Starea și perspectivele producției de bitum în Rusia. Produse vegetale vândute de TransService

Din placa de colectare a primei secțiuni, LVG este alimentat pompei N-9. O parte din acesta este furnizată sub baterie la tabloul de distribuție din a treia secțiune, cealaltă parte este pompată prin frigiderul X-3, unde este răcită la 600C. Cantitatea necesară LVG rece este furnizat printr-un distribuitor de irigare cu circulație deasupra capului la partea superioară a duzei obișnuite din prima secțiune, partea de echilibru este scoasă din instalație.

Motorina grea de vid de la acumulatorul de coloană K-4 este furnizată pompei N-7 și trimisă pentru amestecare cu motorina de vid grea de coloana K-1, apoi scoasă din instalație prin frigiderul X-1.

Gudronul din partea inferioară a coloanei este preluat de pompa N-8 și furnizat pentru oxidare.

Diagrama de flux schematică a oxidării

Început.

Materiile prime cu o temperatură care nu depășește 260 °C sunt preluate continuu din unitatea de evacuare de către pompa N-8 și introduse în coloana de oxidare prin fitingul lateral. După ce nivelul din coloană atinge 1/3 din nivelul de lucru, aerul este introdus în ea printr-un recipient cu o presiune de cel puțin 3-4 kg/cm² aer într-o cantitate de 1/3 din cantitatea optimă.

Cantitatea de aer furnizat în primele 15 minute nu trebuie să depășească 100 Nm³/oră.

Apoi, pe măsură ce coloana se umple, debitul de aer crește la 400 Nm³/oră. Cantitatea de aer furnizat este modificată prin modificarea setării automate din programul de control.

Oxidarea materiei prime continuă până când reductorul atinge temperatura de înmuiere conform K&I în parametrul necesar. După aceasta, transferați procesul de oxidare în modul de funcționare.

Mod de operare.

Materia primă curge prin țeavă în GZhKVA (aparatul de cavitație gaz-lichid-vortex) încorporat al coloanei K-6 (Figura 4), care constă din două camere funcționale.

În prima cameră de amestecare, fluxul de gaz rotativ interacționează pentru a forma un amestec gaz-lichid. În a doua cameră, se formează o fază fin dispersată - spumă.

În camera de spumă, se formează spumă fină datorită contactului fluxului de aer și bulelor fază lichidă jet gaz-lichid de mare viteză. Spuma fină rezultată intră în camera „antispumante”. Din antispumant, amestecul gaz-lichid curge în sus de-a lungul întregii înălțimi a coloanei K-6 în zona de separare a coloanei.

Când amestecul gaz-lichid se mișcă în sus, are loc o reacție suplimentară de oxidare cu un contact suplimentar al fazei lichide și oxigenului atmosferic.

Aerul necesar procesului de oxidare este preluat din atmosferă de către compresoare prin filtre și furnizat coloanei K-6 printr-un recipient de aer. Fluxul de aer în MGKVA încorporat este reglat de dispozitivul FRC.

Temperatura de oxidare este înregistrată de instrumentul TJRSAH.

Există o alarmă pentru temperatura maximă de oxidare a materiilor prime în coloana K-6 de 260 °C pentru o temperatură maximă de oxidare de 275 °C există un blocaj în compartimentul de aer alimentat pentru oxidare prin supape de închidere.

Produsul oxidat (bitumul) cu o temperatură care nu depășește 260 °C pe partea coloanei K-6 este pompat de pompa N-10 prin răcitorul de imersie T-7 în cuburi. produse finite R-1-3.

Figura 4.

Pentru a obține indicatori care îndeplinesc cerințele standard, pomparea se efectuează de sus sau de la nivel inferior. Conducta de ramificație inferioară a coloanei este prevăzută pentru descărcarea completă a coloanei. Din cuburile R-1-3, produsul finit este turnat prin colectorul de scurgere în cisterne sau căi ferate.

Dacă indicatorii de calitate a bitumului nu sunt atinși, instalația trece la lucru cu recirculare în regim periodic. Supapa de pe linia de alimentare cu materii prime este închisă, iar linia de pompare a bitumului în cuburile de produs finit este, de asemenea, închisă. Supapa de pe linia de reciclare se deschide.

Pentru a evita fierberea produs finitÎnainte de a-l încărca în rezervoare, adăugați aditiv anti-spumă PMS 200A.

