Abielluda 

Kütuse tootmise peamiste tehnoloogiliste protsesside lühikirjeldus. Nafta rafineerimise hetkeseis Venemaal Kaasaegsed nafta rafineerimise tehnoloogiad

Maailma nafta rafineerimine on globaalne, strateegiliselt oluline tööstusharu. Üks teadmistemahukamaid ja kõrgtehnoloogilisimaid tööstusvaldkondi ning vastavalt ka üks kapitalimahukamaid. Rikkaliku ajaloo ja pikaajaliste plaanidega tööstus.

Tänapäevase nafta rafineerimise arengut soodustavad mitmed tegurid. Esiteks majanduskasv maailma piirkondade kaupa. Arengumaad tarbivad üha rohkem kütust. Igal aastal kasvab nende energiavajadus plahvatuslikult. Seetõttu ehitatakse enamik uusi suuri naftatöötlemistehaseid Aasia ja Vaikse ookeani piirkonnas, Lõuna-Ameerikas ja Lähis-Idas. Tänapäeval on maailma võimsaim rafineerimistehas India eraettevõtte Reliance Industries (RIL) tehas Jamnagaris (Lääne-Gujarat). See võeti kasutusele 1999. aastal ja täna töötleb see ligi 72 miljonit tonni naftat aastas! Maailma suurimate ettevõtete esikolmikusse kuuluvad ka Ulsani rafineerimistehas Lõuna-Koreas ja Paraguana rafineerimistehase kompleks Venezuelas (umbes 55 miljonit tonni naftat aastas). Võrdluseks, suurim kodumaine ettevõte, Gazprom Neftile kuuluv Omski naftatöötlemistehas töötleb aastas umbes 22 miljonit tonni naftat.

Väärib märkimist, et rafineerimistehaste arendamise peamine trend ei ole mitte ainult mahtude kasv, vaid rafineerimissügavuse kasv. Mida kallimaid kergeid naftasaadusi samast õlikogusest saab ju, seda tulusam on tootmine. Töötlemise sügavuse suurendamiseks suureneb sekundaarsete protsesside osakaal kogu maailmas. Kaasaegse tehase efektiivsust peegeldab nn Nelsoni indeks – indikaator, mis hindab rafineerimistehase sekundaarse muundamise võimsuse taset esmase destilleerimisvõimsuse suhtes. Nelsoni keerukuse indeks määrab igale tehaseüksusele teguri, mis põhineb selle keerukusel ja maksumusel võrreldes esmaste naftatöötlemisseadmetega, millele on määratud keerukustegur 1,0. Näiteks katalüütilise krakkimise seadme koefitsient on 4,0, see tähendab, et see on 4 korda keerulisem kui sama tootlikkusega toornafta destilleerimisseade. Jamnagari rafineerimistehase Nelsoni indeks on 15. Sama Omski rafineerimistehase puhul on see nüüd 8,5. Kuid vastuvõetud kodumaiste tehaste moderniseerimise programm aastani 2020 hõlmab uute sekundaarsete protsesside võimsuste kasutuselevõttu, mis võimaldab seda arvu "üles tõmmata". Seega peaks Tatarstanis asuva TANECO tehase arvutatud Nelsoni indeks pärast ehituse lõppu olema 15 ühikut!

Teiseks tähtsamaks teguriks ülemaailmse nafta rafineerimise arengus on keskkonnanõuete pidev karmistamine. Kütuste väävli ja aromaatsete süsivesinike sisalduse nõuded muutuvad üha karmimaks. USA-st ja Lääne-Euroopast alanud võitlus keskkonna eest liigub tasapisi arengumaade turgudele. Veel 10 aastat tagasi oli raske ette kujutada 5. keskkonnaklassi nõuete kehtestamist meie riigis, kuid nüüdseks oleme nende standarditega elanud juba üle aasta.

