Войти используя аккаунт
Войти используя аккаунт:
Логин Пароль Забыли свой пароль?

Блоги

6.03.2013 / 19:52

Горит не только ПНГ

В 2011-2012 годах на форуме «Большая химия» в Уфе говорилось, что нефтехимической промышленности Приволжского Федерального округа (ПФО) нужен трубопроводный доступ к легкому углеводородному сырью, а в противном случае местная отрасль придет в упадок.

«Рупек» в свое время проанализировал данную ситуацию и показал с помощью расчетов, что количества прямогонных бензинов в регионе c лихвой достаточно для реализации планов нефтехимии Приволжского федерального округа. Количество нафты было взято из статистических данных ЦДУ ТЭК, которые, в свою очередь формировались по сводкам заводов.

Нафта продукт ликвидный и для производства бензина, и для выпуска ароматики в составе тех же НПЗ, поэтому возражения, что, дескать, в 2011 году нафты было столько, а к моменту окончания строительства нефтехимических комплексов Поволжья ее станет значительно меньше, можно легко опровергать, но обоснованно, а это долгая и неблагодарная работа. Скучно доказывать, что количество автомобилей на среднюю семью, возможно, возрастет вдвое, а может и не возрастет. Что количество параксилола, возможно, возрастет в пять раз, а может и не вырастет и т. д., и т. п.

Поэтому оставим в покое нафту, и перейдем к продуктам более реальным, которые, как и нафта, являются великолепным сырьем для нефтехимии. Это газы С2, С3, С4.

Этан, пропан и бутан являются неотъемлемой частью процессов на установках: АВТ, гидроочистки нафты, риформинга, каталитического крекинга, висбрекинга, замедленного коксования, изомеризации, производства ароматики. Я не указал алкилирование и МТБЭ, так как сырьем для них являются газы каткрекинга и незачем учитывать фракцию С4 дважды, ее и так более чем достаточно.

Для расчетов были использованы данные из отчета «Нефте и газопереработка, нефте и газохимия РФ», выпущенного Альянс-Аналитикой с разбивкой объемов переработки нефти на три рубежа: 2010, 2015 и 2020 годы. В расчетах участвовали следующие НПЗ из Поволжья (цифры в млн тонн, округлено до 1 знака):

Завод

Объем переработки

2010

2015

2020

Салаватский НПЗ («Газпром нефтехим Салават»)

9,9

9,5

9,6

Уфимский НПЗ («Башнефть»)

6,85

6,85

6,85

Новоуфимский НПЗ («Башнефть»)

7,2

7,2

7,2

Уфанефтехим НПЗ («Башнефть»)

9,1

9,1

9,1

Кстовский НПЗ («Лукойл»)

17,5

17,5

17,5

Пермский НПЗ («Лукойл»)

12,8

12,8

12,8

Волгоградский НПЗ («Лукойл»)

10,9

10,9

10,9

Сызранский НПЗ («Роснефть»)

8,9

8,9

8,9

Куйбышевский НПЗ («Роснефть»)

7

7

7

Новокуйбышевский НПЗ («Роснефть»)

9,5

7,4

7,4

Саратовский НПЗ (ТНК-ВР)

6,5

7

7

Нижнекамский НПЗ («ТАИФ-НК»)

8,35

8,15

10,15





В целом «Альянс-Аналитика» дает такие цифры объемов принимаемой на переработку нефти: в 2010 году 114,4 млн тонн, в 2015 году – 113,2 млн тонн, 115,33 млн тонн.

Ниже указаны интересующие нас установки НПЗ Поволжья и их мощности (в тоннах) в 2010, 2015 и 2020 годах, следует отметить, что в таблице указаны только те установки, которые являются источниками углеводородов С2, С3, С4. Установки типа Л-16-1 иногда именуемые легким гидрокрекингом, а на самом деле являющиеся не более чем ГО сырья каткрекинга, исключены из расчетов.

ORU2010-15-20.jpg

Пройдемся по источникам сырья:

1. Газы предельные и непредельные с установок каталитического крекинга, висбрекинга и замедленного коксования, как правило, объединяются на блоке газоразделения каталитического крекинга и делятся на составляющие:

  • С1, С2 (этан и этилен), сероводород и аммиак – направляются на сероочистку и далее в топливную сеть
  • С3 (пропан и пропилен) разделяются и поступают на склады как товарные продукты
  • С4 (изобутилен, бутилены, бутан и изобутан) направляются на установки МТБЭ и алкилирования после которых на склад поступает бутан с содержанием пропана 1-2%

В таблице показано, сколько пропана, пропилена и бутанов поступает на склады НПЗ Поволжья, а также показан потенциал по С2 и С3, которые в настоящий момент из топливных газов НПЗ не извлекаются, но вопрос этот достаточно интенсивно прорабатывается (здесь, как и везде далее цифры получены путем суммирования итогов расчета по каждому конкретному заводу):

Наименование и направление потоков

(тыс. тонн в год)

Этан, этилен

Пропан

Пропилен

Бутаны

С1, С2, сероводород, аммиак. На сероочистку и далее в топливную сеть НПЗ.

2010

2015

2020

286,810

388,284

499,525

68,416

92,621

119,157



С3, С4 после газоразделения газов каткрекинга, висбрекинга, замедленного коксования, а также возвратные потоки С4 после МТБЭ и алкилирования. На склады сжиженных газов.