Se măsoară nivelul de bitum în cuburi pentru produsele finite R-1-3 și există o alarmă la nivelul maxim.

Temperatura bitumului oxidat la ieșirea lui R-1-3 se înregistrează corespunzător. Există o alarmă pentru temperatura minimă a bitumului oxidat la ieșirea din R-1-3 (130 0 C).

Nivelul produsului în coloana de oxidare K-6 este reglat de un dispozitiv, a cărui supapă este instalată pe linia de pompare a produsului din partea de jos a coloanei K-6 în cuburi R-1÷3. La nivelul maxim în K-6 (85%) și la nivelul minim (55%) există o alarmă la nivelul minim (51%) există o blocare a întreruperii aerului alimentat la oxidarea; materii prime în coloana K-6.

Presiunea din coloana de oxidare K-6 este reglată de un dispozitiv, a cărui supapă este situată pe linia de ieșire a gazelor de oxidare din coloana K-6 către C-2 și nu trebuie să fie mai mare de 0,6 kgf/cm 2 (g).

Gazele de oxidare și vaporii distilați de sus din coloana K-6 intră în separatorul C-2, care servește la separarea gazelor de oxidare de vaporii de apă condensați și carbon.

Gazele de oxidare, aerul evacuat și partea necondensată a distilatului sunt îndepărtate de sus din S-2 printr-un dispozitiv de oprire a focului în cuptorul de post-ardere a gazelor de oxidare.

Temperatura din camera de ardere a cuptorului este reglată de un dispozitiv ale cărui supape sunt situate pe linia de alimentare cu gaz combustibil și combustibil lichid către duzele cuptoarelor. Există o alarmă pentru temperatura maximă în camera de post-ardere a cuptorului de 1100 0 C.

Temperatura gazelor de ardere la ieșirea cuptorului este măsurată de un dispozitiv și nu trebuie să depășească 1000 0 C.

Partea condensată a vaporilor de distilat (motorină neagră) este colectată în partea inferioară a separatorului C-2. Motorina neagră este pompată periodic prin răcitorul submersibil T-7 în conducta de păcură.

Pentru menținerea temperaturii necesare (120-230 °C) în cuburi pentru produsele finite R-1÷3 există încălzire electrică sau cu abur.

Temperatura în cuburi pentru produsele finite P-1÷3 se înregistrează în partea de sus, respectiv de jos.

Dacă nu există spațiu în cuburile de produs finit R-1÷3, bitumul este pompat în conducta de păcură sau în stația de pompare.

Producția insuficientă de bitum petrolier în Rusia este o consecință a mai multor motive obiective și subiective. LA motive obiective Aceasta include sezonalitatea consumului și, prin urmare, a producției de bitum de rutier, precum și gradul puternic crescut de „conținut de ceară” (conținut crescut de hidrocarburi de parafină cu structură normală) al uleiurilor în ultimii 10-15 ani. Această din urmă împrejurare nu face posibilă furnizarea întregii game necesare de proprietăți operaționale ale bitumului rutier fără utilizarea tehnologiilor moderne.

În același timp, trebuie menționat că experiența lumii sugerează modalități foarte specifice de rezolvare a acestor probleme. Astfel, influența sezonalității în consumul de bitum rutier în multe cazuri poate fi atenuată de producția de materiale bituminoase care au o anumită utilizare în toate anotimpurile sau o durată lungă de valabilitate (de exemplu, emulsii de bitum sau materiale polimer-bitum). Dependența calității bitumului rutier de calitatea materiilor prime a fost eliminată în majoritatea țărilor europene utilizare prevăzută uleiuri speciale grele, gudronate. Din păcate, în Rusia, acest lucru este dificil atât din cauza aprovizionării centralizate existente cu materii prime către majoritatea rafinăriilor mari, cât și a lipsei de capacități tehnologice la acestea pentru procesarea separată a două sau mai multe tipuri de uleiuri.

Cel mai important motiv subiectiv este sistemul inadecvat de prețuri, în care pretul de vanzare bitumul reprezintă doar 60-70% din costul uleiului original. În același timp schema tehnologica producție bitum petrolier După cum se știe, include cel puțin cinci procese complexe care necesită costuri corespunzătoare materiale, operaționale, energetice și alte costuri. O astfel de „rentabilitate” a producției de bitum la majoritatea întreprinderilor rusești (a se vedea tabelul) apare din cauza:

Ocuparea scăzută a celor existente capacitatea de producție(mai puțin de 40% față de media mondială de 90-96%);

Utilizarea de tehnologii și echipamente învechite;

Incoerențe în calitatea materiilor prime;

Absențe sisteme moderne umplere și ambalare;

Gradul scăzut de automatizare a controlului tuturor etapelor procesului.

