Гидроочистка

Оптимизация процессов гидроочистки

Гидроочистка используется для удаления примесей из бензина, авиационного и дизельного топлива и газойля. В процессе используется две секции: реакторный блок, работающий при высоких температуре и давлении, и низкотемпературная секция извлечения продукта. Для всего процесса имеет большое значение как можно большее увеличение энергоэффективности, надежности и производительности, а также сокращение до минимума капитальных затрат для повышения общей рентабельности нефтеперерабатывающего завода.

Эффективность использования энергии

Реакторный блок

Одним из наиболее важных мест рекуперации энергии на нефтеперерабатывающих заводах является промежуточный теплообменник объединенное сырье/выходной продукт установки гидроочистки. В нем подаваемый в установку гидроочистки продукт предварительно нагревают за счет тепла выходного продукта реактора. Чем меньше разница температур, тем меньше энергии требуется от пламенного подогревателя, и тем меньше мощность, требуемая для охлаждения выходного продукта.

При длинном температурном режиме и малой разнице температур, в случае использования традиционных кожухотрубных теплообменников это требует оборудования для рекуперации теплоты чрезвычайно большого размера. Для увеличения до максимума эффективности рекуперации энергии часто может использоваться до восьми кожухотрубных теплообменников, включенных последовательно. 

Высокоэффективная технология, используемая в пластинчатых теплообменниках Альфа Лаваль Compabloc или Packinox, позволяет рекуперировать максимальное количество энергии при минимальных габаритах оборудования. 

Один теплообменник Packinox рассчитан на перепад температур на горячей стороне от 12 °С до 30 °С, в то время как для традиционных кожухотрубных теплообменников он составляет от 50 °С до 80 °С. В некоторых случаях пламенные подогреватели для экзотермических процессов гидроочистки требуются только на этапе запуска установки.

Секция извлечения продукта

В секции низкого давления повышение эффективности процесса также требует эффективной рекуперации энергии. Для рекуперации максимального количества энергии с помощью традиционной технологии требуется установка нескольких кожухотрубных теплообменников большого размера исходный продукт/кубовые остатки отпарной колонны. Использование теплообменников Альфа Лаваль Compabloc служит великолепной альтернативой, которая максимально повышает энергоэффективность, а также сводит к минимуму количество необходимых теплообменников и занимаемую площадь.

Повышение надежности

Теплообменник объединенное сырье/выходной продукт является очень важным оборудованием не только с точки зрения обеспечения максимальной энергоэффективности процесса, он также играет важную роль для поддержания высокого уровня безопасности и надежности процесса.

Вследствие высокого парциального давления водорода и высоких рабочих температур жидкостей, эти теплообменники работают в условиях, в которых создается опасность высокотемпературного водородного охрупчивания (HTHA) или водородного растрескивания (HIC) элементов из углеродистой стали. Это может привести к разрушению металлической конструкции и, в самом худшем случае, создать опасность взрыва. 

Теплообменники, используемые для этого процесса, должны быть спроектированы очень тщательно, чтобы свести к минимуму опасность отказов вследствие охрупчивания при высокой температуре (HTHA) или водородного растрескивания (HIC). Также очень важно устранить застойные зоны и щели, в которых может собираться водород, вызывающий коррозию конструкционных материалов из углеродистой стали. Следует использовать все возможности для предотвращения контакта деталей из углеродистой стали с технологическими жидкостями. Также необходима надежная изоляция от окружающей среды. 

Альфа Лаваль предлагает теплообменники самых разных типов, которые обеспечивают максимально возможные качество и надежность. 

Снижение интенсивности образования отложений в процессах гидроочистки

Образование отложений в теплообменнике объединенное сырье/выходной продукт в значительной степени зависит от качества исходного сырья.

Например, в случае легкого лигроина прямой перегонки интенсивность образования отложений значительно ниже, чем при переработке нафты, полученной с помощью каталитического крекинга, коксования, гидрокрекинга или других процессов. Нафта каталитического крекинга содержит олефины и диолефины, которые полимеризуются и образуют в теплообменнике смолистые отложения. 

Еще одним важным фактором, который нужно учитывать, является содержание кислорода в исходном продукте, поскольку кислород способствует образованию отложений. В случае переработки продуктов прямой перегонки содержание кислорода, как правило, мало. Однако, если исходный продукт поступает из резервуара, необходимо принять соответствующие меры, сводящие к минимуму попадание кислорода в исходный продукт во время хранения. 

