Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Исследование, разработка и внедрение методов повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающего производства

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Исследование, разработка и внедрение методов повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающего производства"



АБРОСИМОВ

правах рукописи

' ' Л

[уЧ-У^^ « Александр Алскссспич

ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов 05.17.07- Химическая технология топлива и газа

Автореферат диссертации па соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1998

Работа выполнена на Московском нефтеперерабатывающем заводе п в Государственной академии нефти и газа им.И.М.Губкина

Официальные оппоненты:

д.х.н., профессор Э.А.КАРАХАНОВ д.х.н..профессор А.А.СОЛОВЬЯНОВ д.т.н., профессор Б.П.ТУМАНЯН

Ведущее предприятие:

ВНИИ НП

Защита состоится .............в 19.:...час. в ауд. на

заседании диссертационного совета Д 053.27.11 при Государственной академии нефти и газа им.И.М.Губкина по адресу: 117917, Москва, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться о библиотеке ГАНГ им.И.М.Губкина.

Автореферат разослан .......................1998 г

Ученый секретарь диссертационного совета,к.т.н

Л.В.Иванова

ОПмсш характеристик:! работы

Актуальность проблемы. Вопросы охраны окружающей среды для предприятии нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности янляготся нссьма актуальными. Это объясняется опережающим развитием объемов производства в этих отраслях но сравнению с совершенствованием природоохранных мероприятий, появлением трудноутилнзуемых, а в некоторых случаях и балластных отходов производства, примсиспмс н способы переработки которых пока не найдены; изменением ассортимента исфтсй - появлением сернистых н высокосерпистых нефтей и газового конденсата, а также другими причинами, устранение которых требует технических решений н значительных капитальных затрат для их реализации.

Последнее десятилетие для нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности характерно коренными изменениями. Доля нефти и газа среди первичных эпергоисточинков возросла до 70%. Энсргонасыщсппость современных объектов стала огромной - типовой нефтеперерабатывающий завод производительностью 10-15 млн.т/год сосредотачивает на своей промышленной территории от 200 до 500 тыс.т углеводородного топлива, энергосодержание которого эквивалентно 2-5 мегатоннам тротила. Постоянно интенсифицируются технологии, вследствие этого такие параметры, как температура, давление, содержание опасных веществ, растут и приближаются к критическим. Растут единичные мощности аппаратов, количества находящихся в них опасных веществ. Номенклатура выпуска нефтеперерабатывающего или нефтехимического заводов с передовой технологией, обеспечивающей комплексную переработку сырья, стала состоять из тысяч позиции, причем многие из изготавливаемых продуктов взрывопожароопасны и (или) токсичны.

Перечисленные особенности современных объектов нефтепереработки обусловливают их потенциальную экологическую опасность. Экономическая целесообразность кластеризации промышленных предприятии ведет к созданию индустриальных комплексов, и которых узлы энергораспределеппя, тепло- п газоснабжения размещаются в местах проживания населения. Типичным примером является Московский нефтеперерабатывающий завод (МППЗ), расположенный в черте города Москвы, который ежегодно перерабатывает около 12 млп.т углеводородного сырья; в производстве задействовано более 40 технологических установок и резервуарный парк. Практическая эксплуатация установок подтверждает потенциальную возможность угрозы взрыва, пожара пли аварии.

В научном п в прикладном аспектах промышленная экология и круг решаемых сю проблем являются составной частью общей физико-химической технологии, т.е. лини, знание общих закономерностей протекания и изучение физико-химических процессов дают эффективную возможность сокращать образование и выделение загрязняющих природу компонентов. Наука еще не накопила достаточно сведений о всех видах и размерах ущерба, наносимого окружающей среде. Ученые всего мира располагают только частными данными о влиянии загрязнений, анализ и обработка которых ведутся во всех промышленпо развитых странах.

Вследствие создания высоконнтснснвпых технологических процессов по переработке нефти и газа, а также установок большой единичной мощности возникли принципиально новые экологические требования как к созданию этих производств, так и к их размещению, а именно:

• обеспечение высокой степени надежности их функционировании но избежание аварийных выбросов вредных веществ в окружающую среду;

• организация оптимальной работы каждого аппарата, системы и всей технологической схемы с учетом совокупных требований эиерготехнологни, экономики и экологии;

• оптимальное распределение нагрузок по аппаратам, реакторам, подсистемам и т.п., обеспечивающих наиболее полную регенерацию энергетических потоков п эффективное использование материальных ресурсов с целыо полной утилизации всех возможных выбросов вредных веществ в окружающую среду.

В последнее время вопросам экологии в нефтеперерабатывающей и нефтехимической

промышленное™ уделяется достаточно большое внимание; однако, большинство научно-исследовательских работ поспящсно рассмотрению экологических вопросов отдельных технологических процессов. модернизации отдельного класса установок (реакторов), утилизации отдельных экологически вредных компонентов п т.д. Необходим комплексный подход к решению экологических проблем всего цикла нефтеперерабатывающего производст ва, включающего хранение и переработку нефтепродуктов, производство вторичных продуктов нт отходов основного производства.

Вследствие этого, постановка работ по решению проблем повышения экологической безопасности нефтеперерабатывающих производств является крайне важной и актуальной.

Цель работы. Целью диссертационном работы являстся исследование, разработка и внедрение методов повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающих производств путем комплексного подхода к решению проблем экологического обеспечения предприятии, включающего: экспериментальные и теоретические исследования загазованности воздушной среды, загрязнения водного бассейна промышленном территории при регламентном и аварийном режимах функционирования технологического оборудования; интенсификацию технологии действующих производств за счет направленного регулирования физико-химических и коллоидных свойств нефтепродуктов; реконструкцию и совершенствование оборудования; исследования п организацию производства топлип с улучшенными экологическими характеристиками; рациональное использование водоиотрсблснпя н топливно-энергетических ресурсов; совершенствование системы управления производством, в т.ч. экологической безопасностью предприятия.

В соответствии с этим в работе поставлены и решены следующие проблемы и ■¡»дачи повышения уровня экологического обеспечения производства: »анализ экологической напряженности и оценка риска нефтеперерабатывающего производства, разработка методов расчета и путей снижения вероятностей возникновения возможных аварийных ситуаций;

• разработка и внедрение экологического мониторинга окружающем среды, включающего разработку методов исследования и контроль воздушного и водного бассейнов, выявление основных экологически вредных компонентов (ЭВК) и их источником; разработку н внедрение методов снижения выбросов ЭВК;

. повышение экологического уровня производства путем комплексного исследования и пщепенфпканнн основных технологических процессов нефтепереработки;

• интенсификация и реконструкция технологического оборудования; в т.ч. внедрение автоматизированных систем управления и контроля режимов технологических процессов; увеличение производительности с целью снижения выбросов вредных веществ;

• исследование, разработка и внедрение методов рационального использования топливно-энергетических ресурсов ('1ЭР) и водопотрсблспня - как пути снижения экологической напряженности производства;

• усовершенствование системы управления производством с учетом выполненных разработок методов повышения уровня экологической безопасности предприятия.

Паучпан новизна: • в разработке комплексного подхода к решению проблемы повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающих производств, включающего: разработку экологического мониторинга окружающей среды с научно обоснованными точками контроля; исследование и разработку методов повышения уровня экологической безопасности на основе: широкого исследования и оптимизации технологических процессов с использованием теории регулируемых фазовых переходов нефтяных дисперсных систем; производства новых топлнв; реконструкции оборудования; совершенствования топливно-энергетической системы и структуры водопотрсблспня; усовершенствования системы управления производством;

• в комплексном анализе экологическом напряженности и оценке риска, определяющих необходимость и актуальность контроля и защиты промышленной территории нефтеперерабатывающих производств от аварийной загазованности воздушной среды при регламентном режиме работы технологического оборудования;

• о результатах вычислительных экспериментов и исследовании основных закономерностей динамики углеводородных нолей до- и взрывоопасных концентраций тонлнвоноздушных смесей согласно принятому для НПЗ сценарию развития аварии;

• и общесистемных решениях и научно-техническом обосновании автоматизированного комплекса взрывопожарозащиты (АКВПЗ), включающего иерархическую функциональную и организационную структуру комплекса технических средств (К'ГС), реализующую на нижнем уровне управления функции локальной автоматики подсистемы контроля аварийной загазованности (многоканальные газоанализаторы), а на верхнем - функции нпформацноино-управляющей подсистемы (видеотерминалы);

• в разработке алгоритмов и программ математического обеспечения информационно* управляющей подсистемы ЛК ВПЗ, реализующей функцию прогнозирования развития аварийной загазованности на промтеррнторин объекта, и вычислительных программ рационального размещения датчиков газоанализаторов на промышленной территории технологических установок МПЗ;

• в научно-техническом обосновании и разработке компьютерно-автоматизированной системы непрерывного экологического контроля воздушной среды и выявления аварийных ситуаций, включающей двухуровневую структуру передачи информации и программное обеспечение системы;

• в проведении комплекса научных исследований по минимизации выбросов экологически вредных компонентов, изучении и установлении зависимостей и механизмов процессов нефтепереработки, совершенствования оборудования с цслыо повышения уровня экологической безопасности производства, включающих в т.ч.: механизм влияния кислородсодержащих компонентов па выхода продуктов каткрекинга, основанный па перераспределении!! углеводородов между объемной фазой и поверхностным слоем па катализаторе; неаддитивный характер изменения свойств днетнллятпых крекинг-остатков от температуры при получении кокса; двухфазную модель жидкокристаллических исков; полнэкстрсмальиыП характер выхода фракции при внебрекннге в присутствии новерхностно-активпых добавок, обусловленных изменением механизма химических реакций, определяемых физико-химическими и коллоидными свойствами сырья и размерами дисперсной фазы; зависимость между температурой фазового перехода и размерами дисперсных частиц при активировании комбинированными добавками процесса получения окисленных битумов; новый способ получения магиитопластов путем микрокапсулнропаиия ферромагнитных частиц изотактическим полипропиленом.

Основные результаты работы защищены авторскими свидетельствами и патентами РФ.

На защиту выиоситсн: • результаты оценки уровня экологической опасности промышленной территории объектов нефтепереработки, а также последствий возможной аварии на шрикопажарооиасных открытых технологических установках 11113;

• методики и результаты экспериментальных исследований загазованности промышленной территории и саннтарпо-защнтиой зоны, а также карты содержания углеводородного поллютанта в воздухе объектов исследований;

• результаты моделирования аварийных ситуаций и прогнозирования основных параметров полей взрывоопасных концентраций для промышленной территории МПЗ и окружающих районов;

• алгоритмы, вычислительные программы и карты рационального размещения датчиков газоанализаторов па открытых установках нефтеперерабатывающих производств;

• данные па проектирование автоматизированного комплекса взрывопожарозащиты объектов нефтепереработки, функциональные и организационные структуры, а также :труктуры комплекса технических средств.

• результаты комплексного исследования и аналитической обработки содержания жологнчсскн вредных компонентов в воздушной среде и сточных водах во взаимосвязи с легочниками загрязнения;

• методика нормирования содержания углеводородов в воздушном бассейне,

основанная па измерении содержания предельных углеводородов мо группам (С1-С5; С\,-Сю);

• жологичееки чистая ресурсосберегающая система создания вакуума ректификационных колони па основе га зо-жндкостны.х струнных аппаратов;

• результаты многофакторных научных исследований по разработке н оптимизации технологических процессов п сопсршснстпопашно оборулопання с целью еппжеппя выбросов ')П1С. нодоиотребления. энергопотребления. рационального пепольтоплпня сырья, упелнчепим глубины переработки нефтепродукт!! п понышення уровня экологической безопасности производства.

Реализации результатов работы. Внедрены па Московском нефтеперерабатывающем заводе при решении вопросов охраны окружающем среды, повышения уровня экологической безопасности производства и рационального использования сырья следующие результаты:

• карты содержания углеводородного поллютанта в воздухе промышленной территории п санптарно-зашптнон зоны;

• исходные данные на проектирование автоматизированного комплекса в зрывопожарозащпты. включающие: общесистемные решения организационного и технического обеспечений. схемы функциональной, организационной структур и структуры комплекса технических средств АК ВГ13, алгоритмы и вычислительные программы математического обеспечения информационно-управляющей подсистемы ЛК ВПЗ, реализующей функцию прогнозирования развития аварийной загазованности; схемы рационально!'! расстановки датчиков газоанализаторов на промышленной территории потенциально опасных технологических установок;

• методики исследования и автоматизированный комплекс экологического мониторинга окружающей среды;

• разработанные н оптимизированные технологические процессы нефтепереработки, направленные па увеличение выхода целевых продуктов, минимизацию выбросов ЭВК, производство топлнв с улучшенными экологическими характеристиками;

• усовершенствованные автоматизированные системы управления производством, технологическими процессами к экологической безопасностью.

Выполненные научные исследования и внедрение результатов обеспечили разработку и реализацию современной поточной линии нефтепереработки МНПЗ, позволившей организовать 100% выпуск моторных топлнв с улучшенными экологическими характеристиками, повысить уровень экологической безопасности производства, включающий снижение выбросов ЭВК и водопотрсблеиня.

Промышленная реализация результатов отражена в разработанных технологических регламентах на процессы.

Результаты исследований и реализация результатов по производству кокса осуществлены на Красповодском МПЗ с увеличением производительности установок на 16,1 тыс. т в гол.

Годовой экономический эффект от реализации результатов диссертационной работы составил ~ 10 млр.руб. (н ценах 1997 г.).

Содержание п ст руктура работы: • На первом этапе работы проведены комплексным анализ экологической опасности и оценка риска нефтеперерабатывающего производства. Показано, что одним из важных факторов повышения экологической безопасности производства является разработка методологии прогнозирования и оценка вероятности аварийных ситуаций, изучение причин их возникновения и разработка мер по предупреждению производственных аварий, которые могут привести к значительным разрушениям, выбросам ЭВК и загрязнению окружающей среды (глава I).

• Па основании полномасштабного исследования загазованности промышленных территорий уточнены и обоснованы (с учетом метеорологических условий) точки контроля воздушной среды, установлена необходимость автоматического контроля загрязнения атмосферного воздуха.

• Разработан и внедрен экологический мониторинг окружающей среды, позволивший

провести широкие исследования водного н воздушного бассейнов, выявить основные Э1Ж и источники их выброса, разработать н внедрить методы снижения концентрации вредных веществ в воздушной атмосфере и сточных водах. Проведена статистическая обработка результатов анализов вредных веществ в воздушной и водной средах (глава II).

• Вследствие того, что одним из основных источников загрязнений окружающей среды являются технологические установки, следующим этапом работы явилось исследование, разработка и внедрение методов повышения уровня экологической безопасности на базе многофакторных широких исследований, оптимизации и совершенствования технологических процессов и оборудования (с использованием комплексного подхода физико-химических концепций регулирования устойчивости дисперсных систем), в т.ч.: интенсификация атмосферпо-вакуумной перегонки нефти; совершенствование технологии каталитического крекинга нефтяного сырья; исследование и разработка технологий переработки нефтяных остатков (процессы висбрекнига, получения битумов, производство композиционных материалов (мастик); получение мезогенных исков н компонентов на их основе; производство кокса; получение полипропилена, как организации малоотходного производства 11Г13. Проведена оценка повышения экологической безопасности (снижение выбросов ЭВК, топливно-энергетических ресурсов, водопотреблеиня и др.) при реализации в производство оптимизированных технологий н модернизации оборудования. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсоп (ТЭР) является одним из методов снижения экологической напряженности производства. Учитывая данное обстоятельство, а также результаты исследований и оптимизации технологических процессов и модернизации оборудования, проведены анализ структуры, исследования и совершенствование топливно-энергетической системы, включающее оптимизацию топлнв, горелочпых устройств и реконструкцию оборудования (глава (II).

• Выполненный комплекс исследований и внедрение новых и усовершенствованных технологических процессов нефтепереработки позволили разработать нормативные документы и организовать производство моторных топлнв с улучшенными экологическими характеристиками, использование которых приводит к значительному снижению загрязнения окружающей среды, что подтверждено квалификационными испытаниями топлнв (глава IV).

• Обобщая выполненные научно-технические исследования и внедрение результатов, в заключении работы представлены разработки по усовершенствованию систем управления производством, технологическими процессами, качеством окружающей среды, реализация которых приводит к снижению экологической напряженности производства.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и содержит 466 страниц и 243 страницы «Приложения».

Апробации работы. Материалы диссертации докладывались па международных и российских конгрессах, конференциях, симпозиумах, научно-технических семинарах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 52 работы в т.ч. 6 тематических обзоров, 11 - тезисов докладов, получено 10 авторских свидетельств и патентов РФ

Основное содержание работы.

Глава. 1. Анализ экологической опасности и оценка риска нефтеперерабатывающих производств.

IIa основании аналитического обзора литературных источников, описаний аварий, взрывов и пожаров, имевших место на объектах нефтепереработки и нефтехимии, установлено, что логика событий, как праппло, связана с неконтролируемым выбросом горючих сред в атмосферу, загазованностью территории н образованием взрывоопасного облака топливовоздушпон смеси (TBC). Локальные зоны взрывоопасных концентраций могут образовываться как при нормальном (регламентном) режиме работы технологическою оборудования (в случае достаточно длительного истечения из организованных и неорганизованных источников выделения), так и вследствие аварийной разгерметизации

(полной или частичной) аппаратов, технологических трубопроводов, приводящей к мгновенному пыбросу большого количества углеводородного топлива.

Выполнен аншпп уровня опасности открытых технологических установок, исходя из расчета энергетического потенциала, обращающегося в технологии углеводородного сырья и продуктом его переработки, п результате которого определены наиболее опасные установки. Общее энергосодержание углеводородного сырья, одновременно обращающегося и технологических установках и резервуарных парках на МНПЗ, эквивалентно 2,5 Мт т ринит ро толуола.

Проведено моделирование возможных последствии аварии дли каждой отдельно взятой технологическом установки, включающее оценку основных классов Ii зон разрушения п рамках принятого сценария аплрнн. Установлено, ,что при взрыве облаков TBC зоны избыточных давлений выходят за пределы предприятия и могут нанести ущерб соседним объектам.

Представлено моделирование аварийных ситуаций для открытых установок (различных размеров, планировок оборудования и технологий) с целыо прогнозирована» основных параметров полей взрывоопасных концентрации топливовоздушных смесей на промышленной территории объекта исследования и за его пределами.

Дан анализ основных параметров, влияющих на рассеивание TBC. в атмосфере. Установлено, что степень устойчивости атмосферы, препятствующая эффективному рассеиванию газовых облаков, и, следовательно, наиболее опасная па период аварнн - инверсия и нзотермня.

Проанализированы состояние и существующие подходы к определению основных параметров полей концентраций вредных (взрывоопасных и/или токсичных) веществ в атмосфере промышленных предприятий, сформулированы основные требования к разработанным моделям с точки зрения возможности и эффективности их применения к объектам нефтепереработки. Представленные методики доработаны и реализованы в виде адаптированных алгоритмов и программ расчета полей аварийной загазованности для иромтеррнторий нефтеперерабатывающих производств.

В соответствии с принятыми сценариями аварий и, учитывая результаты анализа изменений метеорологических параметров в атмосфере, для всех потенциально опасных технологических установок MI 1113 подготовлены исходные данные и проведены расчеты по прогнозированию рассеяния облаков TBC для случаев аварийного истечения и выбросов нефтепродуктов. IIa рис.1, в качестве примера, показано изменение основных параметров облака TBC при аварийной разгерметизации нзобутановой колонны К-3 на газофракциопирующей установке.

Для каждой технологической установки исследовалось изменение концентрации взрывоопасных смесей по высоте (С=Г(Нсг)), ширине (C=f(Bcr)), длине фронта (C=f(x)) облака в пределах граничных концентраций 5-100% нижнего концентрационного предела распространения пламени (IIKIII'), поперечных размеров облака в зависимости от расстояния от места аварийного выброса (Всг= Г(х)), а также скорость его эффективного переноса (Vcn= Г(х)). Кроме этого, исследовались геометрические характеристики (горизонтальные срезы) полей взрывоопасных концентраций па различных высотах.

