Развитие российской нефтепереработки и нефтехимии

Содержание

Слайд 2

Переработка в 2015 г. 278 млн. т* Производство в 2015 г.:

Переработка в 2015 г. 278 млн. т*

Производство в 2015 г.:
Бензин -

39 млн.т
Керосин – 11,3 млн.т
Дизтопливо – 76,1 млн.т

Потребление нефтепродуктов:*
Внутри России – 127,6 млн.т
Экспорт – 150,4 млн.т

Состояние нефтепереработки и нефтехимии в России

35 НПЗ 3ГПЗ

Глубина переработки:
72,5%

Качество нефтепродуктов Евро-3 - 2011 г. Евро-4 – 2013 г. Евро-5 – 2015 г.

Отставание нефтехимии России по единичным мощностям, современным технологиям и себестоимости от нефтехимии Китая, Саудовской Аравии, Сингапура, Каттара, США

* По данным ИнфоТЭК-КОНСАЛТ

Нефтепереработка в России

Слайд 3

ПУТИ РЕШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ Строительство новых установок, повышающих качество нефтепродуктов:

ПУТИ РЕШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Строительство новых установок, повышающих качество нефтепродуктов:
Гидроочистка

нефтепродуктов
Риформинг
Изомеризация
Алкилирование

Строительство новых установок, углубляющих переработку нефти:
Гидрокрекинг
Каталитический крекинг
Коксование
Висбрекинг

Строительство новых НПЗ

Слайд 4

Основные характеристики катализаторов гидропереработки Гидрогенизационные процессы (т.е. процессы, протекающие в среде

Основные характеристики
катализаторов гидропереработки
Гидрогенизационные процессы (т.е. процессы, протекающие

в среде водорода) используются при переработке разнообразного сырья (от углей и смол различного происхождения до бензиновых фракций) и позволяют получать широкую гамму продуктов с очень малым содержанием серы, азота и кислорода - от сжиженных газов и легких изо-парафиновых углеводородов до котельного топлива, высокоиндексных масел и ароматических углеводородов.
Слайд 5

Разновидности гидрогенизационных процессов: деструктивная гидрогенизация - каталитический процесс присоединения водорода к

Разновидности гидрогенизационных процессов:
деструктивная гидрогенизация - каталитический процесс присоединения водорода к молекулам

сырья под давлением до 32 МПа, сопровождающийся расщеплением высокомолекулярных компонентов сырья и образованием низкомолекулярных углеводородов;
гидрокрекинг - каталитический процесс переработки различных нефтяных дистиллятов, позволяющий получать без образования кокса продукты, во многом сходные с продуктами каталитического крекинга, но значительно менее ароматизованные, очищенные от гетероатомов и не содержащие олефиновых и диеновых углеводородов;
недеструктивная гидрогенизация - дистиллятное сырье всех видов, не подвергаясь расщеплению, улучшает свои свойства - в основном освобождается от непредельных углеводородов;
гидроочистка - процесс удаления из нефтепродуктов гетероатомов в результате гидрирования сера-, азот- и кислородорганических соединений, гидрирования диеновых, олефиновых у/в и удаления металлов, содержащиеся в виде металлорганических соединений;
гидродеалкилирование - превращение алкилароматических соединений в соответствующие моноароматические.
Слайд 6

Слайд 7

Катализаторы для гидрогенизационных процессов нефтепереработки гидроочистка гидроизомеризация гидрооблагораживание гидрокрекинг гидроизомеризация гача

Катализаторы для гидрогенизационных процессов нефтепереработки
гидроочистка
гидроизомеризация
гидрооблагораживание
гидрокрекинг
гидроизомеризация гача

Слайд 8

Модификации процессов гидроочистки Доля мощностей гидроочистки в первичной переработке составляет почти 50%.

Модификации процессов гидроочистки

Доля мощностей гидроочистки в первичной переработке составляет почти 50%.

Слайд 9

Показатели работы современных катализаторов гидрообессеривания различных видов сырья на промышленных установках

Показатели работы современных катализаторов гидрообессеривания различных видов сырья на промышленных установках

Слайд 10

Слайд 11

Гидрогенолиз «Предварительное» гидрирование Реакции, проходящие для 4.6-диметилдибезотиофена.

Гидрогенолиз

«Предварительное» гидрирование

Реакции, проходящие для 4.6-диметилдибезотиофена.

Слайд 12

Гидроочистка средних дистиллятов Средняя мощность одной установки гидроочистки средних дистиллятов 1

Гидроочистка средних дистиллятов

Средняя мощность одной установки гидроочистки средних дистиллятов 1 459,

1 тыс. т/год.
Средний возраст 35,4 лет.
В 2015 г. коэффициент использования мощностей по гидроочистке средних дистиллятов составил 82,7%.
В 2015 г. новая установка гидроочистки средних дистиллятов была введена на Антипинском НПЗ. В 2016 г. планируется ввод установки гидроочистки средних дистиллятов на Антипинском НПЗ и Пермнефтеоргсинтезе. Всего до 2035 г. ввод новых установок гидроочистки средних дистиллятов планируется на 22 НПЗ .
Слайд 13

Современное состояние и направления развития катализаторов гидроочистки

Современное состояние и направления развития катализаторов гидроочистки

Слайд 14

Средняя нефть России – URALS 1,1 % S Прямогонное дизельное топливо

Средняя нефть
России – URALS
1,1 % S

Прямогонное
дизельное топливо
1,0 % (10000ppm) серы,
до

30 % ароматики,
в т.ч. до 20% -
конденсированной,
до 1000 ppm азота

500-2000 ppm

Уровень, достигнутый
российскими НПЗ

Требуемый уровень

--- 50 --- 10 ppm

Евро-3 Евро-4 Евро-5

Слайд 15

О.В. Климов, Г.А. Бухтиярова, А.В. Пашигрева, С.В. Будуква, Е.Н. Кириченко, А.С.

