Современная нефтепереработка – Анализ текущего состояния и проблем функционирования предприятий нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплексов на современном этапе

16.09.2020 alexxlab 0 Comments

Содержание

Современная нефтепереработка. Россия и мир

Мировая нефтепереработка — это глобальная, стратегически важная отрасль. Одна из самых наукоемких и высокотехнологичных областей промышленности и соответственно одна из самых капиталоемких. Отрасль с богатой историей и долгосрочными планами.

Развитию современной нефтепереработки сегодня способствует ряд факторов. Во-первых, рост экономики по регионам мира. Развивающиеся страны потребляют все больше и больше топлива. С каждым год их потребности в энергоносителях растут в геометрических прогрессиях. Поэтому большинство новых крупных нефтеперерабатывающих заводов строятся в странах азиатско-тихоокеанского региона, в Южной Америке и на Ближнем Востоке. На сегодняшний день самым мощным НПЗ в мире является завод частной индийской компании «Релайенс индастриз» (RIL) в г. Джамнагар (запад штата Гуджарат). Он был введен в эксплуатацию в 1999 года и на сегодняшний день перерабатывает почти 72 миллиона тонн нефти в год! В тройке крупнейших предприятий мира также находятся Ulsan Refinery в Южной Корее и Paraguana Refinery Complex в Венесуэле (порядка 55 миллионов тонн нефти в год). Для сравнения – крупнейшее отечественное предприятие Омский НПЗ, принадлежащий компании «Газпром нефть» перерабатывает порядка 22 миллионов тонн нефти в год.

При этом стоит заметить, что основной тенденцией развития НПЗ является не просто наращивание объемов, а увеличение глубины переработки. Ведь, чем больше дорогостоящих светлых нефтепродуктов удастся получить из одного и того же объема нефти, тем более рентабельным будет производство. Для увеличения глубины переработки во всем мире наращивается доля вторичных процессов. Эффективность современного завода отражает так называемый индекс Нельсона – показатель оценивающий уровень вторичной мощности преобразования на НПЗ по отношению к первичной мощности дистилляции. Индекс сложности Нельсона присваивает коэффициент для каждой установки на заводе на основе ее сложности и стоимости в сравнении с оборудованием по первичной переработке нефти, которому присваивается коэффициент сложности 1,0. Напри¬мер, установка каталитического крекинга имеет коэф¬фициент, равный 4,0, то есть она в 4 раза сложнее, чем установка для перегонки сырой нефти при той же производительности. Индекс Нельсона для НПЗ в Джамнагаре составляет 15. Для того же Омского НПЗ он сейчас составляет 8,5. Но принятая программа по модернизации отечественных заводов до 2020 года предполагает введение в строй новых мощностей вторичных процессов, что позволит «подтянуть» этот показатель. Так расчетный индекс Нельсона завода «ТАНЭКО» в Татарстане после окончания строительства должен составить 15 единиц!

Вторым важнейшим фактором развития мировой нефтепереработки является постоянное ужесточение требований экологического характера. Всё более строгими становятся требования к содержанию в топливах серы, ароматических углеводородов. Борьба за экологию начавшаяся в США и Западной Европе постепенно переходит и на рынки развивающихся стран. Еще лет 10 назад трудно было представить введение требований экологического класса 5 в нашей стране, но вот уже более года мы живем с данными нормами.

Соблюдение жестких экологических норм не простая задача. Усложняется она и тем, что качество нефти в среднем только ухудшается. Подходят к концу запасы легкодоступных высококачественных нефтей. Возрастает доля тяжелого, битуминозного и сланцевого сырья, содержащего все меньше бензиновых и дизельных фракций.

Над решением этих проблем работают ученые и инженеры по всему миру. Результатом их разработок являются сложные дорогостоящие установки и самые современные многокомпонентные катализаторы, позволяющие выжать максимум экологически чистых топлив даже из самой низкокачественной нефти. Однако все это приводит к значительным затратам для нефтеперерабатывающих предприятий, напрямую отражаясь на рентабельности заводов. Тренд к снижению их доходов просматривается по всему миру.

Все описанные выше тенденции очевидны и для России. Являясь частью мировой экономики и принимая общие правила работы, в нашей стране вкладывается все больше средств в развитие отечественной нефтепереработки, инженерии, науки. Осложняется это тем, что в 90-е и 2000-е годы не было построено практически ни одного предприятия, многое было потеряно и для отечественной науки, не подготавливались новые квалифицированные кадры для отрасли. Но принятая государственная программа «Энергоэффективность и развитие экономики» призванная кардинально улучшить состояние отечественной нефтепереработки до 2020 года позволит наверстать упущенное. Ее плоды можно увидеть уже сегодня на каждой заправке, где уже практически не встречается топливо ниже 5-ого экологического класса.

Список нефтеперерабатывающих заводов России на 2019

Общее количество и владельцы НПЗ

Владеющая компания	Кол-во НПЗ	Мощности по переработке, (млн.тонн)
Роснефть	9	77.5
Лукойл	4	45.6
Башнефть	3	26.2
Сургутнефтегаз	1	22
ТНК-ВР	—	—
Газпром нефть	2	31.7
Газпром	3	16.4
Славнефть	1	13.5
ТАИФ	1	8
Татнефть	1	8
РуссНефть	2	8.8
НК Альянс	1	4.4
Прочие	6	22
Итого	32	284.1

Актуальный список крупнейших нефтеперерабатывающих заводов России на 2020 г.

Россия крупнейший обладатель нефтегазовых залежей и поставщик нефтепродуктов. Для получения товарных продуктов, нефть доставляют на нефтеперерабатывающие заводы. НПЗ представляют собой сложный организм по извлечению нефтепродуктов из поставляемого сырья.
Количество НПЗ в России в последние годы не изменилось, по крайней мере основные гиганты по-прежнему в строю, но некоторые заводы поменяли своих собственников. На данной странице приведены последние данные по собственникам и актуальным мощностям заводов.

В другой статье представлен список мини-НПЗ России.

Список НПЗ Роснефть

Крупнейшая компания по добыче и переработке нефти. Обладает огромной разветвленной сетью не только нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих заводов, но и комплементарных производств, а также заводов по поставке оборудования и расходных материалов. Мощность по переработке российских НПЗ Роснефти в сумме составляет порядка 95,1 млн. тонн в год.

НПЗ	Основные продукты	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Ангарская НХК	бензин, топливо	10,2	0.738	Сибирский	Иркутская область	1955
Ачинский НПЗ	бензин, дизельное и реактивное топливо	7,5	0.661	Сибирский	Красноярский край	1982
Комсомольский НПЗ	моторное топливо и авиакеросин	8	0.628	Дальневосточный	Хабаровский край	1942
Куйбышевский НПЗ	бензин, мазут, битум	6,8	0.61	Приволжский	Самарская область	1945
Новокуйбышевский НПЗ	топливно-масляная продукция	8,8	0.709	Приволжский	Самарская область	1951
РНК	бензин, керосин, дизтопливо, масла различной модификации, бензол, мазут, нефтебитум, изделия из пластмасс, полимерные пленки	18,8	0.686	Центральный	Рязанская область	1960
Саратовский НПЗ	нефтепродукты	7	0.72	Приволжский	Саратовская область	1934
Сызранский НПЗ	нефтепродукты	8,5	0.676	Приволжский	Самарская область	1942
Туапсинский НПЗ	нефтепродукты	12	0.5164	Южный	Краснодарский край	1929

Список НПЗ Лукойл

Одна из наиболее прогрессивных нефтегазовых компаний, имеет развитую структуру не только в России, хотя 88% запасов и 83% добычи находится в нашей стране. Компания обладает мощностями более, чем в 30 странах, что позволяет быть одной из крупнейших в мире.
Суммарная мощность нефтеперерабатывающих заводов 82,1 млн. тонн нефти в год, включая 2 мини и зарубежные НПЗ (российские – 65%, зарубежные – 35%).

НПЗ	Основные продукты	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка (Волгоградский НПЗ)	моторное топливо, мазут	15,7	0,71	Южный	Волгоградская область	1957
Нижегороднефтеоргсинтез (Лукойл-НОРСИ)	мазут, битум, топливо	17	0,75	Приволжский	Нижегородская область	1958
Пермнефтеоргсинтез (Лукойл-ПНОС)	бензин, топливо, сера, моторные масла	13,1	0,88	Приволжский	Пермский край	1958
Ухтинский НПЗ	бензин, дизельное топливо	4	0,71	Северо-Западный	Республика Коми	1934

Список НПЗ Газпром

НПЗ	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Астраханский ГПЗ	3,3	—	Южный	Астраханская область	1981
Газпром Нефтехим Салават	10	0,843	Приволжский	Республика Башкортостан	1952
ОАО «Сургутский завод стабилизации конденсата» ИМ. В.Черномырдина	4	—	Уральский	ХМАО-Югра	1985

Список НПЗ Газпром-нефть

НПЗ	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Московский НПЗ	11	0,725	Центральный	г. Москва	1938
Омский НПЗ	20,89	0,915	Сибирский	Омская область	1955

Список НПЗ Башнефть

НПЗ	Основные продукты	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Ново-Уфимский НПЗ (Новойл)	автомобильное, авиационное и специальное топливо	7,1	0,8	Приволжский	Республика Башкортостан	1951
Уфанефтехим		9,5	0,8	Приволжский	Республика Башкортостан	1957
Уфимский НПЗ	переработка углеводородного сырья, получение нефтепродуктов	7,5	0,71	Приволжский	Республика Башкортостан	1938

Список НПЗ Сургутнефтегаз

НПЗ	Основные продукты	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
ООО «КИНЕФ»	все виды топлива, мазут, битум	20,1	0.548	Северо-Западный	Ленинградская область	1966

Список НПЗ Татнефть

НПЗ	Основные продукты	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
ТАНЕКО	—	7	0,75	Приволжский	Республика Татарстан	2011

Список НПЗ New Stream Group

НПЗ	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Антипинский НПЗ	9,04	0.98	Уральский	Тюменская область	2006
Марийский НПЗ	1,44	0.7	Приволжский	Республика Марий Эл	1998
Афипский НПЗ	6	—	Южный	Краснодарский край	1963

Прочие НПЗ

НПЗ	Владелец	Мощности по переработке (млн.тонн)	Глубина переработки, (д.ед.)	Федеральный округ	Субъект РФ	Год ввода в эксплуатацию
Яйский НПЗ	ЗАО «НефтеХимСервис»	3	0,92	Сибирский	Кемеровская область	2012
Ильский НПЗ	Кубанская нефтегазовая компания	2,22	0,63	Южный	Краснодарский край	2002
Краснодарский НПЗ	РуссНефть	3	—	Южный	Краснодарский край	1911
ООО «СИБУР Тобольск»	СИБУР	3,8	—	Уральский	Тюменская область	1986
ОАО «Славнефть-ЯНОС»	Славнефть (50% Газпром, 50% Роснефть)	15	0,6576	Центральный	Ярославская область	1991
ТАИФ-НК	ТАИФ	8,3	0,745	Приволжский	Татарстан	2002
Орскнефтеоргсинтез	ФортеИнвест	6,6	0,66	Приволжский	Оренбургская область	1935
Новошахтинский ЗНП	Юг Руси	2,5	0,65	Южный	Ростовская область	2009

