«Каждый воин должен понимать свой маневр»
А. Суворов.
Первая часть этой заметки, с легкой руки редактора получившая название «Маневры для самоваров», была посвящена тому, как из мазута получить бензин с качеством не ниже класса 5, судовые топлива RPG 700 средиземноморского уровня качества, а также пропилен с концентрацией не менее 96%. И все это на базе стандартного каталитического крекинга «общего пользования», разместить который было бы логично в местах компактной концентрации самоваров, например, Краснодаро-Ростовском или Томск-Анжеро-Кузбасском районах. Кто позабыл, тема эта возникла в связи с большим «налоговым маневром», который предполагает раньше или позже, но ввести заградительные пошлины на экспорт темных нефтепродуктов, коих в ассортименте «самоваров» более половины.
В заключении первой части говорилось, что бензин это хорошо и судовые топлива не плохо, но хотелось бы чего-то брутального, например, дизеля, да побольше. И да, судовое топливо надо бы убрать в Томск-Анжеро-Кузбасском самоварном заповеднике – моря нет, а потребность водорода вы обещали снизить.
Обещанного, как говорят, три года ждут, но не на «Рупеке», поэтому, как и в первой части, начинаем мечтать.
Не будем менять регионы, не будем менять сырье, но процессы, конечно же, изменим и включим в «колхозный» комплекс по переработке мазута следующие установки:
- замедленное коксование на 2,5 млн тонн в год
- гидроочистки бензина и дизеля коксования на 0,3 и 1 млн тонн в год соответственно
- сероочистку газов на 20 тыс. тонн в год по сере
- установку «термического крекинга» на 1 млн тонн в год
В качестве сырья возьмем средний мазут М40 или М100 (принципиального значения это не имеет, так как содержание серы и в том, и в другом «самоварном» кластере менее 1%, а коэффициент коксуемости у них близок между собой). Очевидно также, что в прошлый раз при наличии каталитического крекинга мазут прошел вакуумную колонну и разделился на две фракции: 360-565 пошла на каталитический крекинг, а 565+ на приготовление судового топлива RPG-700.
В нынешнем сценарии давайте учтем, что у многих самоваров и вакуумной колонны-то нет, да она нам и не нужна, потому что весь прямогонный мазут пойдет на установку замедленного коксования. Скажите, так не бывает?
Ошибаетесь господа, еще как бывает, не забывайте, что практика и опыт нефтепереработки не ограничивается только границами Российской Федерации. Посмотрите на материальный баланс замедленного коксования прямогонного мазута с содержанием серы до 1%.
|
Продукция |
УЗК, % масс |
УЗК+ТК |
|
Газы на сероочистку |
3.00 |
4.87 |
|
С3-С4 на ГФУ, после Merox |
3.25 |
5.89 |
|
Бензин коксования С5-205 |
11.34 |
14.95 |
|
Дизель коксования 205-365 |
31.80 |
41.89 |
|
Тяжелый дизель коксования |
39.10 |
|
|
Продукты ТК |
|
12.05 |
|
Кокс, S макс. 1,7% масс |
11.50 |
21.06 |
На первый взгляд все вроде бы и не плохо:
- легкие газы после сероочистки пойдут в топливную сеть завода
- С3-С4 можно отправить на щелочную очистку и далее на ГФУ, если конечно есть какие-то еще объемы этих газов, так как ГФУ на 80 тыс. тонн в год по сырью это как-то несолидно. Поэтому можно и не возится с ГФУ, а также отправить СУГ после сероочистки в топливную сеть
- бензин коксования – продукт противный, и очень легко при хранении превращается в коричневый кисель, поэтому его надо обязательно прогидрировать, чтобы убить олефины, которых в этом продукте навалом. Если рядом имеется риформинг, то добавка до 15% бензина коксования к прямогонной нафте, которая перед риформингом проходит гидроочистку, риформингу не повредит, ну а если риформинга нет, то после легкого гидрирования бензин коксования – отличнейшее сырье для пиролиза, лучше и придумать сложно.
