Атырауский нефтеперерабатывающий завод

 

Манғыстау мұнайдан 180-320 ºС және 150-350 ºС дизель фракциялары алынады. 180-350 ºС фракциясы жазғы дизель отын стандарт талаптарына жауап береді. 200-300 ºС фракциясы қысқы ДО компоненті ретінде қолдануға болады. Барлық өнімдерге күкірт құрамын төмендету үшін гидротазалаудан өту қажет.

 

2.3 Вакуум (май) дисилляттардың сипаттамасы және оның қолдануы

 

Кесте 2.5 – Манғыстау мұнайдың вакуум дистилляттардың сипаттамасы

 

Фракция қайнау шектері ºС	Мұнайға шығуы, % масс.	20 ºС-ғы тығыздығы, кг/м3	Қату температурасы, ºС
350-400	8,1	870,7	-22
400-450	8,2	889,5	-18
450-500	7,8	893,2	-20

 

 

Вакуум блоктан және жылуалмастырғыш тізбектерінен шығатын кең майлы фракцияны (КМФ) каталитикалық крекинг және гидрокрекинг қондырғыларына жібереді.

 

2.4 Қалдақтардың сипаттамасы және оның қолдануы

 

Кесте 2.6 - Манғыстау мұнайдың қалдықтардың сипатттамасы

 

Көрсеткіш	Қалдық, t ºС
	350-ден жоғары	450-ден жоғары	500-ден жоғары
Мұнайға шығуы, % масс.	60,7	44,4	36,6
20 ºС-ғы тығыздық	895,0	915,0	921,0
Қату температурасы, ºС	47	50	51
Ашық тигельде тұтану температурасы, ºС	239	271	312
Кокстенуі, % масс.	4,84	5,98	8,10
Құрамындағы күкірт, % масс.	0,21	0,22	0,24

 

АВҚ қондырғысында мынандай қалдықтар алады: атмосфералық айдаудың қалдығы – мазут (t~350 ºС) және вакуум айдаудың қалдығы – гудрон (t~500 ºС).Мазут май дистилляттарды алу үшін вакуум блогіна жібереді.

Мазут пен гудронды виброкрекинг және кокстеу қондырғылырғы шикізат ретінде жібереді.

 

 

3. Технологиялық бөлім

 

3.1  Ректификация процесі

 

Мұнай сияқты күрделі қаоспаны анық бөлу өшін ректификация процесін қолданады. Бұл процесс ректификациялық колоналарда өткізіледі.

Ыстық булар колона бойымен көтеріліп, төменге түсіп бара жатқан салқын сұйықпен әрекеттеседі. Нәтижесінде булар салқындатылып жоғары қайнау компонентті сұйыққа айналып кетеді. Сонымен бірге сұйық қыздырылып, ондағы төмен қайнайтын компоненттер буланып шығып кетеді.Басқаша айтқанда сұйық пен бу арасында жылумассалық айырбастау пайда болады. Сұйық пен бу байланысы ректификациялық тарелкалерде жүзеге асады.

Колонаға анықталған деңгейде бу, сұйық немесе бусұйық түрінде шикізат беріледі. Бұндай  деңгей эвопорациялық аймақ деп аталады. Эвапорациялық аймақта пеште немесе жылуалмастырғышта жылынғын шикізаттың булануы өтеді.

Колонаның жоғары жағынан өнім керек алынады, ал колонаның төменгі жағынан қалдық қалады. Колонадағы бу потогін жасау үшін, алынатын қалдықтың бір бөлігі «ыстық ағыс» ретінде колонаның төменгі жағына қайтып келеді.

Ректификациялық колонаның жұмыс істеуі үшін, тарелкадан тарелкаға суландыру сұығы –флегма толасыз ағуы қамтамасыз ету қажет. Ол дайын өнімнің бір бөлігінің колонаға қайтуы негнізінде пайда болады. Колнаның жоғары жағына суландырудың берілуі, колонаның жоғары температурасы тұрақты болып келеді.

Күрделі колоналарда қарапайм колоналырға қарағанда, ректификаттан басқа кейбір тарелкадан мақсаттық фракциялар жақ айдаулар алынады.

Күрделі колоналардың бойында бір суландыру процессі жеткіліксіз болады, сондықтан мұнда қосалқы церкуляциялық суландыру қолданады. Флегманы  бір тарелкадан насос арқылы алып, жылуалмастырғыштан өткізіп, салқындатылған сұйықты колонаға жоғары деңгейінде жатқан тарелкаға қайтып беріледі.

Күрделі колоналардың айдау бөліктері дербес аппараттарға бөліп шығарады, олар буландыру колоналары немесе стриппингтер деп аталады.

Ректификация процесінің экономдылығы, әр түрлі өнімнің  қайнау температурасын төмендету арқылы жүзеге асады, мысалы, жүйедегі қысымды төмендету.

 

 

Сурет 1 – Күрделі ректификациялық колона.

