Создание в России собственной сырьевой базы для производства электродов долгое время оставалось одной из нерешенных задач в вопросе импортозамещения, так как игольчатый кокс, используемый в электродной отрасли, был стопроцентно импортным. И это при том, что этот продукт смело можно отнести к стратегическим, ведь от его наличия зависит функционирование ряда отраслей промышленности. Первым отечественным предприятием, освоившим на своей площадке производство этого важного продукта, станет Омский НПЗ.
Увеличение глубины переработки нефти, а значит и экономической эффективности – одна из основных задач программы модернизации, реализуемой на Омском нефтеперерабатывающем заводе. Один из способов увеличения глубины переработки на НПЗ -это рост объемов производства кокса (ценного продукта, используемого в металлургии) из тяжелых нефтяных остатков предыдущих стадий производства. Кроме получения кокса, в результате этого технологического процесса производятся дополнительное количество светлых нефтепродуктов. В числе ключевых проектов второго этапа модернизации ОНПЗ - строительство новой установки замедленного коксования (УЗК) и реконструкция уже действующей УЗК. На последней, после реконструкции, помимо анодного кокса, впервые в России будут производить игольчатый кокс – ценное высокоструктурированное углеродное сырье, используемое в производстве электродов для металлургии.
Крупнейшая в России
Новая УЗК станет одним крупнейшим объектом такого типа в России. Её мощность по сырью составит 2 млн т/год.
Под коксованием понимают процесс разложения твердых и жидких горючих ископаемых при высокой температуре без доступа воздуха с образованием летучих веществ и твердого остатка – кокса.
Установка будет состоять из пяти секций коксования, блока газофракционирования, секции очистки СУГ и регенерации амина. В состав инфраструктурных объектов войдет блок обезвоживания, хранения, транспортировки и отгрузки кокса в железнодорожные вагоны.
Из чего?
Особенностью УЗК Омского НПЗ является возможность использования в качестве сырья разнообразных смесей, остающихся на заводах в результате переработки нефти. Это могут быть тяжелые фракции нефти, образующиеся в результате атмосферной и вакуумной перегонки, тяжелые газойли каталитического крекинга, остатки от производства смазочных масел.
Для чего?
Кокс – продукт, который нашел очень широкое применение в металлургии . В частности, анодный нефтяной кокс используют как восстановитель при выплавке алюминия из бокситов. При этом удельный расход кокса составляет 550-600 кг на тонну алюминия.
Как?
Техпроцесс замедленного коксования состоит из нескольких этапов. На первых стадиях нагретое до 350-380 градусов цельсия в трубчатых печах сырье, непрерывно поступает на каскадные тарелки ректификационной колонны, стекая по которым, контактирует с поднимающимися навстречу парами, подаваемыми из реакционных аппаратов. Легкие углеводороды уходят на производство товарных нефтепродуктов, а сверхтяжелый гудрон поступает в камеру коксования. В результате смешения конденсата пара с исходным сырьем образуется вторичное сырье, которое нагревается в трубчатых печах до 490-510 градусов цельсия, и поступает в коксовые камеры – полые вертикальные цилиндрические аппараты диаметром до 9 м и высотой до 36 м, где и коксуется. На следующем этапе кокс удаляют из камеры струей воды под высоким давлением (до 15 МПа) и измельчают в дробилке на куски размером не более 150 мм, после чего отправляют на грохот-сепаратор для разделения на фракции 6-25, 25-150 мм.
На чём?
Коксовые камеры – основное крупногабаритное оборудование, входящее в установку замедленного коксования. Именно в них происходит эндотермический процесс коксования нефтяного сырья.
Перед Новым годом на площадке строительства новой УЗК на Омском НПЗ были установлены две коксовые камеры и фракционирующая колонна – оборудование, которое обеспечит производство востребованных светлых нефтепродуктов из гудрона и других тяжелых остатков. Общий вес новых габаритных коксовых камер Омского НПЗ – 591 т, а масса этого оборудования превышает 1 200 т.
Коксовая камера работает циклически. Длительность цикла –от 48 до 72 ч, он включает в себя стадии коксования, пропаривания, охлаждения, выгрузки кокса, разогрева. Преимущество замедленного коксования в том, что эта технология позволяет получать из сырья до 50% светлых нефтепродуктов- бензина, лёгкого газойля.
Первый в стране
Кроме строительства новой установки, Омский НПЗ реконструирует уже существующую УЗК, на которой, в частности, будет производиться игольчатый кокс – высокоструктурированное углеродное сырье с низким содержанием металлов и серы.
Для чего?
Благодаря своим качествам, игольчатый кокс используется для изготовления электродов с низким электрическим сопротивлением и коэффициентом термического расширения. Это очень ценная и дорогостоящая продукция.
Как?
Технология производства игольчатого кокса выглядит следующим образом: на установке замедленного коксования происходит термический крекинг тяжелого нефтяного сырья, при котором в качестве одного из продуктов получается твердый остаток – кокс. Далее он отправляется на установку по прокаливанию нефтяного кокса для получения на выходе готового к реализации продукта.
На чем?
Технологические параметры действующей с декабря 1971 г. установки будут изменены с учетом более жестких требований к ведению режима при выпуске игольчатого кокса. Реконструкция предусматривает замену трех коксовых камер, изготовленных из биметаллической стали, при этом камеры будут дооснащены шиберной системой открытия-закрытия люков, а также включает в себя строительство новой аппаратной во взрывозащищенном исполнении. УЗК будет оснащена средствами автоматического газового анализа, сигнализаторами погасания пламени и автоматической системой подачи пара. Кроме того, планируется смонтировать дополнительный резервуарный парк и колонну подготовки вторсырья.
Модернизированная таким образом установка сможет выпускать 38,7 тыс. т сырого игольчатого кокса в год, при этом производство анодного кокса, востребованного металлургией, останется на прежнем уровне. Реконструкция будет способствовать повышению глубины переработки тяжелых нефтяных остатков, улучшению экологических параметров Омского НПЗ – за счет более глубокого очищения газа коксования снизится воздействие на окружающую среду.
Модернизация установки замедленного коксования приведет к увеличению выпуска моторного топлива, что позволит обеспечить растущий рынок качественным нефтяным коксом. А более глубокая переработка нефтяных остатков будет способствовать повышению энергоэффективности технологических процессов и оптимизации эксплуатационных затрат.
Реализация второго этапа модернизации приблизит Омский НПЗ к увеличению глубины переработки до 97 % и выхода светлых нефтепродуктов до 80 %.
Факты:
2 млн т в год
мощность новой УЗК на Омском НПЗ
в 2020 г.
планируют завершить строительство комплекса
38,7 тыс. т
сырого игольчатого кокса в год сможет выпускать модернизированная УЗК
до 97 %
увеличится глубина переработки на Омском НПЗ
Автор:
Елена Алифирова
