Кульбякина Александра Викторовна – канд. техн. наук, доцент кафедры «Тепловая и атомная энергетика имени А.И. Андрющенко»
Aleksandra V. Kulbjakina
Мунин Александр Павлович – аспирант, старший преподаватель кафедры «Промышленная теплотехника»
Aleksandr P. Munin
Озеров Никита Алексеевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Промышленная теплотехника»
Nikita A. Ozerov
АКТУАЛЬНОСТЬ исследования обусловлено реализацией в Российской Федерации программы модернизации нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), направленной на увеличение глубины переработки нефти и повышения качества нефтепродуктов. Рост доли процессов углубленной переработки ведет к значительному изменению баланса водорода на НПЗ, что требует комплексного анализа его генерации и потребления. ЦЕЛЬ. Провести анализ структуры потребления и генерации водорода в технологических процессах НПЗ. Установить зависимость потребления водорода от глубины переработки нефти. Оценить наиболее эффективные методы получения водорода для применения на НПЗ. МЕТОДЫ. В основе исследования лежит анализ нормативных показателей и технологических характеристик основных процессов нефтепереработки (изомерзация, гидроочистка, гидрокрекинг, каталитический риформинг). На основе материальных балансов данных процессов, установлена корреляция между глубиной переработки нефти и объемом потребления водорода на НПЗ. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье приведены удельные расходы энергетических ресурсов, для основных технологических установок. Установлено, что для достижения глубины переработки нефти свыше 85% требуется значительное увеличение потребление водорода и внедрение дополнительной гидрообработки остаточного мазута. Определено, что каталитический риформинг является одним из ключевых источников ВСГ, в то время как гидроочистка и гидрокрекинг – его основные потребителями. Установлено, что для покрытия дефицита водорода на НПЗ наиболее экономически эффективным методом является строительство собственной установки производства водорода методом паровой конверсии. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В условиях необходимости повышения глубины переработки нефти и истощения запасов легкой нефти наблюдается устойчивая тенденция к увеличению потребления водорода на технологические нужды НПЗ. Для развития нефтеперерабатывающей отрасли, необходимо модернизация и внедрение новых эффективных мощностей по генерации водорода.
RELEVANCE of the study is determined by the implementation of the oil refinery modernization program in the Russian Federation, aimed at increasing the depth of oil refining and improving the quality of petroleum products. The increase in the share of deep processing processes leads to a significant change in the balance of hydrogen at refineries, which requires a comprehensive analysis of its generation and consumption. OBJECTIVE. To improve the energy efficiency of refineries by increasing the depth of oil refining through the use of hydrogen or hydrogen-containing gas (HCG). To analyze the issues of hydrogen consumption and generation in refinery technological processes. To establish the dependence of hydrogen consumption on the depth of oil refining. To evaluate the most effective methods of hydrogen production for use at refineries. METHODS. The study is based on the analysis of standard indicators and technological characteristics of the main oil refining processes (isomerization, hydrotreating, hydrocracking, catalytic reforming). Based on the material balances of these processes, a correlation was established between the depth of oil refining and the volume of hydrogen consumption at refineries. RESULTS. The article presents the specific energy consumption for the main process units. It has been established that achieving a refining depth of over 85% requires a significant increase in hydrogen consumption and the introduction of additional hydroprocessing of residual fuel oil. Catalytic reforming is identified as a key source of hydrogen, while hydrotreating and hydrocracking are its primary consumers. CONCLUSION. With the need to increase refining depth and depleting light crude oil reserves, there is a steady trend toward increasing hydrogen consumption for refinery processes. The development of the oil refining industry requires modernization and the introduction of new, efficient hydrogen generation facilities.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.