ООО «Автотехпроект» РЕКОНСТРУКЦИЯ УСТАНОВОК КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 2012 год. - презентация

1 ООО «Автотехпроект» РЕКОНСТРУКЦИЯ УСТАНОВОК КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА НА ОСНОВЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 2012 год

2 ООО «Автотехпроект» Научно-исследовательская и инжиниринговая компания «Автотехпроект» специализируется на исследовании и разработке процессов нефтепереработки и нефтехимии с псевдоожиженным слоем катализатора. Основные виды деятельности: разработка технологии и аппаратурного оформления процесса каталитического крекинга на мелкодисперсном катализаторе; разработка технологии и аппаратурного оформления процесса адсорбционно-контактной очистки (АКО) нефтяных остатков; разработка аппаратурного оформления процессов дегидрирования изобутана и изопентана. ООО "Автотехпроект" было организовано специалистами Лаборатории каталитического крекинга и облагораживания нефтяных остатков ОАО "ВНИИ НП" (г. Москва), которые до середины 2010 г. работали в компании по совместительству. Позднее сотрудники Лаборатории в полном составе покинули институт и сосредоточились на работе в ООО "Автотехпроект".

3 ООО «Автотехпроект» Отличительными чертами деятельности компании являются: выполнение полного цикла работ по созданию новых технологий и узлов оборудования процесса каталитического крекинга, начиная от научных исследований и заканчивая техническими (детальными) проектами; разработка всех элементов технологии и узлов оборудования реакторного блока каталитического крекинга, за исключением спецоборудования – шиберных задвижек и дроссельных клапанов, компенсаторов, пружинных подвесок, на которые составляются подробные заказные спецификации; самостоятельная разработка технических (детальных) проектов на изготовление нестандартного оборудования реакторного блока "под ключ" без привлечения подрядчиков, что отражено в названии компании – "Автотехпроект"; тщательный контроль за рабочим проектированием, изготовлением и монтажом оборудования, выполненного на основе технических (детальных) проектов компании.

4 ООО «Автотехпроект» Компания владеет современными оборудованием и методиками для проведения экспериментальных исследований и испытаний катализаторов крекинга: микропилотной установкой каталитического крекинга; методикой определения активности катализатора крекинга, аналогичной методу МАТ ASTM; методикой и базой данных определения реакционной способности различных типов сырья каталитического крекинга; прибором для определения фракционного состава катализатора крекинга; методиками определения насыпного веса и удельного объема пор катализатора крекинга.

5 ООО «Автотехпроект» На основе базовых и технических проектов, разработанных специалистами компании, выполнены: реконструкция реакторного блока установок каталитического крекинга Г М/1 ОАО "Уфимский НПЗ" и ООО "ЛИНИК" (г. Лисичанск), ГК-3 "Ангарской НХК", 1А/1М ОАО "Уфанефтехим", сооруженной по лицензии компании АВВ LG установки ЗАО "Рязанская НПК"; реконструкция реактора установок каталитического крекинга КТ-1 АО "Павлодарский НХЗ" и завода Бензинов ОАО "ТАИФ-НК"; модернизация отдельных крупных узлов оборудования установки 1А/1М ОАО "Славнефть-ЯНОС". За последние семнадцать лет на предприятиях отрасли внедрено более 120 разработок специалистов компании.

6 ООО «Автотехпроект» Все права на разработанные специалистами ООО "Автотехпроект" технологии и оборудование процесса каталитического крекинга принадлежат им на основе патентов РФ , , , и ООО "Автотехпроект" – член СРО НП "Нефтегазсервис", имеет свидетельство на право осуществления деятельности по проектированию особо опасных, технически сложных и уникальных объектов. В составе ООО "Автотехпроект" несколько кандидатов технических наук, лауреат премии правительства РФ в области науки и техники. Средний стаж работы специалистов компании в области каталитического крекинга – 27 лет.

7 Разработка технологий и основных узлов процесса каталитического крекинга (КК) Сырьевые распылительные форсунки Сепарационное устройство прямоточного реактора (ПР) Система гашения реакций термического крекинга Технология двухстадийной отпарки катализатора Воздухо- и парораспределительные устройства Высокоэффективные циклоны для систем пылеулавливания Технология КК с высоким выходом легких олефинов

8 Сырьевые распылительные форсунки Уточнена методика расчета форсунок Выбран оптимальный газодинамический режим Испытание сырьевых форсунок на стенде «холодного» моделирования

9 Усовершенствованная конструкция (трехстадийное диспергирование) Оптимальная конфигурация щелевого наконечника Тонкое и однородное распыление сырья Умеренные расход водяного пара и перепад давления Механическая надежность (отсутствие эрозионного износа и забивки твердыми частицами) Повышение выхода бензина на 1,5-3,0% масс. Эксплуатируются на семи установках КК Сырьевые распылительные форсунки

10 Наконечники сырьевых форсунок после эксплуатации в течение 8 лет. Установка КК ГК-3 Сырьевые распылительные форсунки

11 Сепарационное устройство прямоточного реактора Назначение – предупреждение неселективного крекинга продуктов в сепарационной зоне реактора

12 Разработаны сепараторы двух типов: циклон грубого разделения и центробежно-инерционный сепаратор В сепараторе разделение осуществляется за счет совокупного действия инерционных и центробежных сил Уловленные частицы аккумулируются в пылевозвратных стояках Эффективность сепарации 98% Преимущества: короткое время разделения и низкий перепад давления Повышение селективности образования бензина Эксплуатируются на четырех установках КК Сепарационное устройство прямоточного реактора

13 Циклоны грубого разделения прямоточного реактора. Установка КК Г М/1 Сепарационное устройство прямоточного реактора

14 Два способа реализации Замкнутая система циклонов (эксплуатируется на двух установках КК) Система охлаждения продуктов крекинга (эксплуатируется на пяти установках КК) Повышение выхода бензина на 1% масс. Снижение выхода сухого газа на 30%, содержания бутадиена в ББФ на 40% Система гашения реакций термического крекинга

15 Технология двухстадийной отпарки катализатора Предварительная отпарка: быстрое удаление увлеченных углеводородов в верхней части отпарной секции путем локальной подачи водяного пара Окончательная отпарка: глубокое удаление адсорбированных углеводородов в нижней части отпарной секции, оборудованной каскадными устройствами Содержание водорода в коксе ~ 6% масс. Эксплуатируется на шести установках КК

16 Футерованные конусные тарелки отпарной секции. Установка КК Г М/1 Технология двухстадийной отпарки катализатора

17 Футерованные желобчатые отбойники отпарной секции. Установка КК 1А/1М Технология двухстадийной отпарки катализатора

18 Парораспределитель предварительной отпарки. Установка КК 1А/1М Технология двухстадийной отпарки катализатора

19 Воздухо- и парораспределительные устройства

20 Цель: повышение механической надежности и улучшение распределения воздуха/водяного пара Комплекс конструктивных решений по повышению прочности Наружная поверхность защищена эрозионностойкой футеровкой Ниппель с диафрагмой на входе Повышенный перепад давления при пониженной скорости струи на выходе из ниппеля Равномерное распределение воздуха/водяного пара Минимальные эрозионный износ поверхности и истирание катализатора Пять трубчатых и восемнадцать кольцевых распределителей эксплуатируются на шести установках КК Воздухо- и парораспределительные устройства

21 Монтаж трубчатого воздухораспределителя регенератора. Установка КК РНПК Воздухо- и парораспределительные устройства

22 Высокоэффективные циклоны с эрозионностойкой футеровкой внутренней поверхности По сравнению с типовыми циклонами: - более высокое отношение L/D (4,5-5,5) - более высокое отношение D 2 /a·b - более низкое отношение d/D Эксплуатируются 95 циклонов на семи установках КК

23 Высокоэффективный циклон реактора Высокоэффективные циклоны с эрозионностойкой футеровкой внутренней поверхности

24 Затворные клапаны пылевозвратных стояков циклонов Затворные клапаны двух типов: - с вертикальной затворной плитой - с горизонтальной затворной плитой Эксплуатируются более 100 клапанов на семи установках КК

25 Одноступенчатые циклоны реактора По сравнению с типовыми двухступенчатыми циклонами реактора: - более высокая эффективность (99,995%) - более низкий эрозионный износ - более низкие капитальные затраты Эксплуатируются на пяти установках КК

26 Двухступенчатые циклоны регенератора По сравнению с типовыми двухступенчатыми циклонами регенератора: - более высокая эффективность (99,997% +) - более низкий эрозионный износ - более надежная конструкция подвески Эксплуатируются на четырех установках КК

27 Система тонкой пылеочистки газов регенерации. Высокая эффективность пылеулавливания (~ 80%) Низкая металлоемкость Наружное размещение циклонов Внедрение – 2002 г. Установка 1А/1М ОАО «Славнефть-ЯНОС»

28 Циклоны размещаются внутри аппарата 8 м Газоход 2 м и длиной 43 м опирается на 4 пружины Внедрение г. Установка 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» Система тонкой пылеочистки газов регенерации.

29 Монтаж системы тонкой пылеочистки газов регенерации. Установка 1А/1М ОАО «Уфанефтехим»

30 Технология КК с высоким выходом легких олефинов Схема реконструкции РБ установки КК Г (КТ-1) под процесс с высоким выходом легких олефинов Основные элементы технологии и аппаратурного оформления: 1 - основной прямоточный реактор 2 - узел ввода сырья 3 - дополнительный прямоточный реактор 4 - узел ввода легкого бензина 5, 6 - центробежно-инерционный сепаратор 7 - система гашения термических реакций

31 Зависимость выхода продуктов и соотношения газообразных компонентов от температуры и конверсии сырья Технология КК с высоким выходом легких олефинов - 550ºС - 575ºС - 600ºС

32 Зависимость выхода продуктов и соотношения газообразных компонентов от температуры и конверсии сырья Технология КК с высоким выходом легких олефинов - 550ºС - 575ºС - 600ºС

33 Температура крекинга 550ºС575ºС600ºС без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 без добавки ZSM-5 10% масс. добавки ZSM-5 Изменение выхода продуктов, % масс.: - пропилен База+ 7,1База+ 7,1База+ 4,4 - бутилены База+ 3,0База+ 2,7База+ 2,2 - бензин База- 9,1База- 9,1База- 4,8 - газойлевая фракция База- 6,0База- 1,5База- 3,2 - сухой газ База+ 0,2База+ 0,1База- 0,1 Соотношение газообразных продуктов: - пропилен/ППФ 0,790,820,78 0,76 - бутилены/ББФ 0,470,530,500,570,500,55 - ППФ/ББФ 0,721,050,891,190,951,21 - изобутилен/бутилены 0,220,340,240,370,280,42 - изобутан/изобутилен 3,101,762,651,602,571,55 Влияние каталитической добавки на основе ZSM-5 на выход продуктов и соотношение газообразных компонентов Технология КК с высоким выходом легких олефинов

34 Структура выхода продуктов в процессе КК с высоким выходом легких олефинов Наименование продуктовВыход, % масс. Сухой газ7,0 ППФ: 22,2 в т.ч. - пропан - пропилен 5,0 17,2 ББФ: в т.ч. - сумма бутанов - сумма бутиленов 20,4 9,0 11,4 Бензин28,4 Остаток + кокс22,0 Технология КК с высоким выходом легких олефинов

35 ГК-3 ОАО «АНХК» 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» Г М/1 ОАО «Уфимский НПЗ» Г М/1 ЧАО «ЛИНИК» КТ-1 ЗАО «Павлодарский НХЗ» ЗАО «Рязанская НПК» ОАО «ТАИФ-НК» 1А/1М ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» Реконструкция и модернизация реакторного блока установок КК в г.г.

36 Реконструкция РБ установки КК ГК-3 ОАО «АНХК» 1 - прямоточный реактор 2 - сырьевые форсунки 3 - шламовые форсунки 4 - циклон грубого разделения 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - транспортная линия 10 - узел распределения отработанного катализатора 11 - воздухораспределительное устройство 12 - двухступенчатые циклоны 13 - напорная камера 14 - напорный стояк Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

37 Реакторный блок после реконструкции Реконструкция РБ установки КК ГК-3 ОАО «АНХК»

38 Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 51,6+ 12,0 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,0+ 1,7 - И.М.93,6+ 2,9 Производительность по свежему сырью-+ 30% отн. Расход водяного пара в РБ-- 30% отн. Расход катализатора, кг/т сырья0,45- 55% отн. Межремонтный пробег, год2,0+ 1,0 Основные показатели работы установки после реконструкции Реконструкция РБ установки КК ГК-3 ОАО «АНХК»