О.В. Климов, Г.А. Бухтиярова, А.В. Пашигрева, С.В. Будуква, Е.Н. Кириченко, А.С.

Носков.
Оптимизация метода приготовления и регенерация катализатора глубокой гидроочистки ИК-ГО-1.
Описан метод приготовления отечественного катализатора глубокой гидроочистки ИК-ГО-1, основанный на использовании биметаллических комплексных соединений. Нанесение этих соединений на Al2O3, приготовленный различными способами, позволило получить катализаторы, пригодные для производства дизельных топлив, содержащих менее 50 ppm остаточной серы. Варианты ИК-ГО-1 можно использовать для гидроочистки вторичных дизельных дистиллятов и более тяжелого сырья - вакуумного газойля. Гидроочистка вакуумного газойля с использованием ИК-ГО-1 позволяет получать продукт с остаточным содержанием серы не более 500 ppm и степенью деазотирования, превышающей 80%. Изучена регенерация дезактивированного катализатора ИК-ГО-1. В результате окислительной регенерации не удается полностью восстановить каталитическую активность. Обработка регенерированного катализатора хелатными агентами позволяет восстановить первоначальную активность катализатора более чем на 99%.
Слайд 16

Современные нанесенные катализаторы гидроочистки Активный компонент Co(Ni)/Mo(W) 2-5/8-14 % Атомное отношение

Современные
нанесенные катализаторы
гидроочистки

Активный компонент
Co(Ni)/Mo(W)
2-5/8-14 %
Атомное отношение
1:2

Носитель –

Al2O3

Øгранул =1,3-1,6 мм

Sуд=180-250 м2/г

Vпор=0,40-0,55 см3/г

Øпор=80-120 Å

Слайд 17

Строение Со-Мо активных центров Jeppe V. Lauritsen et al. Journal of Catalysis 249 (2007) 220

Строение Со-Мо активных центров

Jeppe V. Lauritsen et al. Journal of Catalysis

249 (2007) 220
Слайд 18

Поверхностный состав Со-Мо/Al2O3 катализаторов гидроочистки Jeppe V. Lauritsen et al. Journal of Catalysis 249 (2007) 220

Поверхностный состав Со-Мо/Al2O3 катализаторов гидроочистки

Jeppe V. Lauritsen et al. Journal of

Catalysis 249 (2007) 220
Слайд 19

Принципы приготовления нанесенных катализаторов гидроочистки последнего поколения 1. Целенаправленный синтез в

Принципы приготовления нанесенных катализаторов гидроочистки последнего поколения

1. Целенаправленный синтез в растворе

биметаллических предшественников активных центров, состав и строение которых обуславливает дальнейшее селективное образование Co-Mo-S-фазы второго типа.
2. Использование носителя, имеющего оптимальные, как для стадии приготовления, так и стадии эксплуатации катализатора, текстурные характеристики и состав.
3. Условия нанесения, обеспечивающие сохранение структуры биметаллического соединения при его взаимодействии с поверхностью носителя.
4. Оптимальные условия сушки и активации катализатора.

Носков А.С., Бухтиярова Г.А., Иванова А.С. и др.// Сборник трудов 7 Международного форума «Топливно-энергетический комплекс России: региональные аспекты». С.-Петербург. 10-12.04.2007. С.Петербург 2007 с. 245-248.

Слайд 20

Структура Co2[Mo4O11(C6H5O7)2]

Структура Co2[Mo4O11(C6H5O7)2]

Слайд 21

Катализатор для глубокой гидроочистки вакуумного газойля ИК-ГО-1

Катализатор для глубокой гидроочистки вакуумного газойля ИК-ГО-1

Слайд 22

340 360 0 Содержание серы в гидрогенизате, ppm Температура, °С Mo2-Кат





340

360

0

Содержание серы
в гидрогенизате, ppm

Температура, °С



Mo2-Кат

Mo5-Кат

Mo4-Кат

Катализатор
сравнения

Сопоставление активности в гидроочистке

Прямогонное дизельное топливо
Начальное содержание S – 10600 ppm Условия процесса: LHSV = 2 ч-1; Р = 3.5 МРа; Н2/сырье = 300 Нм3/м3 сырья

Слайд 23

Первый российский катализатор нового поколения для глубокой гидроочистки дизельного топлива -

Первый российский катализатор нового поколения для
глубокой гидроочистки дизельного топлива -

ИК-ГО-1

2007 год установка Л-24-6
ОАО «Саратовский НПЗ»

Получение дизельных
Топлив по стандартам
Евро-3 (350 ppm S)
Евро-4 (50 ppm S)
Евро-5 (10 ppm S)

Слайд 24

КРОПОТКИНСКИЙ НПЗ ЭЛОУ-АВТ Нефть Нафта ГФУ Сжиженный газ с ГК, АВТ

КРОПОТКИНСКИЙ НПЗ
ЭЛОУ-АВТ

Нефть

Нафта

ГФУ

Сжиженный газ с ГК, АВТ и др.

Сжиженный газ

Автобензин

Гидроочистка дизтоплива

Каталит. риформинг

Производство

водорода

Дизтопливо

Висбрекинг гудрона

Гидрокрекинг

Гудрон

Вакуумный газойль

Производство серы

Н2S

Сера

Реактивное топливо

Н2

Природный газ

ДТ

Гидроочистка бензина

Изомери- зация

Гидроочистка бензина

Слайд 25

УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ТОПЛИВ бензина каталитического крекинга 34% ВСЕГО УСТАНОВОК 152 (155,1

УСТАНОВКИ ГИДРООЧИСТКИ ТОПЛИВ

бензина каталитического крекинга 34%

ВСЕГО УСТАНОВОК 152 (155,1 млн т/г)

Масел и парафинов

0,8%

В 2015 г. новая установка гидроочистки средних дистиллятов была введена на Антипинском НПЗ (Тюмень).
В 2016 г. планируется ввод установки гидроочистки средних дистиллятов на Антипинском НПЗ и Пермнефтеорrсинтезе.
Всего до 2035 г. ввод новых установок гидроочистки средних дистиллятов планируется на 22 НПЗ.