Rangete keskkonnanõuete järgimine ei ole lihtne ülesanne. Asja teeb keeruliseks ka asjaolu, et nafta kvaliteet keskmiselt ainult halveneb. Kergesti kättesaadavate kvaliteetsete õlide varud on lõppemas. Üha vähem bensiini ja diislikütuse fraktsioone sisaldava raske, bituumen- ja põlevkivitoorme osakaal kasvab.

Teadlased ja insenerid üle maailma töötavad nende probleemide lahendamise nimel. Nende arenduste tulemuseks on keerulised kallid paigaldised ja moodsaimad mitmekomponentsed katalüsaatorid, mis võimaldavad ka kõige madalama kvaliteediga õlist välja pigistada maksimaalselt keskkonnasõbralikke kütuseid. See kõik aga toob naftarafineerimistehastele kaasa märkimisväärseid kulusid, mis mõjutavad otseselt tehaste kasumlikkust. Nende sissetulekute langustrendi on näha kõikjal maailmas.

Kõik ülalkirjeldatud suundumused on Venemaa jaoks ilmsed. Olles osa globaalsest majandusest ja aktsepteerides üldisi tegevusreegleid, investeerib meie riik üha rohkem raha kodumaise nafta rafineerimise, inseneritöö ja teaduse arendamisse. Selle teeb keeruliseks asjaolu, et 90ndatel ja 2000ndatel ei ehitatud praktiliselt ühtegi ettevõtet, kodumaise teaduse jaoks läks palju kaduma ja uusi kvalifitseeritud töötajaid tööstusele ei koolitatud. Kuid vastuvõetud riiklik programm "Energiatõhusus ja majandusareng", mille eesmärk on radikaalselt parandada kodumaise nafta rafineerimise olukorda aastani 2020, võimaldab järele jõuda. Selle vilju võib juba täna näha igas tanklas, kus alla 5. keskkonnaklassi kütust praktiliselt enam ei leidu.