Motivele enumerate mai sus explică nu numai activitatea investițională scăzută a celui mai mare rus companiile petroliere să creeze producția modernă de bitum, dar și o situație aproape paradoxală în care este rentabil din punct de vedere economic pentru companii nu numai să nu îmbunătățească calitatea bitumului rutier produs, ci și să oprească complet producția acestora. În același timp, alternativă metode tehnologice prelucrarea şi utilizarea gudroanelor (producerea uleiurilor lubrifiante sau a cocsului, gazeificarea, includerea în cazane de combustibili sau cracarea materiilor prime etc.) la rafinării au un grad de atractivitate economic destul de ridicat. Situația este agravată de dezvoltarea „sălbaticului” afaceri rusești„, care vizează obținerea de profit în orice mod, chiar și în detrimentul calității produsului și al impredictibilității anuale și sezoniere. politica de preturi cele mai mari companii petroliere ruse. Aceasta duce atât la depozitarea comercială necivilizată a bitumului și la obținerea de profit prin dublarea practic a prețurilor acestora în timpul sezonului de construcție, cât și la construirea de instalații regionale la scară mică (vid și blocuri de bitum) cu o calitate necontrolată a materiilor prime și a produselor. În orice caz, nu este nevoie să vorbim despre durabilitatea suprafețelor de drum pe baza unor astfel de materiale.

Calea de ieșire din această situație dificilă este să organizezi un serios sprijinul statului atât în ​​toate etapele de stabilire a prețurilor de bază (exemple – țări CEE, Kuweit etc.), cât și sub forma stimulării producției de bitum rutier de înaltă calitate și construcției de drumuri private.

Tabelul 9. Producția de bitum în Rusia din 2006

Potrivit specialiştilor în drumuri, în prezent până la 25-28% din bitumurile rutiere utilizate pentru prepararea amestecurilor de beton asfaltic sunt substandard, adică. nu îndeplinesc cerințele GOST 22245-90 pentru unul sau mai mulți indicatori. Rezultatele sondajelor efectuate la mai multe fabrici de beton asfaltic (ACP) din diferite regiuni ale țării au confirmat că în aproximativ trei cazuri din patru cauza defectelor este nerespectarea tehnologiilor de transport, transbordare și depozitare a bitumului, utilizarea de bitum cu o compoziție chimică imprevizibilă și anume: din plante locale cu tonaj redus; de origine necunoscută, după depozitare comercială, supraîncălzit în timpul transbordării, contaminat și clasificat greșit în timpul transportului etc. Astfel, „contribuția” principalului mare Producătorii ruși bitumul rutier în volumul total al deșeurilor de bitum nu depășește 25%. Cu toate acestea, acesta este un procent inacceptabil de mare pentru astfel de persoane industria high-tech precum rafinarea petrolului. Principalele motive pentru producția substandard la rafinării includ utilizarea tehnologiilor de producție învechite (din nou, evident din cauza premiselor economice menționate mai sus).

Tehnologia modernă ar trebui să asigure producția stabilă de bitum comercial din gudroane și alte produse intermediare de diferite compoziții și calități și, de asemenea, să ofere posibilitatea de a produce nu numai produse care depășesc cerințele de calitate ale standardului integral rusesc (de exemplu, în conformitate cu standardul corespunzător al organizației), dar și materiale promițătoare. Acest lucru se realizează prin echiparea instalațiilor cu sisteme de automatizare pentru toate operațiunile tehnologice, analizoare de calitate în linie și rafturi sigilate de încărcare și ambalare pentru produse. Fermele de rezervoare de mărfuri și materii prime ale producției moderne de bitum trebuie să fie echipate cu sisteme de încălzire și amestecare. La proiectarea și operarea producției de bitum probleme de mediu ar trebui luate în considerare cu siguranță. Este clar că crearea unei astfel de producții moderne de bitum necesită investiții financiare serioase.