Средних дистиллятов
(керосин, ДТ) 55%

вакуумного газойля 10,2%

Слайд 26

60 млн.т. 90 млн.т.

60 млн.т.

90 млн.т.

Слайд 27

Слайд 28

СХЕМА ГИДРООЧИСТКИ БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ОАО «ТАИФ-НК» 1 – стабилизатор; 2

СХЕМА ГИДРООЧИСТКИ БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ОАО «ТАИФ-НК»

1 – стабилизатор;
2 –

теплообменник;
3 – печь;
4, 5 – реакторы;
6 – стабилизационная колонна; 7 – колонна выделения фракции С3–С4.
I – сырье (нестабильный бензин каталитического крекинга);
II – водород;
III – сероочищенная фракция С3–С4;
IV – легкий сероочищенный бензин;
V – газ;
VI – тяжелый гидроочищенный бензин

Базовый проект и разработка рабочей документации – ОАО «ВНИПИнефть», совместно с ОАО «ВНИИ НП» и ИНХС РАН
Мощность: 360 тыс.т/год

Слайд 29

Варианты технологий переработки мазута вакуумная дистилляция с получением газойля и гудрона. прямая гидрогенизационная переработка мазута.

Варианты технологий переработки мазута

вакуумная дистилляция с получением газойля и гудрона.
прямая гидрогенизационная

переработка мазута.
Слайд 30

ТЕХНОЛОГИЯ ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ МАЗУТА ОАО «ВНИПИНЕФТЬ» Получение вакуумных газойлей с высокими

ТЕХНОЛОГИЯ ВАКУУМНОЙ ПЕРЕГОНКИ МАЗУТА ОАО «ВНИПИНЕФТЬ»

Получение вакуумных газойлей с высокими

концами кипения
до 580оС – тяжёлые фракции
до 600оС – лёгкие фракции
Низкое содержание металлов
Глубокая выпариваемость дизельного топлива (до 99% от потенциала сырья)

Основные преимущества технологии:


Базовая технология и проектирование: ОАО «ВНИПИнефть»

Слайд 31

Вакуумная перегонка Мазут Сернокислотное алкилирование Висбрекинг Гудрон Вакуумный дистиллят Каталитический крекинг

Вакуумная перегонка

Мазут

Сернокислотное алкилирование

Висбрекинг

Гудрон

Вакуумный дистиллят

Каталитический крекинг

Газы
С3-С4

Производство базовых масел

Производство водорода

Легкий гидрокрекинг

Битумное производство

Изомеризация n-бутана

Высокооктановый

компонент бензина

Глубина переработки - 70%

СХЕМА КОМПЛЕКСА ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ НА РЯЗАНСКОМ НПЗ

Перспективы до 2012 г. - гидрокрекинг

Слайд 32

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ И ГИДРООЧИСТКА БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ОАО «ТАИФ-НК»

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ ВАКУУМНОГО ГАЗОЙЛЯ И ГИДРООЧИСТКА БЕНЗИНА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА ОАО «ТАИФ-НК»


Базовая

технология:
ОАО «ВНИИНП» ОАО «ВНИПИнефть» ИНХС РАН
Оборудование - Российские поставщики оборудования
Строительные работы – Камаглавстрой
Премия Правительства России по науке и технике за 2008 г.

Основные преимущества технологии:

Выход бензина с концом кипения 205оС – 56% масс.
Суммарный выход газов С3-С4 - 87,5% масс.
Октановое число по исследовательскому методу – 94,2
Содержание серы в бензине каталитического крекинга <50 ppm

Слайд 33

Вакуумная перегонка Мазут Сернокислотное алкилирование Вакуумный дистиллят Каталитический крекинг Газы С3-С4

Вакуумная перегонка

Мазут

Сернокислотное алкилирование

Вакуумный дистиллят

Каталитический крекинг

Газы
С3-С4

Производство водорода

Висбрекинг

Высокооктановый компонент бензина

Низкосернистое дизтопливо

Гидроочищен-ный газойль

Гидрокрекинг

СХЕМА БУДУЩЕГО

КОМПЛЕКСА ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ НА КИРИШСКОМ НПЗ

Гудрон

Битумное производство

Перспективы до 2012 г.

Слайд 34

Модификации процессов гидрокрекинга В зависимости от степени конверсии сырья различают легкий

Модификации процессов гидрокрекинга

В зависимости от степени конверсии сырья различают легкий (мягкий)

и жесткий гидрокрекинг. Целевыми продуктами жесткого гидрокрекинга являются бензиновая и дизельные фракции. При проведении легкого гидрокрекинга выход бензиновой и дизельной фракции ниже и как целевой продукт вырабатывается также гидрочищенная фракция 350-500°С - сырье каталитического крекинга.
Слайд 35

В зависимости от целевого назначения различают топливный и масляный гидрокрекинг. Установки

В зависимости от целевого назначения различают топливный и масляный гидрокрекинг. Установки

топливного гидрокрекинга НПЗ Европы и АТР настроены на производство дизельного и реактивного топлива, НПЗ США - на максимальный выход бензина.
Слайд 36

Слайд 37

Гидрокрекингу подвергают тяжелые бензиновые фракции, средние дистилляты (прямогонные и вторичного происхождения),

