Revamp hydrokrakové jednotky České rafinérské - Česká rafinérská ...

ceskarafinerska.cz

Revamp hydrokrakové jednotky České rafinérské - Česká rafinérská ...

www.ceskarafinerska.czRevamp hydrokrakovéjednotky ČeskérafinérskéIng. Milan VitvarČESKÁ RAFINERSKÁ, a.s.


www.ceskarafinerska.czObsahHydrogenaceJednotka PSPSpolečné milníky rafinérie a jednotky PSP, I.revampSynergie rafinerií a ethylenové jednotky,II.RevampHlavní principy modifikacíVýhody intenzifikace hydrokrakuZávěrRevamp hydrokrakové jednotky


Hydrogenacewww.ceskarafinerska.czHydrogenace byly objeveny ve 30. letech min. století v rámcivývoje procesů pro zpracování uhlí spol. IG Farben. V tomtoobdobí byly objeveny i katalytické účinky některých kovů ajejich sirníků.Dostaly se do zpracování ropy v r. 1929, kdy IG Farbenprodala patentová práva EssuHydrogenace, používané později ve zpracování ropy,byly nejčastěji v mírné formě jako hydrogenační rafinace.Pokud existovaly hydrokraky, jednalo se o procesyvyužívající méně aktívní katalyzátory naalumosilikátovém nosiči a pracující s velkými objemykatalyzátoru.V roce 1965 postavila americká společnost Unocal v LosAngeles první moderní hydrokrak, pracující se dvěmakatalytickými systémy ­ předrafinačním a krakovacím.Využití zeolitických katalyzátorů pro krakování bylopřevratným aktem, který umožnil rozvinutí veškerýchpředností procesu hydrokrakování – zejména jehovysokou variabilitu a flexibilitu.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czJednotka PSPV 80.letech započala příprava výstavby nové hydrokrakovací jednotky v Záluží.Koncepce narážela na stále limitovanou spotřebu pohonných hmotv Československu a na záměr postavit hydokrakovací jednotku ve Slovnaftu.Byla proto zvolena forma mírného hydrokraku, kde hlavním produktem byl nezkonvertovaný olejpro ethylenovou jednotku. Řešení umožnilo uvolnit plynový olej a benzín (používaný původně proethylenovou jednotku) pro potřebu výroby paliv a nahradit je surovinou pocházející z hluboképřeměny ropy.Byla vybrána technologie firmy Unocal (USA), pracující za vysokého tlaku při mírné konverzi, cca40 – 50 %.Synergie rafinérie a ethylenové jednotky byly takto maximálně využity.Výtěžková struktura žádaných petrochemických produktů z hydrokrakové suroviny je podobnástruktuře z benzínu – zatímco zvolená technologie mírného hydrokrakování ušetřila mnohoenergií a vodíku.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czŠtěpná jednotka pracuje při tlaku 16,0 – 17,0 MPa. První reaktor je určen k odsíření,denitrifikaci suroviny a k sycení aromátů, surovina se hluboko prorafinuje. Reaktor mádominantní vliv na snížení indexu BMCI, což je index charakterizující míru rafinacenezkonvertovaného zbytku a je klíčovým parametrem pro další zpracování produktu vethylenové jednotce.Ve druhém reaktoru, který je vybaven zeolitickým katalyzátorem, dochází zejména keštěpení těžkých podílů.Jednotka se provozuje spolehlivě více než 20 let a stala se oporou rafinérie v řešenítechnologických přeměn, které si vyžadoval další vývoj. Změny vycházely zejména zrespektování požadavků na ekonomii výroby a z legislativy na ochranu životníhoprostředí.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czSpolečné milníky rafinérie a jednotky PSPI. Revamp jednotkyKe konci devadesátých let legislativa na ochranuživotního prostředí utlumuje v České republice prodejtopných olejů s vysokým obsahem síry. Rafinérie stálevyráběla vyšší množství této komodity. Alternativou bylavýstavba visbreakingové jednotky s vakuovou fleší,která ale produkovala určité množství vakuovéhodestilátu. Další vakuové destiláty byly uvolněnyz mísení topných olejů.Nutností se proto stává první intenzifikace, kdy se výkonjednotky zvyšuje z původních 100 t/h při nízké konverzina 130 t/h.Intenzifikace vycházela z využití projektových rezerv,a proto nebylo uskutečněno mnoho změn uvnitř jednotkys výjimkou změn v obsazení katalyzátoru.