وصف موجز للعمليات التكنولوجية الرئيسية لإنتاج الوقود. الوضع الحالي لتكرير النفط في روسيا التقنيات الحديثة لتكرير النفط

تكرير النفط العالمي صناعة عالمية ذات أهمية استراتيجية. واحدة من الصناعات الأكثر كثافة في المعرفة وذات التقنية العالية ، وبالتالي فهي من أكثر الصناعات كثافة في رأس المال. صناعة ذات تاريخ غني وخطط طويلة المدى.

يساهم عدد من العوامل في تطوير تكرير النفط الحديث اليوم. أولا ، نمو الاقتصاد حسب منطقة العالم. البلدان النامية تستهلك المزيد والمزيد من الوقود. كل عام احتياجاتهم من الطاقة تنمو باطراد. لذلك ، يتم بناء معظم المصافي الكبيرة الجديدة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأمريكا الجنوبية والشرق الأوسط. حتى الآن ، فإن أقوى مصفاة في العالم هي مصنع الشركة الهندية الخاصة ريلاينس إندستريز (RIL) في جامناجار (غرب ولاية غوجارات). تم تشغيله في عام 1999 وهو يعالج اليوم ما يقرب من 72 مليون طن من النفط سنويًا! تشمل أكبر ثلاث شركات في العالم أيضًا مصفاة أولسان في كوريا الجنوبية ومجمع مصفاة باراجوانا في فنزويلا (حوالي 55 مليون طن من النفط سنويًا). للمقارنة ، أكبر شركة محلية ، مصفاة أومسك للنفط ، المملوكة لشركة غازبروم نفت ، تعالج حوالي 22 مليون طن من النفط سنويًا.

في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن الاتجاه الرئيسي في تطوير المصافي ليس مجرد زيادة في الحجم ، ولكن زيادة في عمق المعالجة. بعد كل شيء ، كلما كان بالإمكان الحصول على منتجات زيت خفيف أغلى ثمناً من نفس حجم الزيت ، كلما كان الإنتاج أكثر ربحية. لزيادة عمق المعالجة ، تزداد حصة العمليات الثانوية في جميع أنحاء العالم. تعكس كفاءة المصفاة الحديثة ما يسمى بمؤشر نيلسون ، وهو مقياس لمستوى قدرة التحويل الثانوية في مصفاة فيما يتعلق بقدرة التقطير الأولية. يخصص مؤشر تعقيد نيلسون عاملاً لكل منشأة في المصنع بناءً على مدى تعقيدها وتكلفتها مقارنةً بالمعدات النهائية ، والتي تم تعيين عامل تعقيد لها بمقدار 1.0. على سبيل المثال ، عامل التكسير التحفيزي يبلغ 4.0 ، مما يعني أنه أكثر تعقيدًا بمقدار 4 مرات من محطة تقطير الزيت الخام بنفس السعة. مؤشر نيلسون للمصفاة في جامناغار هو 15. بالنسبة لنفس مصفاة أومسك ، فهو الآن 8.5. لكن البرنامج المعتمد لتحديث المصانع المحلية حتى عام 2020 يتضمن التكليف بقدرات جديدة للعمليات الثانوية ، والتي سوف "تسحب" هذا المؤشر. وبالتالي ، فإن مؤشر نيلسون المقدر لمصنع TANECO في تتارستان بعد الانتهاء من البناء يجب أن يكون 15 وحدة!

العامل الثاني الأكثر أهمية في تطوير تكرير النفط في العالم هو التشديد المستمر للمتطلبات البيئية. أصبحت متطلبات محتوى الكبريت والهيدروكربونات العطرية في الوقود أكثر صرامة. إن الكفاح من أجل البيئة ، الذي بدأ في الولايات المتحدة وأوروبا الغربية ، ينتقل تدريجياً إلى أسواق البلدان النامية. حتى قبل 10 سنوات ، كان من الصعب تخيل إدخال متطلبات الفئة 5 البيئية في بلدنا ، ولكن منذ أكثر من عام ونحن نتعايش مع هذه المعايير.

الامتثال للوائح البيئية الصارمة ليس بالمهمة السهلة. كما أن الأمر معقد بسبب حقيقة أن جودة النفط ، في المتوسط ​​، تتدهور فقط. تقترب احتياطيات الزيوت عالية الجودة التي يسهل الوصول إليها من نهايتها. تزداد حصة المواد الخام الثقيلة والبيتومين والصخر الزيتي ، التي تحتوي على كميات أقل وأقل من البنزين والديزل.

يعمل العلماء والمهندسون حول العالم على حل هذه المشكلات. نتيجة تطويرهم هي التركيبات المعقدة باهظة الثمن وأحدث المحفزات متعددة المكونات التي تسمح بعصر أقصى قدر من الوقود الصديق للبيئة حتى من الزيت الأقل جودة. ومع ذلك ، كل هذا يؤدي إلى تكاليف كبيرة للمصافي ، مما يؤثر بشكل مباشر على ربحية المصافي. الاتجاه النزولي في دخلهم واضح في جميع أنحاء العالم.

جميع الاتجاهات الموصوفة أعلاه واضحة بالنسبة لروسيا أيضًا. كونها جزءًا من الاقتصاد العالمي وقبولًا لقواعد العمل العامة ، يتم استثمار المزيد والمزيد من الأموال في بلدنا في تطوير تكرير النفط المحلي والهندسة والعلوم. ومما يزيد الأمر تعقيدًا حقيقة أنه لم يتم إنشاء مؤسسة واحدة عمليًا في التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، وخسر الكثير في العلوم المحلية ، ولم يتم تدريب الموظفين المؤهلين الجدد للصناعة. لكن البرنامج الحكومي المعتمد "كفاءة الطاقة والتنمية الاقتصادية" ، المصمم لتحسين حالة تكرير النفط المحلي بشكل جذري حتى عام 2020 ، سيجعل من الممكن اللحاق بالركب. يمكن رؤية ثمارها بالفعل اليوم في كل محطة وقود ، حيث لا يوجد وقود عمليًا أقل من الطبقة البيئية الخامسة.

