5 Наилучшие доступные технологии на
нефтеперерабатывающих заводах - часть 1
5.1 ЭЛОУ
Для снижения потребления воды и образования сточных вод в процессе
обессоливания нефти в качестве НДТ рекомендуются следующие технологии:
Таблица 5.1 - Технологии НДТ для ЭЛОУ
5.2 Установка атмосферной перегонки нефтяного
сырья
Для сокращения объемов образования сточных вод на установках АВТ в
качестве НДТ рекомендуется использование водокольцевого вакуумного
насоса или поверхностного конденсатора.
НДТ является:
- направление потока кислой воды на установку отпарки кислых стоков для
снижения загрязнения сточных вод;
- утилизация технологических неконденсируемых дымовых газов на установке
удаления кислых газов (в качестве такой установки рассматривается СКВ и
НСКВ, установка Клауса) для снижения выбросов загрязнителей в атмосферу;
- использование эффективных контактных устройств и конструкций колонн;
- использование методологии оптимизации состава
сырья путем регулирования коллоидно-дисперсного состояния нефтяных
дисперсных систем.
5.3 Установка вакуумной перегонки нефтяного сырья
НДТ для установок вакуумной перегонки нефтяного сырья являются:
- для ограничения или сокращения образования потока сточных вод с
процесса вакуумной дистилляции НДТ является использование
жидкостно-кольцевых вакуумных насосов, поверхностных конденсаторов,
вихревых эжекторов, комбинированных систем и замкнутых
конденсационно-вакуумсоздающих систем с использованием вакуумных
гидроциркулярных агрегатов;
- очистка неконденсируемых паров от конденсатов из вакуумного эжектора;
- использование современных высокоэффективных насадок;
- тепловая интеграция процессов вакуумной дистилляции;
- для ограничения или снижения загрязнения воды в процессе вакуумной
дистилляции НДТ является направление кислой воды на установку отпарки в
замкнутой системе;
- для ограничения или сокращения выбросов в воздух с установок вакуумной
дистилляции НДТ является обеспечение должной очистки технологических
отходящих газов, особенно неконденсирующихся, направлением их на
установку удаления кислых газов перед дальнейшим использованием.
5.4 Установка атмосферно-вакуумной перегонки
нефтяного сырья
НДТ для АВТ является:
- направление потока кислой воды на установку отпарки кислых стоков для
снижения загрязнения сточных вод;
- утилизация технологических неконденсируемых дымовых газов на установке
удаления кислых газов (в качестве такой установки рассматривается СКВ и
НСКВ, установка Клауса), для снижения выбросов загрязнителей в
атмосферу.
Предложения по улучшению экологических и энергетических показателей
процесса первичной перегонки нефти следующие:
Метод дробной перегонки с использованием двух отбензинивающих колонн.
Данный процесс включает установку атмосферной перегонки (отбор легких
фракций), вакуумной перегонки, фракционирования газойля, стабилизации
нафты, и, при необходимости, газогенераторную установку. С применением
данного метода экономия энергоресурсов достигает 30%. Движущей силой
внедрения таких установок является снижение потребления энергоресурсов
и, как следствие, снижение операционных затрат.
Для увеличения эффективности работы установок и уменьшения экологической
нагрузки на производстве использование комбинирования установок АВТ с
процессами вторичной переработки углеводородного сырья.
Среди разработок по сокращению потребления энергии в процессе первичной
перегонки нефти на НПЗ выделяется технология комплексного анализа и
интеграции тепла, оптимизация схемы управления процессом.
Использование современных технологий управления технологическими
процессами с использованием АСУТП с распределенной системой на базе
микропроцессорной техники и он-лайн анализаторов,
что позволяет значительно снизить вероятности отклонений от параметров
технологического режима, а также осуществлять контроль за состоянием
воздушной среды на территории НПЗ.
С применением таких технологий достигается снижение уровня
энергопотребления и сокращение выбросов СОг.