Гидрокрекингу подвергают тяжелые бензиновые фракции, средние дистилляты (прямогонные и вторичного происхождения),

вакуумные газойли, газойли коксования и каталитического крекинга, масляные фракции с целью облагораживания, тяжелые нефтяные остатки.
Слайд 38

РФ на основных НПЗ эксплуатируются 9 установок гидрокрекинга мощностью от 93,0

РФ на основных НПЗ эксплуатируются 9 установок гидрокрекинга мощностью от

93,0 до 3 518,0 тыс. т/год.
Средняя мощность одной установки 1 643,5 тыс. т/год.
Средний возраст 17,7 года.
В 2015 г. коэффициент использования мощностей гидрокрекинга составил 85,9%.
Новые установки гидрокрекинга в 2015 г. не вводились. В 2016 г. планируется ввод установок гидрокрекинга на Волгограднефтепереработке и ТАИФ-НК. Всего до 2035 г. ввод новых установок гидрокрекинга планируется на 21 НПЗ.
На Российскую Федерацию приходится 4,4% мировых мощностей гидрокрекинга (5-е место в мире).
Слайд 39

Слайд 40

Применение водорода обеспечивает эффективное гидрирование на катализаторе высокомолекулярных и сернистых соединений

Применение водорода обеспечивает эффективное гидрирование на катализаторе высокомолекулярных и сернистых соединений

с их последующим распадом на крекирующем компоненте. Благодаря этому выход светлых продуктов повышается до 70% (в пересчёте на нефть) и в продуктах значительно снижается содержание серы и непредельных углеводородов. Получаемые моторные топлива (бензин, реактивное и дизельное топливо) отличаются высоким качеством, в частности, дизельное топливо получается с крайне низким содержанием серы (до 50 ppm).
Слайд 41

Баланс двухстадийного гидрокрекинга вакуумного дистиллята западно-сибирских нефтей, содержащего 1,5 % серы и 0,11 % азота

Баланс двухстадийного гидрокрекинга вакуумного дистиллята
западно-сибирских нефтей, содержащего 1,5 % серы

и 0,11 % азота
Слайд 42

Режим и материальный баланс двухступенчатого процесса гидрокрекинга (в%)

Режим и материальный баланс
двухступенчатого процесса гидрокрекинга (в%)

Слайд 43

УСТАНОВКА ГИДРОКРЕКИНГА ОАО «ТАНЕКО» С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА 1 – фильтр;

УСТАНОВКА ГИДРОКРЕКИНГА ОАО «ТАНЕКО» С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА

1 – фильтр; 2

– компрессор; 3- печь; 4 — реактор деметаллизации; 5-реактор обессеривания; 6 – сепаратор высокого давления; 7 - сепаратор низкого давления; 8 - абсорбер; 9 - фракционирующая колонна

Генпроектировщик – ОАО «ВНИПИнефть»
I – сырье; II – свежий водород; III- циркулиру-ющий водород; IV – газ; V – бензин; VI – керосин; VII – дизельное топливо; VIII – остаточная фракция; IX – свежий амин; Х – амин с сероводородом

Слайд 44

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ГИДРОКРЕКИНГА ОАО «ТАНЕКО»

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС УСТАНОВКИ ГИДРОКРЕКИНГА ОАО «ТАНЕКО»

Слайд 45

КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОКРЕКИНГА Ультрастабильный цеолит на основе фожазита (10-50% мас.) Цеолит Y

КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОКРЕКИНГА
Ультрастабильный цеолит на основе фожазита (10-50% мас.)
Цеолит Y

в Р3Э - форме с Со или Ni
Слайд 46

В современных процессах гидрокрекинга наибольшее распространение получили бифункциональные катализаторы, содержащие в

В современных процессах гидрокрекинга наибольшее распространение получили бифункциональные катализаторы, содержащие в

виде окислов или сульфидов молибден, никель, кобальт, ванадий и другие металлы. Основой катализаторов являются оксид алюминия и алюмосиликаты как аморфные, так и цеолитсодержащие с добавками Pt, Pd, Ni, Со и других металлов; WS2/Al2O3; (Со-Мо)/А12О3 и др.
Слайд 47

Носители катализаторов гидропереработки

Носители катализаторов гидропереработки

Слайд 48

Активные металлы катализаторов гидропереработки Палладий и платина отравляются серой и могут

Активные металлы катализаторов гидропереработки

Палладий и платина отравляются серой и могут применяться

лишь в среде с низким содержанием H2S.
Слайд 49

Катализаторы гидрокрекинга Могут иметь сферическую или цилиндрическую форму, размеры как и

Катализаторы гидрокрекинга

Могут иметь сферическую или цилиндрическую форму, размеры как и катализаторы

гидроочистки
1 слой – высокоактивный катализатор гидроденитрования, обладающий также активностью ГДС, насыщения олефинов и насыщения ароматических углеводородов. В других реакторах все слои содержат бифункциональный катализатор, который несет функции как гидроочистки, так и гидрокрекинга.
Слайд 50

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ПРОЦЕССА ГИДРОКРЕКИНГА

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В РАЗВИТИИ ПРОЦЕССА ГИДРОКРЕКИНГА

Слайд 51

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАТАЛИЗАТОРУ ПРОЦЕССА ГИДРОКОНВЕРСИИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ Высокая активность

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАТАЛИЗАТОРУ ПРОЦЕССА ГИДРОКОНВЕРСИИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ

Высокая активность в

разрыве С-С связи;
Приемлемая активность в обессеривании и деазотировании, конверсии кислородсодержащих и металлоорганических соединений;
Приемлемая активность в гидрировании диеновых углеводородов в продуктах реакции;
Легкость циркуляции катализатора;
Простота регенерации катализатора;
Отсутствие дезактивации катализатора металлами и асфальто-смолистыми соединениями, содержащимися в сырье, что возможно, если размеры частиц катализатора соизмеримы с размерами молекул сырья.
Слайд 52

ГИДРОКОНВЕРСИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ Применение в реакционной среде наноразмерных частиц катализаторов

ГИДРОКОНВЕРСИЯ ТЯЖЕЛОГО НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ

Применение в реакционной среде наноразмерных частиц катализаторов гидроконверсии

углеводородного сырья позволяет существенно снизить давление в процессах гидропереработки тяжелых остатков и нефти (до 6–7 МПа против 15–30 МПа в существующих процессах)
Снижение скорости реакции поликонденсации и полимеризации в зоне реакции
Разработчик технологии – ИНХС РАН

С. Хаджиев, Х. Кадиев. Будущее глубокой нефтепереработки нефти: сделано в России. Нефтепереработка, 2009. – С. 34-37.

Слайд 53

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ГИДРОКРЕКИНГА С ДВИЖУЩИМСЯ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА

СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ ГИДРОКРЕКИНГА С ДВИЖУЩИМСЯ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА

Слайд 54

БЛОК-СХЕМА УСТАНОВКИ ГИДРОКОНВЕРСИИ

БЛОК-СХЕМА УСТАНОВКИ ГИДРОКОНВЕРСИИ

Слайд 55

Промышленные российские технологии каталитических процессов

Промышленные российские технологии
каталитических
процессов

Слайд 56

Выход продуктов при комбинировании процессов каталитического крекинга (FCC), гидроочистки (Юнионфайнинг) ,

Выход продуктов при комбинировании процессов каталитического крекинга (FCC), гидроочистки (Юнионфайнинг) ,

гидрокрeкинга (Юникрекинг) по данным фирмы ЮОП (переработка мазута).

*) с конверсией при гидроочистке 15 %
**) с конверсией при гидрокрекинге 40 %, 60 %, 80 %.

Слайд 57

Современное состояние технологий производства моторных топлив. Проблемы, исследования, пути решения Всероссийская

Современное состояние технологий производства моторных топлив. Проблемы, исследования, пути решения

Всероссийская научная

молодежная школа-конференция Химия под знаком Сигма
14-22 мая 2012 г.

Белый А.С.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

Слайд 58

Нефтепереработка в России. Структура бензинового фонда В России в 2015 г.

Нефтепереработка в России. Структура бензинового фонда

В России в 2015 г. переработано

278 млн. т. нефти.
Произведено 39,0 млн. т. бензина (14 % на нефть)

Структура бензинового фонда, %:
Риформат 50
Бензин кат. крекинга 23
Изомеризат 9
Алкилат 2
Бензин гидрокрекинга 2
Бензин коксования 2
МТБЭ 3
Бутаны 5
Другие 4

Среднее октановое число – 92 ИМ

Слайд 59

- основной «облагораживающий» процесс современной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ

- основной «облагораживающий»
процесс современной нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ БЕНЗИНОВЫХ

ФРАКЦИЙ:

Продукты каталитического риформинга:
Высокооктановые компоненты автомобильных бензинов;
Индивидуальные ароматические углеводороды (бензол, толуол и ксилолы);
Водородсодержащий газ (концентрация водорода – 80-90 % об.):
- для гидроочистки широкого ассортимента нефтяных фракций.

- базовый процесс для производства товарных автобензинов
(доля риформата в среднем по НПЗ России составляет 50%).

Слайд 60

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА РИФОРМИНГА Состав сырья: П/Н/А = 60/30/10 % масс.;

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА РИФОРМИНГА

Состав сырья: П/Н/А = 60/30/10 % масс.; н.к./50%/к.к.

= 85/120/180 °С
Условия: давление 1,5-2,0 МПа, ОСПС 1,5 ч-1, H2/сырье 5-7 моль/моль, октановое число 95-96 ИМ
Слайд 61

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ С-300 в составе ПАУ, С-300 в составе КПА, ЛФ-35-21/1000

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РИФОРМИНГ

С-300 в составе ПАУ,
С-300 в составе КПА,
ЛФ-35-21/1000

Л-35-11/1000, ЛЧ-35-11/1000, Л-35-11/600, ЛГ-35-11/600,

ЛЧ-35-11/600, Л-35-11/450К, Л-35-11/300, ЛГ-35-11/300,
Л-35-8/300Б, ЛГ-35-8/300Б,
Л-35-6/300, Л-35-5/300,
ПР-22-35-11/1000

Модификации процессов каталитического риформинга

Слайд 62

Блок-схема производства товарных автобензинов класса 5

Блок-схема производства товарных автобензинов класса 5

Слайд 63

Постановление Правительства РФ № 1076 «О внесении изменений в Постановление Правительства

Постановление Правительства РФ № 1076 «О внесении изменений в Постановление Правительства

Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. № 118» , которое определяет требования к автобензинам, аналогичные Евро-3, 4, 5 со сроками введения в 2011-2015 годах от 30 декабря 2008 г.

ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ АВТОБЕНЗИНАМ

7 стр.

Слайд 64

ИОНОФОРМИНГ Увеличение выхода риформата Устойчивая возможность производства высокооктановых бензинов (ИОЧ 96-99

ИОНОФОРМИНГ
Увеличение выхода риформата

Устойчивая возможность производства высокооктановых бензинов (ИОЧ 96-99 п.) с

выходом бензина до 96 % масс. (в расчете на жидкое сырье).
Прирост выхода бензина - до 10 % за счет превращения С3-С4 углеводородов в С7+ изо-парафиновые и ароматические углеводороды.
Длительность межрегенерационного - цикла не менее 15 месяцев, выход водорода – до 3,5 % мас.

11 стр.

