USD ЦБ — 57,57 +0,30
EUR ЦБ — 67,95 +0,04
Brent — 56,78 −0,96%
пятница 20 октября 13:40

Наука и технологии // Нефтехимия

Перспективные направления переработки тяжелых нефтяных остатков

12 сентября 2011 г., 07:28В.М. Шмандий, А.М. Яценко, А.А. Воробьев, Е.В. ЧистяковКременчугский государственный политехнический институт7794

Тяжелые нефтяные остатки образуются в процессах перегонки нефти в виде мазута (фракция с температурой кипения более 3500) и гудрона (фракция с температурой кипения более 5000) [1]. Кроме этого к тяжелым остаткам следует отнести смолообразные продукты, получающиеся в процессах очистки бензинов, керосинов, дизельных и масляных фракций нефти [1,2]. Выход тяжелых остатков зависит от вида перерабатываемой нефти и технологии ее переработки [3] представлен в табл. 1.

Таблица 1. Выход нефтяных остатков и других продуктов в процессах прямой перегонки нефти

Наименование продукта

Выход в % на исходную нефть

Тяжелый

остаток

Целевой

продукт

Всего

по [1]

Бензиновая фракция

0,8 – 1,5

11,2 – 17,5

12 – 18

Керосиновая фракция

1,4 – 2,2

15,6 – 16,8

16 – 18

Дизельная фракция

0,8 – 1,2

15,1 – 16,4

17 – 20*

Масляная фракция

7 –12

6,8 – 10,4

22 – 24**

Гудрон

19 – 30

-

19 – 30

Всего:

29 – 36,3

-

-

Примечание: * - из дизельной фракции выделено 1,1 – 2,0% парафинов;

** - из масляной фракции выделено 4,4 – 5,2 % петролатума;

Данные табл. 1 показывают, что выход тяжелых остатков составляет в среднем одну треть от перерабатываемой нефти. Тяжелые остатки могут быть переработаны каталитическим, термическим и
гидрокрекингом в более легкие фракции с целью увеличения выхода

бензина и дизельного топлива. В табл. 2 приведены результаты, характеризирующие возможности получения дополнительного количества топливных фракций. Однако, тяжелые остатки от процессов крекинга приобретают ряд нежелательных качеств. В частности, за счет процессов уплотнения углеводородов при вторичной переработке существенно ухудшаются физико-механические свойства остатков (эластичность, пластичность, хрупкость).

Таблица 2. Выход тяжелых остатков и других фракций взависимости от процесса переработки гудрона и мазута по [1, 3]

Вид процесса переработки

Выход продукта в расчете на исходную нефть

Бензин-фракция

Керосинфракция

Дизель-фракция

Масляная фракция

Тяжелый остаток

1

Деасфальтизация гудрона в 2 ступени

-

-

-

7,8-11,7

11,2-18,3

2

Каталитический крекинг мазута

11,5-23,2

5,3-9,7

-

-

21,1-25,2

3

Гидрокрекинг мазута

21,3-28,1

-

10,3-14

-

9,6-11,9

4

Гидроочистка гудрона

0,4-1,8

-

1,6-3,9

-

17-24,3

5

Замедленное коксование гудрона

1,4-4

-

5,2-8,7

-

12,4-17,3

Примечание: в процессах гидрокрекинга и гидроочистки выделяется 2-3% сероводорода.

Традиционное использование тяжелых нефтяных остатков – получение различных марок органических вяжущих материалов (битумов нефтяных) [2, 3]. Однако, зачастую в гудроны и тяжелые остатки переработки гудрона и мазута необходимо добавлять до 30% различных продуктов. Это необходимо для улучшения качества производимого вяжущего материала. Если не вводить добавки, то получаемые вяжущие становятся хрупкими и теряют эластичность [1, 2].