كان لتطور صناعة تكرير النفط في روسيا في السنوات الأخيرة اتجاه واضح لتحسين حالة الصناعة. مع نمو أحجام التكرير ، تزداد جودة وقود المحركات المنتج تدريجياً. يقوم عدد من المصافي الروسية ببناء مجمعات جديدة لتكرير النفط العميق ، وقد تم بالفعل تشغيل بعضها. ومع ذلك ، من أجل المضي قدمًا ، لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به ، ولا سيما اعتماد التشريعات التي تشدد الجودة على المنتجات البترولية والتغيرات في السياسة الضريبية للدولة في مجال تكرير النفط. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تسريع تحول الصناعة وتحفيز الظروف لتطوير وتنفيذ التقنيات والمعدات المحلية التنافسية ، يجب إعادة تنظيم سوق التصميم ، في المقام الأول من خلال إنشاء مركز علمي وهندسي حكومي روسي لتكرير النفط و البتروكيماويات. اليوم ، يتطور وضع موات بشكل استثنائي لتكرير النفط في العالم ، عندما تنمو أسعار منتجات النفط الخفيف أسرع مرتين من أسعار النفط الخام. أدت الزيادة في ربحية الصناعة إلى حقيقة أن البلدان المنتجة للنفط بدأت بنشاط في بناء وتشغيل مرافق معالجة جديدة من أجل تصدير ليس المواد الخام ، ولكن المنتجات النفطية والبتروكيماويات. ينطبق هذا على دول مثل إيران ، المملكة العربية السعودية ، الكويت ، الإمارات العربية المتحدة ، فنزويلا ، إلخ. يكفي القول أنه في قطر فقط من المخطط تشغيل قدرات معالجة تبلغ 31 مليون طن سنويًا. كان الاتجاه العالمي ، الأكثر وضوحا في البلدان الصناعية المستوردة للمنتجات النفطية ، هو تشديد التشريعات البيئية التي تهدف إلى تقليل الانبعاثات الضارة من احتراق الوقود ، فضلا عن النمو المستمر لمتطلبات جودة المنتجات النفطية. إذا تحدثنا عن أهم منتج في الصناعة - وقود السيارات ، فإن اتجاهات السنوات الأخيرة تظهر أنه ، على سبيل المثال ، في دول الاتحاد الأوروبي ، ينمو الطلب على وقود الديزل المقطر والجازولين عالي الجودة بسرعة أكبر. كما أن استهلاك البنزين في الولايات المتحدة ودول آسيا والمحيط الهادئ آخذ في الازدياد. سينمو الطلب على وقود الطائرات بدرجة أقل ، بينما سينخفض ​​طلب السوق على وقود الغلايات تدريجياً ، ويجب أخذ هذا الاتجاه العالمي في الاعتبار عند تحديث صناعة تكرير النفط الروسية. صناعة تكرير النفط في روسيا متخلفة كثيرا في تطورها من البلدان الصناعية في العالم. تتمثل المشاكل الرئيسية للصناعة في انخفاض عمق تكرير النفط ، وانخفاض جودة المنتجات النفطية المنتجة ، وهيكل الإنتاج المتخلف ، ودرجة عالية من إهلاك الأصول الثابتة ، والمستوى العالي لاستهلاك الطاقة. تتميز المصافي الروسية بانخفاض مستوى تحويل النفط الخام إلى منتجات مكررة أكثر قيمة. في المتوسط ​​، في الاتحاد الروسي ، يكون ناتج وقود المحركات الرئيسي (البنزين ووقود الديزل) أدنى من مؤشرات تكرير النفط في البلدان الصناعية في العالم ، وحصة إنتاج زيت الوقود هي الأعلى. نظرًا لعمق التكرير المنخفض ، يتم تحميل المصافي الروسية بنسبة 70-75٪ ، بينما بالنسبة لتكرير النفط العالمي اليوم ، نظرًا للطلب الهائل وارتفاع أسعار المنتجات البترولية ، فإن التحميل يقترب من 100٪ أمر نموذجي. في عام 2005 ، عالجت أكبر أربع شركات نفط غربية نفطًا أكثر مما أنتجته هي نفسها ، بينما عالجت الشركات الروسية الأربع نفطًا أقل بكثير من حجم إنتاجها. بمعنى أنه إذا سعت الشركات في الغرب إلى كسب أكبر قدر ممكن من تكرير النفط وبالتالي شراء النفط على الجانب ، فإن الشركات الروسية مضطرة للتركيز بشكل أساسي على تصدير النفط الخام ، نظرًا لأن جودة منتجاتها النفطية على هذا النحو. أنه من الصعب بيعها في الخارج. تتكون نسبة كبيرة من المنتجات النفطية التي يتم إنتاجها في المؤسسات الروسية من أنواع وقود قديمة لا تلبي جودتها مستوى العالم الحديث. لا تزال حصة زيت الوقود في إنتاج المصافي الروسية مرتفعة (تم إنتاج 56.6 مليون طن في عام 2005 ، أي تقريبًا نفس إنتاج بنزين المحركات). تعكس جودة وقود المحركات المُنتَج في روسيا الحالة الفنية لأسطول المركبات في البلاد. على وجه الخصوص ، فإن وجود نماذج قديمة في أسطول السيارات والشاحنات تستهلك وقودًا منخفض الجودة (البنزين ماركة A-76) يجعل من الضروري الحفاظ على إنتاجها في المصافي الروسية. ترجع الجودة المنخفضة للمنتجات النفطية المنتجة إلى الهيكل الخلفي لتكرير النفط في معظم المصافي الروسية ، حيث لا تكون نسبة عمليات التعميق المدمرة منخفضة فحسب ، بل أيضًا العمليات الثانوية التي تهدف إلى تحسين جودة المنتجات النفطية المنتجة. يتكون تصدير تكرير النفط الروسي بشكل أساسي من منتجات بترولية رخيصة نسبيًا ، بما في ذلك البنزين المباشر وزيت الغاز الخالي من الهواء ووقود الديزل منخفض الجودة مقارنة بالمتطلبات الأوروبية لمحتوى الكبريت ، فضلاً عن زيت التدفئة وزيوت الأساس. إن حصة المنتجات البترولية التجارية ذات القيمة المضافة العالية صغيرة للغاية. تتمثل إحدى المشكلات الكبيرة في صناعة تكرير النفط الروسية في ارتفاع درجة إهلاك الأصول الثابتة ، والتي تصل إلى 80٪ ، فضلاً عن استخدام تقنيات عفا عليها الزمن كثيفة الاستهلاك للطاقة وغير مثالية اقتصاديًا. ونتيجة لذلك ، يتميز تكرير النفط الروسي بمستوى عالٍ من استهلاك الطاقة ، مما يؤثر سلبًا على الكفاءة الاقتصادية للصناعة. الاستهلاك المحدد لموارد الطاقة في تشغيل المصانع الروسية يزيد بمقدار 2-3 مرات عن نظيراتها الأجنبية. تقع قدرات مصافي النفط على أراضي روسيا بشكل متفاوت وغير عقلاني. تقع معظم المصافي الروسية في الداخل ، بعيدًا عن قواعد الشحن العابر للتصدير البحري ، مما يقلل بشكل كبير من كفاءة صادرات المنتجات النفطية. تتمثل نتيجة المشكلات الخطيرة في موقع الصناعة في زيادة عدد المصافي الصغيرة ذات القدرة الإنتاجية الأولية من 10 إلى 500 ألف طن سنويًا. في الوقت الحاضر ، ينتجون حوالي 2 ٪ من جميع المنتجات البترولية المنتجة في البلاد. كقاعدة عامة ، تتم معالجة النفط الخام غير الماهر في مثل هذه المصافي الصغيرة ، ووجودها يعقد بشكل كبير الوضع البيئي في المناطق. في الآونة الأخيرة ، كان هناك اتجاه لتحسين حالة صناعة تكرير النفط في روسيا. علامات التحسن تتمثل في زيادة كبيرة في استثمارات شركات النفط الروسية في تكرير النفط ، وزيادة أحجام تكرير النفط ، والتحسن التدريجي في جودة وقود المحركات المنتج من خلال التخلص التدريجي من إنتاج البنزين المحتوي على الرصاص ، وزيادة حصة إنتاج البنزين عالي الأوكتان ووقود الديزل الصديق للبيئة. تبلغ الطاقة الإنتاجية الإجمالية للمصافي الروسية ، بما في ذلك المصافي الصغيرة ، 275.3 مليون طن ، ولكن يتم استخدام حوالي 75 ٪ فقط من السعة - والباقي معطّل بسبب تقادم المعدات وتدهورها المادي. تمتلك باشكورتوستان أكبر سعة تكرير إجمالية للنفط ؛ وهي مملوكة لشركة OAO Bashneftekhim و OAO Salavatnefteorgsintez. الشكل 39. تكرير النفط (بدون المصافي الصغيرة) في الكيانات المكونة للاتحاد الروسي في عام 2007 ، مليون طن Kirishinefteorgsintez (17.3 مليون طن) ومصنع شركة Angarsk للبتروكيماويات في أنجارسك (16.4 مليون طن). من بين شركات النفط ، احتلت المرتبة الأولى من حيث