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czSynergie rafinerií a ethylenové jednotky, II.RevampHydrokrakové jednotky bývají považovány za zvlášťvýhodné pro výrobu bezsirných paliv (paliva do 10 ppmsíry). Plynový olej z hydrokrakové jednotky Českérafinérské obsahuje pod 10 ppm síry. Je protovýhodnou komponentou.V roce 2002 získávají pracovníci ČeR prostřednictvímČAPPO informaci o nadcházející dieselizaci motorovéhoparku připravované v Evropě v důsledku parametruemise CO 2 na km jízdy. Využití naftového motoru sestává nutností a situace bude mít obrovský vliv nazměnu proporcí výroby/spotřeby motorové naftya autobenzínu.Česká rafinérská musela řešit tento vývoj pro obě svérafinérie.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czNová evropská legislativa výroby čistých paliv adieselizace osobní a komerční přepravy způsobujezměnu podmínek na trhu palivPředpověď z r. 2002, že v Evropě bude do roku 2015chybět 15 mil. t motorové nafty a 10 mil. t autobenzínubude přebývat, se začíná naplňovat i na českém trhu.V Evropě jsou současné prognózy ještě horší.V této situaci nastává problém s uplatněním fluidněkrakovacích jednotek.Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czSituace v trendu spotřeby autobenzínu a motorové nafty v České republiceRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czUspořádání hydrokrakovací a ethylenové jednotkynabídlo synergii.Zvýšení konverze a výkonu hydrokraku může přispět kezvýšení výroby motorové nafty a naopak deficit vevýrobě nezkonvertovaného oleje povede k použitínadbytečného benzínu jako suroviny pro ethylenovoujednotku.Na tomto principu byla založena druhá intenzifikacejednotky. Návrh byl vypracován ve spolupráci se SGSIa využíval možnosti vyšší konverze (až 71 %) a vyššíhovýkonu (do 160 t/h).Z technologických principů se jedná především o:maximální využití objemu stávajících reaktorů pro většímnožství katalyzátorupoužití moderních distribučních paterdosažení maximálního výtěžku středních destilátůúprava destilační sekceRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czHlavní principy modifikacíReaktoryZvětšení množství katalyzátoru, instalace HDrozdělovacích paterPředehřívač cirkulačního plynuZvýšení výkonu vložením další konvekční sekceChladič odtahu reaktoruRozšířeníNástřikové čerpadloNový motor, úpravaCirkulační kompresorÚpravaČerpadla promývací vodyVýměnaRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czHlavní principy modifikací (pokračování)Úprava destilační sekcePřepatrování debutanizéru, frakcionátoru a redestilace benzínu, instalace odběrovéhopatra pro letecký petrolej, instalace druhého předehřívače pro frakcionátor, modifikaceteplovýměnného systému a čerpadelVyužití stávajícího objemu reaktorů, pokroku v chemickém inženýrstvía katalytické chemiiRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czHlavní proměnnéKonverze (40­71%) – Katalyzátor, výtěžkové schémaSurovina a její kvalita, obsah síry, dusíku,Conradsonův zbytek, obsah kovů, přítomnosttěžkých frakcíBMCI nezkonvertovaného oleje (při vyšší konverzivýhodnější pro etylenovou jednotku)Výtěžek středních destilátů a jejich kvalitaKatalyzátory v současné doběRafinační:Hydrokrakovací:KF­848 1.3 QHC­26L/HC­43LTRevamp hydrokrakové jednotky