«Ионоформинг» - совместная переработка бензиновой фракции и углеводородных газов С3–С4
(образующихся в процессе риформинга и дополнительно подаваемых из других источников )
Данный способ защищен патентом РФ № 2 388 794.

Высокоэффективные катализаторы риформинга, содержащие ионную платину.

Слайд 65

ИОНОФОРМИНГ – ПРОМЫШЛЕННЫЙ ОПЫТ 12 стр.

ИОНОФОРМИНГ – ПРОМЫШЛЕННЫЙ ОПЫТ

12 стр.

Слайд 66

ЭКОФОРМИНГ Увеличение выхода риформата при снижении содержания ароматических углеводородов 13 стр.

ЭКОФОРМИНГ
Увеличение выхода риформата при снижении содержания ароматических углеводородов

13 стр.

Технология «Экоформинг ТМ»

- усовершенствованная версия процесса «Ионоформинг» дополненная стадией селективного гидрокрекинга н-парафинов С6-С8.
Данный способ получения компонентов моторных топлив защищен патентом РФ № 2 417 251.
Слайд 67

Увеличение жесткости процесса: снижение выхода целевого продукта – риформата С5+ (на

Увеличение жесткости процесса:
снижение выхода целевого продукта – риформата С5+ (на

4% масс.) и длительности межрегенерационного цикла (в 3 раза);
увеличение содержания ароматических углеводородов (на 7% масс.).

ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССОВ ИОНОФОРМИНГ И ЭКОФОРМИНГ

* Лицензия UOP – 6 заводов в России

14 стр.

Слайд 68

В РФ на основных НПЗ эксплуатируется 51 установка каталитического риформинга мощностью

В РФ на основных НПЗ эксплуатируется 51 установка каталитического риформинга мощностью

от 100,0 до 1245,0 тыс. т/год.
Средняя мощность одной установки 623,5 тыс. т/год.
Средний возраст 38,5 лет.
В 2105 г. коэффициент использования мощностей каталитического риформинга составил 76,9%.
На Российскую Федерацию приходится 5,7% мировых мощностей каталитического риформинга (2-е место в мире).
Новые установки риформинга в 2015 г. не вводились.
В 2016 г. планировалось ввести установки на Антипинском НПЗ и ТАНЕКО.
До 2035 г. построить новые установки каталитического риформинга планируют 14 НПЗ.
Слайд 69

Загрузка катализаторов на действующих установках риформинга со стационарным слоем НПЗ России

Загрузка катализаторов на действующих установках риформинга со стационарным слоем НПЗ России

(бензиновый вариант)

* Согласно плану Минэнерго по импортозамещению на 2020 г.

Слайд 70

ВНЕДРЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК

ВНЕДРЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК

Слайд 71

Al2O3 Al2O3 Al2O3 Pt0 Ptδ+ Ptσ Pt--Pt Pt--Pt Pt Pt Cl

Al2O3

Al2O3

Al2O3

Pt0 Ptδ+ Ptσ

Pt--Pt Pt--Pt Pt Pt

Cl

Cl

Cl

Дисперсная платина с широким

распределением размера частиц
Дисперсность 30-70 %

Кластеры Pt , взаимодействующие с носителем
(уплощенные структуры)
Дисперсность 80-90 %

Поверхностные комплексы
PtσnClxOyLz, в которых
σ ≈ 2; n ≥ 1
X+Y+Z ≤ 4
В качестве L возможны:
ионы S, углеводородные радикалы (влияние реакционной среды)
Дисперсность 100 %

Модели состояния платины в катализаторах риформинга

Слайд 72

Развитие дефектности оксида алюминия как подход к совершенствованию катализаторов риформинга

Развитие дефектности оксида алюминия как подход к совершенствованию катализаторов риформинга

Слайд 73

Риформинг фр. 85-1800С, П : Н : Ар = 60 :

Риформинг фр. 85-1800С, П : Н : Ар = 60 :

30 : 10
с получением бензина с ИОЧ 95

Отличительные признаки работы катализаторов

Слайд 74

Основные показатели установки риформинга ЛП-35-11/40 ООО «Пурнефтепереработка» НК «Роснефть» на катализаторе

Основные показатели установки риформинга ЛП-35-11/40
ООО «Пурнефтепереработка» НК «Роснефть» на катализаторе ПР-81

Условия:

сырье – г/г фр.100-180°С, П/Н/А = 46/40/14 % масс.,
Р = 1,5 МПа, ОСПС = 1,3-1,4 час-1, Н2/сырье = 7-8 моль
Слайд 75

Сравнение предлагаемой разработки с существующими аналогами Ведущие лицензиары процесса РДС: UOP

Сравнение предлагаемой разработки с существующими аналогами

Ведущие лицензиары процесса РДС:
UOP (процесс «Платформинг-НРК»ТМ

) –
в настоящее время эксплуатируется более 200 установок суммарной мощностью более 200 млн. тонн в год и загрузкой катализаторов более 12 тыс.тонн.
Axens (процессы «Дуалформинг»ТМ и «Октанайзинг» ТМ) – более 60 установок.