Venemaa naftatöötlemistööstuse viimaste aastate areng näitab selgelt tööstuse olukorra paranemist. Rafineerimismahtude kasvades paraneb järk-järgult toodetavate mootorikütuste kvaliteet. Mitmetes Venemaa rafineerimistehastes ehitatakse uusi nafta süvatöötlemise komplekse, millest osa on juba kasutusele võetud, kuid edasiseks arenguks tuleb veel palju ära teha, eelkõige kvaliteedinäitajaid karmistavate õigusaktide vastuvõtmiseks. naftasaaduste osas ning muuta riigi maksupoliitikat nafta rafineerimise valdkonnas. Lisaks tuleks tööstuse ümberkujundamise kiirendamiseks ning konkurentsivõimeliste kodumaiste tehnoloogiate ja seadmete väljatöötamise ja rakendamise tingimuste stimuleerimiseks ümber korraldada disainiturg, eelkõige Venemaa riikliku teadus- ja insenerikeskuse loomise kaudu nafta rafineerimise ja naftakeemiatööstuse jaoks. Täna on kujunemas maailma nafta rafineerimise jaoks äärmiselt soodne olukord, kus kergnaftatoodete hinnad kasvavad kaks korda kiiremini kui toornafta hinnad. Tööstuse kasumlikkuse tõus toob kaasa asjaolu, et naftat tootvad riigid hakkasid aktiivselt ehitama ja juurutama uusi töötlemisvõimsusi, et eksportida mitte toorainet, vaid naftasaadusi ja naftakeemiatooteid. See kehtib selliste riikide kohta nagu Iraan, Saudi Araabia, Kuveit, AÜE, Venezuela jne. Piisab, kui öelda, et ainuüksi Kataris on kavas juurutada töötlemisvõimsust 31 miljoni twagi jaoks. Ülemaailmne suundumus, mis on naftasaadusi importivates tööstusriikides enim väljendunud, on olnud keskkonnaalaste õigusaktide karmistamine, mille eesmärk on vähendada kütuse põletamisel tekkivaid kahjulikke heitmeid, samuti naftatoodete kvaliteedile esitatavate nõuete pidev tõus. Kui rääkida tööstuse kõige olulisemast tootest - mootorikütusest, siis viimaste aastate trendid näitavad, et näiteks EL riikides kasvab nõudlus kõige kiiremini destilleeritud diislikütuste ja kvaliteetse bensiini järele. Samuti suureneb bensiini tarbimine USA-s ning Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna riikides. Nõudlus lennukikütuse järele kasvab vähemal määral ning turunõudlus katlakütuse järele järk-järgult väheneb, seda globaalset trendi tuleb arvestada Venemaa naftatöötlemise tööstuse moderniseerimisel. Venemaa naftatööstus jääb oma arengus maailma tööstusriikidest märkimisväärselt maha. Tööstuse peamisteks probleemideks on nafta rafineerimise madal sügavus, toodetud naftasaaduste madal kvaliteet, tootmise mahajäänud struktuur, põhivarade suur kulumine ja suur energiakulu. Venemaa naftatöötlemistehaseid iseloomustab madal nafta lähteaine muundamine väärtuslikumateks rafineeritud toodeteks. Põhiliste mootorikütuste (mootoribensiin, diislikütus) toodang jääb Venemaa Föderatsioonis keskmiselt alla maailma tööstusriikide naftatöötlemise näitajatele ja kõige suurem on kütteõli tootmise osakaal. Madala rafineerimissügavuse tõttu on Venemaa rafineerimistehased koormatud 70-75%, samas kui globaalset naftatöötlemist iseloomustab täna tohutu nõudluse ja naftatoodete kõrgete hindade tõttu 100% lähedane koormus. Kui 2005. aastal töötlesid neli suurimat Lääne naftafirmat rohkem naftat, kui nad ise tootsid, siis neli Venemaa ettevõtet töötlesid oma tootmismahtudest palju vähem naftat. See tähendab, et kui läänes püüavad ettevõtted nafta rafineerimisest võimalikult palju kasu saada ja seetõttu kõrvalt naftat juurde osta, siis Venemaa ettevõtted on sunnitud keskenduma peamiselt toornafta ekspordile, kuna nende naftatoodete kvaliteet on halvem. selline, et seda on raske välismaale müüa. Märkimisväärse osa Venemaa ettevõtetes