1-ректификациялық кололна; 2, 8, 10, 13, 14 – насостар; 3-жылуалмастырғыштар; 4, 6-су тоңазытқыштар; 5-ауа-сулы конденсатор; 7-суландыру алатын және су  бөліп алатын қондырғы; 9, 11, 12-буландыру  колоналар.

|- мұнай; ||-V-дистилляттар; V|-негізгі суландыру; V||-церкуляциялық суландыру; V|||-мазут; |Х-көмірсутекті газ; Х-су буы; Х|-сулы конденсат.

 

Жоғары емес температурадағы мұнай буларының қысымы, атмосфералық қысымнан төмен болғанымен де, қайнауға және айдауға жеткілікті емес. Егер мұнай буның қысымына су буының қысымын қосса, онда процесс жүру үшін қысым жеткілікті болады. Су буын колонаның буландыру бөлігіне беріледі.

Мұнайдың жоғары қайнайтын фракциялардың айрылуына жол бермес үшін, айдау процесін вакуумда жүргізеді. Вакуум колонадан газдар мен су буларын алу арқылы пайда болады.  Колонадағы қалдық қысымы 5-8 кПа тең болғанда, онда фракцияларды 100-1500С-қа  төмен температурада алуға болады. Айдау температурасының маңызды төмендеуіне вакуум мен су буларды қосқанда ғана жетуге болады.

Ректификациялық тарелкалар ректификация процесіндегі сұйық пен булар арасындағы кең байланыс болу үшін жасалған. Процесте көбінесе науалық, колпакты, S-түрді және насадкалы тарелкаларды қолданады.  Тарелканың конструкциясы бу мен сұйық арасындағы кең байланыстан басқа, колонаның жоғары өнімділігін және бу ағынына төмен гидравликалық кедергі қамтамасыз ету керек. Тарелканың конструкциясының қарапайымдылығы, мықтылығы және арзандылығы маңызды роль атқарады.

Анық ректификация колонадағы  тарелканың және суландыру санына, тарелкалар арасындағы ара қашықтығына және булардың жылдамдылығына тәуелді.

Қондырғының өнімділігін жоғарлатқанда, яғни берілген шикізат мөлшерін көбейту бул жылдамдығының артуына әкеледі. Булар флегма тамшыларын бірге алып кетуі, ректификация процесін және алынатын өнімнің сапасын төмендетеді.Сондақтан тарелкалар арасындағы ара қашықтығын 0,6-0,7м жасайды. Колона бойында булардың жылдамдығы бірдей емес, сондықтан колонаның кейбір жерінде отбой элементтерді қондырады.Бу жылдамдығы атмосфералық колонада 0,6-1,2 м/с, ал вакуум колонада 1,5-3,5 м/с тең болу керек.

 

3.2 Мұнайды біріншілік өңдеу қондырғының технологиялық схемасы (ЭЛТҚ АВҚ 3).

 

Көп жағдайда мұнайдың атмосфералық және вакуумдық айдау АВҚ атты бір қондырғыда өткізеді. Ол көбінесе ЭЛТҚ қондырғысымен комбинирленген, сонымен бірге кейбір жағдайда бензиннің екіншілік айдау блогімен жалғасқан.

Төменде Атырау МӨЗ-ғы ЭЛТҚ АВҚ 3 комбинирленген қондырғының жұмыс істеу принциптері берілген. ЭЛТҚ АВҚ қондырғысы зауыттың №3 цехінде орналасқан және жылына 3 млн. тонна Маңғыстау және Мартыш (20% дейін) мұңайын электротұзсыздандырғыш блогінде даярланып, атмосфералық және вакуумдық айдауға арналған қондырғыда өнделеді. Қондырғыда келесі өнім компоненттерді алуға болады:

- тіке айдалатын бензин (фракция т.қ.35-1800С фракциясы);

- уайт-спирит ( 140-2000С фракциясы);

- ТС-1 реактив отыны ТС-1 (150-2500С фракциясы);

- Дизельдік отын (180-3600С фракциясы);

- мазут (>3600С фракциясы);

- вакуумдистилляты (350-5000С фракциясы);

- гудрон (>5000С фракциясы).

 

 

 

Сурет 2. ЭЛТҚ АВҚ 3 қондырғысының принципиалдық схемасы.

1-насостар; 2-жылуалмастырғыштар; 3-электродегидраторлар; 4-емкостьтар; 5-конденсатор-тоңазытқыштар; 6-бірінші  ректификациялық колона (К1); 7-негізгі  ректификациялық колона (К2); 8-буландыру колоналары (К5); 9-фракциялық абсорбер; 10-стабилизатор; 11-Вакуум колонасы (К6); 12-вакуум жасайтын жүйе; 13-пештер;

|-шикі мұнай; ||-тұзсыздандырылған мұнай; |||-V-ашық мұнайөнімнің компоненттері; V|, V||-шағын бензин фракциялары (т.қ - 620С және 85-1200С); V|||-бұзылу өнімдері; |Х-вакуум колонаның дистилляттары; Х-су буы; Х|-гудрон; Х||-бензольдік фракция (62-850С); Х|||-бензинның ауыр фракциясы (1200С жоғары); Х|V-құрғақ газ; ХV-майлы газ.