2010

2015

2020


202,047

265,920

265,920

547,060

720,000

720,000

70,162

204,224

212,744

2. Газы предельные с установок АВТ, ГО нафты, риформинга, комплекса ароматики, изомеризации, гидрокрекинга предварительно пройдя очистку Merox поступают на установку фракционирования предельных газов, где разделяются на составляющие:

- С1, С2 направляются на сероочистку и далее в топливную сеть

- С3, С4 поступают на склады товарной продукции

В таблице показано, сколько пропана и бутанов поступает на склады НПЗ Поволжья, а также показан потенциал по С2, С3, которые в настоящий момент из топливных газов не извлекаются:

Наименование и направление потоков

(тыс. тонн в год)

Этан

Пропан

Бутаны

С1, С2, сероводород. На сероочистку и далее в топливную сеть НПЗ.

2010

2015

2020

107,253

106,157

108,126

102,931

107,968

120,850


С3, С4. На склады сжиженных газов.

2010

2015

2020


926,382

971,900

1087,653

2167,646

2203,047

2333,026

3. Газы С1 – С4 с установок АВТ (н.к.-17), ГО нафты, керосина, дизеля, вакуумного дистиллята, висбрекинга, гидрокрекинга с большим содержанием сероводорода поступают на установку сероочистки газов и после отделения серы в процессе Клауса направляются в топливную сеть. В таблице показан потенциал по С2, С3, С4, которые в настоящий момент из топливных газов НПЗ не извлекаются:

Наименование и направление потоков

(тыс. тонн в год)

Этан

Пропан

Бутаны

С1, С2, С3, С4, сероводород. На сероочистку и далее в топливную сеть НПЗ.

2010

2015

2020

287,876

321,750

332,038

702,492

814,029

843,801

584,031

899,146

960,900

Таким образом, газы НПЗ Поволжья, а также и других НПЗ России и остального мира, делятся на две группы:

  • С3, С4 «реальные», то есть отправляемые на склады сжиженных газов с установок фракционирования предельных или непредельных газов
  • С2, С3, С4 «виртуальные», которые после установки сероочистки направляются в топливную сеть завода, где перемешиваясь с покупным газом направляются в технологические печи

Количества газов, которые направляются на склад и в топливную сеть, суммированы в таблице:

Наименование и направление потоков

(тыс. тонн в год)

Этан, этилен

Пропан

Пропилен

Бутаны

Газы с установок фракционирования на склады

2010

2015

2020


1642,223

1855,134

2003,088

547,060

720,000

720,000

2271,504

2685,979

2847,885

Количество С2, С3, С4 в газах, направляемых в топливную сеть

2010

2015

2020

681,939

816,191

939,689

360,044

397,304

434,292


275,168

310,219

329,393

Выделение и использование углеводородов С2, С3 из топливных газов нефтепереработки является не типичной задачей для России, мало, но используется на НПЗ Европы. Относительно широко подобный процесс применяется на НПЗ США, а также стал применяться на НПЗ стран Востока. В России пока только Газпром нефтехим Салават также занялся проработкой данного ресурса, и по-моему, в настоящее время уже достиг практических результатов.

Одним из обсуждаемых вариантов относительно недорогой практической реализации этой идеи является применение мембранного газоразделения.

Успех применения метода мембранных технологий обусловлен двумя факторами:

  • пониманием, что фракция с содержанием этана 80% и остальное (пропан, бутан) – это неплохой дополнительный ресурс для пиролиза. И вовсе не обязательно добиваться чистоты этана 99%
  • месторасположение установки мембранных технологий в схеме НПЗ

Руководствуясь собственным опытом, отмечу, что при переработке нефти с содержанием серы до 0,5% включительно сухие газы каталитического крекинга направлялись на этановые печи пиролиза, минуя установку сероочистки. Увеличение выхода этилена на пиролизе с использованием газов каталитического крекинга (мощность 3 млн. тонн в год по сырью) составило 42 тыс. тонн в год.

Использовать процессы выделения газов С2 – С4 из топливных газов НПЗ, применять при этом мембранные или фракционирующие установки, передавать полученные продукты в качестве сырья на нефтехимию – дело исключительно владельцев НПЗ. Хозяин, как говорится барин. Но в качестве кусочка сыра прилагается последняя таблица, в которой показано, сколько и чего может быть получено на установках пиролиза, используя в качестве сырья газы НПЗ Поволжья.

Продукты пиролиза, получаемые из газов НПЗ Поволжья

(тыс. тонн в год)

Этилен

Пропилен

Пироконденсат

СПТ

2010

2015

2020

2263,260

2632,559

2870,523

969,856

1117,300

1196,053

265,531

307,796

328,575

167,379

194,859

207,611

Конечно же, не забываем про пропилен с установок каталитического крекинга НПЗ с чистотой 96%, именно такую чистоту должны давать установки фракционирования.

В таблицы и описания не включен завод «ТАНЕКО», так как в этом нет необходимости, все, что написано в этой заметке, авторы этого проекта великолепно знают, и будут использовать.

Итак, резюмируем: в случае использования таких «отбросов» нефтепереработки, как топливные газы, можно уже сегодня на пиролизе получать более 2 млн тонн этилена в год. И это реальный ресурс, а не некие абстрактные объемы ШФЛУ или еще не пойми чего, которым намерены загрузить трубу участники проекта «Ямал – Поволжье».

Предвижу вопрос: более 2 млн тонн этилена – это при условии концентрации всего сырья в одной точке. А сколько такого ресурса есть у каждого конкретного завода? И представляет ли интерес единичный ресурс конкретного завода?

Отвечу таким образом: во-первых, половина рассматриваемых нами НПЗ объединена в группы по три завода (уфимский узел и самарский узел), поэтому рассматривать их по отдельности смысла нет. Те же, что остаются по одиночку – достаточно мощны сами по себе. Что касается конкретных цифр, то завод на переработку 5 млн тонн нефти имеет в топливных газах 75 тыс. тонн С2 и 17 тыс. тонн С3. Желающие могут разделить и умножить самостоятельно.

Вернуться в раздел