Наконец, также важно свести к минимуму содержание в исходном продукте хлоридов и азота, что позволит снизить опасность образования солей в теплообменнике. 

Чтобы обеспечить максимальную продолжительность работы и минимальные требования к техобслуживанию, важно знать условия, влияющие на образование отложений, а также выбрать и правильно спроектировать наиболее подходящий для конкретного процесса теплообменник. 

Альфа Лаваль предлагает широкий ассортимент высокоэффективных теплообменников, соответствующих практически любым условиям эксплуатации на нефтеперерабатывающих заводах. Теплообменники высокого давления Альфа Лаваль Olmi, высокотемпературные кожухотрубные теплообменники, Packinox и Compabloc, прекрасно подходят для решения широкого спектра задач в процессах теплообмена объединенное сырье/выходной продукт. Например, при переработке нафты каталитического крекинга наши полностью разборные и пригодные для механической очистки теплообменники Compabloc служат надежной альтернативой другому часто используемому оборудованию, которое трудно поддается очистке. 

Повышение производительности процессов гидроочистки

Повышение производительности может потребовать очень больших затрат, особенно в тех случаях, когда ограничена мощность пламенного подогревателя или рециркуляционного водородного компрессора. Высокоэффективные пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль Compabloc и Packinox снижают нагрузку на пламенный подогреватель и рециркуляционный водородный компрессор благодаря рекуперации максимального количества энергии из выходного продукта реактора с минимальным общим перепадом давления. Увеличение производительности почти на 30% может быть достигнуто без внесения каких-либо изменений в существующие пламенный подогреватель и компрессор. Фактически, использование высокоэффективной технологии передачи тепла уменьшает потребление энергии в расчете на тонну переработанного исходного продукта на 45%. 

Сокращение капитальных затрат в процессах гидроочистки

С целью сведения к минимуму опасности высокотемпературного водородного охрупчивания (HTHA) или водородного растрескивания (HIC), для теплообменного оборудования объединенное сырье/выходной продукт обычно рекомендуется использовать высококачественные материалы, что иногда делает применение традиционных кожухотрубных теплообменников очень дорогостоящим. Это особенно существенно, когда для обеспечения максимальной энергоэффективности требуется много таких теплообменников. 

Высокоэффективные пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль Compabloc и Packinox позволяют сократить площадь теплопередающей поверхности не менее чем в 3 раза. Для решения данной задачи необходим только один теплообменник Альфа Лаваль Packinox и не более двух теплообменников Альфа Лаваль Compabloc, что значительно снижает общие капиталовложения по сравнению с применением кожухотрубных теплообменников. Это особенно актуально, когда компактные, легкие теплообменники Альфа Лаваль Compabloc устанавливаются на конструкции отпарной или ректификационной колонны в качестве конденсаторов шлемовых паров. 

В зависимости от рабочих температуры и давления, коррозионной активности и интенсивности образования отложений в процессе, Альфа Лаваль может подобрать наиболее подходящее решение для конкретной задачи из нашего широкого ассортимента и правильно спроектировать теплообменник для обеспечения максимального времени бесперебойной работы. 

Проверенная технология для процессов гидроочистки

Альфа Лаваль обладает уникальным опытом предоставления высоконадежных, энергосберегающих систем для гидроочистки нефтеперерабатывающим заводам по всему миру. 

Альфа Лаваль поставила 50 теплообменников Packinox для использования в качестве промежуточных теплообменников объединенное сырье/выходной продукт в процессах гидроочистки и несколько кожухотрубных теплообменников OLMI, работающих при высоких температуре и давлении и предназначенных для выполнения аналогичных функций. Кроме того, воздушные охладители Альфа Лаваль OLMI обычно используют для охлаждения выходного продукта реактора перед сепаратором. 

На нефтеперерабатывающих заводах во всем мире установлено более 100 теплообменников Альфа Лаваль Compabloc, используемых в различных процессах гидроочистки. Они используются в качестве промежуточных охладителей исходный продукт/кубовый остаток отпарных и ректификационных колонн, конденсаторов шлемовых паров, ребойлеров колонн и охладителей фракций. Они также применяются в качестве промежуточных теплообменников объединенное сырье/выходной продукт в процессах гидроочистки нафты и керосина.