Очистка и повторное использование сточных вод:
- методом повторного использования сточных вод, образующихся в
конденсаторе вакуумной колонны. Такая вода может повторно использоваться
в
качестве промывочной воды на установке обессоливания сырой нефти.
- методом отведения кислой воды конденсаторов установки вакуумной
дистилляции в колонну отпарки кислой воды в закрытых системах.
5.5 Установки вторичной перегонки дистиллятов
5.5.1 Технология вторичной перегонки бензинов
Таблица
5.2 - Рекомендуемые НДТ
Способ/
технология
Описание
Применение
Сокращение загрязнений воды
Направление кислой воды в десорбер
Общеприменимо
Сокращение выбросов в атмосферу
Очистка отходящих газов, от серосодержащих соединений, пред их
сжиганием в технологических печах.
Общеприменимо
Сокращение потребления тепла и энергии
Использование оборудования для рекуперации тепловых потоков.
Использование интегрированных энергетических и материальных
потоков.
Общеприменимо
Оптимизация процессов горения
Применение тепловой интеграция (для увеличения
производительности печей).
Общеприменимо
Сокращение потребления пара
Систематическое составление карты контроля клапанов дренажной
системы для сокращения расхода пара и оптимизации его
использования.
Общеприменимо
5.5.2 Технологии вторичной перегонки дизельных
топлив
Таблица 5.3 - Рекомендуемые НДТ
Способ/
технология
Описание
Применение
Сокращение выбросов в атмосферу
Проведение процесса фракционирования дизельного топлива на
установках АВТ
Общеприменимо для новых установок
Сокращение потребления тепла и энергии
Использование оборудования для рекуперации тепловых потоков.
Использование интегрированных энергетических и материальных
потоков.
Общеприменимо
Оптимизация
процессов
горения
Оптимизация процессов нагрева. Применение тепловой интеграция
(для максимального использования теплотворной способности
топлива)
Общеприменимо
Сокращение
потребления
пара
Систематическое составление карты контроля клапанов дренажной
системы для сокращения расхода пара и оптимизации его
использования.
Общеприменимо
5.6 Установки термического крекинга, висбрекинга
5.6.1 Термокрекинг под давлением
Для сокращения выбросов в атмосферу от установок термического крекинга
под давлением и других термических процессов в качестве НДТ
рекомендуется обеспечить надлежащую очистку технологических отходящих
газов направлением их на установку удаления кислых газов перед
дальнейшим использованием. Для сокращения сбросов в сточные воды и
снижения уровня загрязнителей НДТ является локальная очистка
образующихся стоков.
5.6.2 Висбрекинг
Для сокращения выбросов в атмосферу от установок висбрекинга и других
термических процессов в качестве НДТ рекомендуется обеспечить надлежащую
очистку технологических отходящих газов направлением их на установку
удаления кислых газов перед дальнейшим использованием. Для сокращения
сбросов в сточные воды и снижения уровня загрязнителей НДТ является
локальная очистка образующихся стоков.
5.6.3 Технология производства нефтяного пека
Регулирование процессов обработки неочищенных газов и сточных вод
установки термического крекинга.
Для сокращения выбросов в атмосферу от установок термического крекинга
под давлением и других термических процессов в качестве НДТ
рекомендуется обеспечить надлежащую очистку технологических отходящих
газов направлением их на установку удаления кислых газов перед
дальнейшим использованием. Для сокращения сбросов в сточные воды и
снижения уровня загрязнителей НДТ является локальная очистка
образующихся стоков.
