Над нефтеперерабатывающим заводом (НПЗ) возвышается 110-метровая ажурная колонна, напоминающая Эйфелеву башню. Это установка замедленного коксования, которая справляется с переработкой тяжелых остатков нефти. Как она помогает наладить безотходное производство и почему ее строительство сродни инженерному квесту, рассказывает эксперт по реализации крупных проектов «Газпром нефти» Сергей Кузнецов.
Об ажурной «башне»
Установка замедленного коксования позволяет получить максимум продукции из тяжелых нефтяных остатков, которые ранее считались непригодными для переработки на большинстве НПЗ. С такой установкой предприятие перестает выпускать мазут, который считается неэкологичным топливом и все реже используется (раньше его в больших количествах сжигали на теплоэлектростанциях, что негативно сказывалось на экологическом состоянии регионов). При этом выход нефтепродуктов увеличивается и расширяется их ассортимент. Например, появляется нефтяной кокс. Его используют в металлургии для топки печей, снижая применение менее эффективного каменного угля.
Сырьем для установки замедленного коксования служит гудрон. При химической реакции в специальной колонне из него выделяют светлые нефтепродукты: бензиновые и дизельные фракции и другие углеводороды. Остаток направляют в коксовые камеры — в них при нагреве без доступа кислорода он становится нефтяным коксом.
Внешне коксовые камеры выглядят как высокие ажурные металлические башни. Сырье загружают внутрь при температуре 500 градусов, затем оно остывает и затвердевает. Камеры работают такими циклами без перерыва на протяжении нескольких десятков лет, поэтому они сделаны из прочных материалов по специальным технологиям. Масса каждой камеры составляет более 400 тонн!
Об инженерном квесте и металлическом «срубе»
Построить установку замедленного коксования технически сложно: начиная с этапа доставки оборудования это настоящий инженерный квест. Чтобы привезти тяжелые конструкции на нефтеперерабатывающий завод, чаще используют речной транспорт: на колесных платформах их перемещают к причалу и перегружают на баржу.
Для монтажа оборудования на площадке обустраивают фундамент из свай с армированием. Они возвышаются над землей на высоту более 30 метров и углубляются до 16 метров. На них ставят гигантские бетонные этажерки — основание будущей установки, напоминающее высокие подпорки. В них порядка 7500 кубометров бетона. Благодаря этому конструкция выдерживает огромный вес коксовых камер, заполненных сырьем, и сильные порывы ветра. На этажерку устанавливают металлические элементы массой 1700 тонн — процесс напоминает сборку сруба из бревен.
Металлические «бревна» крепят между собой прочными соединениями на болтах, которые затягивают специальным ключом с определенным усилием — ни больше ни меньше. Правильный монтаж позволяет конструкции служить минимум 25 лет без капитального ремонта.
Когда металлический «сруб» готов, внутрь, словно в скорлупу, помещают коксовую камеру. Ее филигранно поднимает гигантский кран — он выдерживает 1350 тонн. В России таких кранов несколько штук.
О бетонных «ногах» и емкости для пыли
Высота установки составляет 110 метров — почти как 36-этажный дом. Почему именно столько? Чтобы было удобно выгружать кокс. Сверху над камерой возводят бурильную установку. Затвердевший кокс режут струей воды под очень высоким давлением — около 200 атмосфер. Чтобы освободить камеры от разрезанного кокса, нужно открыть нижние люки, переместить его в емкости и доставить к месту отгрузки. Для этого камеру и ставят на бетонные «ноги».
Что нужно для строительства установки:
- 15 тысяч тонн металлоконструкций — больше, чем для двух Эйфелевых башен
- 30 тысяч кубометров бетонной смеси — как объем воды 12 олимпийских бассейнов
- 450 километров электрических кабелей — больше, чем расстояние от Земли до Международной космической станции
- 75 километров трубопроводов — как две протяженности Москвы с севера на юг в пределах МКАД
При резке кокса образуется пыль. Чтобы она не поднималась в воздух при перегрузке кокса, его транспортируют по закрытой линии. Герметичная система не дает улететь ни одной пылинке в атмосферу — вся она всасывается и собирается в отдельную емкость. Таким образом производство важного компонента для промышленности проходит без вреда для здоровья сотрудников и экологии.