Разработана автоматизированная система защиты промтерриторий нефтеперерабатывающих объектов от аварийной загазованности па базе многоканальных термохимических газоанализаторов типа СТМ-20, реализующая функции управления устройствами защиты, сигнализации и прогнозирования полей взрывоопасных концентраций с использованием разработанных алгоритмов и программ.

Представлена функциональная структура автоматизированной системы управления технологическим процессом взрывопожарозащпты (ЛСУ'ГП ВПЗ).

Структура комплекса технических средств ВПЗ представлена двухуровневой АСУ с иерархической структурой, реализующей на нижнем уровне управления функции локальной автоматики подсистемы контроля аварийной загазованности (многоканальные газосигнализаторы), а на верхнем - функции информационно-управляющей подсистемы

(видеотерминалы). Соединение локальных комплексов нижнего н верхнего уровнен осуществляется шинной структурой вычислительном сети.

Важным фактором предотвращения аварийных ситуаций является обучение и подготовка обслуживающего персонала на компьютерных тренажерных комплексах (1СГК), моделирующих технологические процессы установок. Представлена разработка компьютерною тренажерного комплекса на примере установки АВТ-6. Пользовательская тренажерная модель отражает работу основных систем измерения и управления установкой, включая поддержание технологических режимов, переходы с одного режима на другой, операции по пуску н останову, выполнения последовательности действий при аварийных ситуациях.

Проведены оценки риска и вероятности аварийных ситуаций на примерах одной из основных технологических установок ЭЛОУ-АВТ-6 и газораспределительной станции (ITC).

Методом экспертной оценки выделены наиболее опасные компоненты установки ЭЛОУ-АВТ-6, потенциальные опасности и возможные аварийные события; приведены соответствующие им вероятности, построены деревья отказов, представлены результаты расчетов параметров выброса фракций углеводородов с уметом технологических параметров колонн. Выполнены расчеты дниамикп распространения облаков TBC, построены карты вероятностей их распространения, а также карты возможного ущерба при возгорании. Построение дерева отказов п вероятностная оценка составляющих дерева событий проведены с использованием пакета прикладных программ TREE-MOS TER.

Методология, разработанная на базе установки ЭЛОУ-АВТ-6, является основой для эцеики аварийных ситуаций других технологических установок. Проведена оценка снижения зероятности возникновения аварийных ситуаций при использовании газовых и инфракрасных тетекторов обнаружения утечек углеводородных фракции и их возгораний.

Рис.1. Изменение основных параметров облака изобутано-воздуишой смеси: 1.2,4 - изменение концентрации взрывоопасных смесей но высоте

(с=Г(Нсг)> »'ирнпе (С=Г(|)сг)).ЛЛШ|С фронта (с=|'(х)) облака; 3 _ изменение поперечных размеров облака в зависимости от расстояния от места аварийного выброса (ВсН-(х»; 5 - изменение скорости эффективного переноса облака

Разработаны математическая модель и алгоритмы решения задачи рационального размещения датчиков газоанализаторов для промтеррпторнй п технологических блоков с учетом дислокации взрывопожароопасного оборудования. По разработанным вычислительным программам проведены расчеты количества и координат положения датчиков, построены карты пх рационального размещения.

В анализе опасностей. возникающих при функционировании ГРС. рассматривались емкости и связанные с ними коммуникации, по которым подаются углеводородные фракции, а чакже объекты, на которых производится отгрузка топливных фракции потребителю.

Определены максимальные количества газа, участвующего по изрыве при аварийных выбросах п атмосферу сжиженных углеводородных газов (СУГ) на складе сжиженного газа, устаиопкп подготовки сырья в производстве полипропилена, на газораздаточиой станции и на ппофракцпонируюншх установках ГФУ-1, ГФУ-2.

Разработаны сценарии дрейфа облака, находящегося во взрывоопасном состоянии при различных условиях (табл.1).

Таблица 1

Выбросы СУГ (т)

80 40 20

1„Р 1-др М Цр Цир М 'др 1-741 М

с м т с м т с м т

300 150 1.12 200 120 0,56 300 180 0,76

400 300 3,44 400 240 1,76 400 240 2.40

500 375 9,60 500 300 4,80 500 300 1,76

600 450 7,76 600 360 3,84 600 360 1,14

700 600 3,92 800 480 1,80 700 420 0,60

I „р - время дрейфа; - дальность дрейфа; М - масса газа во взрывоопасном состоянии; класс устИчшюсги атмосферы - Р.

Выполнены расчеты нагрузок на фронтах волн сжатия при дефлаграциониом горении газового облака, построены карты с линиями равного давления в проходящих волнах сжатия при аварийных взрывах СУГ. Используя результаты расчетов параметров дрейфа взрывоопасных облаков н уровнен давления, определены возможные области разрушений промышленных зданий для различных масс газов, участвующих по взрывах.

Выполненный комплекс исследовании по анализу экологической опасности и оценке риска нефтеперерабатывающих производств определил необходимость разработки и внедрения экологического мониторинга окружающей среды, одной из основных функций которого должно являться не только слсжснпс за загрязнением окружающем среды, но и предупреждение аварийных ситуаций. Этому направлению посвящен следующий раздел работы.

Глава II. Экологический мониторинг окружающей срсды

Мониторинг окружающей срсды является ключевым элементом охраны окружающей срсды и рассмотрен для двух подсистем: мониторинга воздушной срсды и мониторинга полного бассейна.

Необходимость и актуальность экологического мониторинга окружающей срсды обусловлены расположением объекта исследования (ММГ13 расположен на юго-востокс г.Москвы); насыщенностью источниками выделения (имеется 299 организованных п неорганизованных источников выброса); опасностью аыбрасыаасмых иацеепш - на 90% это продельные углеводороды, обладающие как взрывопожароопаснымп свойствами, так и свойствами, вредными для здоровья человека; количеством выбрасываемого загрязнителя -ежесу точно в атмосферу завода может выбрасываться до ~ 100 т углеводородных нрпмсссп.

В основу построения системы мониторинга окружающей срсды положено: непрерывное слежение за состоянием воздушного и водного бассейнов объекта производства (с учетом метеоусловий), выявление источников загрязнении, предупреждение опасных и аварийных ситуаций и оперативное воздействие на управление производством, технологическими процессами и принят не мер по повышению экологической безопасности.

2.1. Пишущими бассейн. Па первом этапе проведения экспериментальных исследовании воздушного бассейна использован лазерный абсорбционный газоанализатор определения предельных углеводородов. Проанализировано 1344 пробы воздуха в 224 точках

промышленной территории и санитарной зоны завода.

Па рис.2 представлено изменение среднего уровни концентрации углеводородного поллютапта в воздухе объекта исследования в летний период времени.

15 результате компьютерной обработки экспериментальных данных и их графической интерпретации на генеральный план НПЗ установлено, что основными источниками выделения углеводородных примесей (экстремумы) в пределах промтеррнторип завода являются очистные сооружения (блок основного пефтеулавлпнапия. блок доочистки сточных вод. блок очистки стоков ЭЛОУ), установка каталитического крекинга (Г-43-107), другие технологические установки, система сжигания факельных газов, елнво-наливные эстакады, а в санитарной зоне -Московская кольцевая автодорога

Рнс.2. Изменение среднего уровня концентрации углеводородного поллютапта в поздухс промышленной территории НПЗ.

Разработаны карты содержания углеводородного поллютапта в воздухе промышленной территории и сапнтарпо-занштной зоны (СЗЗ), правомерность которых подтверждена расчетами согласно нормативной документации. Отклонение экспериментальных значений ог расчетных не превышает п среднем 27%.

Результаты выполненных исследований явились основой для уточнения и организации оптимальной системы контрольных точек отбора при разработке и внедрении экологического мониторинга воздушной среды.

Концентрации вредных веществ п атмосферном воздухе, в рабочей зоне производственных помещений, а также от различных источников выбросов определялись газохроматографнческнмп, фотоколорпмстрнчсскпмн и другими фпзнко-химнчсскнмн методами.

К основным загрязнителям атмосферного воздуха относятся: углеводороды, диоксид серы, днокенд азота, оксид углерода, твердые вещества (пыль).

Выполненный анализ показал, что по количеству и составу выбрасываемых серусодержащих газов источники загрязнений разделены на следующие основные группы: дымовые газы котельных агрегатов, технологических печей, печей для сжигания нефтешламов факельных систем; отходящие газы регенерации катализаторов установки крекинга; хвостовые газы установки производства серы (Клауса).

Показано, что к основным источникам выбросов диоксида серы относятся (%об.): дымовые трубы печей (56,9), факельные стояки (19,9), регенераторы установки каталитического крекинга (23,2).

Осиошпими направлениями исследовательских работ по снижению выбросов БОг явились: реконструкция и модернизация топливных систем, (в т.ч.: системы энергетических паровых коглов п технологических исчсй); изменение структуры потребления топлива: сокращение использования в качестве топлива мазута прямой гонки; использование для комнонсн гон жидкого топлива очищенного газойля каталитического крекинга.

Доля серы в перерабатываемой смеси западно-сибирских и татарских исфгях за последние 10 лет увеличилась ~ на 27%. Переработка и утилизация ссрусодсржащнх газов шшиетсм важной задачей природоохранной деятельности. Выполненные исследования по оптимизации технологических процессов производства серы методом Клауса позволило значительно снизит!, экологическую напряженность предприятия. Методом обезвреживания хвостовых газов на установках производства серы является термический дожит. Эффективность очистки от 1Ь8 составляет 94.6%, а концентрация вредных веществ в хвостовых газах после дожита составляет: 1128-0.42 г/м'\ 30;.-1.36 г/м'\

Результатом реализации проведенных исследовании явилось снижение выбросов диоксида серы от технологических исчсй процессов первичной переработки нефти (ЭЛОУ-ЛИТ-6. Л'Г-2. ЛВТ-3) в 1.1 раза, для технологических печей процессов вторичной переработки нефти (ЛЧ-35/11-300, ЛТ-ВБ, 24/5, 35/11-1000, 22/4, Г-43-107, водородная установка. ГФУ-2. битумная) в 2.3 раза.

Исследования показали, что основными источниками выбросов оксидов азота являются (%об.): технологические печи (72,6), газомоторные компрессоры (14), факельные стоякн (5.4).

Показано, что важнейшим направлением в решении проблемы снижения оксидов аюта является реконструкция и модернизация топливных систем: системы энергетических паровых котлов н системы обеспечения работы технологических исчсй (горелочиые устройства, структура потребления топлива и т.д.). Проведенные исследовательские работы по модернизации систем сжигания топлива п снижению вредных выбросов с дымовыми газами и их реализация позволили в ~ 2 раза снизить выбросы оксидов азота в атмосферу от технологических процессов подготовки п первичной переработки нефти.

Па основании изучения содержания ЭВК воздушного бассейна установлено, что основными источниками загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода являются (%об.): трубчатые печи технологических установок, выбросы которых составляют 50% от объема общих выбросов; реакторы каталитических крекингов (12), газовые компрессоры ( II), битумные установки (9) и факельная система ( 18).

С ростом доли тяжелого и остаточного сырья в общем объеме сырья каталитического крекинга, а также с ужесточением экологических требований актуальность проблемы сокращения вредных выбросов в атмосферу па этих установках возрастает. Одним из наиболее рациональных н перспективных способов совершенствования процесса явились оптимизация режимов регулируемого окисления СО и связывание оксида углерода в объеме регенератора с помощью специальных катализаторов. Снижение выбросов оксидов углерода обеспечено также внедрением специально разработанных форсунок с регулируемым смешением с воздухом.

Распределение основных выбросов углеводородов ио основным источникам их выделения (%об.): резервуары - 40,7; неплотности технологического оборудования - 19,4; исфтсотдслнтсли и градирни - 14,6; объекты очистных сооружений - 12,4; вакуумсоздающнс системы установок ЛИТ - 3,5; елнво-нллпвиые эстакады - 3,1; вентиляционные системы - 2,0.

Для снижения выбросов углеводородов резервуары для нефти и бензинов, имеющих низкую температуру начала кнпсиня, оборудованы "плавающими " крышами, снижающими потери с парами нефтепродуктов па 90% по сравнению с резервуарами обычного типа.

Проведено комплексное исследование состава выбросов предельных углеводородов от различных резервуаров хранения нефти и нефтепродуктов.

Па основе выполненных исследований разработан новый подход к оценке углеводородных выбросов, заключающийся в нормировании выбросов предельных углеводородов по группам С1-С5 и Сг,-С|о. составляющих основное количество в выбросах

углеводородов.

В качестве примера па рис.3 дано изменение содержания углеводородов в воздухе промплощадок (т.т. 7-11) и сапитарпо-защнтпой зонпс (т.т. 1-6) МНПЗ за период 1986-19% гг.

1'ис.З. Содержание углеводородов в санитарно-запштной (а) п промышленной (б)зонах Mill 13.

Автомата тропашши система мониторинга воздушного бассейна. В целях ужесточения контроля за состоянием атмосферы разработана и внедрена непрерывная компьютеризованно - автоматизированная система экологического контроля воздушной среды (1-ая очередь).

Система состоит из пяти стационарных постов и передвижной лаборатории и позволяет непрерывно анализировать: IbS; SOy, СО ; сумму NO\ ; сумму углеводородов в диапазоне от 0,5 до 10 значений их предельно-допустимых концентрации.

Система имеет двухуровневую структуру передачи информации. Информация от первичных датчиков передастся посредством модема по коммутированным телефонным каналам в компьютер системы. Программное обеспечение центрального компьютера решает основные задачи по формированию непрерывной картины загрязнений контролируемой территории; выявляет ситуации, связанные с превышением допустимых норм загрязнения воздуха.

Повышение экологической эффективности факельной системы. Сокращение объемов газов, сбрасываемых на факел, н возврат их в производство - одна из актуальных экологических задач нефтеперерабатывающих предприятии.

С цслыо повышения уровня экологической безопасности проведена реконструкция факельной системы. Использованы новейшие достижения в технике сжигания газов, а именно: современная конструкция факельного оголовка для сжигания углеводородных газов; разделение сбросов углеводородных газов и сероводорода на отдельные факельные оголовки (горелки) для улучшения сжигания небольших сбросов сероводорода при широком диапазоне расходов газа па факел; снижение вероятности возникновения экологической катастрофы техногенного характера за счет создания запаса мощности основных факельных горелок; внедрение дополнительных систем блокировок, сигнализации и иротнвоапарнйион защиты; цублнроваипс источников горючего газа па дежурные горелки; 100%-пос резервирование системы ЛСУТП; автономная система подготовки воздуха для системы зажигания; 100%-нос резервирование воздуха КИП; автономный источник питания в расчете па 1 час работы для системы автоматизации и системы подготовки воздуха.

Реконструкция факельной системы улучшает экологическую обстановку по следующим параметрам: снижаются количества выбрасываемых вредных веществ, уменьшается концентрация вредных веществ в приземном слое (табл.2), снижается тепловое, световое и туковое воздействие на окружающую среду, улучшаются условия работы обслуживающего персонала, расширяется диапазон бездымного сжигания, отпадает необходимость :троптельства дополнительной факельной установки для производства полипропилена.

а) (т.1)

(т.2) (т.З) (т.4) (т.5). (т.6)

ПДКс.-э.э.

Кроме тою. для исключения негативного воздействия факельных газов на окружающую среду предложено использовать газо-жндкостныс струнные компрессоры нового поколения для сжатия газа с применением в качестве рабочей срсды жидкости-сорбента кислых компонентов (например, моно паполамнпа). В этом случае одновременно со сжатием происходит очистка газа, что позволяет получить очищенный газ и использовать его в дальнейшем для технологических нужд.

Таблица 2.

Экологически вредные Факельная система

компоненты до реконструкции после реконструкции

Выброс, г/с Маке. конц. Макс. Выброс, Макс. конц. Макс. конц.

на оси коми, на границе СЗЗ г/с на оси на границе СЗЗ

доли ПДК доли ПДК

Горение продувочного газа Горение дежурных горелок

Углеводороды 0,194 0.00007 - 0,0022 0,0 -*)

Окись углерода 7.5 0,02694 0,01156 0,087 0,00023 -

Диоксид азота 1.15 0,24508 0,1424 0,013 0,002 -

Диоксид серы 0,84 0.03017 0,0175 - - -

Сжигание аварийного сброса Сжигшшс аварийного сброса

Углеводороды 34.74 0,00046 - 34,74 0,00019 -

Окись углерода 11388,8 0,18534 0,0512 1388,8 0,07704 0,0616

Диоксид азота 215,8 1,69409 0,4677 215,8 0,81002 0,6099

Диоксид серы 113.33 0,15124 0.0453 113,33 0,16638 0.1224

*) - расчет концентрации не проводился ввиду очень малой концентрации (менее 0,01

ПДК).

Внедрение экологического мониторинга воздушной срсды позволил проследить динамику изменения выбросов ЭВК, оперативно воздействовать и принимать меры по повышению экологической безопасность производства. В табл.3 представлена динамика изменения суммарного выброса вредных веществ, в т.ч. по основным компонентам (19851996г.)

Таблица 3

Год Компоненты, т Суммарные выбросы:углсподороды, H2S, СО, NOx, S02, твердые вещества, т

углеводороды диоксид серы твердые вещества

1985 48203 11468 300 62561

1987 44435 11109 137 58046

1989 37258 11000 237 50826

1991 27581 9945 156 40616

1993 26154 10775 185 39500

1995 25631 9158 76 37019

1996 24424 9232 74 37015

2.2. Воднмн бассейн. Выполненный комплекс исследований водного бассейна позволил: • выделить круг основных поллютантов, характерных для сточных вод: нефтепродукты, взвешенные вещества, соли, органические загрязнения, фенолы, аммонийный азот, растворенный сероводород;

• определить основные источники загрязнения воды нефтепродуктами, к важнейшим из которых относятся: неплотности в различных соединениях технологических цепочек; утечки из

салышкон насосов; технологические конденсаты; атмосферные осадки, контактирующие с проливами па технологических площадках.

Производственные сточные воды в зависимости от источников их образования делятся на нейтральные, псфтесодержащне, солссодержаише стоки ЭЛОУ, сернисто-щелочные, кислые и ссроводородсодержащне.

Важнейшим аспектом экологической чистоты гидросферы является оптимизация структуры недопотреблениян водосброса.

Исследования но сннжсшпо недопотребления и водосброса проводилось по следующим основным направлениям: внедрение аппаратов воздушного охлаждения, перевод охлаждения со свежен воды па оборотную, использование энергосберегающих технологий.

Сокращение водопотрсблепия артезианской воды, внедрение схемы получения захоложеппой воды для оборотной системы водоснабжения и увеличение степени оборотного водоснабжения позволили снизить расход свежей воды (на тонну перерабатываемой нефти) с 0,83 до 0,43 м-'/т. (рис.4)

I'hc.4. Динамика потребления воды (1986-1996 гг.). + - артезианская пода; ц - городской водопровод; д - речная вода; - суммарное недопотребление.

Основным технологическим показателем качества сточных вод, сбрасываемых установками, является содержание в них нефтепродуктов.

Показано, что стойкие нефтяные эмульсии образуются па всех этапах водоочистки. при перекачивании псфтесодержашнх вод, на поверхности нефтеотделителей, песколовок,

нефтеловушек. отстойников,

флотаторов, а также па установках

Разработана н внедрена замкнутая система циркуляции воды с локальной системой очистки для охлаждения торцевых уплотнителей насосов на установке ЭЛОУ-ЛВТ-6, предназначенная для выделения дисперсной фазы и поверхностной пленки углеводородов из сточных вод. Это позволило: снизить содержание нефтепродуктов в сточных водах до 50 мг/л; использовать очищенную воду для подпитки второй системы оборотного водоснабжения. В результате этого уменьшен расход речной воды на 30-40 м'/ч; снижены испарения н потерн нефтепродуктов на нефтеловушке на _ 200 кг/ч (нефтепродукт собирается в герметичной системе н направляется па переработку на самой установке). Количество улавливаемого нефтепродукта в локальной системе очистки составляет до 1,5 т/ч.

