Rohölaufbereitung mit atmosphärischer und Vakuumdestillation

Kurzbeschreibung der Rohölraffination

Die Rohölraffination ist ein industrieller Prozess, bei dem rohes, unverarbeitetes Rohöl in nützliche Produkte wie Benzin, Diesel, Kerosin, Heizöl, Schmierstoffe, Asphalt und petrochemische Ausgangsstoffe umgewandelt wird. Der Kernprozess umfasst in der Regel drei Hauptschritte:

1. Trennung (Destillation): Rohöl wird in einem Ofen erhitzt und in eine hohe Destillationskolonne geleitet. Die Bestandteile trennen sich je nach ihrem Siedepunkt:

* Leichte Fraktionen (wie Gase, Nafta für Benzin) steigen nach oben.

* Mittelschwere Fraktionen (wie Kerosin/Flugzeugtreibstoff, Diesel) kondensieren in der Mitte.

* Schwere Fraktionen (wie Gasöl, Grundöle für Schmierstoffe) kondensieren weiter unten.

• Die schwersten Rückstände (Asphalt, Teer) sammeln sich am Boden.

2. Umwandlung: Schwerere, weniger wertvolle Fraktionen der Destillation werden durch chemische Prozesse in leichtere, höherwertige Produkte umgewandelt:

Spaltung: Zerlegung großer Kohlenwasserstoffmoleküle in kleinere (z. B. Fluid Catalytic Cracking – FCC, Hydrocracking).

Verknüpfung/Zusammenfügen: Zusammenfügen kleinerer Moleküle zu größeren (z. B. Alkylierung).

Umlagerung: Veränderung der Molekülstruktur, um die Qualität zu verbessern (z. B. Reforming zur Erzeugung von hochoktanigen Benzinkomponenten).

3. Aufbereitung: Veredlung von Zwischen- und Endprodukten, um Verunreinigungen (wie Schwefel, Stickstoff, Metalle) zu entfernen und Stabilität sowie Leistungsfähigkeit zu verbessern. Zu den gängigen Verfahren zählen:

Hydrierbehandlung: Entfernung von Schwefel (Entschwefelung), Stickstoff und die Sättigung von Molekülen mithilfe von Wasserstoff und Katalysatoren.

Entschwefelung: Entfernung übelriechender Schwefelverbindungen (Mercaptane).

Die raffinierten Produkte werden anschließend gemäß den Vorgaben zusammengemischt und für die Vermarktung und den Vertrieb weitergeleitet. Moderne Raffinerien sind komplexe, integrierte Anlagen, die diese Prozesse kontinuierlich optimieren, um den Marktanforderungen und Umweltvorschriften gerecht zu werden.

Indexsteuerung des Produktionsprozesses in der Anlage (die folgenden Daten sind ungefähre Werte, keine exakten Angaben)

Beschreibung

Die Anlage besteht aus Wärmetauscherbereich, elektrischem Entsalzungsbereich, Fraktionierbereich, atmosphärischem Destillationsbereich und Vakuumdestillationsbereich.

Produktschema

Das Produktschema der Anlage ist ein Reformiermaterial (Naphtha)—Flugzeugkerosin—Diesel—Wachsenöl-Hydrocracken/Raffinationsprogramm.

Die Hauptprodukte sind wie folgt:

Naphtha——als Rohstoff für die katalytische Reformierung.

Erste Seitenstromleitung der atmosphärischen Kolonne——Als Rohstoff für die Hydrierung von Flugzeugkerosin.

zweite Seitenölleitung der Atmosphärenkolonne – Als Rohmaterial für die Dieselhydrierung.

Dritte Seitenölleitung der Atmosphärenkolonne – Als Rohmaterial für die Dieselhydrierung.

Kopfölleitung der Vakuumkolonne – Als Rohmaterial für die Dieselhydrierung.

Erste Seitenölleitung der Vakuumkolonne – Als Rohmaterial für die Dieselhydrierung.

Zweite Seitenölleitung der Vakuumkolonne – Als Rohmaterial für Wachshydrierung/Cracken

Dritte Seitenölleitung der Vakuumkolonne – Als Rohmaterial für Wachshydrierung/Cracken

Vierte Seitenölleitung der Vakuumkolonne – Als Rohmaterial für Wachshydrierung/Cracken

Vakuumrückstand – Als Rohmaterial für Schweröl-Katalyse/Coking/Auflösen/Oxidieren von Asphalt

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu Rohölaufbereitungsequipment

1. Was ist eine Rohölaufbereitungsanlage ?

Eine Raffinerie ist eine industrielle Anlage, in der Rohöl durch physikalische Trennung, chemische Umwandlung und Reinigung zu nützlichen Produkten (z. B. Benzin, Diesel, Kerosin, Chemikalien) verarbeitet und raffiniert wird.

2. Welche sind die wesentlichen Anlagenteile in einer Raffinerie?

Zu den Kernanlagen gehören:

- Atmosphärische Destillationsanlage (ADU): Trennt Rohöl in Fraktionen (Naphtha, Kerosin, Diesel usw.) basierend auf Siedepunkten.

- Vakuumdestillationsanlage (VDU): Verarbeitet schwerere Rückstände aus der ADU unter reduziertem Druck weiter.