НПЗ России на карте

Современная нефтепереработка — гарант стабильности экономики в стране&nbsp

Современная нефтепереработка является гарантом стабильности экономики в стране. Об этом сегодня на Конгрессе нефтегазопромышленников России заявил вице-президент Ассоциации нефтепереработчиков и нефтехимиков России Владимир Гермаш. Он отметил, что ранее страна потребляла 75 процентов добываемой нефти и экспортировала 25 процентов. Сейчас наоборот. Отечественная нефтепереработка в настоящее время характеризуется низкой рентабельностью, обусловленной недооснащенностью НПЗ современными процессами глубокой переработки нефти, и высокой изношенностью основных фондов. В стране уже в течение нескольких десятилетий не строятся новые НПЗ. Доля углубляющих процессов на отечественных НПЗ не превышает 15 процентов мощностей по первичной перегонке нефти, в то время как в США эта доля составляет 55 процентов. Среднеотраслевой уровень глубины переработки нефти на предприятиях России с 2004 года по 2008 год практически не менялся и составил в 2008 году 71,9 процента. При этом примерно для половины НПЗ глубина переработки нефти находится в пределах 59-66 процентов и лишь по 6 заводам топливно-масляного профиля превышает 80 процентов. В развитых странах глубина переработки нефти достигает 85-95 процентов. По объемам фактической переработки нефти российская нефтеперерабатывающая промышленность переместилась за последние годы на четвертое место в мире, уступив второе место Японии и третье — Китаю. По качественной же характеристике уровня развития своего производственного потенциала (вторичных процессов) Россия занимает среди стран мира лишь 67-е место. По словам Владимира Гермаша, «замена дешевых высокосернистого топочного мазута и низкокачественных нефтепродуктов, поставляемых на экспорт, моторными топливами европейского качества позволит дополнительно получить ежегодно нефтепродуктов на сумму более 20 миллиардов долларов США и значительно снизит себестоимость товарной продукции». Ряд НПЗ, таких, как дочерние предприятия компаний «Лукойл», «Башнефть», «Татнефть» и других, уже сегодня находятся на достаточно высоком уровне развития и могут обеспечивать рынок высококачественным топливом. Но вопрос, по словам Владимира Гермаша, упирается в технологии. В России необходимо развивать и создавать отечественные производства катализаторов, без которых мирового качества продукции добиться невозможно. Важным рычагом в решении проблем нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей на перспективу может стать разрабатываемая в настоящее время Энергетическая стратегия России до 2030 года, подчеркнул Владимир Гермаш. «Наибольшую выгоду (в разы) получает та страна, которая потребляет нефть, а не торгует нефтью. Потребление продукции нефтепереработки и нефтехимии на душу населения — важнейший показатель, влияющий на рост ВВП и уровень жизни населения», — считает он. Увеличение глубины переработки нефти одновременно решает задачу сырьевой базы для таких важных отраслей народного хозяйства, как нефтехимия и химия. По стоимости нефтехимическая продукция в 5-10 раз дороже нефтепродуктов. Помимо этого он отметил, что приоритетным направлением повышения эффективности нефтепереработки следует считать расположение современных нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий на концах нефтепроводов и в приморских зонах (Дальний Восток — район Находки, Запад — Балтика, Север — Мурманск, Юг России — Абинск (Краснодарский край) и др. Это создаст более широкую возможность торговли не только сырой нефтью и дешевыми полуфабрикатами, но и товарной продукцией нефтепереработки и нефтехимии европейского уровня качества, что позволит дополнительно получить в бюджет страны многие миллиарды долларов и снизить цену на моторные топлива внутри страны.

Это неполный текст новости

Видео дня. Как маленькой москвичке удалось сбежать от маньяка

Тяжелые нефтяные остатки — Техническая библиотека Neftegaz.RU

Значительная часть добываемых природных материалов при последующей переработке попадает в отходы производства.

Утилизация отходов и побочных продуктов производства обеспечивает прямую экономию затрат на прирост первичных сырьевых ресурсов, расширение возможности экспорта (уменьшение импорта) природного сырья.

Особенностью современной нефтеперерабатывающей промышленности является тенденция к углублению переработки нефти, что объясняется ограниченностью ее запасов, а также ужесточением экологических требований к нефтепродуктам.

Увеличение глубины переработки нефти с целью получения дополнительного количества светлых фракций по сравнению с потенциалом достигается введением в схему нефтеперерабатывающего завода вторичных процессов переработки тяжелых нефтяных фракций (термокрекинг, каталитический крекинг, гидрокрекинг и др.).

Однако сохраняется проблема утилизации наиболее тяжелых продуктов (гудрон, тяжелые каталитические газойли и тд), остающихся после первичных и вторичных процессов. Традиционная их переработка в котельное топливо стремительно теряет свою актуальность из-за повсеместной газификации энергетических установок.

Другой относительно крупный потребитель тяжелых нефтяных остатков — битумное производство — характеризуется сезонным режимом работы, что также не позволяет в достаточной мере решить обозначенную проблему.

В связи с вышесказанным увеличение эффективности переработки тяжелых нефтяных остатков в светлые нефтепродукты и сырье основного органического и нефтехимического синтеза является весьма актуальной задачей для стран-производителей и потребителей нефтепродуктов.

Основные направления и особенности переработки тяжелых нефтяных остатков

Современный НПЗ представляет собой сложную химико-технологическую систему, замкнутую по потокам массы и энергии.

Помимо установок первичной переработки нефти (атмосферная, вакуумная, атмосферно-вакуумная ) в состав НПЗ входят установки, реализующие процессы вторичной переработки прямогонных нефтепродуктов.

Среди вторичных процессов выделяют:

— процессы, углубляющие переработку нефти,

— процессы, обеспечивающие или повышающие качество нефтепродуктов.

К 1^й группе относятся гидрокрекинг, каталитический крекинг, термокрекинг и др, позволяющие за счет деструктивного преобразования тяжелого сырья получать более легкие углеводородные фракции, а также процессы производства нефтебитумов, масел, парафинов и тп, сокращающие выработку топочных мазутов.

2^ю группу составляют процессы изомеризации и каталитического риформинга бензиновых фракций, гидроочистки моторных топлив, процессы алкилирования, производства оксигенатов, гидрооблагораживания термогазойлей и котельных топлив и др, определяющие качество товарных продуктов. Некоторые процессы, например каталитический крекинг или гидрокрекинг, наряду с углублением переработки сырья обеспечивают и высокое качество продукции, в данном случае бензинов или дизтоплив.

Доля вторичных процессов в технологической структуре НПЗ (определяемая как отношение суммарной мощности этих процессов к количеству перерабатываемой нефти) является важным интегральным показателем, характеризующим как достигнутую глубину переработки сырья, так и качество нефтепродуктов, т. е. отражает уровень развития предприятия. В зависимости от ассортимента выпускаемой продукции, который определяется набором технологических установок, находящихся в эксплуатации, различают нефтеперерабатывающие предприятия топливного, топливно-масляного, топливно-нефтехимического и топливно-масляно-нефтехимического профиля.

Тяжелые нефтяные остатки

Уровень развития предприятия и его товарная специализация напрямую определяют номенклатуру, качество и количество отходов нефтепереработки.

Значительная доля всей массы отходов приходится на так называемые тяжелые нефтяные остатки — это, как правило, нефтепродукты, которые не находят более квалифицированного применения, чем использование в качестве компонента котельного топлива либо сырья для его производства.

В зависимости от оснащенности НПЗ вторичными процессами в качестве тяжелых остатков могут выступать мазут (остаточная фракция атмосферной перегонки нефти), гудрон (кубовый продукт вакуумной перегонки мазута), тяжелый газойль каткрекинга. При наличии в структуре завода масляного производства к нефтяным остаткам могут быть отнесены также асфальт, образующийся при деасфальтизации гудрона, и экстракты селективной очистки масляных фракций.

В случае если НПЗ не располагает процессами для специализированной переработки указанных тяжелых продуктов, они утилизируются как компоненты котельного топлива. Наличие в номенклатуре товарной продукции топочного мазута, полностью или частично состоящего из остатка атмосферной перегонки нефти, свидетельствует о низком уровне развития предприятия, слабом использовании потенциала перерабатываемого сырья.

Считается, что прямогонный мазут, содержащий ценные газойлевые фракции, гораздо выгоднее перерабатывать на самом предприятии с получением дорогостоящих моторных топлив и смазочных масел. Такой подход особенно актуален в связи с тем, что доля тяжелых нефтей в мировой нефтепереработке постоянно возрастает. Задача утилизации тяжелых нефтепродуктов имеет несколько решений (см. рисунок).

Гудрон, асфальт, экстракты очистки масел являются хорошим сырьем для производства окисленных и компаундированных битумов, использующихся в строительстве дорог, зданий и сооружений. Поэтому большинство НПЗ имеют в своем составе битумные установки. Однако сезонный спрос на битумы (в странах с устойчивым снежным покровом в зимний период), а также образование гудронов в количествах, превышающих потребность в них как в сырье для битумного производства, не позволяют решить проблему утилизации нефтяных остатков только этим путем. Поэтому параллельно организуют их переработку термодеструктивными методами.

Существуют 2 подхода к проведению процесса термодеструкции тяжелого нефтяного сырья:

— глубокое разложение с максимальным выходом газов и дистиллятных фракций и минимальным выходом крекинг-остатка; в предельном случае это процессы коксования, максимально повышающие глубину переработки нефти;

— неглубокое разложение с целью получения котельного топлива пониженной вязкости без применения дистиллятных разбавителей; этим процессом является висбрекинг, который частично способствует углублению переработки нефти.

Процессы коксования

Из всех разновидностей процесса коксования наибольшее распространение в промышленности получило замедленное коксование в необогреваемых камерах. С технологической точки зрения это наиболее простой и дешевый путь практически безостаточной переработки тяжелого сырья. Помимо газа, дистиллятных фракций и тяжелого газойля, являющихся ценным сырьем производства моторных топлив, продуктом данного процесса является крупнокусковой кокс, который в зависимости от качества может находить различное применение.

Высококачественный малосернистый, малозольный игольчатый кокс, получаемый из смол пиролиза, каталитических газойлей и некоторых крекинг-остатков, находит применение в металлургии как восстановитель и материал электродов. Основная же масса кокса — так называемый губчатый кокс, вырабатываемый из атмосферных и вакуумных остатков с различными характеристиками, тяжелых нефтей, сланцевых смол и тд, — не подходит для этих целей. Поэтому строительство и эксплуатация установок замедленного коксования (УЗК) экономически целесообразна, если налажена система сбыта кокса в качестве топлива для цементных печей, ТЭЦ, как это сделано, например, в США.

Висбрекинг

Висбрекинг, как способ переработки тяжелых нефтяных остатков, распространен в европейских странах, где традиционно применение топочных мазутов в теплоэнергетике. Типичное сырье висбрекинга — вакуумные гудроны — подвергаются однократному термическому крекингу в относительно мягких условиях. Такой режим процесса способствует максимальному выходу (до 93% на сырье) так называемого висбрекинг-мазута, в котором присутствуют все жидкие фракции, кроме бензиновых.

Побочными легкими продуктами являются газы и бензиновые фракции, но их выход не превышает 8% мас.

Висбрекинг-мазут реализуется как жидкое котельное топливо, однако в последнее время наметилась тенденция к переработке его на самой установке висбрекинга с целью выделения вакуумного газойля — ценного сырья для процессов гидрокрекинга и каткрекинга. Так, на НПЗ предусмотрен ввод в эксплуатацию вакуумного блока на установке висбрекинга, что также должно положительно повлиять и на технико- экономические показатели работы УЗК, расположенной следующей в технологической цепочке переработки нефтяных остатков.

В этой связи становятся актуальными разработки, направленные на увеличение выхода дистиллятных фракций в процессе висбрекинга.

Процессы гидрогенизационной переработки нефтяных остатков

В настоящее время в мировой практике нефтедобычи все более проявляется тенденция утяжеления добываемых нефтей и увеличения содержания в них сернистых соединений при снижении потребности в котельных топливах. Поскольку выбор технологий переработки нефти и вторичного сырья определяется преимущественно требованиями к качеству нефтепродуктов и законодательными актами по охране окружающей среды, все более важную роль в развитии НПЗ играют процессы гидрогенизационной переработки нефтяных остатков и тяжелых газойлей.

Поставленные перед необходимостью облагораживать нефтяные остатки и тяжелые газойли нефтяные мейджоры переходят от технологии термодеструкции на технологию гидропереработки остатков, в особенности на вновь строящихся НПЗ и в регионах, где затруднен сбыт нефтяного кокса.

Наибольшее распространение в мировой практике нашли следующие процессы гидрореформулирования нефтяных остаточных продуктов:

1. Гидроочистки RCD Unionfining (UOP LLC), RDS/VRDS/OCR (Chevron Lummus Global LLC), Hyvahl (Axens). Процессы предназначены для уменьшения содержания серы, азота, асфальтенов, соединений металлов и снижения коксуемости остаточного сырья с целью получения качественного котельного топлива или для дальнейшей переработки на гидрокрекинге, коксовании, каталитическом крекинге.

2. Гидровисбрекинг-акваконверсия (Intevep SA и UOP) Технология позволяет получать водород из воды в условиях висбрекинга за счет ввода в сырье вместе с водой (паром) композиции из 2^х катализаторов на основе неблагородных металлов. В процессе акваконверсии обеспечивается значительно большее снижение вязкости наиболее тяжелых компонентов котельных топлив при более высокой конверсии сырья.

3. Гидрокрекинги (НС)3 (Hydrocarbon Technologies), LC-Fining (Chevron Lummus Global LLC), H-Oil (IFP). Предназначены для каталитического гидрокрекинга и обессеривания остаточного сырья в реакторах со взвешенным катализатором с получением высококачественных дистиллятов и облагороженного малосернистого котельного топлива. Несмотря на очевидные достоинства гидрогенизационной переработки нефтяных остатков, широкое ее внедрение сдерживается сложностью и громоздкостью реакторных устройств, а также сложностью управления технологическим процессом, так как это не способствует его надежности. Кроме того, чрезвычайно велико потребление молекулярного водорода, что обусловливает необходимость параллельного ввода в эксплуатацию дополнительных мощностей по его производству. Это негативно сказывается на экономике процессов и ставит проблему утилизации оксидов углерода.

Газификация нефтяных остатков

Упомянутые проблемы гидрогенизационных процессов сохраняют актуальность термодеструктивных процессов и выводят на передний план такой способ утилизации тяжелого нефтяного сырья, как газификация. Газификация нефтяных остатков — это способ получения синтез-газа, применяемого для производства аммиака, метанола и оксоспиртов. Типичными представителями газификационных технологий являются SGP (Shell Gasification Process), GE (Texaco Gasification Process).

Самые тяжелые остаточные углеводородные фракции с высоким содержанием серы и металлов могут быть превращены в чистый синтез-газ и ценные оксиды металлов. Образующиеся при этом соединения серы могут быть легко выделены обычными способами и превращены в элементарную серу или серную кислоту.

В последнее время газификацию используют также для восполнения дефицита водорода в других процессах нефтепереработки. Кроме того, возможно применение газификации для утилизации остатков деасфальтизации, висбрекинга и тп

Рисунок 1 — Альтернативные схемы переработки тяжелых нефтяных остатков

Проводя анализ существующих способов утилизации остаточных нефтепродуктов, нельзя не упомянуть разработки по использованию гудронов, асфальтитов в качестве связующих, пластификаторов, сырья для получения углеродных адсорбентов, ионитов и каталитических систем на их основе.

Экономически более выгодной на сегодняшний день считается переработка тяжелых нефтяных остатков с максимальным возвратом получаемых продуктов в производство моторных топлив и масел.

В настоящее время в мировой нефтепереработке нет недостатка в технических решениях по переработке тяжелых высокосернистых нефтяных остатков, однако большинство из этих решений требует значительных капитальных вложений.

Поэтому усилия многих исследователей сегодня направлены на поиск методов, позволяющих повысить эффективность процессов, уже находящихся в широкой эксплуатации, таких как коксование и висбрекинг.

Для интенсификации процессов термодеструкции нефтяное сырье подвергают активации, используя арсенал физических и химических методов.

Так, использование различных химических добавок позволяет учитывать особенности сырья с точки зрения межмолекулярных взаимодействий и тем самым влиять на скорость и направленность химических превращений в системе.

Наряду с развитием гидрогенизационных способов переработки тяжелых нефтяных остатков в современной нефтепереработке сохраняют актуальность и термодеструктивные процессы: термокрекинг, висбрекинг, коксование.

Использование в таких процессах добавок химических соединений, выполняющих функции окислителей/восстановителей, инициаторов/ингибиторов свободно-радикальных процессов, компенсаторов парамагнитных центров, регуляторов фазовых переходов в дисперсной системе и тп, позволяет оказывать существенное влияние на режим и результаты термодеструктивной переработки нефтяного сырья, приводя к увеличению выхода светлых дистиллятов и вакуумных газойлей и снижению коксообразования.

При этом для внедрения удачных промотирующих композиций в промышленность не требуется существенного изменения технологической схемы и конструкции оборудования. Поэтому исследования, направленные на разработку эффективных способов химической активации процессов переработки тяжелых нефтяных остатков, являются весьма перспективными.

Перспективные технологии для нефтепереработки и нефтехимии

Главная
Подписка
Новости партнеров
Статьи
- Машиностроение
- Металлургия/металлообработка
- Промышленное оборудование
- Аддитивные технологии
- Метрология
- Инструменты
- Нефть Газ Химия
- Энергетика
- Электротехника
- Электроника
- Экология
- Строительство
- Агропромышленный комплекс
- Пищевая промышленность
- Безопасность
- Логистика
- IT
- Финансы
- Медицина
- Инновации
- Услуги
- Туризм
- История/TV
Видео журнал
Аналитика
- Россия
- Казахстан
- Беларусь
- Украина
- Дальнее зарубежье и СНГ
Выставки
Фото
Дипломы
Отзывы
Реклама
Контакты

Архив журналов в PDF

Журнал №6(54) 2019 год
Журнал №5(53) 2019 год
Журнал №5(53) 2019 год
Журнал №4(52) 2019 год
Газета№2(7) 2019 год
Журнал №3(51) 2019 год
Журнал №2(50) 2019 год
Журнал №1(49) 2019 год
Газета№1(6) 2019 год
Журнал №5-6(47-48) 2018 год
Газета №3(5) 2018 год
Журнал №4(46) 2018 год
Газета №2(4) 2018 год
Журнал №3(45) 2018 год
Журнал №2(44) 2018 год
Журнал №1(43) 2018 год
Газета №1(3) 2018 год
Журнал №5-6 за 2017 год
Газета №2 за 2017 год
Журнал №4 (40) за 2017 год
Газета №1 за 2017 год
Журнал №3 (39) за 2017 год
Журнал №2 (38) за 2017 год
Журнал №1 (37) за 2017 год
Журнал №6 (36) за 2016/2017 год
Журнал №5 (35) за 2016 год
Журнал №4 (34) за 2016 год
Журнал №3 (33) за 2016 год
Журнал №2 (32) за 2016 год
Журнал №1 (31) за 2016 год
Журнал №6 (30) за 2015 год
Журнал №5 (29) за 2015 год
Журнал №4 (28) за 2015 год
Журнал №3 (27) за 2015 год
Вкладыш к журналу №3(27)
Журнал №2 (26) за 2015 год
Журнал №1 (25) за 2015 год

Главная
Подписка
Новости партнеров
Статьи
- Машиностроение
- Металлургия/металлообработка
- Промышленное оборудование
- Аддитивные технологии
- Метрология
- Инструменты
- Нефть Газ Химия
- Энергетика
- Электротехника
- Электроника
- Экология
- Строительство
- Агропромышленный комплекс
- Пищевая промышленность
- Безопасность
- Логистика
- IT
- Финансы
- Медицина
- Инновации
- Услуги
- Туризм
- История/TV
Видео журнал
Аналитика
- Россия
- Казахстан
- Беларусь
- Украина
- Дальнее зарубежье и СНГ
Выставки
Фото
Дипломы
Отзывы
Реклама
Контакты

Нефтеперерабатывающий завод: структура и устройство
Государственное хозяйство, обладающее нефтеперерабатывающим заводом, может считаться полноценным и самобытным, так как обработка и продажа нефти во все времена остается одним из самых прибыльных сегментов промышленности.
Общие сведения
Нефтеперерабатывающие предприятия – это промышленные предприятия, которые специализируются на переработке нефти в такие нефтепродукты как:
Бензин;
Мазут;
Авиационный керосин;
Дизельное топливо;
Смазочные материалы;
Масла;
Битум;
Сырье для нефтехимии;
Кокс.
В зависимости от направленности предприятия, получают тот или иной вид продукции.
«Газпром нефть»
Производственный цикл
Производственная схема нефтеперерабатывающего завода преимущественно состоит из стадии подготовки сырья для переработки, первичной перегонки добытой нефти. Затем следует вторичная переработка нефтяной фракции, данная стадия включает:
Каталитический крекинг – переработка нефтяной фракции для получения компонентов высокооктанового бензина или легкого газойля.
Каталитический риформинг – повышение октанового числа бензинов для получения высокооктанового бензина.
Коксование – переработка жидкого или твердого топлива путем нагревания без доступа кислорода с получением кокса.
Висбрекинг – однократный термический крекинг тяжелых остатков сырья, который проводится в более мягких условиях.
Гидрокрекинг – переработка мазута, газойля и высококипящих фракций для получения реактивного и дизельного топлива, масел и бензина.
Гидроочистка – химическое превращение веществ под действием водорода при повышенном давлении и температуре.
Смешение компонентов готовой нефтепродукции.
На данный момент на территории Российской Федерации активно тридцать семь производств нефтехимической промышленности, которые расположены в Омске, Саратове, Ярославле, Нижнекамске, Волгограде, Кстове, Перми, Томске, Уфе, Москве, Перми и Краснодаре.
Виды продукции
Современные нефтеперерабатывающие заводы предлагают около сотни наименований готовой продукции. Производимую НПЗ продукцию классифицируют согласно профилю:
Топливному;
Топливно-масляному;
Топливно-нефтехимическому;
Топливно-масляно-нефтехимическому.
Высоким сбытом пользуется именно продукция топливных предприятий, так как моторное топливо представляет собой продукт с наибольшим объемом использования. Универсальные способы переработки нефтяного сырья, по сравнению с более узконаправленными, например, топливными, являются более эффективными. Под комплексным способом переработки подразумевается, например, топливно-нефтехимический профиль.
Виды продукции НПЗ
Характеристика НПЗ
Структура нефтяных производств зависит от способа переработки сырья и ее глубины. При создании завода, от данной глубины зависят и технологии, позволяющие получить ту или иную продукцию.
Глубиной переработки называют выход нефтепродукции из перерасчета на нефть, в процентах от массового тоннажа и после вычитания газа и отходного мазута. Под выбором технологий подразумевается выбор направленности и специализации НПЗ.
Топливный профиль
Производство, специализирующееся на переработке нефти с получением продуктов, используемых как топливо, обязательно располагает такими мощностями, как перегоночные колонны, колонны для гидроочистки и риформинга.
Вспомогательными мощностями могут быть устройства для вакуумной дистилляции, получения изомеров, кокса, выполнения гидрокрекинга и каталитического крекинга.
Нефть после обессоливания подается на колонны перегонки под действием вакуума и давления. Универсальную колонну также называют трубчаткой. Трубчатка состоит из блоков для отдельной атмосферной и вакуумной перегонки.
Атмосферная перегонка
Используется для получения светлых нефтяных фракций и производится в колонне ректификации. Она содержит так называемые тарелки, через которые жидкость движется вниз, а пары – вверх.
Вакуумная перегонка
Используется для отделения газойля и мазут. Разряжение в данной колонне производится такими устройствами, как эжекторы жидкости и пара.
После перегонки следует процедура стабилизации состава и вторичная перегонка. Это необходимо для устранения газа, в частности, бутана из полученной фракции, так как после первичной обработки количество газообразных низших алканов в объеме выше нормы. Бензин, не прошедший вторичную перегонку, не может быть использован.
Во время вторичной переработки отгоняют газообразные алканы в сжиженном состоянии, отделяются более узкие фракции необходимым количеством перерабатывающих колонн.
Топливно-масляный профиль
На производствах такого профиля выпускаются масла, парафины и смазки, кроме того, топливо и углеродная продукция. Данный профиль отличается от чисто топливного тем, что нет необходимости в стадии термического крекинга.
Полученный мазут поступает в масляные блоки, где получают дистиллятное и остаточное базовое масло, парафин, обезмасливая их. Эти продукты получают путем применения последовательной производственной схемы.
Под последовательной производственной схемой подразумевается:
перегонка под действием вакуума;
селективная чистка;
гидроочистка;
устранение парафинов;
деасфальтизация (если речь идет о дистиллятах).
Омский НПЗ
Топливно-нефтехимический профиль
Помимо углеводных материалов и топлива, на производствах такого профиля выпускаются реагенты, полимерные соединения. Среди установок топливно-нефтехимического производства различаются мощности для получения топлива, как на узконаправленном топливном производстве, а также мощности для изготовления продукции нефтехимической направленности.
Среди таких установок устройства для пиролиза, производства полимерных высокомолекулярных соединений: полимеров этилена, стирола, пропилена. Задействуются мощности для риформинга, направленного на изготовление углеводородов, производных бензола.

Установки первичной перегонки
Схема установки для первичной перегонки подбирается исходя из характера будущей переработки:
Топливная;
Топливно-масляная.
Для поверхностной переработки для топливного профиля используется мощность атмосферных трубчаток, для более совершенной переработки используются мощности атмосферно-вакуумных трубчаток.
В данных устройствах переработка сырья производится в несколько этапов. Сначала атмосферная перегонка с получением мазута и топливной фракции, затем вакуумная перегонка мазут с изготовлением узкой масляной фракции, затем вакуумная перегонка гудрона и мазута.
Применение двух этапов вакуумной переработки с получением узких масляных фракций позволяет сделать технологический процесс более гибким и проводить быстрое обезвоживание и обессоливание нефти.
Химические методы
Любые предприятия данного направления используют как физические, так и химические способы обработки сырья. Такие способы позволяют разделять топливные и масляные фракции, удалять химические реактивы и получать новые смеси.
По типу реакции классифицируют превращения:
Деструктивные;
Окислительные;
Гидрогенизационные.
По способу активации реакции различают:
Термическая активация;
Каталитическая.
Перспективные направления
На протяжении последних десятилетий в данном сегменте промышленности уделяют большое внимание вопросу укрепления и комбинирования устройств, предназначенных для первичной переработки, а также достижение их большей универсальности.
Еще одно перспективное направление в этой области – привлечение к технологическому процессу установок крупнотоннажного производства по углубленной обработке первичного сырья.
Это позволит сократить объемы получаемого производствами мазута, но увеличить объемы изготовления светлых фракций топлива, нефтехимической продукции для дальнейшего использования полимерной химией и органическим синтезом.
Конкурентоспособность
Нефтеперерабатывающие производства являются перспективными и доходными элементами государственного хозяйства, представляющие интерес и для внешнего, и для внутреннего рынка.
Собственные производства покрывают всю внутреннюю потребность в нефтепродукции, а импорт ее производится достаточно эпизодично и в относительно небольших объемах.
Самый крупный НПЗ России
Высокая конкурентоспособность в этой области обуславливается наличием достаточных объемов сырья и установок для его добычи, а также низкими затратами за материальное обеспечение производств, электроэнергию и экологический аспект, в сравнении с получаемой прибылью.
Одним из негативных и ощущаемых факторов в этом промышленном сегменте является серьезная технологическая зависимость отечественных производств от зарубежных.
Видео по теме: Битумный бизнес «Газпром нефти»

Нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) — Техническая библиотека Neftegaz.RU
НПЗ — промышленное предприятие, основной функцией которого является переработка нефти в бензин, авиационный керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла, смазки, битумы, нефтяной кокс, сырьё для нефтехимии.
Производственный цикл НПЗ обычно состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти и вторичной переработки нефтяных фракций: каталитического крекинга, каталитического риформинга, коксования, висбрекинга, гидрокрекинга, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов.

НПЗ характеризуются по следующим показателям:
— Вариант переработки нефти: топливный, топливно-масляный и топливно-нефтехимический.
— Объём переработки (в млн тонн).
— Глубина переработки (выход нефтепродуктов в расчёте на нефть, в % по массе за минусом топочного мазута и газа).

На сегодняшний день НПЗ становятся более универсальными.
Например, наличие каталитического крекинга на НПЗ позволяет наладить производство полипропилена из пропилена, который получается в значительных количествах при крекинге, как побочный продукт.
В российской нефтеперерабатывающей промышленности выделяют 3 профиля НПЗ, в зависимости от схемы переработки нефти:
— топливный,
— топливно-масляный,
-топливно-нефтехимический.

Сначала производится обезвоживание и обессоливание нефти на специальных установках для выделения солей и других примесей, вызывающих коррозию аппаратуры, замедляющих крекинг и снижающих качество продуктов переработки.
В нефти остается не более 3-4 мг/л солей и около 0,1 % воды.
Затем нефть поступает на первичную перегонку.

Первичная переработка — перегонка
Жидкие углеводороды нефти имеют различную температуру кипения. На этом свойстве основана перегонка.
При нагреве в ректификационной колонне до 350 °C из нефти последовательно с ростом температуры выделяются различные фракции.
Нефть на первых НПЗ перегоняли на следующие фракции:
— прямогонный бензин (он выкипает в интервале температур 28-180°С),
— реактивное топливо (180-240 °С),
— дизельное топливо (240-350 °С).
Остатком перегонки нефти был мазут.
До конца 19 века века его выбрасывали, как отходы производства.
Для перегонки нефти обычно используют 5 ректификационных колонн, в которых последовательно выделяются различные нефтепродукты.
Выход бензина при первичной перегонке нефти незначителен, поэтому проводится ее вторичная переработка для получения большего объема автомобильного топлива.

Вторичная переработка — крекинг
Вторичная переработка нефти проводится путем термического или химического каталитического расщепления продуктов первичной нефтеперегонки для получения большего количества бензиновых фракций, а также сырья для последующего получения ароматических углеводородов — бензола, толуола и других.
Одна из самых распространенных технологий этого цикла — крекинг (англ. cracking — расщепление).
В 1891 г. инженеры В. Г. Шухов и С. П. Гаврилов предложили первую в мире промышленную установку для непрерывной реализации термического крекинг-процесса: трубчатый реактор непрерывного действия, где по трубам осуществляется принудительная циркуляция мазута или другого тяжелого нефтяного сырья, а в межтрубное пространство подаются нагретые топочные газы.
Выход светлых составляющих при крекинг-процессе, из которых затем можно приготовить бензин, керосин, дизельное топливо составляет от 40-45 до 55-60 %.
Крекинг-процесс позволяет производить из мазута компоненты для производства смазочных масел.
Каталитический крекинг был открыт в 1930^х гг.
Катализатор отбирает из сырья и сорбирует на себе прежде всего те молекулы, которые способны достаточно легко дегидрироваться (отдавать водород).
Образующиеся при этом непредельные углеводороды, обладая повышенной адсорбционной способностью, вступают в связь с активными центрами катализатора.
Происходит полимеризация углеводородов, появляются смолы и кокс.
Высвобождающийся водород принимает активное участие в реакциях гидрокрекинга, изомеризации и др..
Продукт крекинга обогащается легкими высококачественными углеводородами и в результате получается широкая бензиновая фракция и фракции дизельного топлива, относящиеся к светлым нефтепродуктам.
В итоге получаются углеводородные газы (20 %), бензиновая фракция (50 %), дизельная фракция (20 %), тяжелый газойль и кокс.

Гидроочистка
Гидроочистку осуществляют на гидрирующих катализаторах с использованием алюминиевых, кобальтовых и молибденовых соединений. Один из наиболее важных процессов в нефтепереработке.
Задача процесса — очистка бензиновых, керосиновых и дизельных фракций, а также вакуумного газойля от сернистых, азотсодержащих, смолистых соединений и кислорода. На установки гидроочистки могут подаваться дистилляты вторичного происхождения с установок крекинга или коксования, в таком случае идет также процесс гидрирования олефинов. Мощность существующих в РФ установок составляет от 600 до 3000 тыс. т в год. Водород, необходимый для реакций гидроочистки, поступает с установок каталитического риформинга, либо производится на специальных установках.
Сырьё смешивается с водородсодержащим газом концентрацией 85-95 % об., поступающим с циркуляционных компрессоров, поддерживающих давление в системе. Полученная смесь нагревается в печи до 280-340 °C, в зависимости от сырья, затем поступает в реактор. Реакция идет на катализаторах, содержащих никель, кобальт или молибден под давлением до 50 атм. В таких условиях происходит разрушение сернистых и азотсодержащих соединений с образованием сероводорода и аммиака, а также насыщение олефинов. В процессе за счет термического разложения образуется незначительное (1,5-2 %) количество низкооктанового бензина, а при гидроочистке вакуумного газойля также образуется 6-8 % дизельной фракции. В очищенной дизельной фракции содержание серы может снизиться с 1,0 % до 0,005 % и ниже. Газы процесса подвергаются очистке с целью извлечения сероводорода, который поступает на производство элементарной серы или серной кислоты.

Процесс Клауса (Окислительная конверсия сероводорода в элементную серу)
Установка Клауса активно применяется на нефтеперерабатывающих предприятиях для переработки сероводорода с установок гидрогенизации и установок аминной очистки газов для получения серы.

Формирование готовой продукции
Бензин, керосин, дизельное топливо и технические масла подразделяются на различные марки в зависимости от химического состава.
Завершающей стадией производства НПЗ является смешение полученных компонентов для получения готовой продукции требуемого состава.
Также этот процесс называется компаундирование или блендинг.

Крупнейшие нефтеперерабатывающие заводы России
1. Газпромнефть-ОНПЗ (20,89 млн тонн)
2. Киришинефтеоргсинтез (20,1 млн тонн)
3. Рязанская нефтеперерабатывающая компания (18,8 млн тонн)
4. Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез (17 млн тонн)
5. Лукойл-Волгограднефтепереработка (15,7 млн тонн)
6. Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез (15 млн тонн)
7. ТАНЕКО (14 млн тонн)
8. Лукойл-Пермнефтеоргсинтез (13,1 млн тонн)
9. Газпромнефть — Московский НПЗ (12,15 млн тонн)
10. РН-Туапсинский НПЗ (12 млн тонн)

Крупные независимые НПЗ России
1. Антипинский НПЗ (9,04 млн тонн)
2. Афипский НПЗ (6 млн тонн)
3. Яйский НПЗ (3 млн тонн)
4. Марийский НПЗ (1,4 млн тонн)
5. Коченевский НПЗ (1 млн тонн)