С цслыо снижения содержания нефтепродуктов в оборотной воде 2-й системы водоснабжения и выбросов вредных веществ в атмосферу проведена реконструкция вакуумного блока установки ЛВТ-3. Реконструкция включала замену в поверхностном конденсаторе охлаждающей воды на углеводородную фракцию с одновременной заменой водяного пара, подаваемого в вакуумный низ колонны ВК-1. на углеводородный испаряющийся агент.

Выполненные исследования позволили: уловить вредные пыбросы легких углеводородов в герметичной системе, охлаждающей углеводородной фракцией (при этом газы разложения были направлены на сжигание в печи П-3); снизить содержание углеводородов в оборотной воде с 1500 до 20 мг/л при одновременном снижении ее расхода в среднем с 800 до 300 м-'/ч; уменьшить количество нефтепродуктов в нефтеловушке водоблока 2-й системы; снизить содержание 1в стоках от 150 до 5 мг/л.

1986 88 90 92 94 96

ГОДЫ

ЭЛОУ по обсссоливапшо и обезвоживанию нефти.

С пуском установки каталитического крекинга возникла необходимость очистки сточных вод. содержащих сернистые щелочи. Для очистки стоков разработана и внедрена установка обезвреживания технологического конденсата (ТК) и ссрннсто-щслочиых стоков (С'ЩС). Проведенные исследования показали, что ввод в действие установки но очистке ТК и СЩС позволил снизить концентрации фенолов н сернистых соединений в стоках и уменьшить сброс опасных загрязнителей на очистные сооружения.

При контроле процесса флотации п перед сбросом воды на общегородские очистные сооружения (наряду с анализом содержания нефтепродуктов в сточной воде) проводились анализы па содержание в очищенных водах: механических примесей, растворенных веществ. XIIК, 1>1 II45. фенолов, аммонийного азота, сульфатов, хлоридов, сульфидов и гндросульфндов. щелочности, рН.

Разработанная и научно обоснованная система отбора проб позволила проводить мониторинг качества сточных вод на всех ступенях ее очистки, предотвращать аварийные сбросы на станцию аэрации (СА) и эффективно воздействовать на работу очистных сооружений.

Проведенные исследования показали, что в период (1986 -1996 гг.) в сточных водах, сбрасываемых на СЛ. значительно снизилось содержание: нефтепродуктов, фенола, сероводорода, взвешенных всщсств (рис.5). Снижение содержания основных загрязнителей сточных вод связано с вводом систем очистки, модернизацией старых и вводом новых (экологически более чистых) технологических производств переработки пефтн.

Совершенствование технологических процессов и оборудования являются важными факторами в повышении уровня экологической безопасности производства, т.к. оптимизация режимов, повышение КПД установок, снижение водопотрсблспня и топливно-эпсргстичсскпх ресурсов, в конечном счете, приводят к значительному снижению выбросов Э13К в окружающую среду и предотвращению аварийных ситуаций. Этой задаче посвящен следующий

1'ис.5. Динамика изменений среднегодовых концентраций, а) - нефтепродуктов;

б) - сероводорода; в) - фенола; г) - взвешенных веществ в сточной воде, сбрасываемой

на СА.

Гл:ша m. Совершенствование технологических процессом ц оборудовании с целью

11(111!,IIIICIIHII ypoilllll JlCOJI(iril4CCKO¡Í GCKIHHCIIUCTM пршГШОДСТПП.

Интенсификации ятмосфсрио-вакуумнои перегонки псфтп. Интенсификации работы установки ЭЛОУ-2. Наличие солей » поступающей па переработку нефти приводит к коррозии оборудования, длительным простоям технологических установок, сокращает срок службы катализаторов, снижает качество получаемых продуктов.

Наряду с оптимизацией технологических режимов значительная роль в процессах обессолнваиия отводится деэмульсаторам, в качестве которых в основном используются иеиопогенные поверхностно-активные вещества. Выполненный комплекс работ но псслсдовапшо и подбору деэмульгатороп показал, что наиболее оптимальным является деэмульгатор Д-3431.

Показано, что для обеспечения эффективности обессоливапня необходимо увеличение степени перемешиванием промывной воды с нефтью (особенно во второй и третьей ступенях установки). Для повышения эффективности этого процесса разработаны тангенциальный смеситсль, который позволяет при незначительном перепаде давления (дР=0,15 кгс/см2) обеспечить регулируемое перемешивание и схема повторного использования промывной воды, которая при подаче на установку _20 м'/ч пресной воды обеспечивает требуемую степень промывки нефти в каждой степени.

Установлено, что реализация результатов исследований позволяет уменьшить количество образующихся солесодсржащнх стоков с 518 до 148 тыс. м3/ч с одновременным увеличением концентрации хлористых солей с 810 до 2730 мг/л и сокращением расхода промывной воды с 14 до 4% (па 1т нефти).

Интенсификация работы установки АВТ-3. Основными направлениями интенсификации работы установки АВТ-3 явились оптимизация технологического процесса н реконструкция оборудования.

Реконструкция узла ввода сырья в атмосферную колонну К-2 была направлена на совершенствование контакта жидкой h паровой фаз нагретого сырья в потоке, что достигалось двумя последовательно установленными отражателями. Результаты исследований показали улучшение качества фракционирования при неизменных энергозатратах: увеличилась глубина отбора светлых нефтепродуктов tía 2% мае.; снизилось содержание дизельных фракций с температурой кипения до ЗООоС в вакуумном газойле и мазуте. Вязкость мазута повысилась с 9,0 до 11,3 (ВУ 80) с одновременным увеличением температуры застывания на 2-4оС; повысилась четкость разделения фракций.

Па основе выполненных экспериментально-теоретических исследований впервые разработана и внедрена вакуумсоздающая экологически чистая система для ректификационных колонн, базирующаяся на применении жндкостно-газового струйного аппарата (ЖГСА). В качестве рабочей жидкости ЖГСА использовалась одна из фракций, получаемых в вакуумной

Рис.6. Принципиальном схема вакуумного гндроцпркуляциоииого аппарата. I - струйный аппарат, 2 -сепаратор З-холодильннк, 4- насос.

В таблице 4 приведены сравнительные характеристики

пароэжекториой и разработанной вакуумсоздаюшей систем.

Сравнение эксплуатационных параметров показывает следующие преимущества • разработанной

вакуумсоздающсй системы: остаточное давление верха колонны снитилоа, на 15-30 мм рт. ст.; выход верхнего вакуумного газойля за счет углубления вакуума и отсутствия выброса нефтепродуктов с промстоками увеличен на 5,1 % на нефть; снизилось содержание дизельных фракции в вакуумном газойле. Новая вакуумсоздающая система является более экономичной и экологически чистой, так как исключает подачу пара п воды и, соответственно, исключает загрязнение промстоков нефтепродуктами и сероводородом. Уменьшено количество оснащения, используемого в вакуумсоздающсй системе, повышен срок службы основного оборудования за счет уменьшения коррозионной активности рабочей срсды.

Годовой экономический эффект от внедрения созданной вакуумсоздающсй системы составил - 4 миллиардов рублей в год (в пенах 1994 года).

С целью обеспечения достаточно полной экологической чистоты разработана дожимиая установка, базирующаяся на использовании двухфазных струнных компрессоров. Применение в качестве рабочей жидкости моноэтаноламнна позволяет одновременно с процессом сжатия проводить очистку пыбрасывасых газов.

Таблица 4

Параметры Пароэжскторпая система 11овая вакуумсоздающая система на основе ЖГСА

Расход мазута, м'/ч Ооаточное давление на верху колонны, мм рт. ст. Температура низа колонны. "С Температура верха колонны. "С Отбор вакуумного газойля, т/сут Содержание фракций. "С. в вакуумном газойле. Содержание фракций ,"С ,в гудроне Содержание IbS в сгоках. мг/л Расход пара па эжектор, т/год 255-270 60-40 350-355 150-170 1221 (12.4% па нефть) до 350 - 3 % до 360 - 5 % до 500 - 25 % до 150 4814 264-282 30-15 350-360 110-120 1815 (17.5% па нефть) до 350-1 % до 360 - 2 % до 500- 18% до 5

Установка более эффективных ректификационных тарелок привела к более четкому делению бензинов; наложение по концам кипения улучшилось с 127-135°С до 114-11943; улучшилась четкость разделения па границе Д*Г«3» - ДТ«Л»; ДТ«Л» - мазут; отбор светлых нефтепродуктов от потенциала увеличился с 94 до 96%.

Исключение испаряющего агента (части верхней вакуумной фракции) в низ ВК-1 и перевод змеевнка в П-3 на подогрев части мазута привело: к увеличению производительности колонны К-1 с 53.9% до 59.3% на нефть; к выводу верхней вакуумной фракции в количестве 911 т/чае в состав вакуумного газойля п облегчению по содержанию в кем фракций до 360°С с 6,0 до 17,0% об., a также увеличению количества с 19% до 21% об.иа нефть.

Интенсификация работы установки ЭЛОУ-АВТ-б . Модернизация установки включала в основном реконструкцию колонн, направленную па внедрение более эффективных тарелок, синжсинс расхода топлива и повышение экологнчиостп процессов. Широко использовались методы математического моделирования с применением программ "Cernead" н "PRO И". Условия термодинамического равновесия определялись с помощью модели API SOAVli-REDLlCH-KWONG (API SRK).

Колонна К-1: • разработана и внедрена схема подачи нефти в колонну на два уровня: па тарелку T-II подай основной поток нефти, нагретый в теплообменнике до температуры ~ 220"С. второй поток подан на тарелку Т-5 в количестве ~ 15% от обшей загрузки при темперагуре - 130°С. В результате внедрения возросла степень отбензинпвапня нефти; снизилась тепловая нагрузка на печь "горячен" струи.

Эмпогнческин эффект от внедрения - экономия 5700 тонн тончнаа в год; • разработаны и внедрены клапанные трапециевидные тарелки для замены прямоточных. Живое сечение тарелок выполнено переменным но высоте колонны в зависимости от величины

паровой нагрузки по колонне. Внедрение обеспечило более эффективную работу колонны и увеличило глубину отбора светлых в колонне К-2;

• осуществлен вывод бензиновой фракции с тарелки 'Г-4 непосредственно в колонну К-2 па уровень ниже отбора керосиновой фракции в стрипппнг К-7, что позволило снизить нагрузку на II ЦО, разгрузить наиболее нагруженную тарелку Т-25 п сэкономить ~J.il тыс. тонн топлива в год на нечах Г1-1/1-3.

Колонна К-2: • выполнены исследовании и проведена замена клапанных прямоточных тарелок на трапециевидные е оптимально выбранным живым сечением но высоте колонны;

• па уровне тарелки Т-39 установлена "глухая" тарелка по жидкости, что стабилизировало отбор фракции 290-350°С;

• над вводом сырья установлен сепаратор с каилсотбойннками струпного тина, предусматривающий подачу вакуумной фракции до 350°С из колонны К-10, в результате чего снижен унос капельной жидкости с парами в укрепляющую часть колонны и улучшен цвет отбираемой фракции 290-350°С с тарелки Т-39;

• внедрена подача холодного второго циркуляционного орошения на тарелку Т-26. что расширило диапазон работы колонны. При фиксированном пробеге содержание светлых в мазуте (фракция до360°С) составляло ~ 6,5%.

Для увеличения доли отгона мазута в колонне К-10 (увеличение отбора целевой фракции 350-520"С) предложено направлять в нес более «жндкнн» мазут (мазут с повышенным содержанием (~ 10%) фракций до 360ПС)..

Экологический эффект от внедрения результатов исследовании проведенной реконструкции составил экономию ~1000 т топлива в год.

Колонна К-10. Динамика модернизации колонны К-10 приведена в табл.5

Дальнейшая реконструкция установки ЭЛОУ-АВТ-6 направлена на замену внутренних устройств на регулярную насадку и внедрение разработанной вакуумсоздаюшей системы па основе ЖГСА.

Выполненные исследования по увеличению качества п выхода полученной продукции обеспечили п конечном итоге повышение уровня экологического обеспечения технологических процессов н установки в целом.

Таблица 5

Этапы молерпщаннн

. | II III IV

ДсАшптнронапм полоща Нислспа Демон тронапы

рсстнфпкацпоннмх тарелок Т-4,9,11; насадка е 7 по перекрыт»

изменена рабочая плопшль н сечсннс 12 тарелки; Т-2,3,5,6,7;

Т-2,3; раскрыты Т-6,7,8,10 установлен уетмюпка

Характеристики Прекращен пыпол Исключен пыпол 111.1110/1 нонмх

фракции ло 350 °С н затемненной фракции положен;

сцо. фракции п 11ЦО «о 350°С щ.мснспнс

перекрытии

Т-14,15,16

Перепад /милепии 120-130 80-100 30-40 20-30

но колонне, мм рт сг

Нмхпл пакуумного 40 42 42,5-4.1 44

гаюНлн (фр. 350-500"С), "/. «б.

Качссгпо вакуумного

гаюйля:

а) солсржанпс ло 350*С, % об. 12-15 10-12 5-8 4-6

б) копен кнпенп», "С 500 510 515-520 520-525

в) коксусмоси.,%мас. ОД 0,3 0,1 0,2

Солсржанпс фракции до 500 "С 18-20 15-18 14-16 12-14

п гулропе, % об.

3.2 Совершенствование технологии каталитического крекинга нефтяного ci.ipi.ii. Основными направлениями работы, обеспечивающих повышение уровня экологической

безопасности технологии каткрекипга. явились: оптимизация технологических параметров, внедрение высокоэффективных каталитических систем и реконструкция основных узлов установки Г-43-107.

Оншимикп/ня технологических параметров. Крекинг вакуумных газойлей в присутствии кислорода. Для интенсификации процесса использовалась модификация сырья различными ароматизированными и кислородсодержащими добавками, обладающими поверхностно-активными свойствами. Исследован процесс каталитического крекинга на цеолитеодержащих катализаторах неочищенного и гпдроочпшеиного вакуумного дистиллята, полученного из смесей западносибирской и легком ухтинской нефтей в присутствии кислородсодержащей добавки. Процесс проводился на установке проточного типа со стационарным слоем микросфернчсского катализатора ДД-250 с равновесной активностью 48,6% при температуре 500±5°С и массовой скорости подачи сырья 20 ч'1 . Содержание модифицирующей добавки в реактор (в пересчете па чистым кислород) изменялось от 0.6 до 5% на сырье.

Установлен шшпкстрсмальный характер зависимости выхода продуктов (бензина, легкого газойля и суммы светлых) ог количества модификатора. Оптимальное количество добавки находилось в пределах 2.5-4% мае. по сырыо. Изменяя количество кислорода воздуха, получен максимальный выход легкого каталитического газойля: при 1,6-1,3% мае. добавки на сырье прирост выхода газойля составляет 17-18%.

Полученные результаты исследований позволили сделать следующие основные выводы: присутствие кислорода оказывает положительное влияние па процесс каталитического крекинга, увеличивая его скорость н глубину переработки. При этом изменяется соотношение выходов продуктов крекинга, что позволяет управлять процессом. Углеводородный газ богаче олефннамн, которые являются ценным нефтехимическим сырьем. Бензин крекинга обогащен ароматическими углеводородами, что положительно сказывается па его октановых характеристиках. Характер зависимости выходов продуктов крекинга от добавок кислорода для различных типов сырья аналогичен, что свидетельствует о сходности механизмов реакции.

Для выявления механизма процессов но влиянию кислорода на выхода целевых продуктов н другие показатели крекинга проведен крекинг вакуумных газойлей с предварительной модификацией кислородом (окислением в жидкой фазе) до подачи в реактор крекинга.

Крекинг вакуумных газойчей с предварительной модификацией кислородом. Стадия н|>сдмарнтелы1оп модификации сырья включала окисление его в жидкой фазе при температуре 250"С и объемном расходе воздуха 4 л/кг сырья в мин. Степень модификации сырья варьировалась временем обработки. Изучены коллопдно-хнмнчсскис свойства смесей исходного н окисленного газойлей.

Изменение выхода кокса при крекинге модифицированного прямогопного газойля хорошо совпадает с изменениями низкотемпературной вязкости и поверхностного натяжения. Минимальный выход кокса соответствует минимальному поверхностному натяжению и, следовательно, минимальным размерам сложных структурных единиц (ССЕ).

Полученные зависимости основных показателен крекинга от концентрации окисленного газойля при постоянной конверсии показали преимущество модификации сырья прн оптимальном содержании 0,5-0,7% добавки. Прн этом происходит снижение выхода кокса (на 16-24% отп.); прирост выхода бензина составляет 1,6-5,3 % отн., а легкого газойля - 0,5-3,0% отн. в зависимости от глубины конверсии.

Предложен механизм действия кислородсодержащих добавок-модификаторов. При использовании сырья, содержащего тяжелые продукты окисления, последние, связанные силами межмолскуляриого взаимодействия с тяжелыми ароматическими углеводородами и смолами, образуют устойчивое ядро ССЕ, окруженное сольватной оболочкой нз более легких и нсароматичсских углеводородов, которые испаряются в реакторе крекинга в первую очередь. Таким образом, и начальный момент времени, когда активность катализатора максимальна, па его поверхность попадают преимущественно легкокрекируемые углеводороды, образующие мало кокса п в. большей степени, легкие продукты. В результате этого сохраняется высокая

активность катализатора. Тяжелые углеводороды. »ходящие н ядро ССТ, преимущественно подвергаются термичеекому превращению, скорость которого но miioio pat ниже скорости каталитического препращения.

Промышленные испытания каталитического крекинга и присутствии кислородсодержащих добавок проводились с использованием катализатора Пова-Д при различных соотношениях сырьс/клталнзатор. Показано, что добавление к исходному сырью 2% мае. отгона окисленного газойля увеличивает выход бензина на 2% отн.. сумму светлых - па 1,7% отн., а выход кокса снижает на 23% оти. при постоянной конверсии 65% мае.

Положительные результаты промышленных испытании позволили рекомендовать технологию каталитического крекинга вакуумного газойля с добавками небольших количеств кислорода к внедрению с целью повышения технико-экономических и экологических показателей процесса.

Исследования каталитических систем проводились па цеолитсодержащнх катализаторах, результаты сравнительных исследований которых при крекинге кероенно-газоилсвон фракции приведены к табл. 6 (Т-5(!0°С, весовая скорость подачи сырья 20 ч"').

13 результате проведенных исследований крекинга нарафиио-иафтенового ароматического сырья установлено, что максимальный выход бензина 62,6% мае. и коксовая селективность получены на катализаторах Октакат-Д " Омега 164; максимальный выход бензина 58.8% мае. и минимальный выход кокса 4,0% мае. получены на катализаторах Пова-Д. Су пер-Д, Резок-1.

Исследование крекинга вакуумного дистиллята показало, что наибольший выход бензина получен на катализаторе Омега 164, (при более низкой динамической активности, чем у катализаторов Дельта 620 и Резок-1 из-за повышенного выхода кокса); наибольшие выхода пропилена 2,3 % получены на катализаторе Нова-Д; бутнлепов (3,8%) па катализаторе КМЦ1'-Н; наибольшей динамической активностью при крекинге вакуумного газойля обладает катализатор Лльфа-650.

Полученные результаты объяснены особенностями структуры катализаторов, а также их физико-химическими свойствами.

Для исследования влияния состава сырья иа выход продуктов крекинга использовали вакуумные газойли нз западно-сибирской и легкой ухтинской нефтей с применением равновесного катализатора ДД-250 при температуре 500°С и объемной скорости подачи сырья 7 ч-1.

Таблица 6

Омходы фирма «Г >ейс» Фирма « Каталистикс» Япония Россия

продуктом, Су вер ДА- 1 lona Рсзок- Октакат- Омсга- Дельта Альфа MRZ КМЦР-

% масс. Д 250 -д 1 Д 164 620 650 2063 II

Cyxoii raí 0.87 0,9 1.0 1.4 2.1 1.1 1,0 1,14 1.1 1.2

Проиилеи 2,80 2.63 3,0 3,4 3.6 3,1 3,0 2,15 2,4 2,4

Пропан 0,63 0.74 0,78 1.1 1,8 1.0 0,6 1.11 1,0 1,0

Бутплев 2.I 2,34 2,59 3,8 2,3 3.4 3.2 2,92 2,9 2,5

Бутамы 4.3 4,33 4,24 6,6 6,9 6,2 4,7 5.04 4,7 3,7

liCHJHB

(С, - 200 °С) 60,71 53.85 58,82 60,2 62,6 62,7 54,2 60,43 4,8,3 44,6

Легкий

газоПль

(200-350°С) 23,11 32.37 23,86 20,1 14,7 18,1 28,3 23,35 - -

Тяжелый

газойль

(350°С) 3.0 1.21 4,73 1,12 4,2 2,2 3,07 1.57 - -

Кокс 2,28 1,63 1,0 1.1 2,0 2,1 2,1 2.31 1,6 2,7

Конверсия 73,9 66,4 71,4 78,8 81,2 79,7 68.8 75,1 62,0 58,1

Квиетическая

конперсня 2.83 1,98 2.5 3,72 4.32 3,93 2,21 3.02 1.63 1,39

Динамическая

активность 1.24 1,21 2.5 3.38 2.16 1,87 1.05 1.31 1,02 0,51

Установлено: выход бензина in легком ухтинском нефти максимальный по сраннсшпо с западно-сибирской и составляет 33.2% и 28,13%мас„ соответственно; но качественным показателям крекинг-бензин, полученным из легкой ухтинской нефти, уступает бензину, полученному из занадпо-енбнрекон нефти и смссеГц наибольшее газообразопапне наблюдается нрп крекировании вакуумного дистиллята легкой ухтинском нефти и составляет 18% мае.; иыход углеводородов Ci-Cj при крекировании на ухтинском и западно-сибирском дистиллятах составляет 10,5% и 8.2% мае., соответственно; выход дизельной фракции для вссх видов сырья находится в пределах 23,5-30,2% мае.; причем максимальный выход фракции получен при крекинге вакуумного дистиллята западно-сибирской нефти; конверсия сырья для крекинга из легкой ухтинской, западно-сибирской и их смеси составляет 53,8%, 48,9% и 50.2% мае., соответственно; наибольшая селективность но бензину (39,2% мае.) наблюдается при крекировании дистиллята из легкой ухтинской нефти.

Проведены исследования но влиянию температуры предварительного нагрела сырья ( ГИПС) нрп крекинге гилроочншенного вакуумного газойля (в т.ч. с добавкой дскаитата) па выхода продуктов и октановые числа бензина.

1 Ipn liai реве сырья or 250 до 350°С происходит фазовый переход легкокнпящнх фракций (ЛФК) сырья в газовую фазу с одновременной ориентацией коксообразующнх веществ функциональными п другими активными группами на поверхности раздела фаз. В результате такого ассоциировании образуются CCII. ядрами которых являются газовые пузыри, обволакиваемые оболочками из коксообразующнх веществ. Оптимальными условиями процесса установлены значения TMIIC, при которых ЛФК образуют достаточный объем газовой фазы для образования наиболее устойчивых ССП.

11оказано. что оптимальные значения ТПНС осуществляются варьированием содержания ЛКФ в сырье и введением в сырье коксогепов определенной активности, например, дскаитата или других остаточных фракции. Полученные результаты проанализированы в соответствии с моделью CCI;. Рассчитанные условные активности коксогепов сырья (¡¡с) составляют 0,08, а коксогепов добавки (ал) - 0,04.

Реконструкция узлов установки. Выполненные исследования по выходам продуктов крекинга м производительности установки Г-43-107 в зависимости от технологических режимов и видов сырья выявили ряд недостатков конструкции установки. Для устранения недостатков п в целях повышения технического уровня процесса, а также улучшения технологии процесса проведены исследования, па базе которых выполнена реконструкция рсакторио-регеиераторпого блока, в т.ч.: замена газораспределительной решетки стакана па баллистический сепаратор, установка новой циклонной системы пылеулавливания, установка шарнирной системы подвески циклонов.

В результате модернизации регенератора почти вдвое снизились потери и улучшена регенерация катализатора (остаточное содержание кокса снижено с 0,1-0,2% до 0,03-0,08%).

Проведена модернизация секций абсорбции п газофракцноннровапня, направленные на перераспределение объема тсила между острым и верхним циркуляционными орошениями ректификационной колонны К-201; проведение абсорбции в двух последовательных секциях: улавливание абсорбента фракцией 195-270°С из колонны К-201 в трубопроводе, оборудованном смесительным устройством.

Выполненные исследования позволили разработать перспективные направления реконструкции установки, позволяющие увеличить отбор полипропиленовой фракции с 4,1% до 7.4% мае. при производительности 1.5 млн. т в год по сырью.

Выполненные мпогофакгорные исследования позволили уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу, в частности, катализаториой пыли с 10.8 кг/т до 0,2 кг/т, определить основные технологические режимы и провести промышленную реализацию процесса с улучшенными экологическими показателями.

3.3. Исследование и разработка технологий переработки пефпшмх остатков.

Процесс висбрскии.'ч. С углублением переработки нефти существенно возрастает роль процесса иисбрекппга, т.к. развитие каталитических процессов привело к тому, что основным

сырьем для получения котельных топлин стали накуумные остатки - тяжелые и высоковязкпе гудроны с большим содержанием смол и асфальтепов. Внсбрскпнг является практически единственным процессом, позволяющим эффективно и с небольшими затратами попиши, вязкость и температуру застывания этих остатков, а также снизить или полностью исключить потребление дистиллятных разбавителей, высвободив их для производства светлых нефтепродуктов.

Для разработки рекомендаций и реконструкции установки термокрекинга иод процесс впебрекиигл проведены исследования конструктивного оформления змеевика печи и выносной реакционной камеры (аппарата докрекировання жидкой фазы), способа ввода сырья н вывода продуктов термодсструкцни, конверсии процесса, гидродинамических условий и температурного режима коксоотложепня.

Показано, что для процесса жндкофазной термодеструкции наиболее эффективной является подача парожидкостного потока из змеевика печи в реактор снизу вверх. Н этом случае осуществляется рекуперация тепла паровой фазы, расходуемого для превращения углеводородов жидкой фазы и поддержания повышенной температуры. Снижается насыщенность общего жидкофазиого объема паровой фазой и, как результат, становится возможным уменьшение объема реактора. На пилотной установке достигнута конверсия 5-7 % мае. при температурах 427-445°С и объемных скоростях 3,2-9,2 ч'1.

Исследования гидродинамики реактора позволили разработать рекомендации но оборудованию реакционных камер внутренними гомогенизирующими устройствами п перфорированными тарелками с целью оптимизации процесса крекинга н снижения коксообразования. Установлено, что процесс реализуется при следующих параметрах: температура на входе в реакционную камеру 425-450°С, время пребывания сырья в реакторе 15-30 мин, давление 1,0-2,0 МПа.

Для увеличения периода непрерывной работы промышленной установки висбрекннга без очистки от кокса (до одного года и более) на пилотной установке проточного типа исследованы кинетические закономерности коксоотложепня в зависимости от химического состава сырья и условий процесса, позволившие выявить своеобразный характер изменения скорости образования кокса. Па основе полученных данных рекомендовано в качестве сырья использовать смесь гудрона п мазута в соотношении 2:1 с добавкой ароматизированной фракции каталитического крекинга с пределами выкипания 270-420°С в количестве 2-5%мас. при линейной скорости сырьевого потока в реакционной зоне 0,004-0,026 м/с н температуре 430-450°С.

Проведены исследования по интенсификации процесса введением в сырьевую смесь промоторов: углеводородов ряда нафталина, оргапоснлоксанов, водорода, конденсата установки каталитического крекинга, сернисто-щелочных стоков. Легкость термического возбуждения молекул метилполисилоксана (при добавлении 0,25-3,0%мас.) приводит к генерации большого числа высокоактивных СП} - радикалов, которые облегчают процесс превращения тяжелых углеводородов с повышением выхода бензина и снижением отложения кокса.

Улучшают показатели процесса висбрекннга гудрона добавки к ci.ipi.io водорода н смеси водорода с конденсатом установки каталитического крекинга. Водород при температуре 425-450°С позбуждается с трудом, однако является достаточно активным при взаимодействии с углеводородными радикалами, образующимися в результате термодсструкцни, что приводит к значительному увеличению выхода бензина и практическому отсутствию коксообразных продуктов даже при температуре 450°С. В присутствии конденсата установки каталитического крекинга выход бензина может достигать 17% мае. Замена конденсата на сернисто-щелочной сток приводит (в зависимости от качества сырья) к увеличению выхода бензина до 26,8%мас. Введением в состав сырья 3% водной эмульсии мазута, а также с добавлением поверхностно-активных присадок (в частности, алкпламннэтокенлата) выход светлых увеличивается.

На основании проведенных исследовании выполнен проект промышленной установки внебрекпнга мощностью 1 млн. т/год но сырью с максимально возможным использованием

существующего оборудования термокрекинга. Выбран вариант процесса тсрмодсструкцип смеси тяжелых гудропов в смеси с мазутом и добавкой каталитического газойли установки каткрекппга н использованием двух выносных реакционных камер, оснащенных шмогаштирующими устройствами н перфорированными тарелками.

Па основанпн опытно-промышленных пробегов установки уточнены технологические параметры. Установлено, что оптимальным соотношением гудрона и мазута в сырье является 2:1 при подаче 2-5% на сырье тяжелого каталитического газойля фр. 270-420°С. Переработка сырья при температурных режимах (420-430°С) приводит к получению остатка с вязкостью на уровне 10°ВУ и способствует значительному уменьшению коксоотложсиия. Эффективным средством регулирования процесса коксообразования и ужесточения условии процесса является добавка 5% мае. па сырье турбулизатора - бензиновой фракции (120-180°С).

Внедрение промышленного процесса внсбрскинга показало высокую работоспособность разработанной схемы глубокой переработки нефтяного сырья. Днстиллятпыс фракции вовлекаются в производство светлых нефтепродуктов, а с использованием остатка производится котельное топливо стабильного качества - топочный мазут марки 100. Оптимизация технологического процесса позволила свести к минимуму коксообразовапнс в реакционной аппаратуре. Производительность установки но сырью изменялась от 123.0 до 138.9 т/ч при проектом 132 т/ч. Выход бензина варьировался от 1,7 до 5 % мае. (проект - 6% мае.), при выходе крекинг-остатка от 91,8 до 98,2 % мас.(проскт - 91,8% мае.). Конверсия процесса составляла 3.7-7 % (проект - 8,2% мае.).

Проведены исследов<ши>1 процесса гидрависбрекиига - как перспективного процесса для создания экологически чистой технологии глубоком переработки нефтяных остатков.

Изучение проводилось при давлении водорода 7 МПа, скоростях подачи гудрона 360-810 см'/час, водорода - 180-405 л/час при температурах 450-470°С с использованием двух реакторов с различным отношением длины (Ь) к диаметру (Э).

При впсбрскпнгс гудрона западно-сибирской нефти (реактор ЬЮ = 15,74, V =530 см3, давление 11>=7 МПа, Т=450°С) получено увеличение выхода дистиллятов на 61,6% по сырью.

Рассмотрен процесс термодеасфапыпизации-демсталлизации (ТДА-ДМ) тяжелых нефтяных остатков. Исследованы закономерности процесса ТДА-ДМ гудрона с п.к. 540°С в режиме идеального вытеснения. В качестве твердой фазы использован нефтяной кокс с размером частиц 0,4-0,6 мм, вводимый в количестве 20% иа гудрон.

Определены оптимальные условия процесса ТДА-ДМ: температура 420-430°С, давление до 10 атм, время пребывания сырья в реакторе ~1 ч, размер частиц носителя не выше 0,4-0,6 мм. При этих условиях получено достаточно полное удаление первичных асфальтснов п мсталлосодсржаишх соединении и осуществлен высокий выход дистиллятпых фракций, выкипающих до 540"С.

Процессы получения битумов. Получение окисленных битумов из гудрона. Проведены исследования получения окнеленного битума из гудропов нефтей различных марок: легкой ухтинской, восточной и их смсссй.

Показано, что гудрон ухтинской нефти окисляется медленнее, чем гудрон восточной нефти, а 50%-ная смесь занимает промежуточное положение.

1>нтумы. полученные окислением гудропов из 50% смеси нефтей соответствовали товарным маркам ВИД по ГОСТ 22245-76 и ТУ 38 101566075 (предел кондиционности - 100%).

С целью интенсификации процесса окисления гудрона н улучшения эксплуатационных свойств битумов использована комбинированная добавка, в состав которой входили элементарная сера, как инициатор процессов уплотнения и окисления, и черный соляр (отдув) - отход битумного производства, как разбавитель, (соотношение серы к черному соляру равнялось 1:3).

Показано, что в интервалах концентраций до 2 % мае. и от 6 до 8% мае. добавок происходит резкое изменение соотношения обз.сма дисперсной фазы к объему дисперсной среды и изменение размеров частиц в системе. В интервале от 2 до 6% мае. добавки отношение

объема дисперсном фазы к объему дисперсной среды меняется незначительно за счет того, что добавка входит как и дисперсную среду, так и в дисперсную фазу.

Изменяя структуру сырья введением в нега комбинированной добавки, получен битум с улучшенными эксплуатационными свойствами при значительном сокращспнн степени окисления гудрона. С учетом полученных результатов проведена промышленная апробация процесса получения окисленных битумов из гудронов.

Получение окисленных Сштумоа из мазута. Исследования по оптимизации процесса включали: выбор соотношения окисленного и исходного мазута, выбор оптимального режима окисления мазута, возможность активации мазута с целью интенсификации процесса окисления.

Получены зависимости температур размягчения, пенетрацпн, растяжимости от времени окисления. Показано, что наиболее удобным для технологического контроля является кинетическое описание изменения температуры размягчения полученного продукта. Установлено, что па начальном этапе процесса структурообразования реакция протекает более интенсивно, преимущественно за счет окисления ннзкомолекулярных соединений. Далее концентрация этих соединений уменьшается, и скорость реакции снижается. В дальнейшем процесс структурообразования определяется скоростью образования из углеводородных компонентов асфальто-смолистых соединений.

Исследована нптснсифнкацня процесса получения битума с примененном активирующих добавок. В качестве активаторов мазута использовались иовсрхиостио-актиииые вещества: деэмульгатор «Прохалит» и кубовый остаток производства алкнлфепола. Определено оптимальное количество вводимой добавки в мазут и установлено ускоряющее влияние активирующей добавки на процесс окисления мазута. Изучен процесс активации тяжелых нефтяных остатков комбинированной добавкой, в состав которой входили элементарная сера и черный соляр.

Установлено, что в области минимальных значений температур фазового перехода и диэлектрической проницаемости системы находятся в активированном состоянии с наименьшими размерами дисперсных частиц . В этой области происходит ускорение процессов окисления мазута. Окисление мазута приводит к более высокому (до 10%) выходу о глупа, по качественным показателям соответствующего сырью каталитического крекинга.

IIa основании полученных результатов проведена промышленная апробация получения окисленного битума из мазута по схеме: окисление мазута - разбавление - перегонка.

Производство композиционных материала« (мастик) па основе тяжелых фракций нефтепереработки. В соответствии с принятой копценцпей рассмотрения тяжелых нефтяных остатков, как дисперсных систем, подчиняющихся законам физико-химической механики, выполнен комплекс работ по получению композиционных материалов (нолнмербнтумпых мастик): антикоррозионных, противошумных, горячих кровельных и гидроизоляционных, полнмербитумных вяжущих (для приготовления асфальтобетонных смесей).

Показано, что наряду с экономическими аспектами проведение этих работ имеет большую экологическую значимость для предприятий, перерабатывающих остатки нефтяных производств в цепные продукты для различных отраслей хозяйства.

Мастика кроаелытя гидроизоляционная. Разработка горячей кровельной, изоляционной мастики типа «Бпталеи» включала: разработку оптимальной рецептуры; исследование состава и технологии приготовления иа пилотной установке; отработку метода гомогенизации компонентов мастики; промышленную апробацию технологии.

Сырьем для получения мастик являлись кровельные битумы, обладающие близкой к мастикам тепло- и морозостойкостью. Битумы кровельных марок получали окислением гудроиов и малоокнеленных битумов. В качестве сырья использовали: гудрон и битум битумной установки (КнШ 53°С), фракции: 270-420°С . >420°С каталитического крекинга и прямогонную нижнюю фракцию вакуумной колонны ЛВТ-3.

Выполненные исследования битумных вяжущих показали, что лучшие результаты по качеству мастик получены при использовании окисленного мазута битумной установки.

Добавка концентрата СКИ-3 и количестве 5-15% приводит к увеличению КиШ с 66 до 100-120"С н гибкости на стержне с10 10 мм от -10 до -30°С. Полученные параметры мастики превышают качество мастики "Бнталсн" при тех же концентрациях каучука на битуме строительной марки ИП-70/30. Добавка атактичсского полипропилена в количестве 5-20% приводит к температуре размягчения Ю7-135°С, гибкости--15 + -30°С.

Модификация свойств битума нроводнлось с использованием каучуков различных марок: СКЗПТ, ИКС Г, ДСТ-30, ДС'Г-50. Лучшие результаты получены с добавкой ДСТ-50 (10%).

Показано, что добавки ароматизированных фракций и сокращение времени окисления за счет применения катализатора (РсС1.\) приводят к улучшению качества битумов.

Введение резиновом крошки позволяет получать мастику, соответствующую требованиям МЬК-Г-65.75.

Испытаны различные пластификаторы: пстролатум (окисленная и псокнслсиная форма), синтетические жирные кислоты, зеленое масло н др. Рекомендована рецептура на основе пстролатумл в сочетании с атактнчеекпм полипропиленом.

Показано, что в битумную основу для рулонного материала в качестве наполнителя возможно введение золы ТЭЦ. (пылн) мнкросфсрпческого цеолнтсодсржащего катализатора до 20% мае. без ухудшения качества вяжущей основы.

Выполнен регрессионный анализ экспериментальных исследований по влиянию различных компонентов па свойства мастики. Рекомендован состав: маленновый ангидрид -1,5%; ортофосфорная кислота - 0,125%; атактическнй полипропилен- 4,0%; нзотактпчеекпй полипропилен - 4,0%; стсарат кальция - 0,1%; оксид цинка - 0,1%; каталнзаторная пыль - 0,1%; бн гум Ы1Д 60/90 - до 100%.

Изучены физико-химические свойства мастики новой рецептуры, показавшие се гомогенность, устойчивость к расслоению и соответствие необходимым требованиям, предъявляемым к мастике типа «Кнтален». Введение в мастику в качестве антисептика ссры позволило получить бпостонкнй материал.

11а основе выполненных исследований разработаны ТУ и технологический регламент на производство бнтумно-нолинропиленовой горячей приклеивающей строительной мастики с показателями: теплостойкость при 348 °К не менее 2-х часов; прочность сцепления с основанием не менее 0.25 МПа; водопоглощенне не более 0,5% мае; гибкость на брусс К=5мм при -10°С.

Проведены санптарно-хпмпчсскнс исследования мастики и получено разрешение па се применение.

Мистики анншкор/юлншиые. Комплекс выполненных исследований включал: выбор дисперсной фазы (вяжущего), модификатора-пластификатора, наполнителя, растворителя, отработку технологии диспергирования и оптимальных технологических режимов .

В качестве вяжущего изучены нефтяные остатки: гудрон, дорожные битумы и строительные битумы.

В качестве модификатора выбрана резиновая крошка пз вулканизованных отходов резпио-тсхиичсскои промышленности. Разработан "концентрат" резиновой крошки: - 50% смссь резины в пластификаторе (ВМГЗ, фр.270-420°С).

С цслыо улучшения совместимости вулканизированной резины с битумом проведен поиск девулкапизирующего агента, который одновременно являлся пластификатором основы. В качестве пластификаторов использовались технологические потоки: гудрон, вакуумный газойль, фракция 270-420°С с установки Г-43-107 (сырье для сажи), фракция с ЭЛОУ-ЛВТ-6 (290-350°С). основа масла для гндрозатворов (ВМГЗ). Резина в концентрате дсвулкапизнрустся до степени, дающей возможность бутадиеновым фрагментам хороню диспергироваться в битуме, образуя с его структурой квазпеополимерные образования.

Проведены исследования по подбору наполнителя в составе антикоррозионной композиции. Испытаны продукт: зола ТЭЦ, сера, резаная полипропиленовая нить, полипропиленовый порошок, каталнзаторная пыль.

Установлено, что оптимальным наполнителем яплястся каташпаториая иыл1. - отход иронзподстпа каткрекпига, обеспечивающая прививку диеновых фрагментов частично дсвулканнзовапион резины к ВМС-компонентам битума.

Разработана рецептура состава, включающая: битум [>! [ 70/30; смесь резиновой крошки и модификатора (фр.290-350°С, фр. 270-420"С - основа ВМГЗ); наиолннтсль-катализаторпая пыль и нсфтяпоН растворитель-фракция 80-120°С.

Создан пилотный комплекс «Мастика» производительностью 90-100 л/никл, на котором отработаны технологические режимы.

На основе полученных результатов разработан способ приготовления мастики антикоррозионной композиционной ТУ-2332-020-05766623-96, имеющей гигиенический сертификат и рекомендованной к применению.

Дорожные пижуп/ие. Постоянно растущие уровни автомобильного транспорта па дорогах приводят к повышению технических требований к вяжущим и использованию качественных смесей для получения высокой механической устойчивости дорог с асфальтобетонным покрытием. Поэтому необходима модификация битумов с цслыо улучшения их эксплуатационных характеристик.

Проведен попек модификатора, обеспечивающего необходимые свойства вяжущего. Показано, что на дробленой резине получаются вяжущие ВБР марок 60/90 и 90/130 по ТУ 0256049-05766623-97 при использовании п качестве сырья модификации битума 1>НД. отвечающего по показателю растяжимости требованиям ГОСТ 22245-90.

Разработан состав мастик, включающий концентрат резиновой крошки с использованием каталитических фракций и дополнительно вводимым бифункциональным реакционно-способным продуктом (Фснозан 23), позволяющим расширить температуру использования вяжущего в составе асфальто-бнтумных смесей до 200°С. Вяжущие прошли гигиеническую сертификацию.

Проведены исследования по влиянию добавок серы и се сополимеров в остатках атмосферной перегонки (гудроноп) и окисленных дорожных битумов. Установлена возможность утилизации серы путем прямого введения ее в гулроны из ухтинской нефти с получением маловязкого товарного битума марки БНД 200/300 или в смесь гудронов западносибирской и ухтинской нефтей с битумами дорожных марок с получением вязких битумов типа 1П1Д 130/200, Ш1Д 90/130, Б11Д 60/90.

Показана возможность получения сополимера серы в среде битума при температурах (180°С) с применением касторового масла и продукта фракции > 180°С (пнсбрекипг-остаток), что позволяет производить дорожный битум улучшенного качества п исключает выделение Г^Я как при получении продукта, так и при его укладке в составе асфальто-бнтумных смесей.

Получение мезогеиных некое и компонентов на их основе. Одним из необходимых сырьевых источников для получения углеродной продукции является пек, используемый в качестве связующего, пропитывающего материала для основы.

Для этих целей в основном использовался каменноугольный иск. Дефицит в каменноугольном пеке и его высокая каицсрогсииость обусловили необходимость поиска заменителей, в качестве которых использованы нефтяные пеки, получаемые на основе высокоароматпзнроваиного сырья. Замена каменноугольного пека нефтяным даст определенные технологические и экологические преимущества.

При карбонизации Псков образуется жидкокристаллическая (ЖК) фаза (мезофаза), которая п процессе дальнейшего иагрспа превращается п анизотропный кокс.

Основными характеристиками, определяющими возможность практического использования мезофазных исков (МП), являются содержание изотропной и анизотропной фаз. коксового остатка, время пребывания мезофазы (МФ) в тсмлоиластнчпом состоянии, температурный интервал существования пластичной мезофазы и реакционная способность иска.

Исследования были направлены на оптимизацию режимов получения мезофазных исков с длительным временем пребывания в вязкотскучсм жидкокристаллическом состоянии,

изучение фнзнко-хнмическнх характеристик исков, исследование углерод-углеродных материалов па основе полученных псков и опытно-промышленная апробация процесса.

Дня разработки технологии производства пека в качестве связующего в производстве углерод-углеродных комнознцнп выбран технологический процесс получения на базе тяжелых фракций, образующихся в процессе каталитического крекинга: п.к. !)-220°С. 2)-400°С. 3)-360°С

Сформулированы основные технические требования к искам, используемым в качестве связующего: температура размягчения по КИШ не ннже 150"С, содержание пластичной мезофазы не ниже 20%, коксуемость не ниже 50%, время существования мезофазы в пластичном состоянии при 400"С не менее 2 часов.

Иеследоваш.) термолизы вакуумных газойлей каткрекннга в зависимости от технологических параметров. Показано, что процесс термолиза без предварительного удаления легких фракции характеризуется неблагоприятными балансовыми показателями, и выход пека не превышает 30%.

Повышение глубины отбора дистиллятов от исходного газойля и температуры начала его кинепня приводит к заметному повышению выхода иска. Повышение температуры до 435"С термолиза позволило снизить время процесса до 1-3 часов, что дало возможность получения пека по непрерывной схеме. Полученные иски характеризовались достаточно высоким содержанием мезофазы с временем пребывания в пластическом состоянии от 2 до 12 часов.

Характерной особенностью масс-сискгра жидких продуктов являлось наличие хорошо разрешенных 1у1ков и-алканов, нзоалканов, а также алкенов нормального и (построения. Это подтверждает наличие парафнио-пафтеновых структур в исходном сырье и указывает, что деструкция исходного сырья не успевает протекать достаточно глубоко. Содержанке алифатических углеводородов в жидких продуктах термолиза (по данным ПМР) снижается от 66% (па начальной стадии) до 43% через 90 мин.

Значительное количество высокомолекулярных алкапов в жидких продуктах подтверждает достаточно высокую роль процесса стабилизации образующихся (путем отщепления от молекул сырья) алкпльных радикалов. Об этом свидетельствует исследованный состав газов. 13 газообразных продуктах термолиза наблюдается более высокое содержание насыщенных компонентов: метана, этапа, пропана, бутана но сравнению с этиленом, пропиленом, бутнлепамн н дивинилом. Это объясняется преобладанием взаимодействия

алкнльпых радикалов (СИ/, С^НД С3Н;'......) с молекулами углеводородов в жидкой фазе по

сравнению с реакциями радикалом типа: С,,!!;,,,| -> II + С,,!!!,,, в газовой фазе при повышенной температуре.

На начальных стадиях термолиза протекает крекинг наиболее реакционных компонентов исходного сырья, который практически заканчивается при температуре 435"С через -90 мни. 13 дальнейшем основную роль в процессе играют реакции дсгндрополнкоиденсацнн, приводящие к увеличению размера ароматических молекул. С увеличением времени термолиза происходит рост размера частиц и уменьшение межслосвого расстояния ¿002. что свидетельствует об упорядочении структуры мезофазы. Показано, что реакция дсгндронолнконденсацин с образованием мезофазы при температуре 450"С наиболее интенсивно протекает в начальный период термолиза.

1'еитгеиоструктуриые исследования показали, что в исходном иске существуют две мезофазы: мезофаза. характеризующаяся наличием одномерного позиционного порядка и мезофаза с ориентацноииым порядком.

Установлено, что мезогепные свойства пека появляются на стадии дегидрополнконденсацнц ароматических углеводородов. Изменяя температуру и время реакции па этой стадии, получены пеки с широким спектром характеристик.

Результаты комплексных фнзико-хнмичсскнх исследований позволили более рационально подойти к выбору непрерывной технологии получения мезогенпого пека, которая была разбита на два последовательных этана: крекинг нарафино-нафтеновой и конденсация

ароматическом части сырья. В соответствии с ним реакционный объем гоже разделен на тону реакции крекинга и зону реакции дсгидроиоликонденсацни.

Для изучения свойств углерод-углеродных композиции были получены образцы с выходом 64% па исходный иск (температура и.к. 475 "С: температура размягчения 165 "С). Проведены мпогофакториые исследования фпзпко-хпмпчсскнх свойств полученных исков.

Информацию о превращениях в мезофазиых псках дают данные о температурной зависимости поверхностного натяжения (а) (рис. 7). При температурах выше 400"С происходит деструкция с выделением летучих продуктов. На этой стадии снижение величины а за счет увеличения температуры частично компенсируется потерей наиболее легкой части, а также продуктов деструкции, которые могут быть разбавителями. При более высоких температурах (выше 420°С) протекают процессы дсгмдрополикондспсацпп ароматических исков, что приводит к образованию днекоподобиых молекул с развитой поликондснснрованной структурой, способных к формированию жидкокристаллической фазы. По мере накопления графптоподобпых молекул в системе и увеличения их размеров поверхностное натяжение возрастает вслслстппс увеличения энергии взаимодействия между молекулами. При достижении пороговой концентрации дискообразных молекул система переходит в ЖК-

состоянис, характеризующееся

большей энергией мсжмолскуляриых взаимодействий и величина ст возрастает более интенсивно.

Рис.7. Зависимость гюперхостпото натяжения пскоп от температуры и времени. I - пек пиролиза ксросино-газоилсиой фракции бакинской нефти (Тр,,«. ~90"С), 2, - образец пиролиза каталитического газойля с н.к. 400°С (V., 92°С).

Спектры КРС мезофазиых исков в сочетании с рснтгсноструктурным анализом позволили получить необходимую информацию о формировании анизотропных структур в процессе термообработки. Па основании спектральных исследований сделан вывод, что в процессе карбонизации мезофазиого пека образуются кристаллиты, структура которых сходна со структурой кристаллитов неупорядоченного графита. Этот вывод подтвержден результатами рентгеновских измерений.

Получение и исследование характеристик углерод-углеродных композиций. 11я основании сравнительного анализа структурных характеристик углсродсодсржашпх соединений в зависимости от температуры п времени термообработки показано, что получение пека из вакуумного газойля каткрекннга выгодно отличается от других видов сырья в том отношении, что получаемый из пего мезофазпый пек карбоннзустся значительно быстрее но температуре. Получены образцы углерод-углеродных композиций на основе мезофазиого пека с длительным временем пребывания в ЖК-состояиин. При изменении температуры пропитки от 250 до 36О"С (время пропитки - 5 час, температура 1000"С, время карбонизации 1час.) плотность образцов изменялась от 1,18 до 1,35 г/мм'1. Микрофотографичсскнс исследования показали высокую смачивающую способность пека и формирование бездефектного пограничного слоя, прочно скрепляющего волокно с матрицей. Предельная прочность на сжатие образцов углерод-углеродных композиций составляет 9.5 кгс/мм2. что превышает аналогичную величину для материала на основе ннроуглерода.

Проведена опытно-промышленная апробация технологического процесса получения мезогениого иска.

Производство кокса. Одним из аспектов экологического обеспечения производств МПЗ является внедрение процессов глубокой переработки нефти. Коксование нефтяных остатков и тяжелых ароматизированных дистиллятов позволяет не только углубить переработку нефти, но и обеспечить другие отрасли промышленности ценной углеродной продукцией. Увеличение производства нефтяных коксов ставит задачу (наряду с вводом в эксплуатацию новых установок высокой мощности) интенсификации работы действующих. Одним из возможных способов решения этой проблемы является направленное регулирование физико-химических и коллоидных свойств сырья, а также оптимизация работы оборудования.

Разработана технология производства кокса игольчатой структуры. Приведет.! результаты исследования подготовки сырья для производства игольчатого кокса. Для изучения влияния фракционного состала сырья термического крекинга и технологических параметров на выход и качество получаемого дистиллятиого крекинг-остатка (ДКО) использовалась пилотная установка проточного типа. В качестве сырья применялась смесь газойлепых фракций, выкипающих в пределах 350-450"С. н полученные из пес фракции 350-400"С и 400-450"С.

С ростом глубины крекинга выход продуктов распада (газ и бензин) возрастает при одновременном снижении выхода продуктов уплотнения (остаток > 400"С). Фракция 350-400°С более термически устойчива по сравнению с исходным сырьем и фракцией 400-450°С. поэтому выход продуктов распада для этой фракции меньше. Для исследуемых образцов наблюдалась следующая закономерность: с ростом глубины крекинга увеличивается доля ароматических углеводородов в крекинг-остатке, возрастает сто плотность н коксуемость.

Оценка качества ДКО велась по фактору качества Фк (Фк=(ароматнчсские углеволородьНсмолы)/иарафпно-иафтеповые углеводороды+асфальтепы)). Установлено, что чем выше этот показатель, тем большая анизотропия ожидается при получении кокса и, кроме того, тем более стабильно ведет сырье в реакционно!) зоне змеевика печи установки замедленною коксования в отношении интенсивности коксоотложспнй. Температурные зависимости фактора качества (Фк) показывают, что практически для всех ДКО наблюдается экстремальное изменение фактора качества в области температуры ~500°С.

Показано, что при двухнечпом крекинге при одинаковых условиях получается крекинг-остаток более ароматизированный, чем при однопечпом.

С целью оптимизации технологических параметров коксования дистиллятиого крекинг-остатка для получения кокса игольчатой структуры проведены опытно-промышленные пробеги. В качестве сырья использовалась смесь тяжелых газойлей каталитического крекинга и коксования от переработки продуктов малоссринетой котур-тепнпской нефти. Коксование осуществлялось на установках замедленного коксования. В табл.7 приведены характеристики игольчатого кокса, полученного во время опытных пробегов.

Таблица 7

Показатели качества Игольчатый ТУ Пробеги

кокс фирмы «Ко но ко» 38 101697 1 П Ш 1У У

Зольность, % мае. 0,19 ис более 0,4 0,10 0,21 0,39 0,45 0,34

Выход летучих веществ.

% мае. - 7,0 6,8 6,8 7,3 7,0 8,3

Массовая доля серы, % мае. 0,45 ис более 0,5 0,34 0,36 0,31 0,35 0,35

Действительная плотность

после прокаливания (1300"С. 5ч). кг/м3 2140 не менее 2110 2130 2130 2110 2120 2110

Окнсляемость, % мае. 1,36 не более 1,5 - 2,56 2,68 6,54 10,1

Оценка структуры, бал. 6,2 - 5,5 5,5 5,3 4,5-4,7 4,6

Коэффициент аннзомегрпп (Л) оти. ел. 1,5 но менее 1,5 1,64 1,48 1,45 1,44 1,42

Фракционным соста» вторичного сырья по многом определяет длительность работы трубчатой печи. Облегченным состав обусловливает повышенный объем газовой фазы в трубах печен, следствием чего является снижение агрегатнвиой устойчивости жидкой части сырья дисперсной фазы.

Для оптимизации работ установок замедленного коксования (УЗК) и проектирования новых установок пропедапо обследование трубчатых печей. Показано, что скорость нагрева сырья по длине змеевика изменяется экстремально. Низкие значения коэффициента теплопередачи на конечных участках реакционного змеевика свидетельствовали о переходе днснсрсно-кольцсвого течения сырья в дисперсное, что обусловливает довольно быстрый прогар труб.

Утяжеление фракционного состава вторичного сырья способствовало увеличению толщины пленки жидкости. При увеличении производительности установки по сырью уменьшаются время нахождения сырья в реакционной зоне и объемное газосодсржанис. Для оценки работы УЗК на повышенной производительности проведены расчеты колонны К-1 (УЗК 21-10/600). Показано, что основная ректификационная колонна К-1 с учетом реконструкции ее нижней части обеспечивает нормальную эксплуатацию установки при увеличении производительности до 700 4- 900 тыс.т/год по сырыо.

Проведены исследования температурного поля стенок реакторов на УЗК. Установлено, что температурный градиент но высоте реактора в период коксования составляет 45-70°С. Ныравппвание температурного ноля реакторов и, как следствие, улучшение качества кокса достигаются изменением способа его ввода (аксиальный ввод, распределительные устройства).

Оптимизирована система гндронзвлечепня кокса пз реакторов, позволяющая проводит), освобождение реакторов за 2-3 ч при минимальных расходах эисргорссурсоп.

Совершенствование технологии прокачивания нефтяного кокса в печи с вращающимся подом. Сырьем нечи с вращающимся иодом являлся суммарный кокс замедленною коксования. 11 качестве целевого продукта получался прокаленный кокс с истинной плотностью 2040-2100 кг/см3.

Проведены исследования гранулометрического состава по отдельным узлам. Эксплуатация установки на различных температурных режимах показала, что регулирование глубины прокаливания кокса достигается главным образом за счет толщины коксового слоя на подине в пределах 200-250 мм и скорости вращения в интервале (8-15 ч"').

Существенное влияние на качсстпо кокса оказывает конечная температура и продолжительность нагрева кокса. Установлена зависимость температуры прокаленного кокса от производительности и температуры топочного пространства печи.

Установлено, что независимо от степени прокаливания, коксы имеют относительно близкие значения окнслясмостн (1,28-1,96)% и механической прочности (80-90) им/см". Рсптгспоструктуриыс характеристики кокса с увеличением степени прокалки улучшаются. Мсжплоскостпос расстояние (((»от) уменьшается с 0,3473 до 0,3462 им.

Опытно-промышленные партии прокаленного игольчатого кокса испытаны в производстве крупногабаритных графнтпрованных электродов. Электроды па основе игольчатого кокса имели па 16-20% ниже электросопротивление, на 0,4-0,7 • 10"'' град"1 ниже КТР, более чем па 20% повышенную термостойкость.

Реализация пропеденных исследований по интенсификации работы установок замедленного коксования позволила увеличить: производительность установок по сырыо, выход суммарного кокса до 20-22%, отбор электродного кокса от суммарного до 50-55%, а также продолжительность межремонтных пробегов. Стабилизирован технологический режим и увеличена производительность установок по прокаленному коксу на 16,1 тыс.т в год.

Протвадство полипропилена. Одним из важнейших аспектов экологического обеспечения работы современных предприятий является организация малоотходною производства. Примером такого производства является технологический никл производства и переработки полипропилена (11Г1), начиная с выработки пропан-нроинлсиовон фракции на

установке каталитического крекинга н полимеризации пропилена п заканчивая выпуском композиционных материалов н изделий из пластмасс.

Показано, что наиболее нсрснсктшшымн являются процессы полимеризации пропилена и среде сжиженного мономера из газовой фазы, так как при этом можно получить высокий выход III I. ликвидировать стадии регенерации растворителя и отммпкн катализатора.

Впервые н мире полимеризация пропилена в среде жидкого мономера с использованием реактора с газовой фазой осуществлена в промышленном масштабе на MIIIl'i. I) основу технологии был положен периодический процесс полимеризации пропилена на катализаторах Циглера-Пагга (TiCIj+AIEtjCI). Мощность производства ПП составляла 10 тыс.т/год. Преимуществом этого процесса является высокая концентрация мономера в зоне реакции, отсутствие растворителя и установок, связанных с его очисткой и регенерацией, что значительно упрощает технологию синтеза ПП. Однако, наряду с этим процесс имел ряд недостатков: отложение полимера на стенках реактора, необходимость сохранения стадии обеззоливання полимера, относительно низкое качество продукции.

Основными исследованиями, направленными па повышение эффективности производства, явились: перевод полимеризатора с периодического режима па непрерывны/"! режим работы, разработка мероприятий, повышающих интенсивность теплост.сма н улучшающих качество готовой продукции, совершенствование и разработка более эффективных каталитических систем.

Проведенные исследования показали. что использование высокоактивного мпкросфсрпческого катализатора TiClj позволило увеличить выход ГШ в 4-5 раз, стерсосиецифичпость с 90 до 97%, снизить долю атактнческой фракции с б до 0,5%, значительно в 3 раза) уменьшить зольность ПП и улучшить гранулометрию полимера.

И соответствии с программой работ по созданию на МППЗ отечественного процесса синтеза нзотактпчсского полипропилена с использованием нанесенных высокоэффективных титан-магниевых катализаторов (ТМК) проведены исследования данных катализаторов в процессе полимеризации пропилена. Изучение кинетических закономерностей заключалось: в исследовании влияния условий полимеризации и способов формирования каталитической системы па ее активность, изучении закономерностей процесса полимеризации пропилена в массе па 'ГМК в присутствии водорода, разработке математической модели непрерывного процесса получения нзотактпчсского ПП в среде сжиженного пропилена и реакторах идеального смешения.

Изучено шшянпс порядка ввода компонентов каталитического комплекса и стадии предварительной полимеризации (форнолнмернзацпп) при температурах (Ю-30°С) на скорость полимеризации н свойства образующегося полимера. Показано, что использование форполнмернзацнн позволяет увеличить насыпной вес ПП н получить однородный полимер по гранулометрическому составу.

Исследована каталитическая активность при полимеризации пропилена в массе в интервале температур 30-80°С при концентрации Ib - 2- 10"" моль/г. Показано, что при использовании ТМК и осуществлении процесса в среде жидкого мономера выход ПП достигает 1400-1550 кг ПП/г Ti (33-36 кг ПП/г катализатора). Это обеспечивает возможность получения 1111 в промышленных условиях без стадии отмывки полимера от катализатора.

Показано, что увеличение температуры полимеризации от 30 до 80"С приводит к изменению фракционного состава Г1П. Максимальная степень нзотактнчности у ПП, полученного при температурах 70-80"С, достигает 97 - 98%. Повышение температуры приводит к увеличению параметров, характеризующих стсреорегуляриость изотактичсской фракции, что подтверждается исследованиями спектров ИК и ЯМР С.

Проведено исследование активации ТМК введением водорода. Установлено, что при концентрациях водорода (~ 0,5-10"3 моль/л) наблюдается существенное (в 3-5 раз) возрастание начальной каталитической активности, но при этом система менее стабильна во времени.

Полинроиплси, синтезированный на ТМК, характеризуется высокими фнзико-мехапнчеекпмп показателями (табл.8).

Таблица 8

№ н/н 11оказагсль текучести расплава, г/10 мин. 11рсдсл текучести, стт, МПа 11редел прочности ар, МПа Деформация при пределе текучести, Вт, % Деформация при разрыве. С|-, % Модуль упругости при растяжении 1М0\ МПа

1 0,04-0,06 36,8 48,9 790 1,44

2 1,2 37,3 32,4 10 400 1.55

3 1,9 40,1 36,3 8,9 500 1,72

4 4,2 40,7 37,8 8,7 12,0 1,51

5 12,4 41,2 39,7 6,8 8 1,83

6 32 40,8 40,2 7.0 7,3 1,64

Результаты исследования кинетических закономерностей и разработанная на их основе математическая модель процесса использованы при разработке АСУ непрерывным технологическим процессом полимеризации пропилена мощностью 100 тыс.т/год.

Использование петлевого реактора в непрерывном процессе позволило за счет высокой скорости циркуляции реакционной массы исключить возможность отложения полимера па стенках реактора и улучшить тсплосъсм с единицы объема реактора..

Непрерывный процесс является практически безотходным производством, т.к. основные отходы утилизируются: блоки полимера, образующиеся при пуске экструдера. направляются па псрсработку(дроблспис) и затем на изготовление упаковочной тары: порошок полимера, образовавшийся к моменту остановки установки, также направляется на переработку: масло, использующееся па установке в качестве разбавителя с примесями ТЭЛ. катализатора, донора и др., сжигается в специальной печи; отработанная щелочь направляется на процессы первичной переработки нефти.

Для расширения температурного интервала использования изделий из полипропилена при сохранении его высоких прочностных показателей проведены исследования по модификации полипропилена различными силоксаповымн каучуками: С'К'Г. СКТВ. СКТ11-1. СКТВ-2. СКТВ-2Т, СКТФВ-803, СКТФВ-2101, СКТФВ-2001. СКТФТ-50 .

Для промышленного использования рекомендованы силоксаиовые каучукп. введение которых обеспечивает получение морозостойких композиций различного назначения (табл.9).

Одним из направлений модификации полипропилена путем введения добавок является разработка электропроводящих и теп'юпроаодтцих композиции. Показано, что наибольшее увеличение теплопроводности наблюдается при введении в материал графита, содержащего 1520% мае. ацетиленовой сажи.

Таблица 9

Вил Содержа- Предел Относи- Тепло- Темпера-

каучука ние текучести тельное стойкость тура

каучука п/м3 удлинсни Вика. % хрупкости.

с, % "С

СКТ 5 270 500 135 -70

СКВ 5 270 500 135 -70

СКТФВ-

803 5 270 500 135 -80

CKTII 1 -2 280 500 150 -60

ДСТ-30 10 250 300 130 -50

Разработан новый подход к созданию мапштотперлмх композиционных материалов, заключающийся в полимеризации мономера па поверхности наполнителя (метод нолимеришциоипого наполнения), в результате чего происходит микрокапсулнрованпс частиц феррита полимером. Метод полпмеризашюпиого наполнения показал ряд преимуществ по сравнению с традиционным «механическим смешением» при создании композиционных

материалов, и т.ч. возможность получения высоконаполнеппых композиционных материалов при однородном распределении частиц наполнителя в связующем.

Разработай способ получения закрепленных катализаторов для синтеза пзотактнчсского полипропилена н композиций па его основе путем формирования растворимых стсреоснецнфичсских комплексов при взаимодействии 'ПСЬ н (СУСЛИЛ в присутствии электроиио-донорпого соединения дпбутнлового эфира с последующим закреплением полученного комплекса па поверхности носителя.

Исследовано влияние условии приготовления комплекса па активность и стсреоспсцнфнчпость закрепленных катализаторов при полимеризации пропилена. Определены оптимальные условия получения закрепленных катализаторов, обеспечивающих их высокую активность и стереоснецнфпчность.

С использованием разработанных катализаторов путем полимеризации пропилена на поверхност и активированного наполнителя получены композиционные материалы, содержащие частицы порошка феррита, капсулпровапные в полипропиленовой матрице. Степень наполнения варьировалась в широких пределах (от 81 до 96% мае.) путем изменения условий процесса полимеризации пропилена.

Проведены исследования но влиянию способа формования магпнтопластов и распределения ферромагнитных частиц в композите. Разработан метод формования анизотропных постоянных магнитов с ориентацией микрокансулнровапных ферромагнитных частиц. Исследовано влияние природы и концентрации модифицирующих добавок (олеиновой кислоты, полнснлоксаиов) па орпситацнонную способность ферромагнитных частиц в полимерной матрице. Установлено, что максимальные свойства при формовании анизотропных магнитов из мнкрокансулнронанных материалов па основе пзотактнческого полипропилена достигаются при использовании полнснлоксаиов (лолнднмстнлснлоксана,

нолпднэтилеилокеаиа). при которых (в количестве 3-4% мае. от веса полипропилена в композите) степень ориентации ферромагнитных частиц достигает 95%. Полученные материалы характеризуются высокой теплостойкостью: 160-165°С.

Создана опытно-промышленная установка получения мапштонластон методом микрокансулирования ферромагнитных частиц изотактичсским полипропиленом производительностью 15-20 кг/час. Проведена опытно-промышленная апробация процесса.

3.4. Снижение экологической панрижснностн предприятии путем эффективного ппким.тпиапин эмсргоресурсив. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов (ТОР) является одним из путей снижения экологической напряженности производства. Топливно-энергетическая структура представляет совокупность энергетических систем: топливной, тепловой системы н системы электроснабжения (табл.10).

Таблица 10

1 Ipouecc Эисргорссурсы, %

технологическое топливо тепло(пар) электроэнергия

Атмосферно-вакуумная 85 10 5

перегонка

Каталитический риформииг 93 5 2

Каталитический крекинг 36 46 18

Гидроочнстка дистиллятов 81 10 9

Выполненный анализ структуры ТЭР показал, что доля нефти, использованной в топливно-энергетической структуре, во многом определяется топливной составляющей, и одним из способов экономии ТЭР является совершенствование работы топливной системы, а именно системы технологического топливного газа.

Рассмотрены две топливные системы: для обеспечения работы технологических печей н паровых котлов. Проведен анализ работы технологических печей крупнотоннажных установок: ЭЛОУ-ЛВТ-6. ЛВТ-3. J14-24-200, Г-43-107, J14-35/11-1000, ЛТ-2, висбрскннг. На основании

результатов исследовании установлено, что снижение эффективности работы нечен (против проектных) па 9-10% приводит к перерасходу условного топлива на 14-15% (85-90 тыс. т у.т.).

Представлены способы повышения эффективности работы печен при снижении тепловых потерь, которые определяются следующими факторами: качеством подготовки топлива к сжигаишо; эффективностью работы горелочных устройств; глубиной и объемом полезного использования тепла отходящих из печн дымовых газов.

Одним из способов достижения оптимальной эффективности сжигания мазута является использование водомазутных эмульсий. При этих условиях происходит эффективное сжигание топлива с коэффициентом избытка воздуха близким к I, что снижает объем н температуру отходящих газов, улучшается подогрев жидкого топлива (температура после теплообменника повысилась с 123 до 135"С); увеличивается коэффициент теплоотдачи продуктов сгорания излучением на 10%. Применение водомазутных эмульсин привело к сокращению обьема сжигаемого мазута в среднем на 2% п экономии мазута 1148 т/год; получено снижение содержания твердых всщсстп в отходящих газах с 30 до 80%. Пыброс твердых частиц уменьшился до 32,6 т/год. снизились выбросы вредных веществ: оксидов углерода, серы п азота.

Внедрение акустических ствольных горелок па печи Г1-3 установки АВТ-3 позволило уменьшить расход топливного газа на сжигание па 2221 т/год. снизить выбросы оксидов углерода на 26.1 т/год. оксидов азота на 14,5 т/год.

Разработана конструкция аэродинамического сопла, прошедшего испытания на установке АВТ-3. При внедрении аэродинамических сопел эффективное сжигание топлива осуществлялось при коэффициенте избытка воздуха 1,1 (вместо 1,3-1.4), что привело к уменьшению тепловых потерь с отходящими газами на 4-5%; КПД печн увеличился на ~ 4%, что соответствовало экономии топливного газа 1490 т/год. Пыброс дымовых газов сократился на 11% (76500 нм^/ч).

Разработан ряд конструкций горелочных форсунок, которые прошли испытания на технологических печах установки ЭЛОУ-АВТ-6. 13 результате выполненных расчетных работ и анализа работы форсунок определена базовая форсунка, которая внедрена на печн 11-1/1.

Выполненная модернизация горелочных устройств технологических печен, направленная па снижение коэффициента избытка воздуха, позволила уменьшить потери тепла с уходящими газами, повысить КПД печн и, следовательно, снизить расход топлива. Так. модернизация горелочных устройств па технологических исчах установок первичной переработки нефти позволила сэкономить до 7488 т у.т. в год. Снижение обьема сжигания топлива приводит к уменьшению обьема выбросов вредных веществ н теплового загрязнения окружающей среды (табл. 11).

Таблица 11

Тип устройства Установка Экономия топлива, т/год Сокращение выбросов, т/год

Ы02 БО; СО Зола

Водомазутнын ЭЛОУ-АВТ-6 1148 5,5 0,68 15,0 25,8

смеситель

Регулируемое газовое АВТ-3 2221 14,5 0,67 26,1 -

сопло

Аэродинамическое АВТ-3 1490 8,4 0,45 17,4 -

соило

Итого 7488* 28,4 1,8 58,5 25,8

* - в пересчете на условное топливо.

Выполненный комплекс расчетных работ, исследование технологических печей и утилизационного оборудования установок: ЭЛОУ-АВТ-6, ЛОТ-З. ЛТ-2. внсбрскннга. 22/4. 24/5. 24/2000, ЛЧ-35/11-1000, ЛЧ-35/11-300. Г-43-107. водородная, получение серы, новая битумная, битумный цех показали, что при температуре отходящих из печей дымовых газов 400-500°С доля тепла для использования в утилизаторах составляет 50-60%. Тепловой КПД утилизационного оборудования соответствует 70-80%. Максимально-возможное использование

отходящих дымовых газов соответствует 35-50%.

Реализация разработанных на осиопе выполненных исследовании мероприятии но увеличении) выработки пара при утилизации тепла отходящих дымовых газов позволила дополнительно сэкономить 26 тыс. т у.т (по отношению к 1994 г.).

1J целом же экономия топлива за счет выработки пара котлами-утилизаторами составила 109,9 тыс т у.т. Прирост теплового КПД технологических печен за счет использования тепла отходящих дымовых газов составил 13%.

Реконструкция котельных решает не только вопросы создания оптимальной структуры системы иароснабжсния завода, но и позволяет значительно улучшить экологическую обстановку. Так, реконструкция котельной ДКВ позволила сократить приземную концентрацию оксидов серы и азота более чем в два раза.

Технико-экологические показатели реконструкции котельной Шухов-Берлин представлены следующим образом: использование в качестве части топлива попутного газа обеспечивает экономию 21500 т/год мазута; суммарный выброс вредных веществ снижается па 389,5 т/год. в т. ч. (т/год): сернистого ангидрида - 309,5; окислов азота (в пересчете на NOi) -65,0; ванадписодсржащей золы - 11,4.

Одним из путей снижения экологической напряженности предприятий являются совершенствование системы работы электроэнергетического комплекса п экономия электроэнергии. Проведен комплексный анализ электроэнергетической системы завода н разработаны технические решения по повышению эффективности работы комплекса. Одним из перспективных экономичных и экологически чистых направлении теплоэнергетики IIII3 является применение газотурбинных энергетических систем .

Выполненный комплекс исследований по совершенствованию технологических процессов и оборудования, а также повышению эффективности использования ТЭР позволили организовать производство тонлнв с улучшенными экологическими характеристиками. Этой проблеме посвящен следующий раздел работы.

Глава IV. Исследование, разработка и организации производства тонлнв с улучшенными экологическими характеристика,мн.

Вопросы производства моторных тонлнв с улучшенными эксплуатационными характеристиками приобрели совершенно новое значение и оказались в одном ряду с важнейшими проблемами, от решения которых зависит технический прогресс, улучшение экологической обстановки и развитие экономики.

4.1 Производство Остинов. Комплексный анализ состояния данной проблемы позволил сформировать и определить направления исследовательских работ, которые явились основой организации производства тонлнв с улучшенными экологическими параметрами.

Кашаштичсский риформинг. Каталитический рнформинг является одним из важнейших процессов современного НПЗ, который обеспечивает производство высокооктанового бензина, индивидуальных ароматических углеводородов и водородсодсржащсго газа.

На первом этане исследования по интенсификации и оптимизации технологических параметров процесса проведены па катализаторе КР-108.

Анализ полученных результатов позволил сделать следующие основные выводы:

• снижение давления увеличивает степень ароматизации сырья, повышает селективность процесса, особенно при переработке сырья с высоким содержанием парафиновых углеводородов. Установлено, что с понижением давления уменьшается скорость гидрокрекинга углеводородов, и, как следствие этого, увеличивается выход жидкого продукта и водорода, уменьшается выход легких газообразных продуктов состава С1-С4. Кроме того, снижение давления позволило уменьшить температурную жесткость процесса. Исследования показали повышение активности катализатора при уменьшении давления;

• увеличение объемной скорости подачи сырья (в условиях получения каталпзато» с близкими октановыми числами) приводит к увеличению селективности процесса. При

получении бензина с октановым числом 85 м.м. увеличение объемной скорости подачи сырья с 1.0 до 2.0 ч'1 приводит к увеличению па 3,0% мае. бензина С5+;

• уменьшение объемных скоростей подачи сырья повышает роль реакций гидрокрекинга, в результате чего при низких объемных скоростях выход стабильного катализата уменьшается. Для получения бензина с одним н тем же октановым числом с повышением объемной скорости необходимо увеличение температуры на выходе в реактор, что приводит к повышению температурной жесткости процесса;

• показано, что введение неноиогенных маслорастпорнмых ПАВ увеличивает выход ароматических углеводородов. Добавка дипроксамниа снижает выход бензола при увеличении суммарного выхода ароматических углеводородов. Это является важным преимуществом данной добавки в связи с ужесточением экологических требований по содержанию бензола п товарных бензинах. Активирование сырья обеспечивает веление процесса риформинга при более жестких условиях, углубляет процесс ароматизации и увеличивает срок службы катализаторов.

Комплекс выполненных исследований па катализаторах типа КР позволил выбрать оптимальные технологические режимы. Однако, при работе установки в жестком режиме (при производстве катализата с ОЧ - 93-95) катализатор быстро закоксовывастся и требуется достаточно частая его регенерация. Вследствие этого проведены исследования по применению новых катализаторов.

Изучен катализатор R-56 фирмы 100П, который характеризуется более высокими активностью и способностью к удерживанию хлора, обеспечивая более чем в 2.5 раза большую продолжительность пробега и стабильный выход продуктов.

Показано, что катализатор R-56 в течение более 3-х лет работает без регенерации, обладая высокой активностью при получении риформага с высокими октановыми характеристиками п более низкой температурой в реакторе (табл.12)

С учетом полученных результатов совместно с фирмой ЮОП разработан комплекс мероприятий по дальнейшей интенсификации процессов и реконструкции установок каталитического риформинга, в т.ч.: увеличение производительности с использованием «конструкционного запаса» существующего оборудования: внедрения процесса с непрерывной регенерацией катализатора при пониженных давлениях (установки 2-го поколения).

Протппдстпо Mcmwi-mpcm-Ciymwioim.-n эфира (М'ГБЭ) (рис.8). Применение МТЮ для приготовления высокооктановых бензинов способствует решению следующих проблем: экологической (за счет исключения применения высокотоксичного тстраэтилсвипна. а также уменьшения выбросов вредных окислов азота и окиси углерода при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания); сырьевой (за счет вовлечения сырья не нефтяного происхождения -метанола в производство высокооктановых бензинов); энергетической (за счет сиижспия жесткости каталитического риформинга при получении базового бензина).

Таблица 12

KP-108 R-56

Характеристики С 05. 89 no 07.94 (12 регенерашш) С 07.94 (Sei регенерации)

Максимальное и среднее октановые числа (U.M.) риформпта Выход рпформата. % мае. (п начале никла) 9-1.5/92.2 85,5 97,0/94,7 84.1

Содержание полорола п реинркулпруюшем raie, мол.% 85-80 80.6

Соотношение волорол'углсволоролы, мол/мол Среднее давление в реакторе, атм Срслмсшпсшсннля Т "С на входе и реактор Расход сырья, м'/ч 6 14 499-505 155 7.70 14.6 482/495 130

Качестпо сырья: U.K. - K.K. 90-172 95-171

Иафтсны. % мае. Лроматмкл. % мае. Сера, ррт 36,1 8.9 1.0 35.04 7.58 0.4

III VJI l>»l I.

Гис. S. Блок-схема переработки ББФ и получения МТБЭ.

Разработана и внедрена схема производства МТБЭ на базе бывшей газофракцпопнрующей установке ЛИ-150В при следующих технологических параметрах: Т-56-77 °С\ Р- 9.5 атм, объемная скорость 1ч расход сырья 30 м3/ч па катализаторе КИФ.

Показано, что нзобутнлеи, содержащийся в бутан-бутиленовых фракциях, целесообразно использовать для производства МТБЭ, а остальные бутилены для производства алкплата. Прп пом выработка бензина увеличивается па 2,6%.

¡'стсрогашо-кимшштичсский процесс демеркштшнишцчк бупши-Оупшлепоаых ¡[¡ракций. В связи с повышенными требованиями по содержанию серы в моторных тонлнвах с улучшенными экологическими характеристиками процесс демеркаптаннзации ББФ (и т.ч. технологическом цикле получения МТБЭ) является крайне важным.

11а основе результатов исследования состава ссрпнетых соединений в ББФ и продуктах фракционирования, обобщения данных промышленной эксплуатации блоков регенерата впо-каталитичсской демеркаптаннзации ББФ, а также изучения этого процесса па гомогенных и гетерогенных фталоцпаннповых катализаторах определены условия процесса щелочной сероочистки ББФ с каталитической регенерацией меркаптидсодержащего газофракцноннрующего блока установки ЛИ-150В.

Показано, что замена гомогенных фталоцнаппповмх катализаторов па гетерогенные существенно улучшила технологические характеристики процесса демеркаптаннзации углеводородного сырья и позволила повысить срок службы катализатора, исключить расходование п попадание фталоцнаннноного кобальта с отработанным щелочным раствором в сточные воды.

Проведены исследования активности катализатора КС-2 в процессе окнелення меркаптидсодержащего раствора. Найдено, что в присутствии катализатора происходит окисление меркаптидов до сульфидов и далее, (при избытке кислорода) до водорастворимых солей сульфокислот (нерастворимых в ББФ и бензине).

Установлено, что для обеспечения необходимой степени демеркаптаннзации ББФ необходима глубокая регенерация щелочного раствора с остаточным содержанием меркаптаповоп серы в растворе ие более 0,003% мае. при содержании щелочи « 10% мае.

Оптимизированы технологические режимы п проведена онытно-промышленная апробация процесса прп загрузках ББФ 27-33 м3/час, Р - 6+7 атм, Т - 27 +30°С, расходах щелочи 12.5 м'/час. воздуха-73 м^/час.

Кити.пппичсские прскртцешш шакомо.чеку.чирпых углеводородов (олигомеризацхш) являются важным направлением нефтепереработки н нефтехимии.

Для исследования выбраны катализаторы БАК-70/96, БЛК-70/97, КЛГ-70/6.

Анализ полученных результатов показал, что наиболее активным является катализатор

ВЛК-70/97, при котором выход каталIпата увеличивается пдпос.

Отработку технологического процесса проводили па 1>1>Ф, которые получались после очистки от серы и извлечения нзобутнлепа н частично р-бутнлеиов фракции каталитического крекинга.

Установлено, что выход конденсата (на сырье) в зависимости от режима синтеза изменялся в пределах 17-26%. Показано, что конверсия бутиленом составляла 95%. а выход бензинового конденсата на исходные бутплены находился в пределах 53-80%. По своему фракционному составу получаемый конденсат соответствовал требованиям на автобетпи марки ЛИ-95 "Экстра". Проведена опытно-промышленная апробация процесса.

Исследование рецептуры и организация производства товарных бензинов с улучшенными экологическими характеристиками. Для выработки качественных товарных бензинов внедрена разработанная технологическая схема, включающая: первичную перегонку нефти на ЭЛОУ-ЛВТ-6 (жесткая схема ЭЛОУ-Л1УГ-6 - вторичная перетопка), каталитический риформипг, каталитический крекинг, висбрскинг. гндроочистку. блок компоунднровапня.

Проведены исследования компонентного состава для получения бензинов с улучшенными экологическими параметрами (табл.13).

Высокооктановые бензины приготовлялись компоупдироваписм - методом последовательной дозировки компонентов в товарный резервуар или методом одновременного дозирования и смешения компонентов в трубопроводе (коллекторе смешения).

Па основании выполненного комплекса исследований разработаны и внедрены технические условия па бензины с улучшенными экологическими характеристиками (ТУ 38.401-58-171-96).

Проведены квалификационные испытания бензинов ЛИ -80 ЭК. ЛИ-92 ЭК . ЛИ -95 ЭК, ЛИ-98 ЭК. целью которых являлось установление соответствия качества бензинов с добавками мстнл-трст-бутилового эфира требованиям ТУ 38.401-58-171-96 и нормам комплекса методом квалификационной оценки бензинов. Результаты исследования физико-химических свойств показали, что бензины но веем показателям отвечают требованиям ТУ и нормам комплекса методов квалификационной оценки автобсизппов с улучшенными экологическими свойствами.

Таблица 13

Компонент бещнна плотность г/м' фракционный состав %. мае. содержание % мае. октаполос число

ло 70"С ло 100°С ло !80°С к. к. °С сери ОСИ- зола ММ ИМ

Стабильный 0.772 3 26 94 Ш отс. 4.2 85 94,5

каталитат КР к

Стабильный 0.746 23 44 213 0.07 0.3 81 91

катализат КК

ПВФ КК - - - 0.1 ♦ 93 97

Легкие ком- 0.04-

поненты 0,05 67 71

прямогопиые 22/4 0.72 3 зя 100 178 0.05 0.04 40 42

Компоненты с

ГФУ - - - - - 0.05 - 90 92

' - ост очистки СИ». (При очистке - 0,04%); КР - каталитический риформипг; КК - каталитический крекинг

Исследование присадок для улучшения экологических характеристик бензинов. Проведено комплексное исследование присадок: Лвтомаг, Ксропур 3222. SAP- 9500, Хайтск >500, Хайтск 4449. Представлены результаты опытной эксплуатации автотранспорта с (спользованисм бензинов, модифицированных указанными присадками. Испытания показали :нижспие выбросов вредных веществ н эффективность использования исследованных фисадок.

Результаты анализа физико-химических свойств бензинов АИ-80 ЭКГ1, ЛИ-92 ЭКП, \И-95 ЭКП п ЛИ-98 ЭКП при проведении квалификационных испытаний с присадками (в

исследованных концентрациях), показали, что качества бензинов полностью отвечают требованиям нормативных документов на бензины автомобильные с улучшенными экологическими свойствами.

1кжазана перспективность применения новых многофункциональных присадок (регуляторов горения) типа АПК.

•1.2. Производств» дизельных топлив. Экологические свойства дизельных топлив зависят от фракционного и химического состава, содержания сернистых н ароматических соединении. Особо важным экологическим показателем является содержание сернистых соединений. которые оказывают значительное влияние на образование твердых частиц, пыбрасываемых с отработанными газами.

Исследована катачитическая гидроочистка фракций и компонентов дизельного топлива для улучшения качества и повышения стабильности путем удаления серу-, азот-, кислород- и металлоорганнческнх соединений, а также насыщения предельных и ароматических углеводородов.

Гпдроочнетка сырья различного качества проводилась на алюмокобальтмолпбдеповых. алюмоиикельмолнбденовых и алюмоинксльмолнбдсносиликатных катализаторах. Содержание серы в сырье изменялось от 0,60 до 0,72% мае.

Установлено, что при оптимальных режимах технологического процесса с использованием пакета катализаторов Г0-70, ДТ-005, ГКД-202, ГКД-205 при глубине гидрирования 95.2% остаточное содержание серы составляло 0,02-0,05% мае. Применение более активных катализаторов тина KF840 и KF750 фирмы АКЗО позволило снизить остаточное содержание серы в дизельном топливе с 0,65-0,76% до 0,02-0,04% мае. Преимущество данных типов катализаторов заключалась также в том, что прн необходимой степени обеесернвания повышается обьемпая скорость подачи сырья и снижается температура процесса. Это позволило увеличить производительность реакционного цикла на 10-20% и увеличить ресурс катализатора по расходу перерабатываемого сырья.

Проведены оптимизация и исследование рецептуры компонентов с целью получения дизельных топлив с улучшенными экологическими свойствами.

Выполнено комплексное исследование депрессорных присадок типа Ксрофлюкс, антпдымных присадок ЭФАП-В, ЭКО-1, Лпбразол-565, а также многофункциональных композиционных регуляторов горения (присадок тина МПК).

Требования к качеству дизельного топлива с улучшенными экологическими свойствами устанавливались в соответствии с ТУ 38.401-58-170-96.

Квалификационные испытания дизельного топлива ДЭК-Л (I и И вида), а также с присадками Ксрофлюкс-5486. Эфан-Н, ЭКО-1, Лубрнзол 8288 показали их соответствие требованиям нормативной документации.

Выполненные исследования позволили организовать промышленный выпуск дизельных тонлнв с улучшенными экологическими характеристиками.

Проведена оценка эколого-экономической эффективности производства (на 1 т) автобензниов (табл. 14) и дизельных топлик (табл. 15) с улучшенными экологическими характеристиками.

Таблица 14

II том числе за счет

Покаг.пелп Нссго снижении содержа- ппелепии 1Н1СЛС1ШН MOIOUielí

нии серы II бещола МТПЭ нрпсалк'н

Снижение экологической агрсссипиостн

суммарных ныбросои антомобплеИ, % На 13,7 Ib 2 На 5,5 lia 6,2

Экономия о г снижения экологического

ущерба, тыс руб/т 116,6 17,0 47,0 52,6 .

Удорожание нронтоодстпа (себестоимости).

тыс руб/г 50.5 0 35.5 15.0

Таблица 15

За с>ит: Всего за снег применении ■iii f нлммноП

Покяштсли применении п|1т11д|.|м|шй присадки еннженни содержании сер 1.1, % присадки и снижении содержании серы, %

е 0,2 ло 0,1 с (1,2 до 0,05 с (1,2 до 0,1 с 0,2 до 0,05

Снижение -жологнческой агрсссшшос тн суммарных пмПросои аптомобплсП (для Д«-3 в Д,.-Л). % 4.4 7.5 10.5 11.9 14.9

Экономия от снижения -жологнческого ущерба, u.ic руб/т 71.0 121.3 170.5 192.3 241.5

Удорожание себестоимости, шс рув /т: для Д„-3 для Д„-Л 24.0 24.0 - I10.fi 13.ft - 134.6 37/.

Глава V. Усовершенствование систем управлении п экологической безопасностью нефтеперерабатывающего производства

Усовершенствование системы умрапленпя предприятиями нефтепереработки проподилоси и следующих направлениях: сопсршспстпопаиис автоматизированной системы упраплеиия производством, технологическими процессами и качеством окружающей среды.

При автоматизации предприятия решены следующие основные задачи: повышение гсхнпко-экономнческнх показателен промышленных установок; автоматизация производственной п организационно-экономической деятельности предприятия; повышение уровня экологической безопасности производства. При исследовании и совершенствовании концепции автоматизации учитывались эти тесно взаимодействующие компоненты, т.е. для юстроення оптимальной схемы автоматизации разработка и внедрение АСУП не может быть эторвана от реализации АСУТП и экологической политики предприятия в целом.

Разработано комплексное решение, основанное на интеграции в единую систему говрсмсииых стандартных компонентов, которое ориентировано на удовлетворение следующих требовании: обеспечение надежности, доступности, защищенности, управляемости и lapaniimacMOCTii всех компонентов; эффективность и автоматизация обработки; передачи, (ранения, представления и поиска информации, включая проведение необходимых расчетов: ттоматизанпя управления технологическими процессами, в том числе экологическим Ч1)1што/1ш1.'ом пкрулсиющей среды.

И соответствии с перечисленными требованиями АСУП. разработанная по идеологии слнснт-ссрнср. имела в своем составе следующие компоненты: программно-аппаратную иьтгформу. сетевую операционную систему, маршрутизаторы; файловые серверы, серверы баз laiiin.ix. серверы приложений; операционную систему серверов; систему управления базами (апных; пакет АСУГ1 и включала рабочие станции Intel, сервер баз данных н/нлн приложении niel, сетевую операционную систему Banyan Vines, СУ1>Д ORACLE. АСУП R/.1. систему щспстчерского управления SCADA.

Основу, промышленных решений составляла вертикальная интеграция потребностей тратегнческого уровня, оперативных потребностей и повседневных исполнительских функций ¡сдення бизнеса. Интеграция предприятия по всей цепочке снабжения н сбыта обсспсчнпаст овместную работу всех элементов, сохраняя при этом в центре внимания качество продукции i услуг, гибкое реагирование на изменение конъюнктуры н сокращение времени выведения |родукта на рынок.

В основу интегрированной информационно-управляющей системы (ИИУС) положено оврсмспное кабельное хозяйство, позволяющее обеспечить высокую пропускную способность, |адсжность, помехозащищенность и управляемость, имеющее резерв для наращивания и 1СШСННЯ дополнительных задач.

Разработанная автоматизированная система управления предприятием обеспечивает интеграцию всех сфср производственной деятельности; сквозной учет: в сфере производств; определяются значения, которые немедленно заносятся в базу данных для бухучета i калькуляции затрат; после ввода данных система позволяет сразу просматривай откорректированные счета, итоги но счетам, балансы н проводить анализ прибыли и издержек Данные в реальном времени автоматически поступают и обрабатываются в подсистем« оперативного контроля финансовых средств.

Внедрение АСУ! I обеспечило снижение затрат (%): на основные финансовые процессы - 25; снижение хозяйственных циклоп закупки - 50; сокращение затрат па складирование - 50: сокращение времени закрытия бухгалтерских периодов - 50; сокращение затрат на капитальное строительство - 10.

Разработанная и внедренная АСУТП построена по иерархическому принципу: нижний уровень - распределенная система управления (РСУ) на базе микропроцессорной техники, верхний уровень - мини ЭВМ высокой производительности.

Функции нижнего у/хтшг. автоматический сбор и первичная переработка информации с процесса; централизованный контроль за состоянием технологического процесса; аварийная сигнализация отклонений технологических параметров от регламента; блокировка отдельных агрегатов в аварийных ситуациях; автоматическая стабилизация параметров технологического процесса в режиме прямого цифрового управления; пуск и останов установки; связь с верхним уровнем.

Функции tu-pxiiLVo уроппя: расчет материального баланса и технико-экономических показателей; расчет специальных параметров и характеристик объекта (флегмовых чисел, нсевдо НТК нефти, теплосъемов циркулярных орошений и т.д.); адаптация математических моделей процесса; оптимизация динамических характеристик переходных процессов в системе; оптимизация отдельных технологических блоков; прогнозирование качественных показателен нефтепродуктов; оптимизация технологического процесса установки; расшифровка технико-экономических показателей; связь с нижним уровнем.

Прогнозирование качественных показателей даст возможность но имеющимся математическим моделям п текущим данным с технологического процесса определять показатели нефтепродуктов с точностью не ниже точности определения этих показателен по лабораторным анализам.

Структуры и коэффициенты моделей определяются методом математической статистики. За критерии управления принимается минимизация энергозатрат пли макснмплизация выхода целевых нефтепродуктов. Решение задачи оптимизации осуществляется по специальному алгоритму, использующему квадратичное программирование.

Строгие модели включают в качестве «первого принципа» термодинамику процесса. В результате достаточно точно моделируется реальный нелинейный характер процесса. Линейные (пли регрессионные) модели описывают отклик системы при помощи линейных приближений и являются точными в узком диапазоне условий. Преимущество строгих моделей заключается в том. что можно полагаться на предсказания (оптимизацию) и доверять тому, что модель точно описывает процесс.

Разработанная АСУТП внедрена на технологических установках: ЭЛОУ-АВТ-6, производства полипропилена, Г-43-107. ЛЧ-35-11/1000, АВТ-3, битумная, факельная систсма, налив нефтепродуктов.

Специализированной системой, входящей в состав АСУТП, является система аварийного останова (CAO). Основной задачей CAO является уменьшение вероятности возникновения аварийных ситуаций н экологического ущерба в случае аварий на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Систсма аварийного останова выполняет автоматический останов всей установки, отдельных блоков или отдельного оборудования при инициировании останова специальными датчиками на установке или оператором. Систсма аварийного останова обеснсчипает безопасность посредством управления запорной арматурой, системами сброса давления, а

также согллсопаписм действий с другим» системами с целью отключения печеи с огнепым обогревом, компрессоров, насосов и других электродвигателей и блоков электропитания.

Изучены требования, предъявляемые к останову установок, и, исходя из них, разработаны матрицы нрнчиино-слсдствспных связей с различными уровнями останова. Матрицы разработаны с учетом всех относящихся к iieii факторов, включая защиту персонала, минимизацию загрязнения окружающей среды, защиту оборудования, требования к блочному оборудованию, наличие технологических систем производства.

Отрицательные последствия отказов минимизированы благодаря разработке системы, которая (в случае аварии) не производит останов секций установки, где авария не повлияла на безопасные и нормальные условия работы.

Разработанная система аварийного останова внедрена на установках Г-43-107. производства полипропилена.

Показано, что применение современных систем аварийного останова в совокупности с электронным полевым оборудованием на парадок уменьшает вероятность возникновения аварийных ситуаций на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Установлено, что внедрение систем автоматизированного управления приводит к более рациональному использованию эпсргорссурсов. что, в свою очередь, уменьшает вредные выбросы в атмосферу, снижает вероятность пожаров, аварий.

Система управления качеством окружающей среды и экологической безопасностью является неотъемлемой составной частью ЛСУП и ЛСУ'ГП и включает следующие основные положения: установление и поддержание связей с заинтересованными сторонами в области обеспечения качества окружающей среды (ОС); определение требований к правовому обеспечению экологических аспектов деятельности организации; разработку соглашений по политической, экономической и другой ответственности между управляющим персоналом и работниками по охране ОС; планирование выработанной экологической политики на протяжении всего жизненного цикла продукции; оценка процессов и предусмотрен!« соответствующих н достаточных ресурсов, необходимых для достижения требуемого уровня характеристик экологичиости; оценку экологических параметров и их соответствие политике, целям и задачам деятельности организации в области охраны окружающей среды и экологической безопасности.

Внедренная па заводе автоматизированная система контроля воздушной среды, интегрированная в ИИУС, позволяет оперативно и своевременно реагпропать па любые отклонения качества воздушного бассейна.

Эффективное функционирование системы управления качеством окружающей среды и экологической безопасностью обеспечивается коммуникациями и отчетностью, контролем, подготовленностью к аварийным ситуациям и действиям по их предотвращению.

Одним из основных принципов функционирования системы управления качеством окружающей среды является принцип, по которому организация осуществляет экологический мониторинг и оценивает характеристики экологичиости. Экологический мониторинг, измерения и оценка экологии являются ключевыми элементами деятельности, которые позволяют удостовериться, что предприятие действует в соответствии с принятой программой по охране окружающей среды и экологической безопасности.

Улучшение характеристик экологичиости процессов и продукции является одной пз важнейших целен политики завода. Для реализации этого принята концепция непрерывного :овсршепствовапия системы. Анализ состояния систем!.) управления качеством окружающей :рсды и экологической безопасностью проводится регулярно и охватывает все экологические аспекты деятельности предприятия.

Основные выводы I. Разработана методология комплексного подхода к решению проблемы повышения уровня экологической безопасности нефтеперерабатывающих производств включающая: анализ уровня экологической опасности и оценку риска 111П; экологический мониторинг окружающей среды; совершенствование технологических

процессом мо взаимосвязи с экологическими аспектами реконструкции установок; нпедрепж малоотходных производств; рациональное использование топливно-энергетических и йодных ресурсом; усовершенствование системы управления, включающее структуру управлени: качеством окружающей среды и экологической безопасностью предприятия.

