Проанализируйте пути совершенствования схем и технологии вакуумной и глубоковакуумной перегонки мазута

Типовой процесс вакуумной перегонки (ВП) мазутов (рис.2.5) обычно осуществляют по схеме однократного ис­парения в одной тарельчатой, а в последние годы и насадоч ной колонне при температуре 380-415°С с подачей в низ колонны водяного пара при остаточном давлении в зоне питания 100-200 мм рт.ст. (133~266гПа) и в верху колонны 60-100 мм рт.ст. (53-133 гПа).

Многолетним опытом эксплуатации промышленных установок ВП установлено, что нагрев мазута в печи выше 420- 425°С вызывает интенсивное образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоление вакуумного газойля. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообразование и термодеструкция высокомолекуляр­ных соединений сырья. При нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают время пребывания его в печи, устраивая многопоточные змеевики (до четырех), применяют печи двухстороннего облучения, в змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансферного трубопровода. Для снижения температуры низа колонны организуют рецикл (квенчинг) охлажденного гудрона. С целью снижения давления на участке испарения печи концевые змее­вики выполняют из труб большого диаметра, уменьшают перепад высоты между вводом мазута в колонну и выходом из печи. В вакуумной колонне применяют ограниченное количество тарелок с низким гидравлическим сопротивлением или насадку, используют вакуумсоздающие системы, обеспечи­вающие достаточно глубокий вакуум. Количество тарелок в отгонной секции также должно быть ограничено, чтобы обес­печить малое время пребывания нагретого гудрона.

Глубоковакуумная перегонка мазута. Отечественная нефтепереработка не располагает пока освоенной промышленной технологией глубоковакуумной перегонки (ГВП) мазутов, предназначенной для получения утяжеленного вакуумного газойля с температурой конца кипения до 560-580°С с целью расширения ресурсов сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга. Расчеты показывают, что при ГВП нефти типа Западносибирской выход утяжеленного вакуумного газойля 350-580°С составит 34,3%, что в 1,5 раза больше по сравнению с отбором традиционного вакуумного газойля 350- 500°С (выход которого составляет 20,8%).

Исследования показали, что с увеличением глубины отбора от мазута высоко- кипящих фракций повышаются плотность, вязкость и коксуемость как вакуумного газойля, так и гудрона, увеличивается содержание в них металлов, сернистых и др. гетеросоединений, что обуславливает серьезные технические и технологические трудности при их последующей переработке. Так, потребуется освоить производство специальных катализаторов и промышленную технологию процессов гидрообессеривания и каталитического крекинга утяжеленного вакуумного газойля, определить направления рационального применения или освоить промышленную технологию переработки тяжелых гудронов; создать и освоить технологию изготовления высокопроизводительного оборудования для ГВП мазута (глубоковакуумных пароэжекционных насосов, насосов для откачки высоковязких гудронов, контактных устройств и поверхност­ных конденсаторов с малым гидравлическим сопротивлением и т.д.).

1.Оцените место РК в мире как нефтедобывающей страны и пути ее развития.ҚР әлемдегі мұнай өңдеуші елдер ретінде алатын орны мен оның даму жолдарына баға беріңіз.

Казахстан имеет огромные природные запасы ископаемых. После приобретения страной сувере­нитета и независимости добыча углеродного сырья возросла более чем в два раза, в то время как во всем мире рост этого показателя составил 1,3 раза. В Стратегии развития Казахстана до 2030 г. лидирующая роль отводится нефтегазовой промыш­ленности. Это диктуется тем, что республика сегодня относится к группе государств, обладающих стратегическими запасами углеводородов, и оказывает влияние на формирование мирового рынка энергоресурсов. Наличие стратегии развития и способность ее реализовать тесно связаны с потенциалом природ­ных богатств. Если богатство недр — это достояние всех последующих поколений, то продуманная стратегия и претворение ее в жизнь — залог достижения поставленной цели.

Нефть и газ для Казахстана — это не только топливно-энергетический ресурс, это первооснова, которая помогает восполнить ущерб, нанесенный распадом единого интегрированного пространства Советского Союза. О перспективах нефтяного сектора экономики страны можно судить по следующим данным. По объему подтвержденных запасов нефти Казахстан занимает 12-е место в мире (без учета недостаточно точно оцененных запасов Каспийского шельфа, газа и газового конденсата — 15-е место). В целом на долю страны приходится около 3-4 % разведанных и подтвержденных мировых запасов нефти.

Среди стран СНГ ведущее место по добыче нефти занимает Россия, а затем Казахстан, который из 90 нефтедобывающих стран мирового сообщества занимает 13-е место.

Сегодня основным источником экономического роста республики является эксплуатация сырье­вого потенциала страны. Если в Северном Казахстане развиты зерновое хозяйство, добыча железной руды и каменного угля, машиностроение, производство нефтепродуктов и ферросплавов, энергетика, в Восточном Казахстане преобладают цветная металлургия, энергетика, машиностроение и лесное хозяйство, то Западный Казахстан — это крупнейший нефтегазодобывающий регион.