toodetud naftatoodetest moodustavad vananenud kütused, mille kvaliteet ei vasta tänapäevastele maailmastandarditele. Kütteõli osakaal Venemaa rafineerimistehaste toodetes on endiselt suur (2005. aastal toodeti 56,6 miljonit tonni ehk peaaegu sama palju kui mootoribensiini). Venemaal toodetud mootorikütuste kvaliteet peegeldab riigi sõidukipargi tehnilist seisukorda. Eelkõige nõuab madala kvaliteediga kütust (A-76 bensiin) tarbivate vananenud mudelite autode ja veoautode olemasolu vajadust jätkata tootmist Venemaa rafineerimistehastes. Toodetud naftasaaduste madal kvaliteet tuleneb enamiku Venemaa rafineerimistehaste naftatöötlemise mahajäänud struktuurist, kus mitte ainult destruktiivsete süvendusprotsesside osakaal on madal, vaid ka sekundaarsed protsessid, mille eesmärk on parandada toodetavate naftatoodete kvaliteeti. Venemaa nafta rafineerimise eksport koosneb peamiselt suhteliselt odavatest naftasaadustest, sealhulgas otsedestillatsiooniga bensiin, vaakumgaasiõli, Euroopa nõuetega võrreldes väävlisisalduse poolest madala kvaliteediga diislikütus, samuti kütteõli ja baasõlid. Kõrge lisandväärtusega kaubanduslike naftatoodete osakaal on äärmiselt väike. Venemaa naftatöötlemistööstuse oluliseks probleemiks on põhivarade kõrge amortisatsioon, mis ulatub kuni 80%, samuti vananenud energiamahukate ja majanduslikult ebatäiuslike tehnoloogiate kasutamine. Selle tulemusena iseloomustab Venemaa nafta rafineerimist kõrge energiatarbimise tase, mis mõjutab negatiivselt tööstuse majanduslikku efektiivsust. Energiaressursside eritarbimine töötavates Venemaa tehastes on 2–3 korda suurem kui välismaistel jaamadel. Naftatöötlemisettevõtete võimsused jagunevad Venemaal ebaühtlaselt ja ebaratsionaalselt. Enamik Venemaa rafineerimistehaseid asub sisemaal, mereekspordi ümberlaadimisbaasidest kaugel, mis vähendab oluliselt naftasaaduste ekspordi efektiivsust. Tööstuse asukohaga seotud tõsiste probleemide tagajärg on 10–500 tuhande tonnise esmase töötlemisvõimsusega minirafineerimistehaste arvu kasv. Praegu toodavad nad umbes 2% kõigist riigis toodetud naftatoodetest. Reeglina töötlevad sellised minirafineerimistehased naftatoorme oskusteta töötlemist ja nende olemasolu raskendab oluliselt piirkondade keskkonnaolukorda. Viimasel ajal on olnud tendents Venemaa naftatöötlemistööstuse olukorra paranemisele. Paranemise märgid on Venemaa naftaettevõtete nafta rafineerimisse tehtavate investeeringute märkimisväärne suurenemine, nafta rafineerimismahtude suurenemine, toodetavate mootorikütuste kvaliteedi järkjärguline paranemine pliid sisaldava mootoribensiini tootmisest loobumise tõttu ning kõrge oktaanarvuga bensiini ja keskkonnasõbralike diislikütuste toodangu osakaal. Venemaa rafineerimistehaste, sealhulgas minirafineerimistehaste installeeritud koguvõimsus on 275,3 miljonit tonni, kuid võimsusest kasutatakse vaid umbes 75% - ülejäänu seisab seadmete moraalse ja füüsilise kulumise tõttu jõude. Baškortostanil on suurim kogu nafta rafineerimisvõimsus; need kuuluvad ettevõtetele OJSC Bashneftekhim ja OJSC Salavatnefteorgsintez. Joonis 39. Nafta rafineerimine (ilma minirafineerimistehasteta) Vene Föderatsiooni moodustavates üksustes 2007. aastal, miljonit tonni Rafineerimissektori suurimad ettevõtted on Omski naftatöötlemistehas, mille nafta esmase rafineerimise võimsus on 19,5 miljonit tonni aastas, Ryazan Naftatöötlemistehas (18,2 miljonit tonni), Kirishinefteorgsintez (17,3 miljonit tonni) ja Angarski Petrokeemiakorporatsiooni tehas Angarskis (16,4 miljonit tonni). Naftaettevõtete seas on see 2007. aasta alguses paigaldatud nafta rafineerimisvõimsuse poolest esikohal. hõivab ettevõte OJSC NK Rosneft - 61,4 miljonit tonni aastas. Samuti oli ta 2007. aastal nafta rafineerimise liider. Väiksema võimsusega on OJSC NK LUKOIL (40,6 miljonit tonni) ja OJSC Bashneftekhim (32,2 miljonit tonni). 2007. aastal kodumaised rafineerimistehased said 229,5 miljonit tonni ehk ligikaudu 48% toodetud naftast; see on ligi 8 miljonit tonni rohkem kui 2006. aastal. Neist töödeldi 227,7 miljonit ehk ca 99,2% tarnitud toorainest. Peaaegu kogu see töödeldakse 27 suuremas rafineerimistehases. Pöördumatud naftakaod Venemaa rafineerimistehastes jäid alla 1%. Joonis 40. Venemaa ettevõtete nafta esmase rafineerimise struktuur 2007. aastal, % (ilma minirafineerimistehasteta) Nafta rafineerimise sügavus Venemaa ettevõtetes 2007. aastal moodustas vaid 71,3%, sh rafineerimistehastes 70,9% (2006. aastal vastavalt 71,7 ja 71,2%). Välistehastes on selle näitaja väärtus 85-90% ja kõrgem. Suurim rafineerimissügavus saavutati OJSC LUKOIL-Permnefteorgsintezi tehases (84,1%), Gazprom Neft OJSC Omski rafineerimistehases (83,3%) ja Bashneftekhimi OJSC Novoufimsky rafineerimistehases (82,1%). Nafta rafineerimise keerukustegur on madal, mistõttu on riigi võimekus toota kvaliteetset mootorikütust piiratud, samas kui kütteõli osatähtsus toodetud naftasaaduste kogumahus on endiselt väga kõrge - üle 33%. (arenenud riikides on see keskmiselt 12%, USA-s - umbes 7%). Kõrge oktaanarvuga bensiini (A-92 ja kõrgem) toodangu osakaal mootoribensiini kogutoodangus Vene Föderatsioonis aga kasvab pidevalt; aastal 2007 see moodustas 74,5%. Joonis 41. Naftatoodete tootmine Vene Föderatsioonis 2007. aastal, miljonit tonni Joonis 42. Peamiste naftatoodete tootmise struktuur Venemaal 2007. aastal, % Viimastel aastatel on mitmed Venemaa rafineerimistehased aktiivselt ehitanud uusi süvatöötlemiskomplekse (DOC) ). Permi naftatöötlemistehases (LUKOIL OJSC) käivitati vaakumgaasiõli hüdrokrakkimise kompleks, Slavnefti Jaroslavli naftatöötlemistehases gaasiõli hüdrokrakkimise kompleks ja Rjazani naftatöötlemistehases vaakumgaasiõli hüdrokrakkimise kompleks. TNK-BP poolt. Katalüütilise krakkimise kompleks käivitati ettevõtte TAIF Nižnekamski rafineerimistehases. Eelnimetatud gaasi rafineerimisjaamade kasutuselevõtt võimaldas oluliselt suurendada nafta rafineerimise sügavust ja seeläbi vähendada rafineerimistehases toodetava kütteõli kogust ning oluliselt suurendada toodetavate kergnaftasaaduste mahtu. Samal ajal hakati rekonstrueeritud rafineerimistehastes tootma euroopaliku kvaliteediga naftatooteid ning paranes ka keskkonnaseisund ettevõtete asukohapiirkondades. Seoses uute gaasipumbajaamade kasutuselevõtuga kasvasid mootorikütuste tootmismahud bensiinil enam kui 1,6 mln tg ja diislikütusel üle 2,5 mln tg. Kahjuks ei kasutata Venemaa naftatöötlemise moderniseerimise käigus kodumaiseid arendusi praktiliselt. Suurem osa kodumaiste rafineerimistehaste uute gaasi-gaasipumplate kasutuselevõtuks vajalikest tehnoloogiatest ja seadmetest ostetakse Lääne juhtivatelt tootjatelt. Võib-olla ainsaks erandiks üldreeglist oli Venemaa VNIINP ja VNIPIneft välja töötatud projekt Nižnekamskis katalüütilise krakkimise kompleksi ehitamiseks. Teatavasti on Tatarstanis toodetav õli raske, kõrge väävlisisaldusega ning selle lisamine Uurali ekspordisegusse mõjutab negatiivselt Venemaa nafta hinda maailmaturul. Kõrge väävlisisaldusega nafta ekspordi vähendamiseks on Tatarstan sunnitud rajama oma territooriumile uusi rajatisi tooraine kohapeal