طاقات التكرير المركبة مطلع عام 2007. احتلتها شركة Rosneft Oil Company JSC - 61.4 مليون طن سنويًا. كانت رائدة في تكرير النفط في عام 2007. تمتلك OAO NK LUKOIL (40.6 مليون طن) و OAO Bashneftekhim (32.2 مليون طن) سعات أقل. في 2007 استقبلت المصافي المحلية 229.5 مليون طن أو حوالي 48٪ من النفط المنتج ؛ هذا يزيد بنحو 8 ملايين طن عن عام 2006. من هذه ، 227.7 مليون طن ، أو حوالي 99.2 ٪ من المواد الخام الموردة ، تم تجهيزها. تتم معالجتها كلها تقريبًا في 27 مصفاة رئيسية. وبلغت خسائر النفط غير القابلة للاسترداد في المصافي الروسية أقل من 1٪. الشكل 40. هيكل تكرير النفط الأولي من قبل الشركات الروسية في عام 2007 ، النسبة المئوية (باستثناء المصافي الصغيرة) عمق تكرير النفط في الشركات الروسية في عام 2007 71.3٪ فقط ، بما في ذلك 70.9٪ في المصافي (في عام 2006 ، 71.7٪ و 71.2٪ على التوالي). في المصانع الأجنبية تبلغ قيمة هذا المؤشر 85-90٪ فأعلى. تم تحقيق أعلى عمق تكرير في مصنع OAO LUKOIL-Permnefteorgsintez (84.1٪) ، ومصفاة Omsk في OAO Gazprom Neft (83.3٪) ، ومصفاة Novoufimsk في OAO Bashneftekhim (82.1٪). عامل التعقيد في تكرير النفط منخفض ، ونتيجة لذلك فإن إمكانية إنتاج وقود محرك عالي الجودة محدودة في البلاد ، في حين أن حصة زيت الوقود في الحجم الإجمالي للمنتجات البترولية المنتجة لا تزال مرتفعة للغاية - أكثر من 33٪ (في البلدان المتقدمة بمتوسط ​​12٪ ، في الولايات المتحدة - حوالي 7٪). ومع ذلك ، فإن حصة إنتاج البنزين عالي الأوكتان (A-92 وما فوق) في إجمالي إنتاج البنزين في الاتحاد الروسي تتزايد باستمرار ؛ في 2007 بلغت 74.5٪. الشكل 41. إنتاج المنتجات البترولية في الاتحاد الروسي في عام 2007 ، مليون طن الشكل 42. هيكل إنتاج المنتجات البترولية الأساسية في روسيا في عام 2007 ،٪ في عدد من المصافي الروسية في السنوات الأخيرة ، إنشاء مجمعات جديدة لتكرير النفط العميق (CGPNs) تم بنشاط جاري. تم إطلاق مجمع التكسير الهيدروجيني لزيت الغاز بالفراغ في مصفاة نفط بيرم (OJSC LUKOIL) ، وتم إطلاق CGPN في مصفاة نفط ياروسلافل في سلافنيفت ، وتم إطلاق مجمع معالجة زيت الغاز بالهيدروجين في مصفاة نفط ريازان ، المملوكة لشركة TNK-BP. تم إطلاق مجمع التكسير التحفيزي في مصفاة نيجنكامسك في الطائف. سمح تشغيل CGPN المذكورة بزيادة عمق تكرير النفط بشكل كبير وبالتالي تقليل كمية زيت الوقود التي تنتجها المصفاة ، وزيادة إنتاج منتجات النفط الخفيف بشكل كبير. في الوقت نفسه ، بدأ إنتاج منتجات نفطية ذات جودة أوروبية في المصافي التي أعيد بناؤها ، وتحسن الوضع البيئي في المناطق التي توجد فيها الشركات. بسبب تشغيل CGPN الجديدة ، زادت أحجام إنتاج وقود المحركات بأكثر من 1.6 مليون طن سنويًا للبنزين ، وأكثر من 2.5 مليون طن سنويًا لوقود الديزل. لسوء الحظ ، في عملية تحديث تكرير النفط في روسيا ، لا يتم استخدام التطورات المحلية عمليًا. يتم شراء معظم التقنيات والمعدات اللازمة لتشغيل غاز البترول المسال الجديد في المصافي المحلية من الشركات الغربية الرائدة. ربما كان الاستثناء الوحيد للقاعدة العامة هو مشروع بناء مجمع التكسير التحفيزي في نيجنكامسك ، الذي طوره VNIINP الروسي و VNIPIneft. من المعروف أن النفط المنتج في تتارستان ثقيل وعالي الكبريت ، وإضافته إلى خليط تصدير الأورال يؤثر سلباً على سعر النفط الروسي في السوق العالمية. من أجل الحد من تصدير النفط الذي يحتوي على نسبة عالية من الكبريت ، تضطر تتارستان إلى بناء منشآت جديدة على أراضيها لمعالجة المواد الخام على الفور. ويهدف البناء المخطط له من قبل Tatneft لمجمع تكرير جديد في نيجنكامسك ، بالإضافة إلى هدف خفض مبيعات النفط في الخارج ، إلى الحصول على كميات إضافية من وقود المحركات الأوروبي عالي الجودة ، والذي يمكن تصديره في المستقبل بدلاً من النفط. الشكل 43 - ديناميات إنتاج البنزين عالي ومنخفض الأوكتان في الاتحاد الروسي في 2000-2007 ، مليون طن من المتوقع أن تنضم روسيا إلى منظمة التجارة العالمية في المستقبل القريب ، مما سيكون له تأثير كبير على المستوى المحلي تكرير النفط. ويمكن أن يعزى الأثر الإيجابي إلى الحاجة إلى تشديد القوانين البيئية وزيادة متطلبات جودة المنتجات البترولية. سيؤدي إدخال المعايير الأوروبية (Euro-4 ، Euro-5) إلى إنشاء متطلبات مسبقة لإنتاج وقود وزيوت محركات عالية الجودة في روسيا. وهناك جانب إيجابي آخر يمكن أن يكون تحسين شروط الوصول إلى الأسواق الخارجية. في الوقت نفسه ، من أجل تحفيز تكرير النفط المحلي لإنتاج منتجات نفطية عالية الجودة ، من الضروري تحديد معدلات ضرائب تفضيلية للمنتجات النفطية بمعايير Euro-4 و Euro-5. تشمل المزايا الحاجة إلى تعديل التشريع الروسي في مجال التصديق. تشمل مساوئ انضمام روسيا إلى منظمة التجارة العالمية فتح السوق المحلية للسلع والخدمات ، مما سيؤدي إلى زيادة كبيرة في المنافسة من شركات النفط والهندسة الأجنبية ومصنعي المعدات. وتجدر الإشارة إلى أن 50-70٪ من المحفزات المستخدمة في تكرير النفط ، وأكثر من 200 نوع من إضافات الوقود والزيوت اللازمة للهندسة العسكرية والمدنية ، يتم توفيرها من قبل شركات أجنبية. لقد انتقل المرخصون والشركات الهندسية الرائدة في العالم ذات الإمكانات المالية الكبيرة بنشاط إلى السوق الروسية. أدى ذلك إلى وقف إدخال عمليات تكنولوجية محلية جديدة لتكرير النفط في روسيا ، وإزاحة منظمات التصميم الروسية من السوق المحلية للخدمات الهندسية ، وزيادة حادة في عدد المعدات المستوردة أثناء تحديث مصافي النفط. لمقاومة الاستيلاء الكامل على السوق الروسية من قبل الشركات الغربية ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تعزيز تنظيم الدولة من أجل حماية السوق المحلية من خلال تعريفات الاستيراد والتعويضات. يمكن أن يكون التدبير المهم هو عملية توحيد منظمات التصميم الروسية. اليوم ، في سوق تكرير النفط الروسي ، جنبًا إلى جنب مع منظمات التصميم التقليدية ذات الخبرة الكبيرة والقدرات التقنية ، هناك شركات صغيرة غير قادرة على إصدار وثائق مشاريع عالية الجودة. ونتيجة لذلك ، تدنت جودة المنشآت الصناعية وتدهورت المؤشرات الاقتصادية ومستوى سلامة الإنتاج. لتحسين الوضع في السوق الهندسي ، يُنصح بتشديد متطلبات ترخيص الأنشطة الهندسية في روسيا. وبالتالي ، فإن تحليل الاتجاهات في تطور تكرير النفط المحلي في السنوات الأخيرة يسمح لنا باستنتاج أن هناك تغيرات إيجابية في الصناعة. بدأت عملية التحديث النشط للأصول الثابتة للمصفاة ، وبناء مجمعات جديدة لتكرير النفط العميق في عدد من المصافي. ومع ذلك ، بشكل عام ، لا يزال هناك عدد من المشاكل في الصناعة ، والتي ، في رأينا ، يمكن تسهيل حلها من خلال التدابير التالية: - اعتماد تشريعات تشدد متطلبات جودة المنتجات البترولية المنتجة. - إدخال الحوافز الضريبية لتحديث الصناعة ؛ - تعزيز مواقع منظمات التصميم المحلية الرائدة من خلال إعادة تنظيم سوق التصميم ؛ - إنشاء شركة هندسية محلية كبيرة لتكرير النفط والبتروكيماويات ؛ - تهيئة الظروف لتطوير وتنفيذ تقنيات ومعدات ومحفزات ومواد مضافة محلية تنافسية.

