Лекция 1. Нефтепереработка в Р

Химическая технология топлива и
углеродных материалов
Организационная информация. Список литературы
Лектор – к.т.н., доцент кафедры ХТТ Юрьев Е.М.
Распределение нагрузки
Семестр
Лекции, часов
Лабораторные занятия, часов
10
10
16
11
10
Практические занятия, часов
2
4
204
104
экзамен
Экзамен,
зачет
Самостоятельная работа, часов
Формы контроля
Содержание дисциплины
1. Технология первичной переработки нефти и газоконденсата.
Атмосферная перегонка нефти и газоконденсатов; атмосферно-вакуумная
перегонка нефти; технологические основы разделения и очистки
дистиллятов
и
остатков
с
применением
разных
реагентов,
деасфальтизация, депарафинизация.
2. Технология переработки нефти и газоконденсатов. Термический
крекинг
под
давлением,
коксование
нефтяных
остатков,
термоокислительные процессы в производстве битумов и пеков; процессы
пиролиза и его значения; каталитические процессы: риформинг,
каталитическая
изомеризация
углеводородов,
гидроочистка
и
гидрообессеривание дистиллятов, гидрокрекинг; технология производства
смазочных масел и специальных жидких продуктов.
3. Получение товарных продуктов. Получение товарных топлив,
смазочных материалов и специальных продуктов; требования к товарным
продуктам; компаундирование; сжиженные газы; жидкие топлива и
присадки к ним; масла, область применение, присадки; пластические
смазки, их основные виды. Химмотология.
Список литературы
1. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа : учебное
пособие / С. А. Ахметов [и др.]. — СПб. : Недра, 2006. — 868 с.
2. Технология переработки природных энергоносителей : учебное пособие / А. К.
Мановян. — Москва: Химия КолосС, 2004. — 455 с.
3. Химия и технология переработки нефти : учебник / В. М. Капустин, М. Г. Рудин;
Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина. —
Москва: Химия, 2013. — 496 с.
4. Дж. Х. Гэри, Г. Е. Хэндверк, М. Дж. Кайзер. Технологии и экономика
нефтепереработки / пер. с англ. 5-го изд. Под ред. О.Ф. Глаголевой. – СПб.: ЦОП
«Профессия», 2013. – 440 с.
5. Справочник по переработке нефти : пер. с англ. / С. Паркаш. — Москва: Премиум
Инжиниринг, 2012. — 776 с.
6. Выявление и устранение проблем в нефтепереработке : практическое
руководство : пер. с англ. / Н. Либерман. — Санкт-Петербург: Профессия, 2014.
— 528 с.
7. Теоретические основы химических процессов переработки нефти : учебное
пособие / Р. З. Магарил. — Москва: КДУ, 2010. — 280 с.
8. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и
нефтепереработки : учебник / В. М. Потехин, В. В. Потехин. — 2-е изд., испр. и
доп. — СПб.: Химиздат, 2007. — 944 с.
Химическая технология топлива и
углеродных материалов
Лекция № 1.1
Нефтепереработка в России и в мире. Современные требования к НПЗ.
Лектор – к.т.н., доцент кафедры ХТТ Юрьев Е.М.
Дополнительная литература
1. Исследование состояния и перспектив направлений
переработки нефти и газа, нефте- и газохимии в РФ. – М.:
Экон-информ, 2011. – 806 с. (авторский коллектив В.И. Фейгин,
О.Б. Брагинский и др.)
2. ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ РОССИИ НА 20082017 ГОДЫ. Технологический аспект / Главное управление
стратегического развития и инвестиционного анализа ОАО
«ЛУКОЙЛ». – Электронный ресурс/электронная презентация. –
2008 г. – 40 с.
Основу нефтеперерабатывающей промышленности России
составляют 26 крупных НПЗ по различным структурам
переработки: топливной, масляной, нефтехимической.
• Суммарная проектная мощность их по сырью
260 млн т/год,
что составляет 95% всей перерабатываемой нефти.
• Средняя мощность российских НПЗ составляет
т/год.
10,3 млн.
• 50 % нефти перерабатывается на восьми предприятиях семи
нефтяных компаний суммарной мощностью 124 млн. т/год.
• Средний уровень загрузки российских НПЗ в сопоставлении с
показателями зарубежных предприятий является крайне низким и
составляет
немногим более 70 %.
7
№
Города
Мощность,
млн т/год
Год
пуска
Кат.
крекинг
Термокрек
инг
Гидрокрек
инг
Коксовани
е
Риформ
нг
Гидроочистка
дистиллята
Битум
1
Ухта
5,8
1933
0
10,3
0
0
6,3
0
5,3
2
3
4
5
6
7
Кириши
Ярославль
Москва
Рязань
Кстово
Новокуйбышевск
Самара НПЗ
Сызрань
Волгоград
Нижнекамск
Саратов
Грозный
Краснодар
Туапсе
Уфа НПЗ
Новоуфимский
НПЗ
УфаНефтехим
Салават
Орск
Пермь
Омск
Ачинск
Ангарск
Комсомольск
Хабаровск
20,2
16,1
12,0
17,2
22,0
17,0
1966
1927
1938
1960
1956
1946
0
0
16,7
5,5
0
3,7
0
0
0
10,9
22,3
0
0
6,8
0
2,8
0
0
0
0
0
0
0
8,8
11,3
12,7
8,5
11,3
28,1
23,1
24,4
17,6
3,8
3,1
4,3
2,5
7,4
10,8
9,0
7,8
10,1
20,2
2,7
2,2
11,5
17,4
1943
1959
1957
1980
1934
1940
1948
1949
1938
1951
3,7
8,1
0
0
0
9,9
0
0
17,4
6,7
2,8
6,7
15,9
0
31,4
6,9
19,9
0
10,4
16,3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8,8
0
16,6
0
0
0
0
0
0
1,9
11,3
15,9
8,5
0
11,3
5,1
24,6
14,5
5,1
11,9
17,6
39,0
3,3
0
17,3
10,9
0
0
31,1
19,5
2,5
3,1
2,7
0,6
2,5
0
12,6
0
1,5
0
12,0
11,5
7,2
13,5
26,8
7,0
23,1
5,5
4,3
1957
1952
1935
1958
1955
1981
1955
1942
1936
7,5
9,6
0
6,1
8,3
0
76
0
0
7,3
4,3
0
3,0
5,3
0
59
0
17,7
8,3
0
0
0
3,7
0
0
0
0
0
0
0
5,3
2,8
0
2,6
9,3
0
13,3
17,3
10,1
12,8
11,2
0
12,4
0
9,2
21,2
65,0
0
28,0
13,5
37,4
69
0
0
2,3
0
8,4
2,5
3,9
6,4
2,5
0
8 8,1
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Технологические процессы на НПЗ
В советское время:
- Близость к районам потребления
нефтепродуктов;
- Малое транспортное плечо;
Следствие: 40 % НПЗ сосредоточено в
Приволжье (по мощности);
После «нефтяного бума» в Западной
Сибири был предложен следующий
принцип хозяйствования: построить
крупный НПЗ с низкой глубиной
нефтепереработки, светлые
фракции, частично, – на НХ-заводы,
темные – в энергетику.
Отражает в том числе кап.затраты на
строительство
Индекс (коэффициент) Нельсона:
Атмосферная перегонка 1,00
Вакуумная перегонка 2,00
Каталитическая гидроочистка 3,00
Каталитический риформинг 5,00
Термические процессы (крекинг) 6,00
Висбрекинг 2,00
Каткрекинг 6,00
Кат. гидрокрекинг 6,00
Коксование 6,00
Производство асфальтов и битумов 1,50
Производство водорода 1,00
Алкилирование/полимеризация 10,00
(производство олефинов 10,00-20,00)
Производство ароматики/изомеризация 15,00
(экстракция ароматики 33,00)
Производство смазочных масел 60,00
Производство оксигенатов (МТБЭ, ТАМЭ) 10,00
В среднем:
Топливные НПЗ – 9-10 (глубокая), 5-7 (не
глубокая)
Нефтехимические НПЗ – 12-16
Технологические процессы на НПЗ
Современные требования к схеме НПЗ
-
Глубина переработки – коэффициент Нельсона, такие НПЗ более
приспособлены к колебаниям спроса на нефтепродукты;
-
Общая мощность (крупнейший - 62 млн т/год, ИН=14,5) – новые НПЗ сейчас
выведены за окраины городов, малые НПЗ неконкурентноспособны;
-
Экологические требования – например, у НПЗ «Wilmington» ИН=16,5 – НПЗ
обеспечивает переработку тяжелой сернистой нефти в нефтепродукты,
отвечающие строгим требованиям штата Калифорния;
-
Увеличение выпуска светлых топлив – обусловлено снижением спроса на
мазут, замененный на газ, уголь, ядерное топливо;
-
Увеличение выпуска дизельной фракции (для Зап. Европы) – массовая
«дизелизация» транспортных средств - гидрокрекинг и гидрообессеривание;
-
Возможность повсеместной переработки сернистых нефтей;
-
Возможность вовлечения в переработку биомассы;
-
Возможность переработки ШФЛУ – GTL- процессы.
Проблемы в российской нефтепереработке
• Низкая глубина переработки нефти (в среднем по РФ около 72%);
• Отсутствие промышленных процессов переработки тяжелых видов
нефтяного сырья;
• Невысокая степень вовлечения в переработку природного газа;
• Низкая эффективность утилизации попутного газа и его
квалифицированной химической переработки;
• Устаревшее химическое оборудование не позволяет производить
продукцию, соответствующую международным стандартам;
• Существующая структура нефтепереработки не позволяет
реализовывать массовое внедрение на российских предприятиях
технологий мирового уровня, таких как изомеризация,
гидроочистка, гидродеароматизация, гидрокрекинг и др.;
• Существующая структура нефтепереработки и нефтехимических
предприятий не отвечают современным экологическим
требованиям.
14
15
16
Для решения этих проблем необходимо обеспечить
следующее:
• - глубину переработки углеводородного сырья не менее
85-93%
• - использование для переработки тяжелых нефтей;
• - вовлечение в переработку альтернативных
углеводородных ресурсов (природный и попутный газы);
• - создание современной промышленности производства
топлив, отвечающих самым жестким требованиям со
стороны регулирующих органов;
• - повышение энергоэффективности, ресурсо- и
энергосбережения не менее чем на 10-20%;
• - удовлетворение внутреннего спроса в
высококачественной химической и нефтехимической
продукции глубоких переделов;
• - обеспечение импортозамещения и
конкурентоспособности высокотехнологичной
17
химической продукции.
Технологические процессы на НПЗ
В России созданы условия, в результате которых выгоднее экспорт нефти и мазута
(хотя в среднем по миру стоимость светлых на 25-40 % выше, ), который потом
доводится до нужных экологических требований в Зап. Европе. Спрос на
низкокачественные российские НП по цене дешевле нефти на 15-25 % высок.
Важную роль играют вертикально интегрированные нефтяные компании –
технология процессинга – добыча и переработка осуществляется одним ЮрЛ.
Общемировая тенденция – снижение количества НПЗ, однако увеличение их
мощности – углубление переработки (увеличение индекса Нельсона)
Технологические процессы на НПЗ
На внутреннем рынке наиболее востребованные нефтепродукты: бензины и
дизельное топливо.
Зачем в России, нефтеэкспортирующей и самодостаточной по обеспечению НП
стране, для продуктов не идущих на экспорт или экспортируемых в малых
количествах брать за основу цены нефтепродуктов в странах, импортирующих
нефть?
Технологические процессы на НПЗ
Технологические процессы на НПЗ
На перспективу до 2030г.г. отрасль будет развиваться в
следующих направлениях:
• дальнейшее улучшение качества моторных топлив с
постепенным приближением к качеству топлив в Западной Европе
Евро-4,5;
• углубление переработки нефти за счет применения новейших
технологий по переработке нефтяных остатков;
• увеличение объема переработки нефти будет определяться
объемами потребления автобензина в РФ и возможностью продаж
избытков автобензина в страны Западной Европы и АзиатскоТихоокеанский регион;
• Ускорение сроков ввода мощностей технологических установок
и производств на замену морально и физически устаревших. 22
Современные требования к схеме НПЗ
Современные требования к схеме НПЗ
Современные требования к схеме НПЗ
Перспективы развития поточных схем НПЗ
Россия
(принимая, что цены и спрос останутся на
прежнем уровне и будут существовать ВИНК)
-Повышение цен на экспортируемые
НП за счет повышения их качества –
процессы глубокого обессеривания,
деароматизации, синтеза
оксигенатов;
-Вовлечение в экспорт доп.
наименований НП, например, ВО
бензинов, реактивного топлива –
процессы алкилирования,
изомеризации, депарафинизации
США и остальной мир
-Интенсивное углубление НП –
процессы пиролиза, крекинга, НХпроцессы;
-Удовлетворение потребностей
внутреннего рынка – процессы
крекинга с высоким выходом
средних дистиллятов;
Перспективы развития поточных схем НПЗ
Перспективы развития поточных схем НПЗ