2. Проведен многофакториый анализ экологической опасности и представлена оценка риска нефтеперерабатывающего производства. Выполнен аналитический обзор аварий, взрывоп и пожаров па обьектах нефтепереработки и нефтехимии; установлены их причинно-следственные связи; определены уровень опасности НПЗ и технологических установок, исходя из расчета энергетического потенциала обращающегося углеводородного сырья и продукте! его переработки, а также последствий возможный аварий па эколошчсски опасных установках. Разработаны методики и проведены полномасштабные исследования загазованности промышленной территории и саиптарио-защитной зоны НПЗ при регламентном режиме работы технологического оборудования. Разработаны карты содержания углеводородного поллютаптя в воздухе объектов исследования; установлены пределы изменения концентрации загрязнителя н определены зоны его повышенного содержания.

3. Представлены модели и исследованы основные параметры полей концентраций топлииовоздушиых смесей. Разработанные методики реализованы в виде адаптированных алгоритмов и программ расчета полей аварийной загазованности для промтеррнторпн и сатпарио-защитних зон нефтеперерабатывающих производств.

Проведены вычислительные эксперименты но прогнозированию загазованности промышленных территорий НПЗ при возможных сценариях аварий; исследованы основные закономерности динамики полей TBC до- и взрывоопасных концентраций.

4.С целью разработки методологии прогнозирования и оценки вероятности аварийных ситуаций проведен анализ риска с использованием банка данных надежности функционирования различных узлов оборудования технологических установок и газораспределительной станции. Представлены карты вероятности распространения облаков тоиливовоздушных смесей. Выполнены расчеты нагрузок па фронтах волн сжатия при дефлаграцпоппом горении газовых облаков, построены карты проходящих воли сжатия при аварийных взрывах сжиженных углеводородных газов и определены возможные зоны разрушений промышленных зданий.

5. Разработана автоматизированная система защиты иромтерриторнй нефтеперерабатывающих объектов от возможной аварийной загазованности, реализующая функции управления устройствами защиты, сигнализации и прогнозирования концентрации нолей до- н взрывоопасных концентраций на основе разработанных алгоритмов п программ. Разработана функциональная структура автоматизированной системы управления технологическими процессами взрывопожарозащнты (ЛСУТП ВПЗ). Представлены математическая модель, алгоритмы и схемы рационального размещения датчиков контроля аварийной загазованности на промплощадках нефтеперерабатывающих производств с учетом расположения экологически опасного взрывопожароопасного технологического оборудования. Па базе установки ЭЛОУ-ЛВТ-6 представлен компыотсрно-трснажсрпый комплекс, моделирующий технологические процессы и аварийные ситуации.

6. Разработана н внедрена система экологического мониторинга окружающей среды, включающая исследование и контроль воздушного и водного бассейнов. Разработаны н внедрены методы снижения выбросов экологически вредных компонентов и сокращения водоногрсблення. Проведена аналитическая обработка и представлена динамика содержания ЭВК в сточных водах и воздушной среде.

7. С целью повышения уровня экологической безопасности производства проведены комплексные научные исследования и совершенствование основных процессов нефтепереработки н реконструкции установок, включающие; интенсификацию атмосферно-вакуумной переработки нефти, совершенствование технологии каталитического крекинга нефтяного сырья, исследование и разработка технологии переработки нефтяных остатков (процессы висбрскнига, процессы получения битумов, производство композиционных

материалом (маетмк) на осноис тяжелых фракции нефтепереработки, получение мезогепных исков и компонентов па их основе, производство кокса), производство полипропилена. 1'азработаиы технологические регламенты и проведена промышленная реализация исследованных технологии.

8. Проведены мпогофакторные исследования и иа базе выполненных исследовании организовано производство моторных топлив с улучшенными экологическими характеристиками. Разработаны и внедрены нормативные документы на топлива с улучшенными жологичеекпмп параметрами.

9. На основании анализа структуры топлпвно-эпсргстнческон системы завода и выполненных исследовании разработаны и реализованы мероприятия по эффективному использованию топлнвно-эисргстичсских ресурсов и энергопотребления с нелыо снижения экологической напряженности предприятия.

10. Усовершенствованы системы управления, включающие: ЛСУП. ЛСУТГ! и экологическую безопасность нефтеперерабатывающих производств. Разработанная ЛСУТП ипедрсиа па основных технологических установках, факельной системе и наливе нефтепродуктов. Представлена система аварийного останова на установках Г-43-107 и троизводства полипропилена. Применение систем аварийного останова в совокупности с )лсктронным полевым оборудованием па порядок уменьшают вероятность возникновения шарийпых ситуаций.

11. Внедрение разработанных методов повышения уровня экологической безопасности в комплексе с совершенствованием технологических процессов и оборудования) позволило лпгшть выброс экологически вредных веществ на 25500 топи в 1996 г. (по сравнению с 1986г.). юкратпть количество сточных вод на 4.1 млн. м3 в гол; уменьшить расход свежей воды (иа гоппу перерабатывающей нефти) с 0,83 до 0.43 м3/т; снизить безвозвратные потери с 2 до 0,4%; трганизоиать 100% выпуск моторных топлив с улучшенными экологическими характсристн-самн.

Основное содержание работы изложено » следующих публикациях:

1. Абросимов A.A., Горюнов B.C. Опыт получения укрупненных партий прокаленного сокса на Красноводском НПЗ и перспективы его производства в 1978-1980г. Тезисы докл. IV Зсссоюзиой пауч.-тсхн. конф. электродной пром.. Челябинск, 1978, с.28.

2. Садыков Р.Х., Горюнов B.C., Абросимов A.A. Результаты опытпо-промышлсипого н.шуска игольчатого кокса из продуктов переработки котур-тспииской нефти. Тезисы докл. IV Зсссоюзиой науч.-тсхи. конф. электродной пром.. Челябинск, 1978, с.32.

3. Горюнов B.C., Литвинов С.С., Абросимов A.A., Волошин Н.Д. Получение опытной lapTHii нефтяного игольчатого кокса. Тезисы докл. рсспуб. паучп.-техп. конференции но |роблсмс глубокой переработки остатков сернистых и высокоссрнпстых пефтей. Уфа, 1979, .83.

4. Волошин 11.Д., Лнзуиов A.I I.. Абросимов A.A.. Горюнов B.C. Анализ технологических laKTopoii в прокалочпой печи с вращающимся иолом. Тезисы докл. рсспуб. научи.-техн. онферепции по проблеме глубокой переработки остатков сернистых и высокоссрнпстых ¡ефтей, Уфа, 1979, с. 18.

5. Брондз Б.И.. Походенко И .Т., Керимов P.A., Абросимов А.А.,Катушсв М.И. кслсдоваиие основных факторов процесса гндроизплечения нефтяного кокса из камер, "сзнсы докл. рсспуб. научи.-техн. конференции по проблеме выявления н использования езервов в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Уфа, 1979, с.219.

6. Сюиясв З.И., Ахмегов М.М., Волошин П.Д., Гпмасв Р.П., Горюнов B.C., Абросимов i.A., Литвинов С.С. Производство прокаленного нефтяного кокса. Тем. обзор. М„ ШИИТЭнефтсхпм, 1980, 51с.

7. Волошин С.Д.. Лизунов А.П.. Горюнов B.C., Ягулпн H.H., Абросимов A.A.. Кузеев 1.1'. Расчет температуры нагрева кокса в печи с вращающимся подом. Химия и технология онлнв н масел, 1980, №2, с. 17.

8. Абросимов Л.Л.. Горюиоп U.C. Эксплуатация установок замедленного коксования н Красноводском НПЗ. Химия и технология тонлив и масел, 1980, № 3, с. 14.

9. Фрязниов 13.В., Ежов Б.М., Горюнов B.C., Гимаео Р.Н., Садыкоп Р.Х., Абросимо! A.A.. Ахметов М.М.. Слуцкая С.М. Производство кокса игольчатой структуры. Химия i технология тонлив н масел. 1980, №3, с. 18.

10. Ахметов М.М., Горюнов B.C., Абросимов A.A. и др. Прокаливание нефтяного кокс; в нечн с вращающимся иодом. Химия и технология тошпш и масел, 1980, №3, с.32.

11. Волошин 11.Д., Абросимов A.A., Ягу дни М.Н., Каракуи В.И., Губанов В.И., Данченю Ю.В. Способ прокаливания нефтяного кокса. A.c. СССР № 1130589, МКИ С10В 57/16, 1982 .

12. Дапчско Ю.В., Муннров И.Я., Алексеев С.Н., Абросимов A.A. 11анравлсши совершенствовании работы- установок прокаливания на Красноводском НПЗ. Проблсмь производства нефтяного кокса. Сб. трудов БашИИИ МП, М., ЦНИИТЭпефтехим, деп., 1987 с. 124.

13. Иоходсико П.Т., Кузнецов H.A., Тихонов A.A., Абросимов A.A. Работа реакторе! установок замедленного коксования. Проблемы производства нефтяного кокса. Сб.грудо! НашНИИ I II I. ЦНИИТЭпефтехим, деп., 1987, с.69.

14. Падопеико П.П., Абросимов A.A., Мастеркова Т.В. Переоборудование устапово» термического крекинга иод установку впебрекпнга гудрона. Химия и технология топлнв i масел. 1988. №3.е. 27.

15. Мнушкпп И.А., богатых К.Ф., Резенов Р.П., Падопеико H.H., Абросимов A.A. Колонна с плоскопараллслыюй насадкой при перекрестном контакте фаз. A.c. СССР № 1599070. BOIj, 19/30, 1988.

16. Донченко С.А., Гурссв A.A., Шабалнна А.Н., Попов С.А., Надонспко П.П., Компапсец В.Г., Харитонов II.В., Пищаева З.М., Сюнясв З.И., Абросимов A.A. Способ получения иолимербнтумного материала. A.c. СССР № 1664804, C08L 95/00, I98S.

17. Максимюк JI.H., Алздышева Э.З., Харитонов Н.В., Мольс A.B., Абросимов A.A., Целили K.M. Способ переработки углеводородного сырья. A.c. СССР № 1666518, CI0G 11/05, I9S9.

18. Компапсец 13.Г., Шабалииа JI.1I., Абросимов A.A.,, Короткова Л.Ф., Осипова М.И., Стяжкниа О.В.. Донченко С.А. Кровельная гидроизоляционная мастика. A.c. СССР № 1754743, С081. 95/00, 1989.

19. Столоногов И.А., Абросимов A.A., Гурьянов A.M.. Грушсвспко А.Э. Пузырьковое кпнепне углеводородных смесей. Химия и технология топлнв н масел, 1989, №8, с. 45-47.

20. Максимюк Л.П., Гончаров C.B.. Абросимов A.A., Целидн Е.И., Шелестов A.C., Шабалнна Л.11. Результаты научно-технического сотрудничества МППЗ н фирм США «Грейс» н Голландии «Любимекс» в области повышення эффективности эксплуатации установки каталитического крекинга на МНПЗ. Материалы 1-го Международного семинара по каталитическому крекингу, проведенного на МНПЗ фирмами США «Грейс» и Голландия «Любимекс». Москва, МППЗ, октябрь 1989, с,96.

21. Максимюк Л.П., Гончаров C.B., Абросимов A.A., Целили Е.И. Результаты обследования установки каталитического крекинга Г-43-107 МНПЗ при переходе с катализатора Д-250 па катализатор MRZ-206S. Материалы 1-го Международного семинара по каталитическому крекингу, проведенного на МНПЗ фирмами США «Грейс» и Голландия «Любимекс» , Москва. МНПЗ, октябрь. 1989, с.165.

22. Максимюк Л.П.. Гончаров C.B., Абросимов A.A. и др. Эксплуатация установки каталитического крекинга Г-43-107 па катализаторе ДА-240 (Опыт Московского НПЗ). Тем.обзор. М.: ЦПИИтЭпефтсхнм, 1990,44 с.

23. Абросимов A.A. Опыт работы Московского НПЗ в области охраны окружающей среды. Тем.обзор М.: ЦНИИТЭпефтехим, 1990. 87с.

24. Абросимов A.A., Попов С.А., Голубев Ю.А. Создание экологически чистых автомобильных топлнв - важный фактор оздоровления атмосферы больших городов. Химия н технология тонлив ч масел, 1990, №11, с.2.

25. Макспмюк Л.П.. Мольс Д.IV. Абросимов A.A.. Шслестои A.C.. Дсписко A.II.. Целили Ii.И.. Яепова И.Ii., Макспмюк 'I.A., Сюпяе» З.И., Капустин U.M. Способ переработки вакуумного газойля. A.c. СССР № 1710570, CI0G 45/04,1990.

26. Матвеева U.K.. Зпягии 13.0.. Целили Ii.А., Компаиееп П.Г.. Абросимоп A.A., Шелестов A.C. Способ переработки вакуумного газойля. A.c. СССР № 1754764, CI0G 11/05,

1990.

27. Абросимоп A.A. Улучшение экологической обстановки на Московском нефтеперерабатывающем заводе. Серия «Научные и технические аспекты охраны окружающей среды». М„ ВИНИ ТИ, 1990. №10, с.74.

28. Абросимов A.A., Устинов K.M., Павапкнй A.A., Федоров A.B.. Попов А.И.. Котельников C.B. Экологическая оценка воздушной среды па территории Московского нефтеперерабатывающего завода. Серия «Научные и технические аспекты охраны окружающей среды». М„ ВИНИТИ, 1991. № lO.c.48.

29. Абросимов A.A.. Коломппцев В.М.. Захаров С.М., Павацкий A.A.. Федоров A.B. Снижение экологической напряженности и повышение безопасности Московского НПЗ па базе автоматизированного комплекса пожаровзрынозащиты. Серия «Научные п технические аспекты охраны окружающей среды». М., ВНИИ'ГИ, 1991, № 10, с.52.

30. Абросимов A.A., Захаров С.М.. Коломш'щсв В.М., Навацкпй A.A., Федоров A.B. Автоматический контроль взрывоопаспостп воздушной среды нефтеперерабатывающего завода. Серия «Научные и технические аспекты охраны окружающей среды». М.. ВНИИТИ.

1991, № 10. С.57

31. Абросимов A.A., Пранов Б.М., Иавапкнй A.A., Федоров A.B. Основы построения математических моделей оптимального размещения датчиков газоанализаторов. Серия (Научные и технические аспекты охраны окружающей среды». М., ВИНИТИ, 1991, № 10, с.62.

32. Селимо» М.К., Абросимов A.A. Эколого-экономичсскне аспекты развития производства моторных топлив в США. Тем. обзор. М., ЦНИИТЭнефтсхим. 1991, 63 с.

33.Роговой В.И.. Кузьмин H.H., Трусов В.В., Семенов И.П., Мерскалов A.C., Абросимов \,А„ Шабаппна Л.П.. Америк 10.Б. К исследованию структурных параметров мезогеппых icKOB - связующих для углерод-углеродных композитов. Полнуглсволороды. М.; ИНХС All ХСР. 1991. с. 63.

34. Абросимов A.A.. Румянцев А.П., Огапссова Э.Ю.. Грязнова И.Б., Мнкая А.И., Филатова М.П.. Батурин A.A., Самохвалов А.И. Закономерности формирования мезогеииых :мсссй полиароматпческих углеводородов при термолизе каталитического крекинга. ~1олиуглсводороды. М.; ИНХС АН СССР, 1991, с. 84.

35. Макспмюк Л.П., Целили Е.И., Шабалина Л.П., Абросимов A.A., Сорокина A.M. Исследование селективности катализатора крекинга. Химия н технология топлив и масел. 1991, V»2, с. 31.

36. Цсгсльский В.Г.. Абросимов A.A., Кириленко В.Н., Кочергнп И.А. Установка для ьзкуумпон иерегоикн нефтяного сырья. Патент РФ №2048156 В01Д 3/10, 1992

37. Абросимов A.A., Кочемасов A.M., Кочергнп И.А.. Цсгсльский В.Г. Способ >акуумной иерегоикн жидкого продукта и установка для его осуществления. Патент 1'Ф № ¡050168 В01Д 3/10. 1992.

38. Орлов Ю.В., Розанов О.Ю., Абросимов A.A., Антипин B.C., Дяминоа Р.Д., Тол стоп ".П.. Никитин В.П., Филимонов A.A. Режущий инструмент для грануляции пластмасс. Патент >Ф № 20562S9 I329B 9/00. 1992.

39. Америк Ю.Б., Абросимов A.A., Батурин A.A., Курдюмоп С.С. Глубокая переработка юфтяных остатков с цслыо решения экологических проблем. Тезисы докл. русско-японского нмпозиума по нефтехимии, Южно-Сахалинск. 1993, с.26.

40. Рахматуллин P.A., Тсрснтьсв В.А.. Мнтряшкип И.А., Дяминов Р.Д.. Абросимов A.A.. Ласлпсв В.Б., Журавель A.A.. Барац И.М., Гаранин A.A.. Антипин B.C., Бухарииов В.И., "орбукоп A.A.,. Никитин В.П.. Розанов О.Ю., Орлов Ю.В. Опыт к перспектива сотрудничества TIXK с предприятиями отрасли в области создания износостойких узлов нефтехимического

оборудования. Проблемы п перспективы развития Томского нефтехимического комбината Тезисы док». 10-го отраслевого сочетании. Томск. 1996, с. 113.

41. Лброснмов Л.Л.. Гурссв Л.Л. Экологические аспекты применения нефтепродукте!! Тем. обзор. М. ЦПИИТЭиефтсхнм, 1997, 91 е.

42. Мазлова Ii.Д., Лброснмов Л.Л., Техника очистки сточных во; нефтеперерабатывающий заводов. Тем. обзор. М., ЦИИИТЭиефтсхпм, 1997, 47 с.

43. Лброснмов Л.Л. Улучшение экологической обстановки столицы - основная задач; деятельности ОЛО «Московский НПЗ». I к'фтснерсработка и нефтехимия, 1997, № 9, е. 3.

44. Лброснмов Л.Л.. Бслокоиь 11.10. Снижение экологической напряженности npi производстве и применении антикоррозионных мастик. Нефтепереработка и нефтехимия. 1997 № 9, с. 37.

45. Лброснмов Л.Л., Белокоиь НЛО. Пути улучшения экологической ситуации п; нефтеперерабатывающих предприятиях. Тезисы докл. 1-ого Международного симпозиум! «Паука п техника углеводородных дисперсных систем». М., 1997, с.82.

46. Лброснмов Л.Л., Нелоконь 11.10. «Получение композиционных материалов н; основе тяжелых нефтяных остатков». Тезисы докл. 1-ого Международного симпозиум; «Паука н техника углеводородных дисперсных систем» М„ 1997, с.76.

47. Лброснмов Л.Л. Экологически чистая вакуумсоздающая система дш ректификационных колонн. I (ефтеиереработка и нефтехимия. № II. 1997, с. 39.

48. Лброснмов Л.Л., Ерохин 10.10. Экологический мониторинг окружающей средь нефтеперерабатывающих предприятий (ч.1). Нефтепереработка н нефтехимия, № 11, 1997, с. 44.

49. Лброснмов Л.Л. Метод нормирования выбросов углеводородов ш нефтеперерабатывающих заводах. 11ефтепсрсработка и нефтехимия, № 11, 1997, с. 49.

50. Лброснмов Л.Л.. 1'рохнн 10.10. Мониторинг окружающей среды нефтеперерабатывающих предприятий (ч. II). Нефтепереработка и нефтехимия № 12, 1997, с.50.

51. Лброснмов Л.Л., Прохнп 10.10. Экологический мониторинг воздушного бассейна окружающей среды нефтеперерабатывающих предприятии. Нефтепереработка и нефтехимия, № 12, I997.C.57.

52. Лброснмов Л.Л., Белапов К.Л. ОЛО «Московский нефтеперерабатывающий завод» и задачи энергорссурсосбсрсжепин. Ресурсосбережение, энергосбережение и компьютеризация в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Труды ММПК Р'Жнефтсхим.-Попополоцк: МГУ, 1998. с.252.