Место разработки относительно проводимых в мире исследований и разработок

Слайд 76

Результаты испытаний катализатора РДС на реальном сырье (испытания в стационарном слое)

Результаты испытаний катализатора РДС на реальном сырье (испытания в стационарном слое)

Условия:

Р = 1,5 МПа, Т = 460-520 оС, ОСПС = 1,5 ч-1,
кратность циркуляции ВСГ – 2000 нл/л сырья

Требования ТЗ: ИОЧ = 100-102, выход С5+ = 86-92 мас.%,
выход Н2 = 3-4 мас.%

РДС-4 обеспечивает ИОЧ = 100-105, выход С5+ = 87,5-89,5 мас.%; Н2 = 3,6-3,8 мас.%
(соответствует требованиям ТЗ) и не уступает промышленному аналогу - R-264

Активность

Селективность

Слайд 77

«Полиметаллические катализаторы риформинга бензиновых фракций» Катализатор марки А предназначен для установок

«Полиметаллические катализаторы риформинга бензиновых фракций»
















Катализатор марки А предназначен для установок риформинга с неподвижным слоем и периодической регенерацией катализатора
Катализатор марки Б предназначен для установок риформинга с движущимся слоем и непрерывной регенерацией катализатора
Катализаторы предназначены для превращения бензиновых фракций:
в высокооктановые компоненты бензинов
с ИОЧ = 96÷98 (марка А) и с ИОЧ=100÷102 (марка Б);
в ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы).

Разработчик: Институт проблем переработки углеводородов СО РАН
Производитель: ОАО «Ангарский завод катализаторов и органического синтеза»

Слайд 78

Преимущества Условия приготовления катализаторов обеспечивают: высокую активность и селективность процесса. Выход

Преимущества
Условия приготовления катализаторов обеспечивают:
высокую активность и селективность процесса. Выход риформинг

– бензина составляет 87÷89 % для марки А и 84÷86 % для марки Б
высокую механическую прочность, что исключает пылеобразование и потери катализаторов при эксплуатации
возможность проведения плотной загрузки реакторов для катализатора марки А, что уменьшает байпасирование для сырья и увеличивает степень использования катализаторного слоя
сохранение каталитической активности в течение реакционного цикла длительностью до 3-х лет для катализатора марки А
сохранение каталитической активности для катализатора марки Б в течение не менее 200 циклов регенерации.
Слайд 79

Изомеризация Вторичный процесс переработки нефтяных фракций. Изомеризации могут подвергаться парафиновые углеводороды С4-С20.

Изомеризация

Вторичный процесс переработки нефтяных фракций. Изомеризации могут подвергаться парафиновые углеводороды С4-С20.

Слайд 80

Слайд 81

Трудности перехода России на выпуск всей товарной продукции по стандартам ЕВРО-4

Трудности перехода России на выпуск всей товарной продукции по стандартам ЕВРО-4

и ЕВРО-5 сводятся к следующему:
Высокое содержание бензола и ароматических углеводородов в риформате – базовом компоненте высокооктановых автобензинов;
Неразвитость процессов получения высокооктановых неароматических автокомпонентов;
Высокое содержание серы и олефиновых углеводородов в бензинах каталитического крекинга;
Недостаточное октановое число общего бензинового пула на НПЗ.
Для решения вышеизложенных проблем требуются эффективные катализаторы и соответствующие технологии.
Слайд 82

В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризации: высокотемпературная изомеризация

В настоящее время разработано три типа промышленных процессов изомеризации:
высокотемпературная изомеризация

(360-440 °С) на алюмоплатиновых фторированных катализаторах,
среднетемпературная изомеризация (250-300 °С) на цеолитных катализаторах,
низкотемпературная изомеризация на оксиде алюминия, промотированном хлором (120-180 °С) и на сульфатированных оксидах металлов (180-210 °С).

Изомеризация C5-C6 - вторичный процесс переработки бензиновых фракций. Процесс происходит в среде водорода в присутствии катализатора при давлении 1,5-3,5 МПа и температуре 380-450 °С. Наиболее активны и обеспечивают самый высокий выход и октановое число изомеризата катализаторы на основе хлорированной окиси алюминия.
При изомеризации гексан-пентановых фракций получают изомеризат, выход которого составляет 93-98%. Октановое число по моторному методу 89-93 п.

Слайд 83

В РФ на основных НПЗ экспуатируются 23 установки изомеризации мощностью от

В РФ на основных НПЗ экспуатируются 23 установки изомеризации мощностью от

100,0 до 880,0 тыс. т/год.
Средняя мощность одной установки 409,З тыс. т/год.
Средний возраст 8,4 лет.
В 2015 г. коэффициент использования мощностей изомеризации составил 83,6%.
На Российскую Федерацию приходится 10, 1 % мировых мощностей изомеризации (2-е место в мире).
В 2015 г. были введены установки изомеризации на Астраханском ГПЗ, Орскнефтеоргсинтезе и Рязанской НПК. В 2016 г. планируется ввод новых установок на Антипинсом НПЗ, Газпром Нефтехим Салават и ТАНЕКО. Всего до 2035 г. ввод новых установок изомеризации планируется на 15 предприятиях.
Слайд 84

Типичный состав катализатора изомеризации Pt/SO42-/ZrO2/Al2O3 Pt 0,3-0,5 %мас. SO42- 6-10 %мас. ZrO2 80-90 %мас. Al2O3 остальное

Типичный состав катализатора изомеризации

Pt/SO42-/ZrO2/Al2O3
Pt 0,3-0,5 %мас.
SO42- 6-10 %мас.
ZrO2 80-90 %мас.
Al2O3 остальное

Слайд 85

выход C6 изомеров, % мас. Строение активных центров реакций изомеризации алканов

выход C6
изомеров, % мас.

Строение активных центров реакций изомеризации алканов

H/Pts,
ат/ат

T, °C

Pt

> (+2)

L

(2)

(1)

где L – кислотный центр Льюиса

Количество адсорбированного водорода на Pt (1) и выход изомеров C6 (2) в температурном диапазоне активности бифункциональных катализаторов скелетной изомеризации алканов

Слайд 86

Электронная микроскопия модельного катализатора 4,5% Pt/ZrO2 Ptмет Ptион Исследование состояния Pt

Электронная микроскопия модельного катализатора 4,5% Pt/ZrO2

Ptмет

Ptион

Исследование состояния Pt и кислотных свойств

катализаторов низкотемпературной скелетной изомеризации н-гексана и гидроизомеризации бензола

Методом ПЭМ установлено бидисперсное распределение частиц Pt
- крупные частицы в виде полусфер диаметром 10-15 нм, «прилипшие» к поверхности t-ZrO2
- мелкие плоские частицы Pt размером 1-3 нм в виде эпитаксиальных пленок на поверхности t-ZrO2. Образование эпитаксиальных пленок подтверждается возникновением трансляционного муара (на снимке слева) (частный случай интерференции, возникающий при наложении решеток с параметрами для Pt параметр 2,27 Å и для t-ZrO2 параметр 3,1 Å).