39 Реконструкция РБ установки КК 1А/1М ОАО «Уфанефтехим» 1 - прямоточный реактор 2 - сырьевая форсунка 3 - шламовая форсунка 4 - циклон грубого разделения 5 - двухстадийная отпарная секция 6 - парораспределительное устройство 7 - одноступенчатые циклоны 8 - транспортная линия 9 - узел распределения отработанного катализатора 10 - воздухораспределительное устройство 11 - двухступенчатые циклоны Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

40 Реакторный блок после реконструкции Реконструкция РБ установки КК 1А/1М ОАО «Уфанефтехим»

41 Основные показатели работы установки после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 51,6+ 12,6 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,3+ 3,5 - И.М.93,6+ 3,6 Производительность по свежему сырью-+ 100% отн. Расход водяного пара в РБ-- 35% отн. Расход катализатора, кг/т сырья0,45- 20% отн. Межремонтный пробег, год4,5+ 3,5 Реконструкция РБ установки КК 1А/1М ОАО «Уфанефтехим»

42 Реконструкция РБ установки КК Г М/1 Уфимского НПЗ 1 - сырьевые форсунки 2 - шламовые форсунки 3 - паровая форсунка 4 - циклон грубого разделения 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - воздухораспределительное устройство 10 - двухступенчатые циклоны Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

43 Основные показатели работы установки после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 53,2+ 2,5 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,4+ 0,7 - И.М.94,0+ 1,3 Производительность по свежему сырью-+ 30% отн. Расход водяного пара в РБ-- 20% отн. Расход катализатора, кг/т сырья0,50 Межремонтный пробег, год4,0+ 3,0 Реконструкция РБ установки КК Г М/1 Уфимского НПЗ

44 Реконструкция РБ установки КК Г М/1 ЧАО «ЛИНИК» 1 - сырьевые форсунки 2 - шламовые форсунки 3 - паровая форсунка 4 - центробежно-инерционный сепаратор 5 - система охлаждения продуктов крекинга 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - парораспределительное устройство 8 - одноступенчатые циклоны 9 - воздухораспределительное устройство 10- двухступенчатые циклоны Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

45 Основные показатели работы установки после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 56,1+ 3,9 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,6+ 0,6 - И.М.94,2+ 1,0 Расход водяного пара в РБ-- 5% отн. Расход катализатора, кг/т сырья0,43- 30% отн. Межремонтный пробег, год2,0+ 1,0 Реконструкция РБ установки КК Г М/1 ЧАО «ЛИНИК»

46 Реконструкция РБ установки КК Рязанской НПК 1 - сырьевые форсунки 2 - шламовые форсунки 3 - система замкнутых циклонов 4 - двухстадийная отпарная секция 5 - парораспределительное устройство 6 - тройник транспортной линии 7 - трубчатый воздухораспределитель Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

47 Основные показатели работы установки после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 56,0+ 0,9 Октановое число бензина, пункт: - М.М.82,6+ 1,0 - И.М.93,0+ 1,2 Производительность по свежему сырью-+ 8% отн. Межремонтный пробег, год3,0+ 1,0 Реконструкция РБ установки КК Рязанской НПК

48 Реконструкция реактора установки КК ОАО «ТАИФ-НК» 1 - одноступенчатые циклоны 2 - устройство гашения термических реакций Новые элементы технологии и аппаратурного оформления:

49 Монтаж циклонов реактора и устройства гашения термических реакций Реконструкция реактора установки КК ОАО «ТАИФ-НК»

50 Основные показатели работы установки после реконструкции Наименование показателейПоказатели Изменение показателей (+/-) Выход бензина (фр.С С), % масс. 50,2+ 2,6 Октановое число бензина по ММ, пункт80,8+ 0,8 Производительность по свежему сырью-+ 30% отн. Реконструкция реактора установки КК ОАО «ТАИФ-НК»

51 Повышение производительности до 1,5 млн. тонн в год (запланирована на 2014 г.) 1 - напорный стояк 2 - J-образный переток 3 - сырьевые форсунки 4 - прямоточный реактор 5 - циклоны грубого разделения 6 - двухстадийная отпарная секция 7 - кольцевой парораспределитель 8 - тройник транспортной линии Реконструкция РБ установки 1А/1М ОАО «Славнефть-ЯНОС» Новые элементы технологии и аппаратурного оформления: