Lotos: nowa technologia oczyszczania hydrowaksu

• Strona główna
• Artykuły
• Lotos: nowa technologia oczyszczania hydrowaksu

2017-07-11

Od kilku lat półprodukt powstający w instalacji hydrokrakingu MHC jest przerabiany na paliwa oraz oleje smarowe. Koncern Shell, licencjodawca hydrokrakingu MHC zakładał, że hydrowaks (UCO, Unconverted Oil), nazywany również frakcją parafinową, będzie stanowił aż 40% produkcji hydrokrakingu i będzie sprzedawany. Sprzedaż jednak jest trudna i mało opłacalna. Inżynierowie Lotosu znaleźli jednak ciekawe rozwiązanie, podnoszące efektywność instalacji.

Większość UCO zawrócili do ponownego przerobu w instalacji MHC, uzyskując z niego wysokomarżowe paliwa. Stopniowo zwiększyli z 60% do 90% konwersję instalacji, czyli ilość wysoko marżowych paliw uzyskanych ze wsadu. Dzięki zmianom w procesie produkcji rafineria Lotosu produkuje dodatkowo ok. 70 tys. ton paliw rocznie, o wartości na stacjach ponad 300 mln zł.

- Część hydrowaksu nasi inżynierowie skierowali do przerobu na instalacji 900 - destylacji próżniowej. Okazało się, że z frakcji olejowych na bazie hydrowaksu powstają lepsze niż dotychczas oleje bazowe, a z nich powstają wyższej klasy oleje smarowe (II grupy). Pozwoliło to zwiększyć produkcję bloku olejowego i jego zyskowność, a marże uzyskiwane z produkcji olejów są zwykle wyższe niż z paliw. Ponadto, w trakcie przerobu w Zakładzie Olejowym wsadu z przerobu hydrowaksu powstał nowy produkt rafinerii, czyli woski niskosiarkowe, służące do wytwarzania różnych specyfików parafinowych. Frakcje próżniowe z destylacji UCO na instalacji 900 przerabiane są również na drugim hydrokrakingu (izokrakingu) na paliwa. Warto dodać, że Lotos jako jedna z pierwszych firm na świecie stosuje deasfaltyzat DAO (z instalacji ROSE), jako wsad instalacji hydrokrakingu MHC, dzięki czemu jakość hydrowaksu jest unikatowa – informuje Grupa Lotos.

Oprócz korzyści, dotychczasowe zagospodarowanie hydrowaksu (UCO) w Lotosie ma też dwa minusy. Po pierwsze, przerób UCO na instalacji 900 ogranicza jej główne zadanie, czyli destylację pozostałości z przerobu ropy. A po realizacji Projektu EFRA hydrokraking MHC znacznie zwiększy produkcję UCO: z obecnych 20 do 60 ton na godzinę. Dlatego w ramach EFRA zdecydowano się na budowę instalacji HVDU – destylacji próżniowej hydrowaksu, która odciąży instalację 900. Po drugie zaś, zagospodarowanie hydrowaksu ograniczone jest przez obecność w nim niewielkiej ilości ciężkich, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA).

WWA powstają na hydrokrakingu MHC w trakcie reakcji krakingu destylatów próżniowych, ekstraktów aromatycznych i deasfaltyzatu. Gdy UCO jest przerabiane na hydrokrakingu, to WWA przyspieszają w reaktorach dezaktywację katalizatorów, które trzeba częściej wymieniać. Wraz ze spadkiem sprawności katalizatorów rośnie też zawartość WWA w hydrowaksie. WWA mają ponadto tendencję do „wypadania” i zanieczyszczają powierzchnię wymienników ciepła, pogarszając pracę instalacji. Z tych powodów część UCO dodawana jest do nisko marżowego ciężkiego oleju opałowego, który po realizacji Projektu EFRA nie będzie już produkowany przez Lotos.  Przeprowadzono kilka próbnych projektów w celu usunięcia niepożądanych WWA: filtrację przez złoża węgla aktywnego, ziem bielących oraz laboratoryjne testy rafinacji furfurolem. Realizacja tych projektów okazała się jednak zbyt kosztowna. 

Grupa LOTOS zwróciła się więc do firmy Polymemtech o podjęcie wspólnych wysiłków w celu rozwiązania problemu za pomocą zintegrowanych technik filtracyjnych. Obie firmy utworzyły konsorcjum. Praca nad tym projektem zaplanowana jest na 30 miesięcy i potrwa do stycznia 2019 r.

- W wyniku wdrożenia tej innowacyjnej technologii co najmniej 85% produkowanego przez nas UCO będzie wykorzystane w rafinerii jako pełnowartościowy surowiec do produkcji paliw. Ponadto ta nowa technologia powinna budzić zainteresowanie innych rafinerii, w których pracują instalacje hydrokrakingu. W tej unikalnej technologii, nazwanej UCOPURE, wykorzystuje się po raz pierwszy na świecie metodę zintegrowanej filtracji membranowej do usuwania z hydrowaksu niewytrąconych WWA. Wymaga ona stworzenia nowatorskich systemów wykorzystujących membrany filtracyjne. Na świecie stosowane są dwie technologie usuwania WWA: destylacyjna próżniowa i saturacyjna. Ta pierwsza może być zastosowana tylko przy przerobie lekkich wsadów, a druga wymaga sporych nakładów inwestycyjnych, czyli budowy instalacji rafinacji wodorem – mówi Jan Biedroń, szef Biura Innowacji w Grupie LOTOS. - W metodzie filtracyjnej usuwanie WWA z hydrowaksu odbywa się przy innowacyjnym zastosowaniu zintegrowanych układów filtracji. Metoda ta może być stosowana dla usuwania UCO powstałego zarówno z lekkiego, jak i ciężkiego wsadu. W odróżnieniu od innych rozwiązań, jest to proces niskotemperaturowy i niskociśnieniowy – dodaje Jan Biedroń, szef Biura Innowacji w Grupie LOTOS. -

Na potrzeby badań Polymemtech zbudował laboratoryjną instalację badawczą, w której wykorzystał własną technologią filtracyjną. Wykonano szereg testów, siedmioma metodami, a próbki otrzymanych olejów były badane w Lotos Lab.

paliwaprzemysł petrochemicznybadania i rozwójGrupa LotosPolymemtech