; заявл. 20.08.2013; опубл. 10.11.2014. URL: https://patents.google.com/patent/RU2700701C1/ru

12. Lide D.R. (Ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th edition. CRC Press; Taylor and Francis, 2009. 2828 p.

13. Голомшток Л.И., Халдей К.З. Снижение потребления энергии в процессах переработки нефти. М.: Химия; 1990. 144 с. ISBN: 5-7245-0532-0 (Экономия топлива и электроэнергии).

14. Азнабаев Ш.Т., Нигматуллин В.Р., Нигматуллин И.Р. Избирательные растворители и хладагенты в переработке нефти: Справочное пособие. Ольков П.Л. (ред.). Уфа: Изд-во УГНТУ; 2000. 85 с.

15. Кульчицкий А.Р. Топлива для энергоустановок. Расчет термохимических показателей: учеб. пособие. Кульчицкий А.Р. (ред.). Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2009. 100 с.