Крупные частицы металлической Pt отвечают за гидрирование предшественников кокса и предотвращают дезактивацию катализатора

Мелкие частицы «ионной» Pt обуславливают гетеролитическую диссоциацию H2 с гидридным H-переносом на завершающей стадии изомеризации, а также отвечают за регенерацию кислотных H+-центров

Слайд 87

Селективность гидроизомеризации Бензол → МЦП = 98,2%290ºС – 94,1%300ºС ИОЧсырья =

Селективность гидроизомеризации Бензол → МЦП = 98,2%290ºС – 94,1%300ºС

ИОЧсырья = 22,6

ИОЧ300ºС

= 71,1

ИОЧ280ºС = 34,4

P = 1,5 МПа
ОСПС = 2 ч-1
Н2 / ЦГ = 3 моль/моль

Выход продуктов гидроизомеризации смеси 20 % бензола и 80 % н-гептана на катализаторе
РТ(К) / НМ-30 / ALM-70

Слайд 88

Блок риформинга - биформинга Блок гидрирования Продукт биформинга В – 95%,

Блок риформинга - биформинга

Блок гидрирования

Продукт биформинга

В – 95%, ИОЧ – 98

п., Ар. – 64%

Пр. фракция 90 - 185

100%, ИОЧ – 65,4 п., Ар. – 11,5%

ВСГ риформинга

В – 15%

Блок селектокрекинга

Продукты гидрирования

Биформинга
В – 97%, ИОЧ – 93,0 п., Ар. – 34,0%
Риформинга
В – 87%, ИОЧ – 92,8 п., Ар. – 34,4%

В – 4,0%

Рецикл ВСГ селектокрекинга

Продукт селектокрекинга

Рецикл ВСГ гидрирования

В – 12,0%

Биформинга
В – 92,0%, ИОЧ – 95,0 п., Ар. – 35,0%
Риформинга
В – 83,0%, ИОЧ – 94,8 п., Ар. – 36,0%

Блок-схема процесса Экоформинг

Слайд 89

Цеолит: феррьерит - двумерная система каналов с размерами окон 4,3×5,5 Å

Цеолит: феррьерит - двумерная система каналов с размерами окон 4,3×5,5 Å

и 3,4×4,8 Å
Гидрирующий металл: платина 0,3 ÷ 0,5 % масс.

Рабочий диапазон:
- давление: 1,5 ÷ 2,0 МПа
- температура: 300 ÷ 350 0С
- ОСПС: 2 ч-1
- отношение Н2/сырье=5

Достигаемые показатели:
Конверсия сырья: 90-92 %
Селективность: 98-99 %

Селектокрекинг парафинов н-С6÷ С8 в бензиновых фракциях

Слайд 90

Материальный баланс и показатели процессов гидрирования и селектокрекинга катализата биформинга

Материальный баланс и показатели процессов гидрирования и селектокрекинга катализата биформинга

Слайд 91

Основные показатели установки риформинга ЛЧ-35-11/600 ООО «КИНЕФ» в период фиксированного пробега

Основные показатели установки риформинга
ЛЧ-35-11/600
ООО «КИНЕФ» в период фиксированного пробега 7-11

октября 2011 г. на катализаторе ПР-71

Условия процесса: Р = 1,5 МПа, ОСПС = 1,4 час-1,
кратность циркуляции ВСГ = 1270 нм3/м3 сырья

Состав сырья (гидрогенизата)

Слайд 92

* - температуры указаны для загрузки по сырью 140 м3/час Лисичанский

* - температуры указаны для загрузки по сырью 140 м3/час

Лисичанский НПЗ

– эффективность замены катализатора RG-482 на ПР-71 на установке ЛЧ-35-11/1000
Слайд 93

Состав сырья продуктов Биформинга и их гидрирования

Состав сырья продуктов Биформинга и их гидрирования

- Предыдущая
Країни Європи
Следующая -
Статистика населения

Похожие презентации

Химические методы определения U, Pu, Th
Метасоматический процесс
Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии
Карбон кыш
Титрування. Хімічний посуд в титриметричному аналізі
Полезные продукты на основе 4-хлоризотиазолов
Органическая химия. Глицерин
Синтетичні лікарські препарати
Семь чудес света и роль металлов в их создании
Принципы защиты от коррозии
Полярные электронные эффекты в органических соединениях
Хроматографія. Мікрогетерогенні дисперсні системи
Радиохимия аспиранты
Неорганические вещества. Минеральные соли и кислоты
Требование к оформлению отчета лабораторной работы
Структура основных тканей зуба. (Лекция 2)
Презентация по Химии "карбон кышкылдары" - скачать смотреть
Влияние растворителя на процесс комплексообразования
Изохинолин туындыларының дәрілік заттарын талдау
Виды твердых тел
Конденсированные пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом. Индол
В мире минералов и горных пород
Нафтопереробна промисловість України
Виды присадок к моторным топливам
Презентация по Химии "Вода для жизни!" - скачать смотреть бесплатно
Строение электронной оболочки атома
Теория растворов (лекция 1)
Презентация по Химии "Химический КВН" - скачать смотреть
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть