Данная статья является продолжением цикла работ по разработке технологических решений по переработке нефтесодержащих от­ходов, образующихся на предприятиях нефте­переработки, в частности нефтешлама – дон­ных отложений нефтяных резервуаров (ДОНР) [1-3].С учётом наличия значительного содер­жания тяжёлых насыщенных, ароматических углеводородов и смол в нефтешламах из нефтяных резервуаров, одним из наиболее перспективных направлений переработки является организация процесса их термо­деструкции с получением максимального выхода светлых дистиллятных нефтепро­дуктов [4,5].Проведенные исследования на лабораторной установке показали (таблица 1) увеличение содержания фракций, выкипаю­щих до 360°C, в 4 раза в процессе термо­деструкции ДОНР. Поэтому для промышлен­ной реализации перспективно рассмотрение использования ДОНР в качестве компонента смесевого сырья для уже имеющихся на нефтеперерабатывающих предприятиях крупнотоннажных установок термодеструк­тивных процессов. Наличие на нефте­перерабатывающем предприятии установки замедленного коксования нефтяных остатков (далее - УЗК), позволяет рассматривать вариант проведения процесса термодеструк­ции любых нефтешламов, путем их вовле­чения в первичное или вторичное сырье с использованием в качестве стабилизатора тяжелого газойля замедленного коксования (ТГЗК). Таблица 1 – Фракционный состав углеводородной части ДОНР до и после термодеструкции (без использования стабилизатора)Показатели качестваДо термодеструкцииПосле термодеструкцииФракционный состав, °С:– температура начала кипения 268 154– 10 % об. перегоняется при температуре332179– 50 % об. перегоняется при температуре447329– температура конца кипения535492– выход до 360°С, % об.1768 Проработка вопроса дозировки ДОНР стабилизированных ТГКК (соотношение 70/30) показало, что их добавление до 5 % масс. от загрузки на УЗК не оказывает критичного влияния на физико-химические показатели качества сырья коксования (таблица 2).Таблица 2 – Изменение качества смесевого сырья коксования при вводе стабилизированного нефтешлама (ДОНР)Показатели качестваНорма поСТОДозировка стабилизированного нефтешлама, %05 10Коксуемость, %не менее 911,310,409,9Плотность при 20 °С, кг/м3не нормируется0,9840,9820,980Массовая доля серы, %не более 1,51,51,451,40Массовая концентрация щелочи, г/тне более 30161615,8Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3не более 5менее 5менее 5менее 5После получения положительных результатов была проработана схема переработки нефтешламов в составе типовой установки УЗК 21-10/3М.Для моделирования вовлечения стабилизированного нефтешлама (ДОНР) в сырьё УЗК, в первую очередь, необходимо построить и актуализировать инженерную модель (ИМ) колонны поз. К-1 уст. 21-10/3М (рисунок 1).В данной ректификационной колонне производится разделение продуктов замедленного коксования из коксовых камер, а также подготовка вторичного сырья путем подачи в нижнюю часть колонны первичного сырья и обогащения его высококипящими продуктами коксования. В колонне поз. К-1 осуществляется выделение из газопродуктового потока от коксовых камер следующих продуктов: бензиновой и дизельной фракций, легкого и тяжелого газойлей, а также коксового газа и водной фазы. Вторичное сырье с нижней части колонны (куб колонны) непосредственно поступает на замедленное коксование.   Рис. 1 - Инженерная модель узла разделения УЗК  В качестве сырья на УЗК используется многокомпонентная смесь, состоящая из гудрона, тяжелой смолы пиролиза (ТСП), тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК), экстракта селективной очистки масел (ЭСОМ), асфальта с установки деасфальтизации. Компоненты сырья – гудрон, ТГКК, асфальт, ЭСОМ, поступают в сырьевой парк, где ведется предварительная подготовка сырья, смешение компонентов производится в приемном трубопроводе сырьевых насосов, а ТСП подается в трансферные трубопроводы перед коксовыми камерами.Выполнение построения инженерной модели колонны поз. К-1 УЗК выполнялось способом приближенных температур колонны по данным технологического режима. Все исходные сырьевые потоки были взяты из актуализированных данных с помощью централизованной локальной системы технологического мониторинга, а по качеству продуктов и полупродуктов с использованием лабораторной информационной интегрированной системы.Для сбора данных при проведении моде­лирования был взят период, характеризую­щийся работой колонны с максимальной нагрузкой по сырью и стабильным техно­логическим режимом и качеством продуктов.Расчетные данные по составу и количеству материальных потоков приведены в таблице 3, разработанная принципиальная схема узла вовлечения шлама, рассчитанная в программе «HYSYS v.10», представлена на рисунке 2. По разработанной схеме предполагается, что ДОНР в качестве одного из компонентов сырья предварительно подогреваются в отдельно стоящей емкости после смешения со стабилизатором и откачиваются насосами в резервуар, из которого после центрифугирования далее его дозируют в сырье. Выходя из сырьевых змеевиков потоки первичного сырья, включающее в себя ДОНР, объединяются и поступают в ректификационную колонну поз. К-1, где разделяются на фракции. Тяжелая часть стекает в низ колонны  поз. К-1, где подготавливается к дальнейшему коксованию. С учетом небольшого дозирования в сырьевую смесь, нефтешламы не должны оказывать негативного воздействия на качество получаемого кокса.Расход стабилизированного нефтешлама для инженерного моделирования был принят до 563,27 тонн/месяц – 0,78 тонн/час (содержание воды 1,0 % масс.).Фракционный состав углеводородной части стабилизированного нефтешлама после термодеструкции для инженерного моделирования был принят по экспериментальным данным по средним значениям: бензиновая фракция – 10 % об., дизельная фракция – 58 % об., фракции выше 360 оС – 32 % об.Стабилизированную смесь в ИМ вводили в поток первичного сырья после рекуперативных теплообменников поз. Т-5 и Т-16 перед реакционно – нагревательными печами поз. П-1 (П-2) с целью упростить представление влияния ввода нефтешлама на схему теплообмена по линии первичного сырья. Температура смесевого нефтешлама перед вводом в поток первичного сырья установки 21-10/3М принята 40°С.  Таблица 3 – Сравнительная таблица материальных балансов установки ЗК  Приход сырья Базовыйвариант (B)Предл.вариант(P) ПродуктыПолучено, т/месяцПолучено, % масс.База+ДОНРБаза+ДОНРГудрон48529,1048043,81Кокс нефтяной анодный15970,015981,628,328,4Асфальт3478,003443,22Компонент бензина 5433,55479,79,69,7Тяжелый газойль 2356,002332,44Фракция дизельная 16237,716505,628,829,1Тяжелая смола пиролиза (Б) 1963,661944,02Легкий газойль (фр. 350-400°С)6643,06777,011,711,9Смесевой нефтешлам -563,27Тяжелый газойль6508,06526,511,611,5   Топливный газ 4553,04557,68,28,0Сероводород48,051,00,10,1Потери933,5447,81,71,3Итого:56326,856326,8 56326,856326,8100100   Рис. 2 – Принципиальная схема вовлечения нефтешламов на УЗК  По полученным данным расчета колонны поз. К-1 следует сделать вывод, о целесообразности вовлечения ДОНР в схему установки 21-10/ЗМ, что в свою очередь позволит увеличить выход дистиллятных фракций от базовой выработки. Выход бензиновой фракции увеличился на 0,08 %, выход дизельной фракции на 0,47 %, легкого газойля на 0,24 %, тяжелого газойля на 0,04 %. В таблице 3 представлена сравнительная таблица балансов по базовому режиму и выходу и продуктов, так и с вовлечением ДОНР.На основании проведенных исследований предложена схема вовлечения нефтешлама (ДОНР) на установку замедленного коксования.Данная статья является продолжением цикла работ по разработке технологических решений по переработке нефтесодержащих от­ходов, образующихся на предприятиях нефте­переработки, в частности нефтешлама – дон­ных отложений нефтяных резервуаров (ДОНР) [1-3].С учётом наличия значительного содер­жания тяжёлых насыщенных, ароматических углеводородов и смол в нефтешламах из нефтяных резервуаров, одним из наиболее перспективных направлений переработки является организация процесса их термо­деструкции с получением максимального выхода светлых дистиллятных нефтепро­дуктов [4,5].Проведенные исследования на лабораторной установке показали (таблица 1) увеличение содержания фракций, выкипаю­щих до 360°C, в 4 раза в процессе термо­деструкции ДОНР. Поэтому для промышлен­ной реализации перспективно рассмотрение использования ДОНР в качестве компонента смесевого сырья для уже имеющихся на нефтеперерабатывающих предприятиях крупнотоннажных установок термодеструк­тивных процессов. Наличие на нефте­перерабатывающем предприятии установки замедленного коксования нефтяных остатков (далее - УЗК), позволяет рассматривать вариант проведения процесса термодеструк­ции любых нефтешламов, путем их вовле­чения в первичное или вторичное сырье с использованием в качестве стабилизатора тяжелого газойля замедленного коксования (ТГЗК). Таблица 1 – Фракционный состав углеводородной части ДОНР до и после термодеструкции (без использования стабилизатора)Показатели качестваДо термодеструкцииПосле термодеструкцииФракционный состав, °С:– температура начала кипения 268 154– 10 % об. перегоняется при температуре332179– 50 % об. перегоняется при температуре447329– температура конца кипения535492– выход до 360°С, % об.1768 Проработка вопроса дозировки ДОНР стабилизированных ТГКК (соотношение 70/30) показало, что их добавление до 5 % масс. от загрузки на УЗК не оказывает критичного влияния на физико-химические показатели качества сырья коксования (таблица 2).Таблица 2 – Изменение качества смесевого сырья коксования при вводе стабилизированного нефтешлама (ДОНР)Показатели качестваНорма поСТОДозировка стабилизированного нефтешлама, %05 10Коксуемость, %не менее 911,310,409,9Плотность при 20 °С, кг/м3не нормируется0,9840,9820,980Массовая доля серы, %не более 1,51,51,451,40Массовая концентрация щелочи, г/тне более 30161615,8Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3не более 5менее 5менее 5менее 5После получения положительных результатов была проработана схема переработки нефтешламов в составе типовой установки УЗК 21-10/3М.Для моделирования вовлечения стабилизированного нефтешлама (ДОНР) в сырьё УЗК, в первую очередь, необходимо построить и актуализировать инженерную модель (ИМ) колонны поз. К-1 уст. 21-10/3М (рисунок 1).В данной ректификационной колонне производится разделение продуктов замедленного коксования из коксовых камер, а также подготовка вторичного сырья путем подачи в нижнюю часть колонны первичного сырья и обогащения его высококипящими продуктами коксования. В колонне поз. К-1 осуществляется выделение из газопродуктового потока от коксовых камер следующих продуктов: бензиновой и дизельной фракций, легкого и тяжелого газойлей, а также коксового газа и водной фазы. Вторичное сырье с нижней части колонны (куб колонны) непосредственно поступает на замедленное коксование.   Рис. 1 - Инженерная модель узла разделения УЗК  В качестве сырья на УЗК используется многокомпонентная смесь, состоящая из гудрона, тяжелой смолы пиролиза (ТСП), тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК), экстракта селективной очистки масел (ЭСОМ), асфальта с установки деасфальтизации. Компоненты сырья – гудрон, ТГКК, асфальт, ЭСОМ, поступают в сырьевой парк, где ведется предварительная подготовка сырья, смешение компонентов производится в приемном трубопроводе сырьевых насосов, а ТСП подается в трансферные трубопроводы перед коксовыми камерами.