Alfa Laval - Prerada sa lomom viskoznosti i toplotna

Prerada sa lomom viskoznosti i toplotna

Pretvaranje teških ugljovodoničnih frakcija u srednje destilate za dizel goriva, je od kritične važnosti za profitabilnost. Ali što je stopa konverzije viša, veća je tendencija ka prljanju ostatka, što utiče na iskorišćenje energije koje je potrebno za grejanje dovodnog toka. Alfa Lavalovi spiralni izmenjivači toplote maksimiziraju iskorišćenje energije, produžuju intervale između čišćenja, optimiziraju stope konverzije i unapređuju produktivnost.

Image for Visbreaking and thermal processing 640x360 large

Optimizacija procesa visbrekinga i toplotne obrade u rafinerijama

 Alfa Laval poseduje veliko znanje u vezi sa optimizacijom procesa u rafinerijama, uključujući visbreking i toplotnu obradu. Naša oprema i usluge povećavaju energetsku efikasnost, smanjuju troškove održavanja, povećavaju produktivnost i unapređuju profitabilnost.

Energetska efikasnost

Procesi visbrekinga u rafinerijama su toplotno-intenzivni, jer zahtevaju temperature od otprilike 500°C. Za minimiziranje operativnih troškova postrojenja, stoga je važno dobiti najvišu moguću temperaturu dovodnog toka u grejaču na gorivo. U nekim rafinerijama, jedinica za visbreking (VBU) je toplotno integrisana sa jedinicom za vakuumsku destilaciju (VDU), a ostatak atmosferske destilacije je dovodi direktno u grejač na gorivo. U nekim drugim rafinerijama, jedinica za visbreking je samostojeća, i puni se iz rezervoara.

Bez obzira na postavku, od kritične važnosti je maksimiziranje iskorišćenja energije iz ostatka iz procesa visbrekinga, ili u VBU dovodnom toku ili VDU dovodnom toku, kako bi se minimizirala potrošnja energije i ekološki otisak postrojenja. Izvlačenje ove energije obično zahteva niz nekoliko velikih dobošasto-cevastih izmenjivača toplote povezanih redno ili paralelno. Efikasnost nije naročito visoka i, zahvaljujući prirodi fluida, ozbiljno prljanje vremenom dodatno smanjuje performanse. Alfa Lavalovi spiralni izmenjivači toplote velike efikasnosti su posebno skrojeni za maksimiziranje iskorišćenja energije iz medijuma koji izazivaju veliko prljanje uz zadržavanje visokih performansi.

Smanjenje prljanja u procesima visbrekinga

Nakon izlaganja krekovanju pod visokom temperaturom, preostali ostatak iz procesa visbrekinga je  nestabilan. Iako se medijum neutrališe na izlazu iz reaktora, krekovanje se može nastaviti a asfalteni se mogu i dalje taložiti iz ostatka. Što je viša stopa konverzije, to je nestabilniji ostatak i veći su problemi prljanja u izmenjivačima toplote. Prisustvo čestica koksa dodatno intenzivira probleme prljanja.

Za minimiziranje prljanja, važno je brzo i efikasno rashladiti ostatak kao i minimizirati vreme zadržavanja u izmenjivačima toplote. Takođe je važno izbeći slepe zone sa usporenim protokom ili lošom distrubijcom, što stvara niske brzine u kanalima za prenos toplote.

Alfa Lavalovi spiralni izmenjivači toplote su optimalni za ovu vrstu namene. Zahvaljujući  efikasnim rashladnim sposobnostima i time niskom vremenu zadržavanja, ovi izmenjivači toplote imaju jedan kanal protoka za savršenu kontrolu brzina u kanalu i bez slepih zona, što u velikoj meri minimizira tendenciju ka prljanju. To se vremenom prenosi u veću energetsku efikasnost kao i manje potrebe za održavanjem.

U mnogim slučajevima, Alfa Laval može projektovati naše spiralne izmenjivače toplote tako da nema potrebe za čišćenjem između predviđenih prekida rada postrojenja. Ukoliko je čišćenje potrebno tokom redovnog rada, troškovi i vreme održavanja se drastično smanjuju zahvaljujući lakom pristupu kanalima za prenos toplote kod mehaničkog čišćenja.