تكرير النفط عملية معقدة نوعًا ما تتطلب المشاركة. يتم الحصول على العديد من المنتجات من المواد الخام الطبيعية المستخرجة - أنواع مختلفة من الوقود والقار والكيروسين والمذيبات وزيوت التشحيم وزيوت البترول وغيرها. يبدأ تكرير النفط بنقل الهيدروكربونات إلى المصنع. تتم عملية الإنتاج على عدة مراحل ، كل منها مهم للغاية من الناحية التكنولوجية.

عملية إعادة التدوير

تبدأ عملية تكرير النفط بإعداده المتخصص. هذا بسبب وجود العديد من الشوائب في المواد الخام الطبيعية. يحتوي ترسب الزيت على رمل وأملاح وماء وتربة وجزيئات غازية. يستخدم الماء لاستخراج عدد كبير من المنتجات وتوفير رواسب الطاقة. هذا له مزاياه ، لكنه يقلل بشكل كبير من جودة المواد الناتجة.

إن وجود شوائب في تركيبة المنتجات البترولية يجعل من المستحيل نقلها إلى المصنع. إنها تثير تكوين البلاك على المبادلات الحرارية والحاويات الأخرى ، مما يقلل بشكل كبير من عمر الخدمة.

لذلك ، تخضع المواد المستخرجة للتنظيف المعقد - الميكانيكي والغرامة. في هذه المرحلة من عملية الإنتاج ، يتم فصل المواد الخام الناتجة إلى زيت و. يحدث هذا بمساعدة فواصل الزيت الخاصة.

لتنقية المواد الخام ، يتم تسويتها بشكل أساسي في خزانات محكمة الغلق. لتنشيط عملية الفصل ، تخضع المادة لدرجة حرارة عالية أو باردة. تستخدم محطات التحلية الكهربائية لإزالة الأملاح الموجودة في المواد الخام.

كيف تتم عملية فصل الماء والزيت؟

بعد التنقية الأولية ، يتم الحصول على مستحلب قليل الذوبان. إنه خليط تتوزع فيه جزيئات سائل واحد بالتساوي في الثاني. على هذا الأساس ، يتم تمييز نوعين من المستحلبات:

• محبة للماء. إنه خليط حيث توجد جزيئات الزيت في الماء ؛
• نافرة من الماء. يتكون المستحلب بشكل أساسي من الزيت ، حيث توجد جزيئات الماء.

يمكن أن تحدث عملية تكسير المستحلب ميكانيكيًا أو كهربائيًا أو كيميائيًا. الطريقة الأولى تتضمن تسوية السائل. يحدث هذا في ظل ظروف معينة - التسخين إلى درجة حرارة 120-160 درجة ، وزيادة الضغط إلى 8-15 جوًا. عادة ما يحدث التقسيم الطبقي للخليط في غضون 2-3 ساعات.

لكي تنجح عملية فصل المستحلب ، من الضروري منع تبخر الماء. أيضا ، يتم استخراج الزيت النقي باستخدام أجهزة طرد مركزي قوية. ينقسم المستحلب إلى كسور عند وصوله إلى 3.5-50 ألف دورة في الدقيقة.

يتضمن استخدام طريقة كيميائية استخدام مواد خافضة للتوتر السطحي خاصة تسمى مزيلات الاستحلاب. إنها تساعد على إذابة فيلم الامتصاص ، ونتيجة لذلك يتم تنظيف الزيت من جزيئات الماء. غالبًا ما تستخدم الطريقة الكيميائية جنبًا إلى جنب مع الطريقة الكهربائية. تتضمن طريقة التنظيف الأخيرة تعريض المستحلب لتيار كهربائي. يثير ارتباط جزيئات الماء. ونتيجة لذلك ، يسهل إزالته من الخليط ، مما ينتج عنه زيت عالي الجودة.

المعالجة الأولية

يتم استخراج الزيت ومعالجته على عدة مراحل. تتمثل إحدى ميزات إنتاج المنتجات المختلفة من المواد الخام الطبيعية في أنه حتى بعد التنقية عالية الجودة ، لا يمكن استخدام المنتج الناتج للغرض المقصود منه.

تتميز مادة البداية بمحتوى مختلف الهيدروكربونات ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا في الوزن الجزيئي ونقطة الغليان. يحتوي على مواد ذات طبيعة نفثينية وعطرية وبرافينية. كما تحتوي المادة الأولية أيضًا على مركبات الكبريت والنيتروجين والأكسجين من النوع العضوي ، والتي يجب أيضًا إزالتها.

تهدف جميع طرق تكرير النفط الحالية إلى تقسيمه إلى مجموعات. خلال عملية الإنتاج ، يتم الحصول على مجموعة واسعة من المنتجات ذات الخصائص المختلفة.

تتم المعالجة الأولية للمواد الخام الطبيعية على أساس نقاط الغليان المختلفة للأجزاء المكونة لها. لتنفيذ هذه العملية ، يتم تضمين التركيبات المتخصصة ، والتي تتيح الحصول على منتجات نفطية مختلفة - من زيت الوقود إلى القطران.

إذا تمت معالجة المواد الخام الطبيعية بهذه الطريقة ، فلن يكون من الممكن الحصول على مادة جاهزة للاستخدام مرة أخرى. يهدف التقطير الأولي فقط إلى تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزيت. بعد أن يتم تنفيذه ، من الممكن تحديد الحاجة إلى مزيد من المعالجة. كما أنها تحدد نوع المعدات التي يجب أن تشارك في تنفيذ العمليات اللازمة.

تكرير الزيت الأولي

طرق تقطير الزيت

هناك الطرق التالية لتكرير الزيت (التقطير):

• تبخر واحد
• التبخر المتكرر
• التقطير مع التبخر التدريجي.

تتضمن طريقة الفلاش معالجة الزيت تحت تأثير درجة حرارة عالية بقيمة معينة. نتيجة لذلك ، تتشكل أبخرة تدخل جهازًا خاصًا. يطلق عليه المبخر. في هذا الجهاز الأسطواني ، يتم فصل الأبخرة عن الجزء السائل.

مع التبخر المتكرر ، تخضع المادة الخام للمعالجة ، حيث يتم زيادة درجة الحرارة عدة مرات وفقًا لخوارزمية معينة. طريقة التقطير الأخيرة أكثر تعقيدًا. تعني معالجة الزيت بالتبخر التدريجي تغييرًا سلسًا في معايير التشغيل الرئيسية.

معدات التقطير

يتم تكرير الزيت الصناعي باستخدام عدة أجهزة.

أفران الأنبوب. في المقابل ، يتم تقسيمها أيضًا إلى عدة أنواع. هذه هي أفران الغلاف الجوي ، الفراغ ، الفراغ الجوي. بمساعدة معدات من النوع الأول ، يتم إجراء معالجة ضحلة للمنتجات البترولية ، مما يجعل من الممكن الحصول على كسور زيت الوقود والبنزين والكيروسين والديزل. في أفران التفريغ ، ونتيجة لعملية أكثر كفاءة ، تنقسم المواد الخام إلى:

• قطران؛
• جزيئات الزيت
• جزيئات زيت الغاز.

المنتجات الناتجة مناسبة تمامًا لإنتاج فحم الكوك والقار وزيوت التشحيم.

أعمدة التقطير. تتضمن عملية معالجة النفط الخام باستخدام هذا الجهاز تسخينه في ملف لدرجة حرارة 320 درجة. بعد ذلك ، يدخل الخليط في المستويات الوسيطة لعمود التقطير. في المتوسط ​​، تحتوي على 30-60 مزلقة ، كل منها متباعدة على فترات زمنية معينة ومجهزة بحمام سائل. نتيجة لذلك ، تتدفق الأبخرة إلى أسفل على شكل قطرات ، كما يتكاثف.

هناك أيضًا معالجة باستخدام المبادلات الحرارية.

إعادة التدوير

بعد تحديد خصائص الزيت ، اعتمادًا على الحاجة إلى منتج نهائي معين ، يتم تحديد نوع التقطير الثانوي. بشكل أساسي ، يتكون من تأثير حراري تحفيزي على المواد الخام. يمكن أن تحدث المعالجة العميقة للزيت باستخدام عدة طرق.

الوقود. يتيح استخدام طريقة التقطير الثانوي هذه الحصول على عدد من المنتجات عالية الجودة - بنزين المحركات ، والديزل ، ووقود الطائرات ، ووقود الغلايات. لا تتطلب إعادة التدوير الكثير من المعدات. نتيجة لتطبيق هذه الطريقة ، يتم الحصول على منتج نهائي من الأجزاء الثقيلة من المواد الخام والرواسب. تتضمن طريقة تقطير الوقود:

• تكسير.
• إصلاح.
• المعالجة المائية.
• التكسير الهيدروجيني.

زيت الوقود. نتيجة لطريقة التقطير هذه ، لا يتم الحصول على أنواع مختلفة من الوقود فحسب ، بل يتم أيضًا الحصول على الأسفلت وزيوت التشحيم. يتم ذلك باستخدام طريقة الاستخراج ، نزع الأسفلت.

البتروكيماويات. نتيجة لتطبيق هذه الطريقة بمشاركة معدات عالية التقنية ، يتم الحصول على عدد كبير من المنتجات. هذا ليس الوقود والزيوت فحسب ، بل البلاستيك والمطاط والأسمدة والأسيتون والكحول وغير ذلك الكثير.