5.6.4 Технология производства технического углерода
Перечень НДТ для предотвращения (сокращения) выбросов и сбросов вредных
веществ в окружающую среду при использовании технологии производства
технического углерода:
- применение современных систем улавливания и утилизации всех продуктов
процесса производства ТУ, их охлаждения (позволяют значительно улучшить
экологическую обстановку на территории самих установок и НПЗ в целом,
безвозвратные потери снизить до уровня менее 1%). Одновременно
повышается экономическая эффективность процесса. Утилизация вторичной
энергии отходящих газов создает предпосылки создания
энерготехнологического производства;
- осуществление технологического процесса под избыточным давлением в
герметичном оборудовании;
- использование насосов с двойными торцевыми уплотнениями, применение
которых позволяет снизить утечки через уплотнение вала на 80%;
- оснащение технологических печей горелками с
низким образованием окислов
азота;
- опорожнение аппаратов в закрытые дренажные емкости для предотвращения
сбросов технологических сред в окружающую среду при аварийных остановках
установок;
- исключение сбросов газовых сред в атмосферу от предохранительных
клапанов - сбросы производятся только в факельные системы и
обезвреживаются или направляются в систему утилизации для выработки
вторичной энергии;
- управление технологическим процессом с использованием АСУТП с
распределенной системой на базе мифопроцессорной техники, что позволяет
значительно снизить вероятности отклонений от параметров
технологического режима, а также осуществлять контроль за состоянием
воздушной среды на территории установки;
- сжигание отходящих газов в собственных котельных, расположенных на
расстоянии не более 300 м от установки производства технического
углерода, так как передача отходящих газов на расстояние более 300 м
связана со значительными затратами электроэнергии. Кроме того, в
газопроводах возможна конденсация паров воды, что также вызывает
трудности при эксплуатации газопровода. Отходящие газы с теплотворной
способностью 650-800 ккал/м3 сжигают в паровых котлах общего назначения
в горелках беспламенного сжигания газов. Для сжигания влажных отходящих
газов имеются специальные паровые котлы, которые помещают в
непосредственной близости к установкам по получению ТУ.
Необходима установка систем доулавливания и нейтрализация вредных
выбросов, действие которых заключается в улавливании ТУ из нейтральных
дымовых газов до содержания ТУ в них не более 100 мг/м3 и рассеивания
этих газов через дымовую трубу. Они могут направляться на
централизованную дымовую трубу котельной или выбрасываться через
индивидуальные трубы для каждого технологического потока.
В системах аспирации нейтрализация вредных выбросов заключается в
очистке воздуха, отсасываемого из аппарата, от ТУ и рассеивания
очищенного воздуха через дымовую трубу котельной. Содержание ТУ в
очищенном воздухе также не должно превышать 100 мг/м3.
Для снижения количества отходящих газов после фильтров улавливания
применяют специальные котлы-утилизаторы и установки дожига газов. Котлы
предназначены для получения пара с давлением 2,4 МПа (24 кгс/см2),
температурой перегрева до 370 °С с различной производительностью (29, 30
и 75 т/ч).
Использование электрокоагулятора при очистке сточных вод установки
производства технического углерода.
5.7 Коксование
В таблице 5.4 представлены рекомендуемые НДТ для снижения количества
выбросов в атмосферу от установок коксования (включая обжиг кокса).
Таблица 5.4 - Рекомендуемые НДТ
Способ/
технология
Описание
Применение
Первичные методы (режимные методы)
Сбор и утилизация коксовой мелочи
Систематический сбор и переработка коксовой мелочи (пыли),
образующейся во время процесса коксования (сверление, выгрузка,
дробление, обжиг, охлаждение и т.д.)
Общеприменимо
Замкнутая
система
продувки
Арретирующая система для сброса давления с коксового барабана
Общеприменимо
Рекуперация коксового газа отдувки и использование его в
качестве топливного газа НПЗ
Удаление газа отдувки с коксового барабана на газовый компрессор
для использования его в качестве топливного газа вместо сжигания
на факеле. Для процессов термоконтактного коксования с
газификациеи кокса (флексикокинг), необходима предварительная
стадия очистки (конверсия карбонилсульфида
COS
в
H2S)
перед направлением дымовых газов на очистку.