Simulace možností ve způsobu řešení reakční sekceCase 1a 1b 2a 2bNb of reactors 2 2 2 2Pretreating catalystDN­3100DN­3100DN­3100Revamp hydrokrakové jednotkyDN­3100Cracking catalyst Z 623 Z 623 Z673 Z 673Throughput (t/h) 160 160 160 160Operating mode OT OT OT OTVcat1 (m3) 83.0 83.0 83.0 83.0Vcat2 (m3) 58.0 58.0 58.0 58.0Run­length cat1 (years) 2.0 1.5 2.0 1.5Run­length cat2 (years) 2.0 1.5 2.0 1.5Plant conversion (%woff) 56.5 60.9 68.2 73.8Yields (%woff)H2S 1.8 1.8 1.8 1.8NH3 0.2 0.2 0.2 0.2H2O 0.3 0.3 0.3 0.3C1­C4 1.5 1.8 2.4 3.0Naphtha (C5­130 deg C) 7.5 9.1 14.0 16.9Kerosene (130­250 degC) 19.0 21.6 26.5 29.8Gasoil (250­370 deg C) 27.8 27.8 24.9 23.8Hydrowax (370+ deg C) 43.5 39.1 31.8 26.2Total yield 101.6 101.7 101.9 102.1Total middle distillate 46.8 49.4 51.4 53.63a 3b 4a 4b 5 6 73 3 3 3 4 4 4DN­3100DN­3100DN­3100DN­3100DN­3100DN­3100 DN­3100Z 623 Z 623 Z673 Z 673 Z 623 Z 673 Z 623160 160 160 160 160 160 160OT OT OT OT OT OTR(CFR=1.2)83.0 83.0 83.0 83.0 83.0 112.0 83.0141.0 141.0 141.0 141.0 199.0 170.0 199.01.6 2.0 3.0 2.0 2.5 4.0 1.51.6 2.0 3.0 2.0 2.5 4.0 1.580.0 76.0 80.0 89.1 80.0 80.0 95.01.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.80.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.20.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.33.8 3.2 3.7 5.6 3.7 3.8 4.519.3 16.9 21.5 28.8 19.6 21.4 24.133.6 31.3 33.7 37.9 33.7 33.4 40.623.3 24.4 21.1 17.2 22.9 21.4 25.820.0 24.0 20.0 10.9 20.0 20.0 5.0102.3 102.2 102.3 102.6 102.3 102.3 102.456.9 55.8 54.7 55.1 56.7 54.8 66.4


www.ceskarafinerska.czProjekt intenzifikaceProjektové činnosti ­ BDEP a prováděcí projektzpracován firmou ABB Lummus ( CB &I)EPC fázi (realizaci) rovněž uskutečnila ABBLummusCelkové náklady: 680 mil. KčKontrakt podepsán 13. 4. 2006Jednotka byla předána k najetí 10. 11. 2007Převážná část aktivit proběhla během zarážky 2007Najetí zařízení na plný výkon proběhlo bez vážnějšíchproblémůGaranční test odhalil příležitosti ke zlepšení vdebutanizační koloně a několik menších závad v jinýchcelcích – budou řešeny v odstávce 2009Revamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czVýhody intenzifikace hydrokrakuUnikátní příležitost pro řešení naléhavých problémůsoučasné dobyVyužití synergií celkuÚloha ve výrobě čistých paliv, zvláště motorové naftyZlepšení podmínek pro ethylenovou jednotku – výraznézlepšení BMCI, výrazný pokles obsahu aromátů ( ze 20na 11 % hm), vyšší poměrové zastoupení benzínu vsurovinách pro EJMožnost výroby leteckého petroleje hydrokrakovánímLepší využití obou rafinérií, zvýšení konverze,Minimalizuje či eliminuje výrobu topných olejůPřiměřené náklady na projektRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czZávěrČeská rafinérská zintenzifikovala hydrokrakování vrafinerii Litvínovdostatek vodíku vyráběného Unipetrolem parciálníoxidací těžkých ropných zbytků3 jednotky (2 původní jednotky a hydrokrak firmyUnocal)poslední intenzifikace jednotky Unocal řeší zvyšující sepoptávku po motorové naftě a výrazně zvýšujerafinérskou maržimaximální uplatnění synergií v litvínovském areáluRevamp hydrokrakové jednotky


www.ceskarafinerska.czDěkuji za pozornostIng. Milan VitvarTel : 476 164 477E­mail : milan.vitvar@crc.cz

More magazines by this user
Similar magazines