كيف يتم الحصول على الأشياء من حولنا من النفط والغاز - يمكن الوصول إليها ومفهومة

تعتبر هذه الطريقة الأكثر شيوعًا. بمساعدتها ، تتم معالجة الزيت الحامض أو الحامض. يمكن للمعالجة المائية أن تحسن بشكل كبير من جودة الوقود الناتج. تتم إزالة المواد المضافة المختلفة منها - الكبريت والنيتروجين ومركبات الأكسجين. تتم معالجة المادة على محفزات خاصة في بيئة الهيدروجين. في الوقت نفسه ، تصل درجة الحرارة في الجهاز إلى 300-400 درجة ، والضغط - 2-4 ميجا باسكال.

نتيجة للتقطير ، تتحلل المركبات العضوية الموجودة في المواد الخام عند التفاعل مع الهيدروجين المنتشر داخل الجهاز. نتيجة لذلك ، يتم تكوين الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين ، والتي يتم إزالتها من المحفز. تتيح المعالجة المائية إعادة تدوير 95-99٪ من المواد الخام.

التكسير التحفيزي

يتم التقطير باستخدام محفزات تحتوي على زيوليت عند درجة حرارة 550 درجة. يعتبر التكسير طريقة فعالة للغاية لمعالجة المواد الخام المحضرة. بمساعدتها ، يمكن الحصول على بنزين المحرك عالي الأوكتان من أجزاء زيت الوقود. العائد من المنتج النقي في هذه الحالة هو 40-60٪. كما يتم الحصول على الغاز السائل (10-15٪ من الحجم الأصلي).

الإصلاح الحفاز

يتم الإصلاح باستخدام محفز من الألومنيوم والبلاتين عند درجة حرارة 500 درجة وضغط 1-4 ميجا باسكال. في الوقت نفسه ، توجد بيئة هيدروجين داخل الجهاز. تستخدم هذه الطريقة لتحويل الهيدروكربونات النفثينية والبارافينية إلى مواد عطرية. هذا يسمح لك بزيادة عدد الأوكتان من المنتجات بشكل كبير. عند استخدام إعادة التكوين الحفزي ، يكون ناتج المادة النقية 73-90٪ من المادة الأولية.

التكسير بالهيدروجين

يسمح لك بالحصول على وقود سائل عند تعرضك لضغط مرتفع (280 ضغط جوي) ودرجة حرارة (450 درجة). تحدث هذه العملية أيضًا باستخدام محفزات قوية - أكاسيد الموليبدينوم.

إذا تم الجمع بين التكسير الهيدروجيني مع طرق أخرى لمعالجة المواد الخام الطبيعية ، فإن عائد المنتجات النقية في شكل بنزين ووقود نفاث يكون 75-80٪. عند استخدام محفزات عالية الجودة ، قد لا يتم تجديدها لمدة 2-3 سنوات.

استخراج وفك الأسفلت

يتضمن الاستخراج فصل المواد الخام المحضرة إلى الأجزاء المرغوبة باستخدام المذيبات. بعد ذلك ، يتم تنفيذ إزالة الكافيين. يسمح لك بتقليل نقطة صب الزيت بشكل كبير. أيضا ، للحصول على منتجات عالية الجودة ، فإنه يخضع للمعالجة المائية. نتيجة للاستخراج ، يمكن الحصول على وقود الديزل المقطر. أيضا ، باستخدام هذه التقنية ، يتم استخراج الهيدروكربونات العطرية من المواد الخام المحضرة.

نزع الأسفلت ضروري من أجل الحصول على مركبات الإسفلت الراتنجية من المنتجات النهائية لتقطير المواد الخام البترولية. يتم استخدام المواد الناتجة بنشاط لإنتاج البيتومين ، كمحفزات لطرق المعالجة الأخرى.

طرق المعالجة الأخرى

يمكن معالجة المواد الخام الطبيعية بعد التقطير الأولي بطرق أخرى.

الألكلة.بعد معالجة المواد المحضرة ، يتم الحصول على مكونات عالية الجودة للبنزين. تعتمد الطريقة على التفاعل الكيميائي للهيدروكربونات الأوليفينية والبارافينية ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة غليان الهيدروكربون البرافيني.

الأزمرة. يتيح استخدام هذه الطريقة الحصول على مادة ذات رقم أوكتان أعلى من هيدروكربونات البارافين منخفضة الأوكتان.

البلمرة. يسمح بتحويل البوتيلين والبروبيلين إلى مركبات قليلة القسيمات. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على المواد اللازمة لإنتاج البنزين ولعمليات البتروكيماويات المختلفة.

فحم الكوك. يتم استخدامه لإنتاج فحم الكوك البترولي من الأجزاء الثقيلة التي يتم الحصول عليها بعد تقطير الزيت.

صناعة تكرير النفط صناعة واعدة ومتطورة. يتم تحسين عملية الإنتاج باستمرار من خلال إدخال معدات وتقنيات جديدة.

فيديو: تكرير النفط

الزيت معدن زيتي سائل غير قابل للذوبان في الماء ، ويمكن أن يكون إما عديم اللون أو بني غامق. تعتمد خصائص وطرق تكرير النفط على نسبة الهيدروكربونات السائدة في تركيبتها ، والتي تختلف باختلاف المجالات.

لذلك ، في رواسب Sosninsky (سيبيريا) ، تحتل الألكانات (مجموعة البارافين) حصة 52 في المائة ، سيكلو ألكانات - حوالي 36 ٪ ، هيدروكربونات عطرية - 12 في المائة. وعلى سبيل المثال ، في رواسب Romashkinskoye (تتارستان) ، تكون حصة الألكانات والهيدروكربونات العطرية أعلى - 55 و 18 في المائة ، على التوالي ، في حين أن الألكانات الحلقية لها حصة 25 في المائة. بالإضافة إلى الهيدروكربونات ، قد تشتمل هذه المادة الخام على الكبريت ، ومركبات النيتروجين ، والشوائب المعدنية ، إلخ.

تم "تكرير" النفط لأول مرة عام 1745 في روسيا

في شكله الخام ، لا يتم استخدام هذا المورد الطبيعي. للحصول على المنتجات ذات القيمة الفنية (المذيبات ، وقود المحركات ، مكونات الصناعات الكيميائية) ، تتم معالجة الزيت باستخدام الطرق الأولية أو الثانوية. تمت محاولات تحويل هذه المادة الخام في وقت مبكر من منتصف القرن الثامن عشر ، عندما تم استخدام "زيت جارني" في مصابيح عدد من الكنائس ، بالإضافة إلى الشموع والمشاعل التي يستخدمها السكان. من الزيت النباتي والزيوت المكررة.

خيارات تكرير النفط

غالبًا ما لا يتم تضمين التكرير بشكل مباشر في عمليات تكرير النفط. إنها بالأحرى مرحلة أولية قد تتكون من:

التنظيف الكيميائي ، عند معالجة الزيت بزيت الزيتون وحمض الكبريتيك المركز. هذا يزيل الهيدروكربونات العطرية وغير المشبعة.

تنظيف الامتزاز. هنا ، يمكن إزالة الراتنجات والأحماض من المنتجات النفطية بالمعالجة بالهواء الساخن أو بتمرير الزيت عبر مادة ماصة.

التنقية التحفيزية - هدرجة خفيفة لإزالة مركبات النيتروجين والكبريت.

التنظيف الفيزيائي والكيميائي. في هذه الحالة ، يتم عزل المكونات الزائدة بشكل انتقائي بواسطة المذيبات. على سبيل المثال ، يستخدم الفينول المذيب القطبي لإزالة المركبات النيتروجينية والكبريتية ، والمذيبات غير القطبية - البيوتان والبروبان - القطران ، والهيدروكربونات العطرية ، إلخ.

لا توجد تغييرات كيميائية ...

لا تتضمن معالجة الزيت من خلال العمليات الأولية تحولات كيميائية للمادة الأولية. هنا ، ينقسم المعدن ببساطة إلى مكوناته. تم اختراع أول جهاز لتقطير الزيت في عام 1823 في الإمبراطورية الروسية. خمن الأخوان دوبينين وضع المرجل في فرن ساخن ، حيث يمر أنبوب من خلال برميل من الماء البارد في وعاء فارغ. في غلاية الفرن ، تم تسخين الزيت ، وتمريره عبر "المبرد" ثم ترسبه.