 

    3.3 ЭЛТҚ блогі.

 

Мұнайды сусыздандыруды және тұзсыздандыруды МӨЗ-де электротұзсыздандырғыш қондырғыларында (ЭЛТҚ) өткізеді. Бұл қондырғылардың негізін электродегидраторлар құрайды. Қазіргі уақытта көбінесе электродегидратордың үш түрін қолданады:

• Тік электродегидратор (1940 жылдары өнделген);
• Шар тәріздес қондырғы;
• Горизонтальді электродегидратор.

Тік электродегидраторлар технологиясы ескірген үшін ірі өндірісте қолданбайды. Шар тәріздес электродегидраторлар тік қондырғыға қарағанда өнімділігі жоғары болса да, оның маңызды кемшіліктері бар. Оның негізгісі, қондырғы салыстырмалы аз қысымға (0,6-0,7МПа)  есептелген болғасын, АВҚ-ның немесе АҚ-ның алдына қондыруға мүмкін емес. Сондықтан ірі МӨЗ-тар көбінесе замандас горизонтальді электродегидраторды қолданады.

АМӨЗ-та мұнай сусыздандыру мен тұзсыздандыру екі сатылы ЭЛТҚ қондырғысында өтеді.

 

Кесте 3.1 – Манғыстау мұнайды ЭЛТҚ қондырғысындағы тұсыздандыру параметрлері

 

Параметр	Мұнай
Саты саны	2
Температура, ºС	95-105
Соңғы сатыдағы қысым, МПа	0,5
Электродегидратордың салыстырмалы өнімділік, айн/(айн∙мин)	1,1-1,5
Тазартатын судың мөлшері, % масс. 1 сатыға 2 сатыға	5 5
Деэмульгатордың шығымы, г/т	5-10
Мұнай құрамындағы тұздар мөлшері ,мг/л Шикі тұзсыздандырылған	220-300   4

 

 

 

 

Сурет 3– ЭЛТҚ блогі

1. Шикі мұнайдың насосы; 2-су айдайтын насос; 3-деэмульгатор айдайтын насос; 4-жылуалмастырғыш; 5- араластырғыш клапан; 6-дренаж су тұңбасының резервуары; 7, 8- 1-2 сатылы дегидраторлар;

׀-шикі мұнай; ׀׀-тұзсыздандырылған мұнай; ׀׀׀-тазартатын су; ׀V-деэмульгатор.

 

Мұнай насос арқылы араластырғыш клапанға беріледі. Сонда су мен деэмульгатормен араласып, 1 одан кейін 2 сатылы дегидраторларда тұссыздандырылады. Тұңбаға түскен сулар дренажды коллекторлар арқылы канализацияға беріледі, ал тұзсыздандырылған және сусыздандырылған мұнай атмосфералық айдау блогына жіберіледі.

Деэмульгатор – су тамшылардың қосылуын интенсивтілігін артыратын арнайы синтезделген химикалық қосылыс. Деэмульгаторға қойылатын талаптар:

• Мұнайдың қасиеттерін бұзбай және су молекулаларымен реакцияланбау;
• Аз шығында жоғары деэмулгаторлық қасиет көрсету;
• Тұнбаға түскен судан оңай алынуы;
• Төмен токсикалық және төмен бағасы.

 

3.4 Колоналар блогі

 

3.4.1 Атмосфералық блок

 

Қазіргі уақытта атмосфералық айдау қондарғылардың үш түрі бар.

• Біреу күрделі ректификациялық колонадан тұратын қондырғы;
• Алдында буландырғыш қондырылған колона;
• Бензиндеу колонасы бар қондырғы.

Бірінші жағдайдағы қондырғыны қолдану жарамды емес. Өйткені мұнай құрамындағы еріген газдар мен төменқайнайтын фракциялардың жоғары құрамы өңдеу процесін қиындатады.

Екінші жағдайда ауыр мен жеңіл фракциялар бір колонада бірге айдалуы пештердің температурасы төмендеуіне әкеледі. Сонымен бірге бензин фракциялар және еріген газдардың жоғары құрамы атмосфералық колонаның жұмысына бу жағынан ауыр жүк түседі. Бүкіл коррозия-активті заттар бумен бірге буландырғыштан колонаға енеді, яғни буландырғыш колонаны коррозиядан сақтай алмайды.

Үшінші схема ең кең тараған. Бұл қондырға бензин фракциялары мен еріген газдардың мөлшерінің ауысуына лайқты. Коррозия-активті заттар бірінші колонаның жоғары жағынан шығып кетеді, яғни негізгі колона коррозиядан сақталады. Бензин фракцияларын алдын ала алыну арқасында, пештер мен жылуалмастырғыштарда жоғары қысым пайда болмайды, яғни мұнда беріктігі жоғары емес, арзан құрылғыларды қондыруға мүмкіндік бар. Бірақ бұл схемамен өндеу біретті буландыру процесіне қарағанда температура жоғары болуы қажет, өйткені мұнда жеңіл мен ауыр фракциялар бөлек айдалады. Сонымен бірге , қондырғы қосалқы аппараттармен құралады.