Общеприменимо
5.8 Производство битумов
В качестве НДТ для предотвращения и снижения выбросов в атмосферу от
процессов производства битума рекомендуется проводить очистку отходящих
технологических газов с использованием:
а) Термического окисления газообразных фракций, отводимых с верха
колонны при температуре свыше 800°С;
б) «Мокрой» очистки газовой фракции, отводимой с верха колонны при
температуре свыше 800°С.
5.9 Каталитический риформинг
Для снижения выбросов ПХДД и ПХДФ в атмосферу от установок
каталитического риформинга в качестве НДТ рекомендуются следующие
технологии:
Таблица 5.5 - Рекомендуемые НДТ
Технология
Описание
Применение
Выбор промотора катализатора
Промотирование катализатора для снижения количества образующихся
ПХДД/ПХДФ при регенерации катализатора.
Общеприменимо
Очистка дымовых газов
Непрерывная рециркуляция газа регенерации(через абсорбирующий
слой)
Очистка дымовых газов регенерации от хлорсодержащих соединений
путем постоянной рециркуляции его через слой поглотителя.
Общеприменимо для новых установок. Необходимость реконструкции
существующих установок зависит от конструкционных особенностей
установки регенерации катализатора.
Мокрая очистка
-
Не применимо для полурегенеративного риформинга.
Электрофильтр
-
Не применимо для полурегенеративного риформинга.
5.10 Изомеризация
Рекомендуемые НДТ:
- для снижения выбросов в атмосферу хлорсодержащих соединений от
установок изомеризации НДТ является оптимизация или исключение
применения хлорсодержащих органических веществ, используемых для
поддержания активности катализатора, или поддержание активности
катализатора без использования хлорорганических соединений;
- использование блоков осушки ВСГ и сырья с периодическим переключением
на регенерацию, что позволяет сократить металлоемкость установки,
расходы материалов, реагентов, энергоресурсов и эксплуатационные
расходы;
- использование в качестве топлива природного газа и горелок с низким
образованием окислов азота позволяет снизить их концентрацию в дымовых
газах технологической печи и котельной.
5.11 Каталитический крекинг
В таблице 5.6 представлены рекомендуемые НДТ для снижения количества
выбросов в атмосферу от установок каталитического крекинга.
Таблица 5.6 - Список наилучших доступных технологий для снижения
выбросов в процессе каталитического крекинга_________ _ _
5.12 Гидрогенизационные процессы
К НДТ относятся:
- направление выбросов в заводскую факельную систему на обезвреживание
(сжигание) для предотвращения выбросов взрывоопасных углеводородных
газов в атмосферу при аварийных остановах установки;
- использование блоков осушки ВСГ и сырья с периодическим переключением
на регенерацию, что позволяет сократить металлоемкость установки,
расходы материалов, реагентов, энергоресурсов и эксплуатационные
расходы;
- использование в качестве топлива природного газа
и горелок с низким образованием окислов азота позволяет снизить их
концентрацию в дымовых газах технологической печи и котельной;
- для предотвращения выбросов взрывоопасных углеводородных газов в
атмосферу при аварийных остановах установки выбросы направляются в
факельную систему на обезвреживание (сжигание);
- аминовая доочистка отходящих газов от Sox;
- использование современных катализаторов, позволяющих снизить
температуру процессов и, как следствие, снизить количество выбросов;
- регенерация амина.
5.13 Гидрокрекинг
Технологическое оборудование, используемое на установке, по надежности и
конструктивным особенностям должно быть выбрано с учетом
физико-химических свойств перемещаемых продуктов и параметров
технологического процесса, а также с учетом климатических условий.
Конструкция аппаратов, работающих под давлением, должна обеспечивать
надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы
с учетом заданных условий эксплуатации, состава и характера среды и
влияния температуры окружающего воздуха.
Для управления и обеспечения безопасных условий эксплуатации емкостные
аппараты, работающие под давлением, должны быть оснащены необходимой
запорной или запорно-регулирующей арматурой, приборами для измерения
давления и температуры, указателями уровня жидкости и предохранительными
устройствами.