الأساليب الحديثة في تحضير المواد الخام

اليوم ، في مصافي النفط ، تبدأ تقنية تكرير النفط بتنقية إضافية ، يتم خلالها تجفيف المنتج على أجهزة ELOU (محطات التحلية الكهربائية) ، وخالٍ من الشوائب الميكانيكية والكربوهيدرات الخفيفة (C1 - C4). ثم يمكن إرسال المواد الخام إلى التقطير الجوي أو التقطير الفراغي. في الحالة الأولى ، فإن معدات المصنع ، وفقًا لمبدأ التشغيل ، تشبه تلك التي تم استخدامها في عام 1823.

فقط وحدة تكرير النفط نفسها تبدو مختلفة. يوجد في المؤسسة أفران تشبه المنازل الخالية من النوافذ في الحجم ، وهي مصنوعة من أفضل الطوب الحراري. يوجد بداخلها عدة كيلومترات من الأنابيب ، حيث يتحرك الزيت بسرعة عالية (2 متر في الثانية) ويتم تسخينه حتى 300-325 درجة مئوية بواسطة لهب من فوهة كبيرة (في درجات حرارة أعلى ، تتحلل الهيدروكربونات ببساطة). اليوم ، يتم استبدال أنبوب التكثيف وتبريد الأبخرة بأعمدة التقطير (يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 40 مترًا) ، حيث يتم فصل الأبخرة وتكثيفها ، ويتم بناء مدن كاملة من خزانات مختلفة لاستقبال المنتجات الناتجة.

ما هو توازن المواد؟

يعطي تكرير النفط في روسيا موازين مواد مختلفة أثناء التقطير الجوي للمواد الخام من حقل أو آخر. وهذا يعني أنه يمكن الحصول على نسب مختلفة عند الإخراج لأجزاء مختلفة - البنزين والكيروسين والديزل وزيت الوقود والغاز المصاحب.

على سبيل المثال ، بالنسبة لنفط غرب سيبيريا ، يكون إنتاج الغاز وخسائره واحد بالمائة لكل منهما ، وتشغل أجزاء البنزين (المنبعثة عند درجات حرارة من حوالي 62 إلى 180 درجة مئوية) حصة تبلغ حوالي 19٪ ، والكيروسين - حوالي 9.5٪ ، وكسر الديزل - 19٪ ، زيت الوقود - ما يقرب من 50 في المائة (يتم إطلاقه في درجات حرارة من 240 إلى 350 درجة). تخضع المواد الناتجة دائمًا تقريبًا لمعالجة إضافية ، نظرًا لأنها لا تفي بالمتطلبات التشغيلية لنفس محركات الماكينة.

إنتاج مع نفايات أقل

يعتمد تكرير الزيت بالفراغ على مبدأ غليان المواد عند درجة حرارة منخفضة مع انخفاض الضغط. على سبيل المثال ، تغلي بعض الهيدروكربونات في الزيت عند 450 درجة مئوية (الضغط الجوي) ، ولكن يمكن جعلها تغلي عند 325 درجة مئوية إذا تم خفض الضغط. تتم المعالجة الفراغية للمواد الخام في مبخرات مفرغة دوارة ، مما يزيد من سرعة التقطير ويجعل من الممكن الحصول على السيريزين والبارافين والوقود والزيوت من زيت الوقود ، واستخدام البقايا الثقيلة (القطران) أيضًا لإنتاج البيتومين . ينتج عن التقطير الفراغي ، مقارنة بمعالجة الغلاف الجوي ، نفايات أقل.

تتيح لك إعادة التدوير الحصول على بنزين عالي الجودة

تم اختراع عملية تكرير الزيت الثانوية من أجل الحصول على المزيد من وقود المحرك من نفس المادة الخام من خلال التأثير على جزيئات الهيدروكربونات البترولية ، والتي تكتسب صيغًا أكثر ملاءمة للأكسدة. تشمل إعادة التدوير أنواعًا مختلفة مما يسمى "التكسير" ، بما في ذلك التكسير الهيدروجيني والخيارات الحرارية والحفازة. تم اختراع هذه العملية أيضًا في روسيا ، في عام 1891 ، بواسطة المهندس ف. شوخوف. إنه تكسير الهيدروكربونات إلى أشكال تحتوي على عدد أقل من ذرات الكربون لكل جزيء.

معالجة النفط والغاز عند 600 درجة مئوية

إن مبدأ تشغيل محطات التكسير هو تقريبًا نفس مبدأ محطات تفريغ الضغط الجوي. ولكن هنا ، تتم معالجة المواد الخام ، والتي غالبًا ما يتم تمثيلها بزيت الوقود ، عند درجات حرارة قريبة من 600 درجة مئوية تحت هذا التأثير ، تتفكك الهيدروكربونات التي تشكل كتلة زيت الوقود إلى كتل أصغر ، والتي تشكل نفس الكيروسين أو البنزين. يعتمد التكسير الحراري على المعالجة بدرجة حرارة عالية وينتج البنزين بكمية كبيرة من الشوائب ، كما يعتمد التكسير التحفيزي على المعالجة الحرارية ، ولكن مع إضافة المحفزات (على سبيل المثال ، غبار الطين الخاص) ، مما يتيح لك الحصول على جودة أفضل. الغازولين.

التكسير الهيدروجيني: الأنواع الرئيسية

يمكن أن يشمل إنتاج النفط وتكريره اليوم أنواعًا مختلفة من التكسير الهيدروجيني ، وهو مزيج من عمليات المعالجة بالهيدروجين ، وتقسيم جزيئات الهيدروكربون الكبيرة إلى جزيئات أصغر ، وتشبع الهيدروكربونات غير المشبعة بالهيدروجين. يمكن أن يكون التكسير الهيدروجيني خفيفًا (الضغط 5 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة حوالي 400 درجة مئوية ، ويتم استخدام مفاعل واحد ، ويتم الحصول على وقود الديزل ومواد التكسير التحفيزي بشكل أساسي) والصلب (ضغط 10 ميجا باسكال ، ودرجة الحرارة حوالي 400 درجة مئوية ، وهناك العديد من المفاعلات ، والديزل ، والبنزين والكيروسين). يتيح التكسير الهيدروجيني التحفيزي إمكانية إنتاج مجموعة من الزيوت ذات معاملات اللزوجة العالية ومحتوى منخفض من الهيدروكربونات العطرية والكبريتية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يستخدم تكرير النفط الثانوي العمليات التكنولوجية التالية:

تكسير اللزوجة. في هذه الحالة ، عند درجات حرارة تصل إلى 500 درجة مئوية وضغوط تتراوح من نصف إلى ثلاثة ميجا باسكال ، يتم الحصول على الأسفلتين الثانوي والغازات الهيدروكربونية والبنزين من المواد الخام بسبب انقسام البارافينات والنفثينات.

يعتبر تكويك بقايا الزيت الثقيل معالجة عميقة للزيت ، عندما تتم معالجة المواد الخام عند درجات حرارة قريبة من 500 درجة مئوية تحت ضغط 0.65 ميجا باسكال للحصول على مكونات زيت الغاز وفحم الكوك البترولي. تنتهي خطوات العملية بـ "كعكة فحم الكوك" مسبوقة (بترتيب عكسي) عن طريق التكثيف ، والتكثيف المتعدد ، والعطرية ، والدورة ، ونزع الهيدروجين ، والتكسير. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا تجفيف المنتج وتحميصه.

الإصلاح. اخترع المهندس ن. زيلينسكي طريقة معالجة المنتجات البترولية هذه في روسيا عام 1911. اليوم ، يتم استخدام الإصلاح الحفزي لإنتاج الهيدروكربونات العطرية عالية الجودة والجازولين من النفتا وكسور الجازولين ، وكذلك الغاز المحتوي على الهيدروجين لمزيد من المعالجة في التكسير الهيدروجيني.

الأزمرة. تتضمن معالجة النفط والغاز في هذه الحالة إنتاج أيزومر من مركب كيميائي بسبب التغيرات في الهيكل الكربوني للمادة. لذلك ، يتم عزل المكونات عالية الأوكتان من مكونات الزيت منخفضة الأوكتان لإنتاج البنزين التجاري.

الألكلة. تعتمد هذه العملية على دمج بدائل الألكيل في الجزيء العضوي. وهكذا ، يتم الحصول على مكونات البنزين عالي الأوكتان من الغازات الهيدروكربونية ذات الطبيعة غير المشبعة.