Особое место в экономике страны играет топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Начальные и остаточные запасы нефти промышленных категорий составляют более 2,0 млрд. т, при этом более 70 нефтяных месторождений находятся в разработке. Около 90 % запасов нефти выявлено в подсолевых отложениях — на 12 месторождениях, на трех из которых («Тенгиз», «Карачаганак», «Жанажол») запасы превышают 100 млн. т. По объемам добычи нефти и газа в Республике Казахстан лидируют Атырауская и Мангистауская области. В настоящее время нефтяные компании Казахстана на большинстве месторождений способны извлекать от одной четверти до одной трети нефти, в зависимости от применяемой технологии. Имеющиеся геолого-геофизические данные уже сегодня позволяют провести нефтегеологическое районирование и оценить потенциал нефтегазоносности казахстанского сектора Каспийского моря.

2. Оцените основные нефте- и газодобывающие районы РК. ҚР негізгі мұнай- және газ өндіруші аудандарына баға беріңіз.

На территории Республики Казахстан расположено 202 нефтяных и газовых месторождения. Прогнозные извлекаемые ресурсы нефти оцениваются в размере 7,8 млрд. тонн, а природного газа - в 7,1 трлн.мЗ. Около 70% этих ресурсов сосредоточено в западных областях Казахстана. Подавляющая их часть связана с подсолевыми месторождениями и залегает на глубинах около пяти и более тысяч метров.

Добыча нефти ведется на 55 месторождениях. К самым крупным месторождениям относятся Тенгизское (нефтяное), Узеньское (нефтегазовое), Карачаганакское (нефтегазоконденсатное), Жанажол (нефтегазоконденсатное), Каламкас (нефтегазовое). Прогнозные ресурсы углеводородов на континентальной части и шельфе казахстанского сектора Каспийского моря оцениваются в диапазоне от 7 до 17 млрд. тонн. Казахстан возлагает надежды, что в ближайшее десятилетие прогнозные ресурсы будут переведены в категорию «доказанных». Максимальный нефтяной экспортный потенциал бассейна Каспия, по самым осторожным оценкам западных экспертов, составляет около 100 млн. тонн в год (2 млн. баррелей в день). Прогнозные ресурсы Аральского бассейна составляют около 2 млрд. тонн условного топлива. Высокий газонефтяной потенциал и выгодное географическое положение на пути основных транспортных артерий выдвигают Аральский бассейн в число первоочередных регионов для ведения геологоразведочных работ.

Снижение добычи нефти в Мангистауской области объясняется тем, что запасы нефти этого региона не могут активно вырабатываться, так как относятся к категории трудно-извлекаемых. 70% месторождений требуют крупных капитальных затрат. Западный регион Казахстана сегодня производит 25,560 млн. тонн нефти или 93% от общей добычи республики. Мангистауская и Атырауская области обладают 73% всех извлекаемых запасов Казахстана.

Анализируя деятельность казахстанских нефтеперерабатывающих предприятий в 1999 году, эксперты отмечают, что истекший год был для них исключительно сложный. Основные трудности, как и в предыдущие годы, были связаны с поставкой сырья на эти заводы, особенно на Павлодарский НПЗ. Крайняя нерегулярность поставок западносибирской нефти порой приводила почти к полной остановке ПНПЗ. Как следствие, уровень переработки нефти в Казахстане снизился и составил 30,7% от суммарных производственных мощностей предприятий.

3. Сделайте прогноз усовершенствования контактных устройств. Контактілі құрылғылардың жетілдірілуінің болжам жасаңыз.

В последние годы было разработано множество разновидностей клапанных тарелок различной геометрической формы (дисковые, прямоугольные, пластинчатые и т.д.), с балластом или без него, с отбойными элементами или без них и т.д. Опытно-промышленные испытания на ряде НПЗ показали достаточно высокую эффективность клапапных тарелок по сравнению с тарелками с нерегулируемым сечением контак­тных фаз.

Среди клапанных тарелок нового поколения следует отметить пластинчатые перекрестно-прямоточные и дисковые эжекционные тарелки, разработанные и внедренные на Ново-Уфимском НПЗ.

Эжекционная клапанная тарелка представляет собой (рисунок 2) полотно с отверстиями (090мм) и переливными устройствами. В отверстия полотно тарелок устанавливаются кла­паны, представляющие собой вогнутый диск (0110мм) с просечными отверстиями (каналами) для эжекции жидкости, имеющий распределительный выступ для равномерного стока жидкости в эжекционные каналы. Клапаны имеют 4 ограничительные ножки и 12 эжекционных каналов. Они изготавливаются штамповкой из стали толщиной 0,8-1,0 мм. Масса одного клапана составляет всего 80-90г (а капсульного с паровым патрубком - 5-6 кг).

Стендовые и опытно-промышленные испытания показали высокие эксплуатационные достоинства новых эжекционных клапанных тарелок: устойчивость и равномерность работы в широком диапазоне нагрузок без уноса жидкости; отсутствие байпасных потоков; исключительно высокий КПД (-80-100%), высокая производительность, превышающая на ~20% произ­водительность колпачковых тарелок и т.д.

Эжекционные клапанные тарелки в настоящее время успешно работают в 20 колоннах установок первичной переработки нефти, газоразделения, алкилирования и других процес­сах на НУНПЗ, Одесском, Орском НПЗ и Шкаповском ГПЗ. Что касается перекрестно-прямоточных клапанных тарелок пластинчатого типа, то ими в настоящее время оснащены более 70 ректификационных колонн атмосферной и вакуумной перегонки нефти, газофракционирующих установок и некоторых вторичных процессов на Ново-Уфимском и других НПЗ. К контактным устройствам, устанавливаемым в колоннах вакуумной, в особенности глубоковакуумной перегонки мазута предъявляются повышенные требования к их гидравлическому сопротивлению.