töötlemiseks. Tatnefti plaanitava Nižnekamskisse uue töötlemiskompleksi rajamise eesmärk on lisaks eesmärgile vähendada naftamüüki välismaale ka täiendavates kogustes Euroopa kvaliteediga mootorikütust, mida saaks tulevikus nafta asemel eksportida. Joonis 43. Kõrge ja madala oktaanarvuga bensiini tootmise dünaamika Venemaa Föderatsioonis aastatel 2000-2007, miljonit tonni Lähitulevikus on oodata Venemaa liitumist Maailma Kaubandusorganisatsiooniga (WTO), millel peaks olema märkimisväärne osakaal mõju kodumaisele nafta rafineerimisele. Positiivsed mõjud hõlmavad vajadust karmistada keskkonnaseadusi ja tõsta nõudeid naftatoodete kvaliteedile. Euroopa standardite (Euro-4, Euro-5) kasutuselevõtt loob eeldused kvaliteetsete mootorikütuste ja -õlide tootmiseks Venemaal. Teiseks positiivseks arenguks võiks olla välisturgudele pääsemise tingimuste paranemine. Samas on kodumaise naftatöötlemise stimuleerimiseks kvaliteetsete naftatoodete tootmiseks vaja kehtestada Euro-4 ja Euro-5 standarditele vastavad naftasaaduste soodusaktsiisimäärad. Teine eelis on vajadus muuta Venemaa õigusakte sertifitseerimise valdkonnas. Venemaa WTO-ga liitumise miinusteks võib nimetada siseturu avanemist kaupade ja teenuste jaoks, mis toob kaasa märkimisväärse konkurentsi kasvu välismaiste nafta- ja inseneriettevõtete ning seadmetootjate poolt. Olgu öeldud, et juba täna on 50-70% nafta rafineerimisel kasutatavatest katalüsaatoritest ning enam kui 200 liiki militaar- ja tsiviiltehnikale vajalikke kütust ja õlilisandeid tarnivad välisfirmad. Venemaa turule on aktiivselt sisenenud maailma juhtivad litsentsiandjad ja märkimisväärse finantspotentsiaaliga inseneriettevõtted. See tõi kaasa uute kodumaiste nafta rafineerimise tehnoloogiliste protsesside juurutamise lõpetamise Venemaal, Venemaa projekteerimisorganisatsioonide väljatõrjumise inseneriteenuste siseturult ja imporditud seadmete arvu järsu kasvu naftatöötlemistehaste moderniseerimise ajal. Et võidelda Venemaa turu täieliku ülevõtmisega lääne ettevõtete poolt, on kõigepealt vaja tugevdada valitsuse regulatsiooni, et kaitsta siseturgu impordi- ja tasakaalustavate tariifidega. Oluliseks meetmeks võiks olla Venemaa disainiorganisatsioonide konsolideerimise protsess. Tänapäeval on Venemaa naftatöötlemise turul koos traditsioonilistea, millel on märkimisväärsed kogemused ja tehnilised võimalused, väikeettevõtteid, mis ei ole võimelised tootma kvaliteetset projekteerimisdokumentatsiooni. Selle tulemusena langeb tööstusrajatiste kvaliteet, halvenevad majandusnäitajad ja tootmise ohutuse tase. Insenerituru olukorra parandamiseks on soovitatav karmistada Venemaal inseneritegevuse litsentsimise nõudeid. Seega võimaldab kodumaise naftatöötlemise viimaste aastate arengusuundumuste analüüs järeldada, et tööstuses on toimunud positiivsed muutused. Alanud on rafineerimistehaste põhivarade aktiivne moderniseerimine ja uute süvatöötlemiskomplekside ehitamine paljudes tehastes. Üldiselt on aga tööstuses alles rida probleeme, mille lahendamist võiks meie hinnangul aidata kaasa järgmised meetmed: - toodetavate naftasaaduste kvaliteedi nõudeid karmistavate õigusaktide vastuvõtmine; - maksusoodustusmeetmete kasutuselevõtt tööstuse moderniseerimiseks; - juhtivate kodumaiste disainiorganisatsioonide positsioonide tugevdamine disainituru ümberkorraldamise kaudu; - suure kodumaise naftatöötlemise ja naftakeemiatööstuse inseneriettevõtte loomine; - tingimuste loomine konkurentsivõimeliste kodumaiste tehnoloogiate, seadmete, katalüsaatorite ja lisandite väljatöötamiseks ja juurutamiseks.