Instabilitatea calității materiilor prime prelucrate (în primul rând un amestec comercial de uleiuri, apoi gudron) și, în același timp, asigurarea calității produsului și a stabilității proprietăților sale operaționale este principala problemă a tehnologice de oxidare tip coloană. fabrici de bitum, care formează acum baza producției. Caracteristicile tehnologice ale funcționării coloanelor de vid au, de asemenea, o „contribuție” negativă la instabilitatea calității gudronului: eficiența dispozitivelor de contact, fluctuațiile regim de temperatură, adâncimea vidului, debitele, cantitatea de irigare cu circulație „eșuată”. Prin urmare, schema producției moderne de bitum ar trebui să includă o unitate specială de preparare a materiei prime pentru a optimiza fracționarea și gruparea. compozitia chimica gudron. Soluțiile la ambele probleme puse sunt în mare măsură interdependente: ameliorarea gudronului este în același timp o modalitate de a reduce gradul de ceară a acestuia, iar creșterea gradului de aromatizare (de exemplu, prin amestecare) vă permite să reglați simultan compoziția fracționată a gudronul preparat.

Pregătirea materiilor prime - creșterea conținutului de compuși rășinoși în ea și reducerea simultană a gradului de „ceară”.

Cele mai moderne în acest sens includ producția de bitum la OJSC Novokuibyshevsky Refinery, care produce bitum de marca Novobit (Fig. 1), la OJSC Yaroslavnefteorgsintez, Permnefteorgsintez, Nizhegorodnefteorgsintez.

Procesul de producere a bitumului oxidat la majoritatea rafinăriilor rusești este bine dezvoltat din punct de vedere tehnologic și nu provoacă probleme serioase. În ultimii ani, unele rafinării au modernizat și re-conducte coloanele de oxidare existente pentru a crește gradul de utilizare a oxigenului atmosferic în producția în principal de bitum cu punct de topire ridicat. Acestea includ în primul rând dezvoltarea unei scheme de oxidare a păcurului (Moscow Oil Refinery OJSC), crearea de coloane cu separare internă sau externă a zonelor de reacție și separare (Ryazanskaya NPK OJSC) și coloane cu o secțiune de stingere. Astfel de soluții fac posibilă creșterea eficienței coloanei de oxidare prin reducerea încărcăturilor de aer și creșterea temperaturii de oxidare în zona de reacție. În același scop, amestecarea mecanică a fazelor în coloane (JSC Yaroslavnefteorgsintez, TAIF#NK), utilizarea de cavitație-vortex gaz-lichid sau dispersanți ultrasonici (JSC Permnefteorgsintez, Rafinăria Novokuibyshevsky) sunt destul de eficiente.

În același timp, există publicații privind dezvoltarea de modele speciale de lichide mame de aer staționare, care fac posibilă reducerea încărcăturii de aer și reducerea semnificativă a conținutului de oxigen din gazele de evacuare de oxidare (JSC Kirishinefteorgsintez, Moscow Oil Refinery, Novokuibyshevsky). Rafinăria de petrol). Astfel, prezența unei unități de preparare a materiei prime, care permite minimizarea influenței fluctuațiilor calității unui amestec de uleiuri comerciale și a modului instalațiilor tehnologice anterioare asupra proprietăților bitumului oxidat al calităților rutiere. unitatea de oxidare automată modernă este o garanție suficientă a producției stabile de bitum rutier care respectă GOST 22245-90. Producția de bitum rutier este mai mult. calitate superioară(așa-numita „de marcă”) ar trebui să se bazeze pe utilizarea unei unități moderne de combinare a produselor, care să includă capacitățile necesare rezervorului și care este echipată cu sisteme de amestecare dozate, analizoare în linie etc. Cu prezența sa și utilizarea intermediari și aditivi necesari, anumite performanțe operaționale pot fi îmbunătățite semnificativ caracteristicile materialelor bituminoase rutiere.

Nota aspecte economice Producția de bitum din Rusia îi obligă pe specialiștii rafinăriilor de petrol să ia în considerare bitumul nu numai ca un produs comercial, ci și ca un semifabricat. De exemplu, organizarea producției de materiale de liant polimer-bitum (PBB) și emulsii de bitum permite rezolvarea unui număr de probleme importante:

Creșterea rentabilității producției de bitum în general;

Angajarea personalului în producție pe tot parcursul anului;

Stabilitatea aprovizionării industriei rutiere cu materiale bituminoase de înaltă calitate.