Выполнение построения инженерной модели колонны поз. К-1 УЗК выполнялось способом приближенных температур колонны по данным технологического режима. Все исходные сырьевые потоки были взяты из актуализированных данных с помощью централизованной локальной системы технологического мониторинга, а по качеству продуктов и полупродуктов с использованием лабораторной информационной интегрированной системы.Для сбора данных при проведении моде­лирования был взят период, характеризую­щийся работой колонны с максимальной нагрузкой по сырью и стабильным техно­логическим режимом и качеством продуктов.Расчетные данные по составу и количеству материальных потоков приведены в таблице 3, разработанная принципиальная схема узла вовлечения шлама, рассчитанная в программе «HYSYS v.10», представлена на рисунке 2. По разработанной схеме предполагается, что ДОНР в качестве одного из компонентов сырья предварительно подогреваются в отдельно стоящей емкости после смешения со стабилизатором и откачиваются насосами в резервуар, из которого после центрифугирования далее его дозируют в сырье. Выходя из сырьевых змеевиков потоки первичного сырья, включающее в себя ДОНР, объединяются и поступают в ректификационную колонну поз. К-1, где разделяются на фракции. Тяжелая часть стекает в низ колонны  поз. К-1, где подготавливается к дальнейшему коксованию. С учетом небольшого дозирования в сырьевую смесь, нефтешламы не должны оказывать негативного воздействия на качество получаемого кокса.Расход стабилизированного нефтешлама для инженерного моделирования был принят до 563,27 тонн/месяц – 0,78 тонн/час (содержание воды 1,0 % масс.).Фракционный состав углеводородной части стабилизированного нефтешлама после термодеструкции для инженерного моделирования был принят по экспериментальным данным по средним значениям: бензиновая фракция – 10 % об., дизельная фракция – 58 % об., фракции выше 360 оС – 32 % об.Стабилизированную смесь в ИМ вводили в поток первичного сырья после рекуперативных теплообменников поз. Т-5 и Т-16 перед реакционно – нагревательными печами поз. П-1 (П-2) с целью упростить представление влияния ввода нефтешлама на схему теплообмена по линии первичного сырья. Температура смесевого нефтешлама перед вводом в поток первичного сырья установки 21-10/3М принята 40°С.  Таблица 3 – Сравнительная таблица материальных балансов установки ЗК  Приход сырья Базовыйвариант (B)Предл.вариант(P) ПродуктыПолучено, т/месяцПолучено, % масс.База+ДОНРБаза+ДОНРГудрон48529,1048043,81Кокс нефтяной анодный15970,015981,628,328,4Асфальт3478,003443,22Компонент бензина 5433,55479,79,69,7Тяжелый газойль 2356,002332,44Фракция дизельная 16237,716505,628,829,1Тяжелая смола пиролиза (Б) 1963,661944,02Легкий газойль (фр. 350-400°С)6643,06777,011,711,9Смесевой нефтешлам -563,27Тяжелый газойль6508,06526,511,611,5   Топливный газ 4553,04557,68,28,0Сероводород48,051,00,10,1Потери933,5447,81,71,3Итого:56326,856326,8 56326,856326,8100100   Рис. 2 – Принципиальная схема вовлечения нефтешламов на УЗК  По полученным данным расчета колонны поз. К-1 следует сделать вывод, о целесообразности вовлечения ДОНР в схему установки 21-10/ЗМ, что в свою очередь позволит увеличить выход дистиллятных фракций от базовой выработки. Выход бензиновой фракции увеличился на 0,08 %, выход дизельной фракции на 0,47 %, легкого газойля на 0,24 %, тяжелого газойля на 0,04 %. В таблице 3 представлена сравнительная таблица балансов по базовому режиму и выходу и продуктов, так и с вовлечением ДОНР.На основании проведенных исследований предложена схема вовлечения нефтешлама (ДОНР) на установку замедленного коксования.