Раздел 1. Первичная переработка нефти
Нефтеперерабатывающая промышленность — отрасль тяжёлой промышленности, охватывающая переработку нефти и газовых конденсатов и производство высококачественных товарных нефтепродуктов: моторных и энергетических топлив, смазочных масел, битумов, нефтяного кокса, парафинов, растворителей, элементарной серы, термогазойля, нефтехимического сырья и товаров народного потребления.
Промышленная переработка нефти и газовых конденсатов на современных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) осуществляется путём сложной многоступенчатой физической и химической переработки на отдельных или комбинированных крупнотоннажных технологических установках.
Существует три основных направления переработки нефти:
1) топливное .
2) топливно-масляное .
3) нефтехимическое или комплексное (топливно-нефтехимическое или топливно-масляное — нефтехимическое).
При топливном направлении нефть в основном перерабатывается с получением моторных и котельных топлив. Переработка нефти на НПЗ топливного профиля может быть глубокой и неглубокой. Технологическая схема НПЗ с неглубокой переработкой отличается небольшим числом технологических процессов и небольшим ассортиментом нефтепродуктов. Выход моторных топлив по этой схеме не превышает 55 — 60 % и зависит, в основном, от фракционного состава перерабатываемого нефтяного сырья. Выход котельного топлива составляет 30 — 35 %.
При глубокой переработке стремятся получить максимально высокий выход высококачественных моторных топлив путём вовлечения в их производство остатков атмосферной и вакуумной перегонки, а также нефтезаводских газов. Выход котельного топлива в этом варианте сводится к минимуму. Глубина переработки нефти при этом достигает 70 — 90 %.
По топливно-масляному варианту переработки нефти наряду с моторными топливами получают различные сорта смазочных масел. Для производства последних подбирают обычно нефти с высоким потенциальным содержанием масляных фракций с учётом их качества.
Нефтехимическая и комплексная переработка нефти предусматривает наряду с топливами и маслами производство сырья для нефтехимии (ароматические углеводороды, парафины, сырьё для пиролиза и др.), а в ряде случаев — выпуск товарной продукции нефтехимического синтеза.
Выбор конкретного направления, соответственно схем переработки нефтяного сырья и ассортимента выпускаемых нефтепродуктов обуславливается, прежде всего, качеством нефти, её отдельных топливных и масляных фракций, требованиями к качеству товарных нефтепродуктов, а также потребностями в них данного экономического района.
Общей современной тенденцией в структуре использования нефти в мировой экономике является снижение доли ее потребления в электро- и теплоэнергетике в качестве котельно-печного топлива и увеличение — в качестве транспортного моторного топлива и нефтехимимического сырья.
По суммарным мощностям НПЗ и объемам перерабатываемой нефти ведущее место принадлежит США.
Сверхглубокая степень переработки нефти, ярко выраженный «бензиновый» профиль НПЗ США достигается широким использованием вторичных процессов, таких как каталитический крекинг (≈ 36 %), каталитический риформинг (≈ 19 %), гидроочистка (≈ 41 %), гидрокрекинг (9,3 %), коксование, алкилирование, изомеризация и др. Наиболее массовый продукт НПЗ США – автомобильный бензин (42 % в пересчете на нефть). Соотношение бензин/дизельное топливо составляет 2:1. Котельное топливо вырабатывается в минимальных количествах – 8 % в пересчете на нефть. Глубокая (≈ 93 %) степень переработки нефти в США обусловлена применением, прежде всего, каталитического крекинга вакуумного газойля и мазутов, гидрокрекинга и коксования. По мощности этих процессов США существенно опережают другие страны мира.
Из промышленно развитых стран наиболее крупные по мошности НПЗ имеют Италия, Франция, Германия, Великобритания, Япония, Китай и Южная Корея.
В странах-экспортерах нефти наиболее крупными мощностями НПЗ обладают Саудовская Аравия, Мексика, Бразилия, Венесуэла и Иран. Характерная особенность нефтепереработки в этих странах — низкая глубина переработки нефти (выход светлых около 50 %) и соответственно малая насыщенность НПЗ вторичными процессами. Однако в последние годы и среди них наметилась тенденция к углублению нефтепереработки.
НПЗ бывшего СССР, построенные до 1950 г., были ориентированы на достаточно глубокую переработку нефти. В 1960 — 1970 гг. в условиях наращивания добычи относительно дешевой нефти в Урало-Поволжье и Западной Сибири осуществлялось строительство новых НПЗ, преимущественно по схемам неглубокой переработки нефти и частично углубленной переработки нефти, особенно в Европейской части страны. Развитие отечественной нефтепереработки шло как количественно, т.е. путем строительства новых мощностей, так и качественно — за счет строительства преимущественно высокопроизводительных и комбинированных процессов и интенсификации действующих установок. Причем развитие отрасли шло при ухудшающемся качестве нефтей (так, в 1980 г. доля сернистых и высокосернистых нефтей достигла – 84 %) и неуклонно возрастающих требованиях к качеству выпускаемых нефтепродуктов.
В настоящее время в стране функционирует 32 крупных нефтеперерабатывающих предприятия с общей мощностью по переработке нефти более 260 млн.тонн а также 80 мини-НПЗ с общей мощностью переработки 11 млн тонн.
Наиболее массовым нефтепродуктом в стране все еще остается котельное топливо (≈ 27 %). Первым по объему выпуска нефтепродуктов является дизельное топливо (28,4 %), Объем производства бензинов (15,6 %) ниже, чем дизельного топлива (соотношение бензин: дизельное топливо составляет — 1: 1,8). Глубина нефтепепеработки за последние годы сильно изменилась, если в начале 2000 глубина переработки составляла 65% (среднее значение), то к настоящему моменту она составляет 74-75%, причем на ряде НПЗ превышает значение 90% (Омск, Волгоград).
