Висбрекинг и термическая обработка

Оптимизация процессов висбрекинга и термообработки 

Альфа Лаваль имеет богатый опыт по оптимизации процессов нефтепереработки, включая висбрекинг и термическую обработку. Наше оборудование и сервисные услуги повышают энергоэффективность, сокращают эксплуатационные расходы, увеличивают  производительность и рентабельность.

Эффективность использования энергии

Проводящиеся в нефтепереработке процессы висбрекинга требуют подвода тепловой энергии и осуществляются при температурах в районе 500 °C. Для сокращения производственных издержек необходимо поддерживать как можно более высокой температуру продукта, подаваемого в печь. На некоторых НПЗ установка висбрекинга (УВ) объединена с вакуумно-дистиляционной установкой (ВДУ) и остаток перегонки поступает непосредственно в печь. На других заводах используется отдельно стоящая установка висбрекинга, подача в которую осуществляется из резервуара. 

Вне зависимости от типа установки, крайне важно обеспечить максимальную эффективность утилизации энергии отстатка после висбрекинга и ее передачу в продукт, подаваемый в УВ или в ВДУ. Это необходимо для снижения энергопотребления и вредного экологического воздействия НПЗ. Для обеспечения рекуперации этой энергии обычно требуется линия из нескольких последовательно и параллельно установленных громоздких кожухотрубных теплообменников. Эффективность такой системы не слишком велика, что обусловлено особенностями рабочих жидкостей, при этом образование отложений со временем еще сильнее ухудшает производственные показатели. Высокоэффективные спиральные теплообменники Альфа Лаваль предназначены специально для эффективной утилизации энергии способствующих образованию отложений сред и сохраняют высокую производительность длительное время. 

Снижение интенсивности образования отложений в процессах висбрекинга

Образовавшийся после высокотемпературного крекинга остаток висбрекинга очень нестабилен. Хотя среда проходит закалку на выходе из реактора, процесс крекинга может продолжать идти и может продолжаться выпадение из остатка асфальтенов. Чем выше скорость процесса, тем более нестабильным становится остаток и более серьезными становятся проблемы с засорением теплообменников. Наличие частиц кокса еще более способствует повышению интенсивности образования отложений. 

Для борьбы с отложениями очень важно быстро и эффективно охладить остаток, а также свести к минимуму продолжительность нахождения продукта внутри теплообменника. Также очень важно избежать образования застойных зон с близкой к нулю скоростью потока или неравномерного его распределения, при котором снижается его скорость течения в каналах теплообменника. 

Спиральные теплообменники Альфа Лаваль как нельзя лучше подходят для таких условий. Они имеют высокую охлаждающую способность и поэтому время нахождения рабочей среды внутри теплообменника достаточно мало, при этом конструкция с одним каналом для каждого теплоносителя обеспечивает прекрасные возможности регулировки скоростей потоков и отсутствие застойных зон, что существенно снижает интенсивность образования отложений. Все эти достоинства способствуют длительному поддержанию высокой эффективности использования энергии и сокращению объема работ по техническому обслуживанию. 

Для многих случаев применения Альфа Лаваль может разработать конструктивное решение спирального теплообменника, не требующее проведения чистки в промежутке между плановыми остановками оборудования. При возникновении необходимости чистки в процессе плановой эксплуатации стоимость техобслуживания и его продолжительность существенно снижаются, благодаря удобному доступу к теплопередающим поверхностям каналов для проведения механической очистки. 

Повышение производительности

Существует три пути повышения производительности процессов висбрекинга: (1) увеличение пропускной способности установки, (2) увеличение скорости процесса и (3) увеличение межремонтного пробега.

Увеличение пропускной способности установки

Пропускная способность установок висбрекинга часто ограничивается по гидравлическим показателям, иными словами, при образовании засора растут потери напора и в определенный момент возникают гидравлические ограничения в отношении насоса, в результате чего его производительность уменьшается. Точно так же, образование отложений в теплообменниках снижает эффективность рекуперации тепла и, в конечном счете, может быть достигнут предел мощности печи. 

В устойчивых к засорению спиральных теплообменниках Альфа Лаваль интенсивность образования отложений минимальна, что существенно повышает его пропускную способность и позволяет продолжительно поддерживать ее на высоком уровне. При высокой эффективности утилизации тепла можно увеличить производительность установки даже без модификации печи. 

Увеличение скорости процесса

Повышение производительности может быть достигнуто не только за счет увеличения пропускной способности установки, но также и за счет увеличения скорости процесса.

Однако, поскольку увеличение скорости сопряжено с повышенной интенсивностью образования отложений, существует некий предельный уровень, при котором производство остается экономически целесообразным. При использовании спиральных теплообменников Альфа Лаваль можно существенно увеличить скорость процесса, и при этом интенсивность образования отложений будет минимальна. В этом случае можно добиться повышения выхода продукции при меньшем объеме осадка. 

Увеличение межремонтного пробега

Еще один способ повысить производительность установки — увеличение межремонтного пробега. Большинство установок висбрекинга работает с межсервисными интервалами от шести до девяти месяцев. Чаще всего основной причиной короткого межремонтного пробега является необходимость удаления нагара с труб пламенного нагревателя. Образование нагара обусловлено большим тепловым потоком, необходимым для заключительного нагрева подаваемого продукта. 

Высокоэффективные спиральные теплообменники Альфа Лаваль позволяют утилизировать больше энергии из остатка и нагреть подаваемый продукт перед пламенным нагревателем до более высокой температуры. Это снижает потребную тепловую мощность нагревателя и уменьшает нагарообразование на его трубах. Уменьшение нагарообразования увеличивает межсервисные интервалы до 24 месяцев. В результате повышается коэффициент готовности и производительность установки. 

Сокращение капитальных затрат при организации висбрекинга

Утилизация энергии остатка после висбрекинга других горячих фракций обычно требует использования нескольких громоздких традиционных кожухотрубных теплообменников. При этом во время проведения их чистки необходимо использовать резервные аппараты. Использование же высокоэффективных спиральных теплообменников Альфа Лаваль позволяет сократить площадь теплопередающей поверхности при обеспечении одинаковой с теплообменниками кожухотрубного типа мощности. Кроме того, уменьшается количество используемых теплообменников, их габариты и масса, что ведет к сокращению расходов на монтаж. Поскольку спиральные теплообменники Альфа Лаваль мало подвержены образованию отложений, пропадает необходимость затрат на резервное оборудование. 

Проверенная технология для процессов висбрекинга

Более 50 единиц теплообменников Альфа Лаваль работает в составе установок висбрекинга. Большинство из них — спиральные, предназначенные для рекуперации энергии остатка после висбрекинга для подогрева продуктов, подаваемых в УВ или в ВДУ. В одной из крупнейших нефтяных компаний применение спиральных теплообменников Альфа Лаваль во всех установках висбрекинга является стандартом предприятия.