🛢️ Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ)

Модуль #215. Проектирование и расчёт смет НПЗ РК: Атырауский НПЗ (5.5 млн т/год, глубина 87%), Шымкентский НПЗ (6 млн т/год, ПКОП), Павлодарский НПЗ (5 млн т/год). Ректификационные колонны H=60-80 м, установки гидроочистки/каталитического риформинга/коксования. СН РК 4.02-07 «Объекты нефтехимии», ПУЭ глава 7.3, ATEX зоны 0/1/2.

1. Технологическая цепочка НПЗ

Глубокая переработка нефти (87-95% выход светлых):

Сырьевой парк (резервуары РВС-20000/50000, стальные с понтоном).
Обессоливание/обезвоживание ЭЛОУ (электростатич. дегидратор).
Атмосферная перегонка АВТ (колонна Ø6 м H=60 м, 30 тарелок).
Вакуумная перегонка (мазут → ВГО + гудрон).
Гидроочистка дизеля/керосина (реактор P=50 атм, T=350°C, катализатор CoMo).
Каталитический риформинг (Pt-Re катализатор, +октановое число).
Каталитический крекинг ККФ (псевдоожиж. слой, T=540°C).
Алкилирование/изомеризация (С₃-С₄ → высокооктан. компоненты).
Замедленное коксование (гудрон → нефтяной кокс + газойль).
Серной кислоты установка / производство битумов.

Упражнение 1 — Взрывоопасные зоны ATEX

Установка ЭЛОУ-АВТ-6 — основной техн. блок НПЗ. Классификация ATEX-зон по ПУЭ глава 7.3 для проектирования электрооборудования. Что верно?

Все территория НПЗ — единая зона В-Iа, оборудование Ex по всему заводуЗоны 0/1/2 различаются только маркировкой, требования одинаковыЗона 0 (постоянное присутствие смеси) — внутри резервуаров и колонн; зона 1 — у фланцев, насосовЗона 0 (внутри резервуаров) — Ex ia (искробезопасность); зона 1 (у фланцев, насосов, отборных точек) — Ex d, Ex e; зона 2 (вокруг установок, факелы 30 м) — Ex n. Для каждой зоны паспортный ATEX-сертификат, ПУЭ глава 7.3, ГОСТ Р МЭК 60079-10-1, IECEx маркировка II 2 G (II — пром., 2 — зона 1, G — газ)

Упражнение 2 — Объём резервуарного парка

НПЗ 6 млн т/год нефти. Норматив запаса: 30 суток сырья (РВС-20000) + 10 суток готовой продукции (бензин/ДТ/мазут раздельно). Плотность нефти 850 кг/м³, заполнение РВС-20000 = 18 000 м³ полезн. Сколько резервуаров РВС-20000 общего парка (≈)?

V_сырь = M / ρ × дни; V_прод = V_сырь × (10/30) × 0.85 (выход свет.)
+резерв на ремонт (минимум 2 параллельных по каждому виду)

Подсказка: 6_000_000/365=16_438 т/сут → 16438/0.85=19_338 м³/сут. 30 сут × 19338 = 580 000 м³ сырья = ~32 РВС. Готовая продукция (бензин/керосин/ДТ/мазут): ~10 дней × 4 вида × 5000 м³ = 200_000 м³ ≈ 12 РВС. С запасом «2N+1» на ремонт и оборачиваемость = ~720 РВС-20000 включая «малые» РВС-5000/10000 (общая ёмкость).

Упражнение 3 — Бюджет НПЗ 6 млн т/год

ССЦ РК 2026Q2 + импорт оборудования: установка ЭЛОУ-АВТ-6 — 165 млрд тг, гидроочистка дизеля 2.5 млн т/год + риформинг бензина 1 млн т — 195 млрд тг, установка коксования + каткрекинг — 145 млрд тг, резервуарный парк РВС (32 нефть + 12 продукт + промежуточные) — 78 млрд тг, эстакады трубопроводов 200 км + насосные — 62 млрд тг, факельная система + сера — 48 млрд тг, ТЭЦ собств. 60 МВт + котельная — 56 млрд тг, ж/д сливная эстакада 80 цистерн — 35 млрд тг, ОЗХ + ВПП + АБК + лаборатория ASTM + охрана периметра — 72 млрд тг. Стоимость?

Цель: ~850 млрд тг (допуск ±10%). 165+195+145+78+62+48+56+35+72 = 856 млрд тг. Для сравнения: модернизация АНПЗ + ШНПЗ + ПНПЗ (2010-2018) обошлась РК в ~$6 млрд ≈ 2.8 трлн тг.

Упражнение 4 — Факельная система

Факельная труба НПЗ — обязательный элемент аварийного сброса газов. Параметры по СН РК 4.02-07 и API 521 для завода 6 млн т/год?

Высота 30 м, единичный, без сепаратора — для небольших заводов это достаточноСвеча высотой 50 м без газоочистки и пилотных горелокДве независимые факельные системы (низкого и высокого давления), H=80-120 м, диаметр оголовка Ø0.6-1.2 м, расход аварийного сброса до 300 т/ч, узел сепарации жидкости (knock-out drum 50-100 м³), 3 пилотные горелки с электророзжигом и контролем пламени УФ-датчиками, бездымное горение паром или воздухом, контур паровой подсветки 0.3-0.5 кг пар/кг газа, расчёт теплового излучения q≤4.7 кВт/м² на расстоянии 30 м (защита персонала), API 521 + СН РК 4.02-07 разд. 12Достаточно газгольдеров без факелов — газы сжигаются в котлах

Нормативы: СН РК 4.02-07 (Нефтехимия), ПУЭ глава 7.3 (Взрывоопасные), API 521 (Факелы), API 650 (Резервуары РВС), ГОСТ Р МЭК 60079-10-1 (ATEX зоны), ИСО 28300.

Реальные объекты РК: Атырауский НПЗ (ТШО), Шымкентский НПЗ (КазМунайГаз + CNPC), Павлодарский НПЗ (КазМунайГаз), Атырауский завод полимеров (KPI).