Упомянутые показатели можно улучшить, вводя в состав битумных композиций отходы производства полиолефинов (полиэтилена, полипропилена, полиизобутилена). Добавка полимерного материала улучшает пространственную структуру вяжущего, повышая его эластичность и уменьшая хрупкость.

Полученные нами асфальтобетонные смеси на таких комбинированных вяжущих материалах имеют более высокую прочность на изгиб и растяжение, чем смеси на традиционных битумных вяжущих [4].

С целью улучшения пластичных свойств органических вяжущих материалов и повышения низкотемпературных свойств в состав комбинированных вяжущих материалов нами предложено добавлять различные отработанные масла с низкой температурой застывания (более – 200 С). Асфальтобетонные смеси на основе таких вяжущих материалов имеют низкое водопоглощение и меньшую хрупкость при низких температурах (ниже - 15).

Композиция хрупкого битума, отработанного масла и отходов полиолефинов образует органическое вяжущее с высокими гидрофобными свойствами и хорошей адгезией к различным поверхностям. На основе такого продукта нами получен гидроизоляционный материал, который с успехом можно использовать при низких температурах.

Некоторые высокомолекулярные органические продукты, получаемые в процессах производства алкилбензолов (кубовые остатки), различных полиолефиновых олигомеров (кубовые остатки) и в ряде других процессов, с успехом можно использовать в композициях органических вяжущих материалов. Так, полиалкилбензольная кубовая смола в композиции с хрупким битумом и отходами полиолефинов образует продукт с хорошими эластичными и пластичными свойствами, особенно при температурах – 150С. Подобными качествами обладают и битумные композиции с кубовыми остатками производства полиолефиновых олигомеров. Ранее кубовые остатки сжигали в композициях котельного топлива, что с нашей точки зрения нерационально.

Проблема рационального использования тяжелых нефтяных остатков имеет несколько аспектов. Одним из основных является повышение глубины переработки добываемой нефти, что очень актуально при современном дефиците энергетического и химического сырья на Украине. Причем использование нефтяных остатков в качестве топлива, аналогичного мазуту, с нашей точки зрения нерационально.

Большая часть нефтяных остатков может быть использована для получения широкой гаммы композиционных органических вяжущих материалов на основе битумов, полученных из некондиционных тяжелых остатков (табл.2). В этом случае вовлекается дополнительное количество полимерных отходов, различных тяжелых кубовых остатков и отработанных масел. По оценочным расчетам за счет вовлечения дополнительной массы отходов можно получать от 12 до 20 тыс. т.в год органических вяжущих материалов, 5-8 тыс. т гидрофобных гидроизоляционных композиций. Это позволит, в свою очередь, сэкономить 50-80 тыс. т. исходной нефти.

Полученные нами результаты показывают, что тяжелые нефтяные остатки перспективно перерабатывать в комплексе с другими видами отходов нефтехимической промышленности.

Получаемые композиционные материалы имеют улучшенные физико-механические и теплофизические свойства в сравнении с материалами из традиционного сырья.

Вовлечение ряда отходов нефтехимических производств позволит существенно улучшить техногенную ситуацию на предприятиях и более квалифицированно использовать полезный потенциал перерабатываемых отходов.

 

Как рациональнее использовать тяжелые нефтяные остатки?

 

 

Литература
1. Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика.-Л.: Химия, 1980.-328с.

2. Химия нефти и газа//Под ред. Проскурякова В.А. – Л.: Химия, 1981.–359с.

3. Нефти СССР. – Справочник. – Т.З. – М.: Химия, 1972.- 615 с.

4. Яценко А.М., Огарева З.В., Ткачев Ю.Н. Влияние нефтяных отложений на качество асфальтобетона с заполнителями из отходов производства. / В сб. науч. тр. Кременчугского политехнич. ин-та. – ч.II, вып.2 Кременчуг, 1997 с. 62-б 

Комментарии

Пока нет комментариев.

Написать комментарий


Neftegaz.RU context