В аппаратах, где возможно превышение технологического давления выше
расчетного давления аппарата, должно быть предусмотрено регулирование
давления клапанами КиА и защита аппарата предохранительными клапанами со
сбросом в факельную систему или в атмосферу, в соответствии с
российскими нормами и правилами.
Центробежные насосы с торцевыми уплотнениями должны быть оснащены
системами контроля подшипников по температуре с сигнализацией предельных
значений и блокировкой при превышении этого параметра.
Для компрессоров должно быть предусмотрено их дистанционное отключение и
установка на линиях всасывания и нагнетания отсекающих устройств с
дистанционным управлением.
Для отделения жидкой фазы из перемещаемой газовой среды на всасывающих
линиях компрессоров установлены сепараторы.
5.14 Алкилирование
Фтористоводородное алкилирование
Для предотвращения выбросов фтористоводородной кислоты (HF) в воздух в
процессе фтористоводородного алкилирования НДТ является применение
мокрой очистки щелочным раствором для очистки потоков
неконденсирующегося газа перед отводом на факел.
Технология общеприменима. Необходимо соблюдать требования безопасности
ввиду опасной природы фтористоводородной кислоты.
Для снижения выбросов в воду в процессе фтористоводородного
алкилирования следует использовать технологии, приведенные далее
(таблица 5.7):
Таблица
5.7 - Технологии НДТ для процесса фтористоводородного алкилирования
Технология
Описание
Применение
Осаждение/
нейтрализация
Осаждение (например, присадками на основе кальция или алюминия)
или нейтрализация (где сток не напрямую нейтрализуется КОН)
Общеприменимо. Необходимо соблюдать требования безопасности
ввиду опасной природы фтористоводородной кислоты
Этап сепарации
Нерастворимые компоненты, образовавшиеся на первом этапе (CaF2
или
AIF3),
отделяются в отстойнике, например
Общеприменимо
Процесс сернокислотного алкилирования
Для сокращения выбросов в воду в процессе сернокислотного алкилирования
НДТ являются снижение использования серной кислоты регенерацией
отработанной кислоты и нейтрализация сточных вод, образуемых в
результате данного процесса, перед направлением на очистку.
Технология общеприменима. Необходимо соблюдать требования безопасности
ввиду опасной природы серной кислоты.
5. 15 Установки получения водорода
Рекомендуемые НДТ:
- для снижения выбросов в атмосферу оксидов углерода необходимо
контролировать температуру реакционных труб, не допуская превышения
оптимальной температуры конверсии сырья;
- использование блоков КЦА и мембранных блоков для отказа от абсорбентов
на основе амин, что позволяет сократить металлоемкость установки,
расходы материалов, реагентов, энергоресурсов и эксплуатационные
расходы;
- использование в качестве топлива природного газа и горелок с низким
образованием окислов азота позволяет снизить их концентрацию в дымовых
газах технологической печи;
- для снижения выбросов в воздух с установок, потребляющих водород, НДТ
является обеспечение должной очистки технологических отходящих газов,
направляя их на установку удаления кислых газов;
- для снижения выбросов в воздух с установок, потребляющих водород, НДТ
является обеспечение должной очистки дымовых газов, направляя их в
систему обессеривания дымовых газов;
- для снижения выбросов в воду НДТ является обеспечение должной очистки
потоков сточных вод.
5.16 Деасфапьтизация остатков растворителями
Для предотвращения и сокращения выброса опасных веществ в воздух в
процессах производства базовых масел в качестве НДТ рассматриваются
следующие технологии (таблица 5.8):
Таблица
5.8 - Технологии НДТ
для процесса деасфальтизации остатков
растворителями
Технология
Описание
Применение
Многократная
экстракция
Процесс экстракции растворителями, включая несколько этапов
испарения: двойной и тройной эффект
Использование процесса тройного эффекта может быть ограничено
незагрязняющим сырьем
Общая система горячего масла
Система, где жидкость (горячее масло) с определенной
температурой/давлением циркулирует через масляный, газовый или
электрический нагреватель для обеспечения требуемой температуры
теплоносителя для конкретного применения и затем возвращается в
резервуар после соответствующей фильтрации для сохранения
эффективности.