Veći kapacitet

Postoje tri načina za povećanje kapaciteta u procesima visbrekinga u rafineriji: (1) povećanje protoka u postrojenju, (2) povećanje stope konverzije u postrojenju i (3) povećanje dostupnosti postrojenja.

  •  Povećanje protoka u postrojenju

Kapacitet jedinica za visbreking je često hidraulički ograničen; drugim rečima, kada dođe do prljanja, povećava se pad pritiska, i u nekom trenutku se dostiže hidrauličko ograničenje pumpe i protok se mora smanjiti. Na isti način, prljanje u izmenjivačima toplote će takođe smanjiti efikasnost iskorišćenja toplote i konačno, može se dostići ograničenje kapaciteta peći.

Alfa Lavalovi spiralni izmenjivači toplote sa niskim prljanjem minimiziraju prljanje čime se maksimizira protok duž čitavog ciklusa. Uz dodatno iskorišćenje toplote, može biti čak moguće povećati kapacitet postrojenja bez potrebe za modifikovanjem grejača na gorivo.

  • Povećanje stope konverzije u postrojenju

Povećanje kapaciteta se može postići ne samo povećanjem protoka, već takođe povećanje stope konverzije u postrojenju.

Međutim, zbog toga što veća stopa kovenrzije znači i veće prljanje, postoji ograničenje koliko visoka stopa konverzije se može koristiti a da operacije ostanu ekonomski održive. Primenom Alfa Lavalovih spiralnih izmenjivača toplote sa niskim prljanjem stopa konverzije se može znatno povećati uz obezbeđivanje minimalne tendencije prljanja. To se prenosi na više prinose dragocenih proizvoda uz dobijanje manje ostatka.

  • Povećanje dostupnosti postrojenja

Drugi način za povećanje produktivnosti postrojenja je povećanje dostupnosti. Većina jedinica za visbreking se koristi između šest i devet meseci pre nego što se mora ugasiti radi održavanja. Većinu vremena, odlučujući faktor za gašenje postrojenja je potreba za dekoksovanjem cevi grejača na gorivo. Koksovanje ovih cevi se javlja zbog visokog toplotnog fluksa potrebnog za konačno predgrejanje dovodnog toka.

Pomoću Alfa Lavalovih spiralnih izmenjivača toplote velike efikasnosti, moguće je iskoristiti više energije iz ostatka i time zagrevati dovodni tok do više temperature pre nego što dovodni tok dospe u grejač na gorivo. To smanjuje toplotni fluks u grejaču kao i koksovanje cevi grejača. Manje koksovanje produžava operativne intervale do 24 meseca, pre nego što se postrojenja mora ugasiti radi održavanja. To povećava dostupnost postrojenja i veću produktivnost.

CAPEX uštede u procesima visbrekinga

Izvlačenje energije iz ostatka iz procesa visbrekinga i ostalih vrućih frakcija obično zahteva nekoliko velikih, glomaznih tradicionalnih dobošasto-cevastih izmenjivača toplote. Pored toga, potrebne su i rezervne jedinice kada se oprema čisti. Kada se koriste Alfa Lavalovi spiralni izmenjivači toplote velike efikasnosti, sa druge strane, to omogućava smanjenje površine za prenos toplote potrebne za određene namene. Pored toga, broj izmenjivača i njihova veličina i težina su manje, čime se smanjuju instalacioni troškovi. A zato što su Alfa Laval spiralni izmenjivači toplote predviđeni za minimiziranje tendencije ka prljanju, takođe nema potrebe za investiranjem u rezervnu opremu.

Dokazana tehnologija za procese visbrekinga u rafineriji

Alfa Laval ima više od 50 izmenjivača instaliranih u postrojenjima za visbreking. Većina njih su spiralni izmenjivači toplote koji se koriste za izvlačenje energije iz ostatka iz procesa visbrekinga,koja se koristi za predgrejanje ili VBU ili VDU dovodnog toka. Jedna velika naftna kompanija je standardizovala upotrebu Alfa Laval spiralnih izmenjivača toplote za sva njihova postrojenja za visbreking.