- дизель коксования после гидроочистки с прямогонным дизелем, в соотношении 70:30, приобретает качества дизеля Евро 5. Не верите? Демонстрирую: дизель коксования до ГО имеет плотность – 855, после ГО – 845. Цетановое число до ГО 41-43, после ГО 45-46. Прямогонный дизель: плотность до ГО – 833, после ГО – 819. Цетановое число до ГО 50-51, после ГО – 53. Сера и в том и другом случае, конечно же, доводится до 10 ppm. Начинаем складывать и умножать, в результате, при соотношении 70:30 получаем товарный дизель с плотностью 834, и цетановым числом 47,5. Недостающие 3,5 пункта до нормы в 51 легко добрать цетаноповышающими добавками, но не более 0,09%.
- нефтяной кокс по своим характеристикам по содержанию металлов, сере, зольности и еще по 10 реперным параметрам прекрасно подходит для электродной промышленности, в частности, для электродов для алюминиевой отрасли
Тяжелый дизель коксования – вот камень преткновения во всей этой истории. Назад на коксование не отправишь, так как у него очень низкая коксуемость по Конрадсону (иными словами, коксоваться он не желает), судовое топливо из него тоже не сделаешь, поскольку он черный, грязный и в нем много олефинов. Но есть два выхода: а) потихоньку подмешивать тяжелый дизель коксования в прямогонный мазут, что конечно же некрасиво и неправильно, или б) построить установку для переработки тяжелого дизеля коксования в продукт, который будет пригоден для коксования.
Впервые в мире эта схема была предложена Башкирским институтом нефтепереработки и нефтехимии: тяжелый дизель загоняли на установку термического крекинга (ТК) и его коэффициент Конрадсона возрастал почти на порядок, после этого он отлично коксовался. Как это бывает частенько, башкирскую схему увели недоброжелатели, установку ТК несколько модернизировали, максимально снизив выход легких (не более 10%) и максимально увеличив возрастание коэффициента коксуемости.
Что получилось в результате, вы можете увидеть во втором столбце баланса УЗК+ТК:
- исчез бестолковый продукт – тяжелый дизель коксования, его заменили бензины и дизели «ТК», пользы от них не много, но, по крайней мере, их намного меньше
- значительно возросло количество дизеля, который после ГО превратится в дизель Евро 5 или Класса 5
- количество кокса возросло, качество тоже изменилось, причем в лучшую сторону
Поточная блок-схема, как и в случае с колхозной схемой переработки темных №1, элементарно проста, и каждый может потренироваться, рисуя ее. Желающие могут прикинуть экономику подобных комплексов, поскольку реальные цены строительства этих установок не являются тайной, как и цена мазута, переработки и продаваемой продукции. Цена строительства комплекса №2 меньше, чем комплекса №1 примерно на 30-40%. Стоимость установки ТК составляет не более 10% от стоимости УЗК, так как, по сути, ничего там кроме печи и нет, все легкие потоки с ТК разделяются на колоннах УЗК.
Что плохого в данной конфигурации? Минусы найти тяжело, ведь и водорода требуется меньше, чем в случае переработки мазутов на установке каталитического крекинга. Наверное, основным минусом будет являться то, что получаемый кокс, пригодный для производства электродов, будет довольно сложно продать на российском рынке, поскольку нишу заняли китайцы и американцы.
Что хорошего в данной конфигурации? САРЕХ одного большого колхозного комплекса переработки темных для мест компактной концентрации «самоваров» гораздо меньше, чем САРЕХ трех маленьких единоличных комплексов переработки темных аналогичной конфигурации
И под занавес ответы на часто задаваемые вопросы:
- да, подобные комплексы существуют и работают, жаль, что технология замедленного коксования, автором которой является СССР, чаще используется там, где и не слышали о налоговых маневрах
- да, можно выпускать и бензин Евро 5, и дизель Евро 5, работая только на прямогонном мазуте
- да можно повысить качество кокса, как за счет снижения доли металлов и серы до 1,2%, так и за счет значительного улучшения структуры
В третьей части «Маневра для самоваров» мы с вами построим комплекс №3, который включит в себя и каталитический крекинг, и замедленное коксование, и посмотрим, что из этого получится.