السعي نحو المعايير الأوروبية

يتم تحسين تقنية معالجة النفط والغاز في المصافي باستمرار. وهكذا ، لاحظت الشركات المحلية زيادة في كفاءة معالجة المواد الخام من حيث عمق المعالجة ، وزيادة في اختيار منتجات النفط الخفيف ، وانخفاض الخسائر التي لا يمكن تعويضها ، وما إلى ذلك. يتضمن القرن الحادي والعشرون زيادة أخرى في عمق المعالجة (تصل إلى 88 بالمائة) ، وتحسين جودة المنتجات المصنعة وفقًا للمعايير الأوروبية ، وتقليل التأثير التكنولوجي على البيئة.

النفط هو أهم مادة خام للصناعة الروسية. لطالما اعتبرت القضايا المتعلقة بهذا المورد من أهم القضايا بالنسبة لاقتصاد البلاد. يتم تكرير النفط في روسيا من قبل شركات متخصصة. بعد ذلك ، سننظر في ميزات هذه الصناعة بمزيد من التفصيل.

معلومات عامة

بدأت مصافي النفط المحلية في الظهور منذ عام 1745. أسس الأخوان تشوميلوف أول مؤسسة على نهر أوختا. أنتجت الكيروسين وزيوت التشحيم ، والتي كان الطلب عليها مرتفعًا في ذلك الوقت. في عام 1995 ، بلغت تكرير النفط الأولي 180 مليون طن. من بين العوامل الرئيسية في وضع الشركات العاملة في هذه الصناعة المواد الخام والمستهلكين.

تطوير الصناعة

ظهرت مصافي النفط الرئيسية في روسيا في سنوات ما بعد الحرب. حتى عام 1965 ، تم إنشاء حوالي 16 قدرة في البلاد ، أي أكثر من نصف تلك التي تعمل حاليًا. خلال التحول الاقتصادي في التسعينيات ، كان هناك انخفاض كبير في الإنتاج. كان هذا بسبب الانخفاض الحاد في استهلاك النفط المحلي. نتيجة لذلك ، كانت جودة المنتجات المنتجة منخفضة للغاية. كما انخفضت نسبة عمق التكرير إلى 67.4٪. بحلول عام 1999 فقط تمكنت مصفاة أومسك للنفط من الاقتراب من المعايير الأوروبية والأمريكية.

الحقائق الحديثة

في السنوات القليلة الماضية ، بدأ تكرير النفط يصل إلى مستوى جديد. هذا يرجع إلى الاستثمارات في هذه الصناعة. منذ عام 2006 ، وصلوا إلى أكثر من 40 مليار روبل. بالإضافة إلى ذلك ، زاد أيضًا معامل عمق المعالجة بشكل كبير. في عام 2010 ، بموجب مرسوم صادر عن رئيس الاتحاد الروسي ، مُنع ربط تلك الشركات التي لم تصل فيها نسبة 70٪ بالطرق السريعة. أوضح رئيس الدولة ذلك بحقيقة أن مثل هذه المصانع بحاجة إلى تحديث جدي. في الدولة ككل ، يصل عدد هذه المؤسسات الصغيرة إلى 250. وبحلول نهاية عام 2012 ، تم التخطيط لبناء مجمع كبير في نهاية خط الأنابيب إلى المحيط الهادئ عبر شرق سيبيريا. كان من المفترض أن يكون عمق معالجتها حوالي 93٪. سوف يتوافق هذا المؤشر مع المستوى الذي تم تحقيقه في الشركات الأمريكية المماثلة. يتم التحكم في صناعة تكرير النفط ، التي يتم توحيدها إلى حد كبير ، من قبل شركات مثل Rosneft و Lukoil و Gazprom و Surgutneftegaz و Bashneft ، إلخ.

أهمية الصناعة

اليوم ، يعتبر إنتاج النفط وتكريره من أكثر الصناعات الواعدة. عدد الشركات الكبيرة والصغيرة العاملة فيها في ازدياد مستمر. تجلب معالجة النفط والغاز دخلاً مستقرًا ، مما يؤثر بشكل إيجابي على الحالة الاقتصادية للبلد ككل. تم تطوير هذه الصناعة بشكل كبير في وسط الولاية ، مناطق تشيليابينسك وتيومن. منتجات مصافي النفط مطلوبة ليس فقط داخل البلاد ، ولكن أيضًا في الخارج. اليوم ، تنتج الشركات الكيروسين والبنزين والطيران والصواريخ ووقود الديزل والبيتومين وزيوت المحركات وزيت الوقود وما إلى ذلك. عمليا يتم إنشاء جميع الحصادات بالقرب من الأبراج. بفضل هذا ، تتم معالجة النفط ونقله بأقل تكلفة. تقع أكبر الشركات في مناطق فولغا وسيبيريا الفيدرالية المركزية. تمثل هذه المصافي حوالي 70٪ من جميع القدرات. من بين الكيانات المكونة للبلاد ، تحتل Bashkiria مكانة رائدة في الصناعة. تتم معالجة النفط والغاز في خانتي مانسيسك ، منطقة أومسك. تعمل الشركات أيضًا في إقليم كراسنودار.

الإحصائيات حسب المنطقة

في الجزء الأوروبي من البلاد ، توجد مرافق الإنتاج الرئيسية في مناطق لينينغراد ونيجني نوفغورود وياروسلافل وريازان وإقليم كراسنودار والشرق الأقصى وجنوب سيبيريا ، في مدن مثل كومسومولسك أون أمور وخاباروفسك وأكينسك ، أنجارسك ، أومسك. تم بناء مصافي نفط حديثة في إقليم بيرم ومنطقة سمارة وباشكيريا. لطالما اعتبرت هذه المناطق أكبر مراكز إنتاج النفط. مع نقل الإنتاج إلى غرب سيبيريا ، أصبحت القدرات الصناعية في منطقة الفولغا وجزر الأورال زائدة عن الحاجة. في عام 2004 ، أصبحت بشكيريا رائدة بين الكيانات المكونة للاتحاد الروسي في معالجة النفط الأولية. وبلغت الأرقام في هذه المنطقة مستوى 44 مليون طن. في عام 2002 ، شكلت مصافي باشكورتوستان حوالي 15٪ من الحجم الإجمالي لتكرير النفط في الاتحاد الروسي. هذا حوالي 25.2 مليون طن ، والمكان التالي منطقة سامراء. أعطت البلاد حوالي 17.5 مليون طن. تليها مناطق لينينغراد (14.8 مليون) وأومسك (13.3 مليون) من حيث الحجم. وبلغت الحصة الإجمالية لهذه الكيانات الأربعة 29٪ من إجمالي تكرير النفط الروسي.

تكنولوجيا تكرير البترول

تشمل دورة إنتاج الشركات ما يلي:

• تحضير المواد الخام.
• تكرير الزيت الأولي.
• التقطير الثانوي للكسور.

في الظروف الحديثة ، يتم تكرير النفط في المؤسسات المجهزة بآلات وأجهزة معقدة في تصميمها. تعمل في ظروف درجات حرارة منخفضة وضغط مرتفع وفراغ عميق وغالبًا في بيئات عدوانية. تتضمن عملية تكرير النفط عدة مراحل في وحدات مجمعة أو منفصلة. إنها مصممة لإنتاج مجموعة واسعة من المنتجات.

تنظيف

خلال هذه المرحلة ، تتم معالجة المواد الخام. النفط القادم من الحقول يخضع للتنظيف. يحتوي على 100-700 ملجم / لتر من الأملاح والماء (أقل من 1٪). أثناء التنظيف ، يصل محتوى المكون الأول إلى 3 ملجم / لتر أو أقل. نسبة الماء في هذه الحالة أقل من 0.1٪. يتم التنظيف في محطات التحلية الكهربائية.