Общеприменимо
Каталитические
процессы
гидрогенизации
Конверсия нежелательных соединений путем каталитической
гидрогенизации, схожей с процессом гидроочистки.
Общеприменимо для новых установок
5.17 Селективная очистка масляного сырья
Для предотвращения и сокращения выброса опасных веществ в воздух в
процессах производства базовых масел в качестве НДТ рассматриваются
следующие технологии (таблица 5.9):
Таблица 5.9 - Технологии НДТ
Технология
Описание
Применение
Применение менее токсичных растворителей в процессе экстракции
Проектирование (новой установки) или реконструкция
(существующей) установки таким образом, чтобы предусматривалось
использование в процессе наименее токсичных и опасных
растворителей. Например, замена фурфурола и фенола
метилпирролидоном
(N-MFI)
Общеприменимо для новых установок
Многократная
экстракция
Процесс экстракции растворителями, включая несколько этапов
испарения: двойной и тройной эффект
Использование процесса тройного эффекта может быть ограничено
незагрязняющим сырьем
Общая система горячего масла
Система, где жидкость (горячее масло) с определенной
температурой/давлением циркулирует через масляный, газовый или
электрический нагреватель для обеспечения требуемой температуры
теплоносителя для конкретного применения и затем возвращается в
резервуар после соответствующей фильтрации для сохранения
эффективности.
Общеприменимо
Каталитические
процессы
гидрогенизации
Конверсия нежелательных соединений путем каталитической
гидрогенизации, схожей с процессом гидроочистки.
Общеприменимо для новых установок
5.18 Депарафинизация рафината селективной
очистки
На депарафинизационных установках толуол и хлорированные углеводороды
могут заменяться менее опасными веществами, такими, как пропан и смеси
на основе метилэтилкетона (МЕК) с метилизобутилкетоном (MIBK).
Для предотвращения и сокращения выброса опасных веществ в воздух в
процессе производства базовых масел в качестве НДТ рассматриваются
следующие технологии (Таблица 5.10):
Таблица 5.10 - Технологии НДТ
Технология
Описание
Применение
Многократная
экстракция
Процесс экстракции растворителями, включая несколько этапов
испарения: двойной и тройной эффект
Использование процесса тройного эффекта может быть ограничено
незагрязняющим сырьем
Общая система горячего масла
Система, где жидкость (горячее масло) с определенной
температурой/давлением циркулирует через масляный, газовый или
электрический нагреватель для обеспечения требуемой температуры
теплоносителя для конкретного применения и затем возвращается в
резервуар после соответствующей фильтрации для сохранения
эффективности.
Общеприменимо
Каталитические
процессы
гидрогенизации
Конверсия нежелательных соединений путем каталитической
гидрогенизации, схожей с процессом гидроочистки.
Общеприменимо для новых установок
5.19 Адсорбционная очистка базовых масел
Для предотвращения и сокращения выброса опасных веществ в воздух в
процессах производства базовых масел в качестве НДТ рассматриваются
следующие технологии (таблица 5.11):
Таблица 5.11 - Технологии НДТ
Технология
Описание
Применение
Общая система горячего масла
Система, где жидкость (горячее масло) с определенной
температурой/давлением циркулирует через масляный, газовый или
электрический нагреватель для обеспечения требуемой температуры
теплоносителя для конкретного применения и затем возвращается в
резервуар после соответствующей фильтрации для сохранения
эффективности.
Общеприменимо
Каталитические
процессы
гидрогенизации
Конверсия нежелательных соединений путем каталитической
гидрогенизации, схожей с процессом гидроочистки.