- Fluid Catalytic Cracking Unit (FCCU): Spaltet schwere Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines Katalysators in leichtere Kraftstoffe (z. B. Benzin) auf.

- Hydrotreater: Entfernt Schwefel, Stickstoff und Metalle unter Verwendung von Wasserstoff, um Umweltstandards zu erfüllen.

- Reformer: Wandelt Naphtha mit niedriger Oktanzahl in hochoktanigen Benzinvormaterial um.

• Coker: Spaltet schwerere Rückstände thermisch in leichtere Produkte und Petrolkoks auf.

3. Warum ist die Destillation der erste Schritt?

Rohöl ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoffen mit unterschiedlichen Siedepunkten. Die Destillation trennt diese in Fraktionen ("Schnitte"), die gezielt weiterverarbeitet werden können.

4. Wie funktioniert eine FCC-Anlage?

Schweres Gasöl wird mit heißem Katalysatorpulver gemischt, wodurch es zu leichteren Molekülen crackt. Der verbrauchte Katalysator wird regeneriert, indem die Koksablagerungen abgebrannt werden, danach wird er wiederverwendet.

5. Welchen Zweck hat das Hydrotreating?

Beim Hydrotreating werden Verunreinigungen (Schwefel, Stickstoff) entfernt, um:

- Umweltvorschriften zu erfüllen (z. B. schwefelarme Dieselkraftstoffe).

- Katalysatoren in nachgeschalteten Anlagen vor Vergiftung zu schützen.

• Verbessert die Produktstabilität.

6. Was verursacht Korrosion an Raffinerieanlagen?

Korrosion entsteht durch:

- Schwefelverbindungen (z. B. H₂S in saurem Rohöl).

- Organische Säuren (Naphthensäuren).

- Chloride in Rohöl oder Kühlwasser.

Materialien wie Edelstahl/Schutzschichtung und Korrosionsinhibitoren werden eingesetzt, um Schäden zu vermindern.

7. Was ist "Coking" und wann wird es angewendet?

Coking ist ein intensiver thermischer Crack-Prozess, der schwere Rückstände in leichtere Produkte und festen Petrolkoks umwandelt. Es wird angewendet, wenn Rückstände nicht wirtschaftlich anderweitig verarbeitet werden können.

8. Wofür werden Wärmetauscher verwendet?

Wärmetauscher nutzen die Abwärme zwischen Prozessströmen, um beispielsweise Rohöl vor der Destillation mithilfe heißer Produktströme vorzuwärmen. Dies verbessert die Energieeffizienz erheblich.

9. Warum sind Kompressoren kritisch?

Kompressoren verarbeiten Gase (z. B. Wasserstoff für Hydrotreater, Raffinerie-Flaschengas). Ausfälle können ganze Anlagen lahmlegen. Zuverlässigkeit wird durch Redundanz und sorgfältige Wartung gewährleistet.

10. Welche Sicherheitssysteme schützen Raffinerien?

Druckentlastungsvorrichtungen (PSVs): Verhindern Überdruck in Behältern/Rohren.

Fackelsysteme: Sicherer Abbrennen von Notabgasen mit Kohlenwasserstoffen.

Gasmessgeräte: Überwachen Lecks von H₂S, Kohlenwasserstoffen oder brennbaren Stoffen.

Löschwassersysteme: Bekämpfen Brände durch Sprinkleranlagen/Schaum.

11. Wie wird die Ausrüstung in Raffinerien gewartet?

Anlagenstilllegungen: Komplettabschaltung der Anlage alle 3–6 Jahre zur Inspektion, Reinigung und Reparatur.

Vorausschauende Wartung**: Nutzt Schwingungsanalyse, Thermografie und Korrosionsüberwachung, um Ausfälle zu vermeiden.

12. Welche Umweltschutzmaßnahmen werden angewandt?

Wäscher: Entfernen SO₂ aus Abgasen (z. B. bei FCC-Regenerator-Abgasen).

Abwasserbehandlung: Entfernt Öl, Chemikalien und Feststoffe vor der Einleitung/Wiederverwendung.

Kohlenstoffabscheidung: Neue Technologie zur Reduzierung von CO₂-Emissionen (z. B. aus Wasserstoffanlagen).

13. Warum benötigen Raffinerien Wasserstoff?

Wasserstoff ist unverzichtbar für:

- Hydrierbehandlung (zur Entschwefelung von Kraftstoffen).

- Hydrocracken (zur Aufwertung schwerer Öle in leichte Kraftstoffe).

Er wird vor Ort über Dampfreformierung von Methan (SMR) produziert.

14. Können Raffinerien alle Rohölsorten verarbeiten?

Nein. Raffinerien sind für bestimmte Rohölqualitäten optimiert (z. B. leicht süß, schwer sauer). Der Wechsel der Rohölsorte erfordert möglicherweise Anpassungen oder Ausrüstungsupgrades.

15. Wo kann ich mehr über Raffinertechnologie erfahren?

- Branchenführer: API (American Petroleum Institute), UOP (Honeywell).

- Organisationen: AFPM (American Fuel & Petrochemical Manufacturers).

- Publikationen: Hydrocarbon Processing, Oil & Gas Journal.