تصنيف

تستخدم أي مصفاة نفط طرقًا كيميائية وفيزيائية لمعالجة المواد الخام. عن طريق هذا الأخير ، يتحقق الفصل إلى أجزاء الزيت والوقود أو إزالة العناصر الكيميائية المعقدة غير المرغوب فيها. يتيح تكرير الزيت بالطرق الكيميائية الحصول على مكونات جديدة. يتم تصنيف هذه التحولات:

المراحل الرئيسية

العملية الرئيسية بعد التنقية في CDU هي التقطير الجوي. أثناء ذلك ، يتم اختيار أجزاء الوقود: البنزين والديزل ووقود الطائرات ، وكذلك الكيروسين المضاء. أيضًا ، أثناء التقطير الجوي ، يتم فصل زيت الوقود. يتم استخدامه إما كمادة خام للمعالجة العميقة التالية ، أو كعنصر من وقود المرجل. ثم يتم تنقيح الكسور. يتم معالجتها بالماء من المركبات غير المتجانسة. يخضع الجازولين لإعادة التشكيل التحفيزي. تُستخدم هذه العملية لتحسين جودة المواد الخام أو للحصول على الهيدروكربونات العطرية الفردية - وهي مادة للبتروكيماويات. هذا الأخير ، على وجه الخصوص ، يشمل البنزين ، والتولوين ، والزيلين ، وما إلى ذلك. يتم تقطير الزيت بالفراغ. تتيح هذه العملية الحصول على جزء كبير من زيت الغاز. تتم معالجة هذه المادة الخام بشكل إضافي في وحدات التكسير المائي أو التحفيزي. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على مكونات وقود المحرك وأجزاء نواتج التقطير الضيقة. ثم يتم إرسالها إلى مراحل التنقية التالية: المعالجة الانتقائية وإزالة الشمع وغيرها. بعد التقطير الفراغي يبقى القطران. يمكن استخدامه كمادة خام تستخدم في المعالجة العميقة للحصول على حجم إضافي من وقود المحركات ، وفحم الكوك ، وبيتومين المباني والطرق ، أو كمكون لوقود الغلايات.

طرق تكرير الزيت: المعالجة بالهيدروجين

تعتبر هذه الطريقة الأكثر شيوعًا. بمساعدة المعالجة المائية ، تتم معالجة الزيت الحامض والحامض. تعمل هذه الطريقة على تحسين جودة وقود المحركات. أثناء العملية ، تتم إزالة مركبات الكبريت والأكسجين والنيتروجين ، ويتم هدرجة أولفينات المواد الخام في وسط هيدروجين على محفزات من الألومنيوم - الكوبالت - الموليبدينوم أو النيكل - الموليبدينوم عند ضغط 2-4 ميجا باسكال ودرجة حرارة 300-400 درجة . بمعنى آخر ، أثناء المعالجة المائية ، تتحلل المواد العضوية التي تحتوي على النيتروجين والكبريت. تتفاعل مع الهيدروجين الذي يدور في النظام. نتيجة لذلك ، يتم تكوين كبريتيد الهيدروجين والأمونيا. تتم إزالة الاتصالات المستلمة من النظام. خلال العملية بأكملها ، يتم تحويل 95-99٪ من المواد الأولية إلى منتج منقى. جنبا إلى جنب مع هذا ، يتم تكوين كمية صغيرة من البنزين. المحفز النشط يخضع لعملية تجديد دورية.

التكسير التحفيزي

يتدفق بدون ضغط عند درجة حرارة 500-550 درجة على المحفزات المحتوية على الزيوليت. تعتبر هذه العملية الأكثر كفاءة وتعميقًا لتكرير النفط. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في أثناء ذلك ، يمكن الحصول على ما يصل إلى 40-60٪ من مكون بنزين المحرك عالي الأوكتان من أجزاء زيت الوقود عالية الغليان (زيت الغاز الفراغي). بالإضافة إلى ذلك ، ينبعث منها الغازات الدهنية (حوالي 10-25٪). وهي ، بدورها ، تُستخدم في مصانع الألكلة أو إنتاج الإستر لإنتاج مكونات عالية الأوكتان لوقود السيارات أو وقود الطائرات. أثناء التكسير ، تتكون رواسب الكربون على المحفز. إنها تقلل بشكل حاد من نشاطها - القدرة على التكسير في هذه الحالة. لاستعادة يتم إعادة إنشاء المكون. التركيبات الأكثر شيوعًا التي يتم فيها تدوير المحفز في طبقة مميعة أو مميعة وفي تيار متحرك.

الإصلاح الحفاز

هذه عملية حديثة ومستخدمة على نطاق واسع لإنتاج بنزين منخفض وعالي الأوكتان. يتم إجراؤه عند درجة حرارة 500 درجة وضغط 1-4 ميجا باسكال في بيئة هيدروجين على محفز من الألومنيوم والبلاتين. بمساعدة الإصلاح التحفيزي ، يتم إجراء التحولات الكيميائية بشكل أساسي للهيدروكربونات البرافينية والنفثينية إلى هيدروكربونات عطرية. نتيجة لذلك ، يزيد رقم الأوكتان بشكل كبير (حتى 100 نقطة). تشمل المنتجات التي يتم الحصول عليها أثناء الإصلاح الحفزي الزايلين والتولوين والبنزين ، والتي تُستخدم بعد ذلك في صناعة البتروكيماويات. عادة ما تكون العوائد المعاد تشكيلها 73-90٪. للحفاظ على النشاط ، يخضع المحفز بشكل دوري للتجديد. كلما انخفض الضغط في النظام ، زاد عدد مرات إجراء الاسترداد. الاستثناء من هذا هو عملية platforming. أثناء ذلك ، لا يخضع المحفز للتجديد. السمة الرئيسية للعملية برمتها هي أنها تحدث في بيئة هيدروجينية ، تتم إزالة الفائض منها من النظام. إنه أرخص بكثير مما تم الحصول عليه بشكل خاص. ثم يتم استخدام الهيدروجين الزائد في عمليات الهدرجة لتكرير النفط.

الألكلة

تتيح هذه العملية الحصول على مكونات عالية الجودة من بنزين السيارات والطيران. يعتمد على تفاعل الهيدروكربونات الأوليفينية والبارافينية للحصول على هيدروكربون برافيني عالي الغليان. حتى وقت قريب ، كان الاختلاف الصناعي لهذه العملية مقصورًا على الألكلة التحفيزية للبوتيلين مع الأيزوبيوتان في وجود أحماض الهيدروفلوريك أو الكبريتيك. في السنوات الأخيرة ، بالإضافة إلى هذه المركبات ، تم استخدام البروبيلين والإيثيلين وحتى الأميلين ، وفي بعض الحالات مخاليط من هذه الأوليفينات.

الأزمرة

إنها عملية يتم خلالها تحويل الهيدروكربونات البارافينية منخفضة الأوكتان إلى كسور متساوية الأوكتان المقابلة لها رقم أوكتان أعلى. يتم استخدام كسور C5 و C6 أو مخاليطهما في الغالب. في المنشآت الصناعية ، في ظل الظروف المناسبة ، يمكن الحصول على ما يصل إلى 97-99.7٪ من المنتجات. تحدث الأزمرة في بيئة الهيدروجين. يتم تجديد المحفز بشكل دوري.

البلمرة

هذه العملية هي تحويل البوتيلين والبروبيلين إلى مركبات سائلة قليلة القسيمات. يتم استخدامها كمكونات لمحركات البنزين. هذه المركبات هي أيضا المواد الأولية للعمليات البتروكيماوية. اعتمادًا على مادة البداية وطريقة الإنتاج والمحفز ، يمكن أن يختلف حجم المخرجات في حدود واسعة إلى حد ما.

اتجاهات واعدة

على مدى العقود الماضية ، تم إيلاء اهتمام خاص للجمع بين وتعزيز القدرات المستخدمة في تكرير النفط الأولي. مجال آخر موضعي هو إدخال المجمعات ذات السعة الكبيرة للتعميق المخطط لمعالجة المواد الخام. نتيجة لذلك ، سيتم تقليل حجم إنتاج زيت الوقود وزيادة إنتاج وقود المحرك الخفيف والمنتجات البتروكيماوية لكيمياء البوليمر والتوليف العضوي.

التنافسية

تعتبر صناعة تكرير النفط اليوم صناعة واعدة للغاية. إنها تنافسية للغاية في كل من الأسواق المحلية والدولية. تتيح لك مرافق الإنتاج الخاصة تغطية الاحتياجات بالكامل داخل الدولة. أما بالنسبة للواردات ، فتتم بأحجام صغيرة نسبيًا ، محليًا وأحيانًا. تعتبر روسيا اليوم أكبر مصدر للمنتجات البترولية بين الدول الأخرى. ترجع القدرة التنافسية العالية إلى التوافر المطلق للمواد الخام والمستوى المنخفض نسبيًا لتكاليف موارد المواد الإضافية والكهرباء وحماية البيئة. أحد العوامل السلبية في هذا القطاع الصناعي هو الاعتماد التكنولوجي لتكرير النفط المحلي على الدول الأجنبية. لا شك أن هذه ليست المشكلة الوحيدة الموجودة في الصناعة. على المستوى الحكومي ، يجري العمل باستمرار لتحسين الوضع في هذا القطاع الصناعي. على وجه الخصوص ، يتم تطوير برامج لتحديث المؤسسات. من الأهمية بمكان في هذا المجال نشاط شركات النفط الكبرى ومصنعي معدات الإنتاج الحديثة.