Cтраница 1
Использование ресурсов водорода станет важным этапом стратегии для тех нефтеперерабатывающих заводов, которые хотят остаться конкурентоспособными в 1990-ые годы. Возросший спрос на легкие виды топлива и продуктов, потребность в продуктах с лучшей рабочей характеристикой и неуклонное требование получения продуктов, более приемлемых с точки зрения защиты окружающей среды, потребует от нефтеперерабатывающих заводов изменения условий переработки и технологии, если они намерены полностью удовлетворять требованиям 1990-ых годов. Даже несмотря на то, что все эти требования относятся к номенклатуре или качеству продукта, они могут оказать также значительное влияние на ценный, но часто незамечаемый дополнительный продукт нефтепереработки водород. Поэтому выявление значения водорода и как продукта, и как реагента в схеме всего НПЗ имеет огромное значение. [1]
Использование ресурсов водорода становится стратегией, поскольку рассмотрение требований 1990-ых годов имеет важнейшее значение для эффективности и экономичной работы нефтеперерабатывающего завода. [2]
Для осуществления задачи использования ресурсов водорода на НПЗ с комплексной схемой получения бензина были разработаны три варианта. Обес-серивание, достигаемое на установке RCD, было приведено к режиму, при котором каждый вариант полностью обеспечивал себя водородом. [3]
С исторической точки зрения использование ресурсов водорода может быть подразделено на три перекрывающих друг друга периода. До внедрения на НПЗ в 1949 году каталитического реформинга нефтеперерабатывающие заводы мало занимались проблемами производства, потребления или распределения водорода в других продуктах. [4]
Каждый из анализов конкретных примеров, рассмотренных выше, включает стратегию использования ресурсов водорода, являющуюся оптимальной для конкретной ситуации, приведенной в этих примерах В данном разделе будет рассмотрена разработка этих стратегий и представлен экономический анализ, использовавшийся для определения лучших вариантов. [5]
При анализе первого примера основное внимание было обращено на первоочередную задачу использования ресурсов водорода, т.е. выявление наиболее экономичной схемы извлечения водорода. Однако анализ второго примера представляет собой более широкий подход к использованию ресурсов водорода, охватывающий рассмотрение всей работы НПЗ. [6]
Стратегия использования ресурсов водорода, возникшая на переходном этапе НПЗ от второго к третьему периоду, является основной темой данной статьи. [7]
Уровень обессеривания, при котором может работать установка RCD, очевидно, является функцией наличия водорода. Поэтому стратегия использования ресурсов водорода для НПЗ с комплексной схемой получения бензина включает множество анализов того же типа, которые выполнялись для НПЗ с получением дизельных топлив, касающихся очистки водорода в потоке сухого газа из установки платформинга, потоках газа мгновенного испарения низкого давления установки RCD и пр. Однако в дополнение к этому должна рассматриваться и возможность извлечения водорода из потока сухого газа установки RCC. В таблице 4 приведен состав потока сухого газа с: установки RCC. Этот поток очень трудно очищать, поскольку он содержит низкий процент водорода и в нем присутствуют неконденсируемые инерты, такие как окислы углерода и азот, содержание которых в водороде, подаваемом в качестве подпитки на большую часть установок гидрирования, должно быть снижено. [8]
При анализе первого примера основное внимание было обращено на первоочередную задачу использования ресурсов водорода, т.е. выявление наиболее экономичной схемы извлечения водорода. Однако анализ второго примера представляет собой более широкий подход к использованию ресурсов водорода, охватывающий рассмотрение всей работы НПЗ. [9]
НПЗ, однако все эти технологические процессы отличаются высокими капиталовложениями и затратами на энергосредства. В связи с такой высокой стоимостью процесс реформинга метана с водяным паром или неполное окисление являются, как правило, последним, но иногда необходимым шагом в стратегии использования ресурсов водорода. Положительным фактором является производство некоторыми процессами нефтепереработки водорода в качестве побочного продукта нормальных процессов переработки. [10]
НПЗ 1990-ых годов с получением дизельных топлив имеет потребность в водороде, равную 47000 норм, м / час ( 42 млн. стандартных фут3 / сутки), превышающую производство водорода на установке платформинга, главным образом, в результате добавления в схему НПЗ гидрокрекинга газойля вакуумной перегонки-деметаллизированного масла. Поэтому задача использования ресурсов водорода сводится к снижению размера требуемого реформинга с водяным паром путем эффективного использования и извлечения водорода из важнейших водородосодержащих потоков на НПЗ. [11]
В случае производства чистого водорода стратегия была бы простой и включала бы лишь принятие нескольких решений. Некоторые из этих примесей безвредные, например, легкие углеводороды, другие же примеси, такие как вода, сероводород и окислы углерода, могут действовать в некоторых процессах, потребляющих водород, в качестве ядов. Поэтому стратегия использования ресурсов водорода включает принятие решений, основанных на том, сколько водорода необходимо извлечь, каким способом его извлекать и какал степень очистки требуется потребителями. [12]
Хотя баланс содержания водорода в сырье и продуктах нефтеперерабатывающего завода является основополагающим для конечной номенклатуры продуктов, которая может быть получена, НПЗ все еще не окончательно оставлены на произвол сил природы, которые диктуют их номенклатуру продуктов. Содержание водорода в продуктах больше не является результатом выполнения простых операций разделения для получения требуемых продуктов. На сегодняшнем НПЗ требуемое содержание водорода достигается почти исключительно методами реакции. Поскольку для этих реакций имеющийся водород должен находиться в более или менее чистом виде, использование ресурсов водорода становится инструментом для перераспределения водорода. Современный нефтеперерабатывающий завод включает несколько операций переработки, которые либо создают, либо потребляют молекулярный кислород. Таким образом, в практическом смысле использование ресурсов водорода означает сбор водорода от производителей и распределение его потребителям. [13]
Требования 1990-ых годов окажут возросшее давление на современные НПЗ, вынуждая их модифицировать технологические операции и технологические процессы для удовлетворения ожидаемой номенклатуры продуктов. Эти изменения в технологических процессах, в свою очередь, вынудят нефтеперерабатывающие заводы лучше использовать ресурсы водорода. НПЗ, которые в прошлом позволяли себе роскошь работать с избытком водорода, станут перед лицом необходимости снизить потребление водорода, а также рассмотреть возможность извлечения водорода из нетрадиционных источников. Технология очистки водорода процессом адсорбции со сбросом давления фирмы ЮОП, мембранами и низкотемпературными методами в сочетании с опытом в области технологии нефтепереработки приводит к совместному эффекту, позволяющему наилучшим образом оценить и выявить стратегию использования ресурсов водорода для любых конкретных обстоятельств нефтеперерабатывающих заводов. [14]
Эта разница пополняется за счет водорода, получаемого путем реформинга с водяным паром. Водород, поступающий в топливную систему, является результатом нормальных операций переработки, таких как потери за счет растворения и продувки. Тот факт, что только 7 % производимого водорода направляется в топливную систему, указывает на хорошее использование ресурсов водорода. Подобно этому, использование ресурсов водорода из маловажной проблемы превратилось в особо важную задачу экономичной работы нефтеперерабатывающего завода. [15]