Nafta rafineerimine on üsna keerukas protsess, mis nõuab... Paljud tooted saadakse ekstraheeritud looduslikust toorainest – erinevat tüüpi kütused, bituumen, petrooleum, lahustid, määrdeained, naftaõlid jm. Nafta rafineerimine algab süsivesinike transportimisega tehasesse. Tootmisprotsess toimub mitmes etapis, millest igaüks on tehnoloogilisest seisukohast väga oluline.

Taaskasutusprotsess

Nafta rafineerimise protsess algab selle spetsiaalse ettevalmistamisega. Selle põhjuseks on paljude lisandite olemasolu looduslikes toorainetes. Õlimaardla sisaldab liiva, sooli, vett, mulda ja gaasilisi osakesi. Vett kasutatakse suurte toodete eraldamiseks ja energiaressursside hoiuste säilitamiseks. Sellel on oma eelised, kuid see vähendab oluliselt saadud materjali kvaliteeti.

Lisandite olemasolu naftatoodetes muudab nende transpordi tehasesse võimatuks. Need provotseerivad soojusvahetitele ja muudele mahutitele naastude teket, mis vähendab oluliselt nende kasutusiga.

Seetõttu läbivad ekstraheeritud materjalid kompleksse puhastuse – mehaanilise ja peenpuhastuse. Selles tootmisprotsessi etapis eraldatakse saadud tooraine õliks ja. See juhtub spetsiaalsete õliseparaatorite abil.

Tooraine puhastamiseks hoitakse neid üldjuhul hermeetiliselt suletud mahutites. Eraldusprotsessi aktiveerimiseks puutub materjal kokku külma või kõrge temperatuuriga. Toorainetes sisalduvate soolade eemaldamiseks kasutatakse elektrilisi soolaeemaldusseadmeid.

Kuidas toimub õli ja vee eraldamise protsess?

Pärast esmast puhastamist saadakse raskesti lahustuv emulsioon. See on segu, milles ühe vedeliku osakesed on teises ühtlaselt jaotunud. Selle põhjal eristatakse kahte tüüpi emulsioone:

  • hüdrofiilne. See on segu, kus õliosakesed on vees;
  • hüdrofoobne. Emulsioon koosneb peamiselt õlist, milles on veeosakesi.

Emulsiooni purustamise protsess võib toimuda mehaaniliselt, elektriliselt või keemiliselt. Esimene meetod hõlmab vedeliku settimist. See juhtub teatud tingimustel - kuumutades temperatuurini 120-160 kraadi, suurendades rõhku 8-15 atmosfäärini. Segu delaminatsioon toimub tavaliselt 2-3 tunni jooksul.

Selleks, et emulsioonide eraldamise protsess oleks edukas, on vaja vältida vee aurustumist. Puhta õli eraldamine toimub ka võimsate tsentrifuugide abil. Emulsioon jagatakse fraktsioonideks, kui see jõuab 3,5-50 tuhande pööret minutis.

Keemilise meetodi kasutamine hõlmab spetsiaalsete pindaktiivsete ainete, mida nimetatakse demulgaatoriteks, kasutamist. Need aitavad lahustada adsorptsioonikilet, mille tulemusena puhastatakse õli veeosakestest. Keemilist meetodit kasutatakse sageli koos elektrimeetodiga. Viimane puhastusmeetod hõlmab emulsiooni kokkupuudet elektrivooluga. See kutsub esile veeosakeste ühinemise. Tänu sellele on seda segust lihtsam eemaldada, mille tulemuseks on kõrgeima kvaliteediga õli.

Esmane töötlemine

Nafta tootmine ja rafineerimine toimub mitmes etapis. Looduslikust toorainest erinevate toodete valmistamise eripära on see, et isegi pärast kvaliteetset puhastamist ei saa saadud toodet sihtotstarbeliselt kasutada.

Lähteainet iseloomustab erinevate süsivesinike sisaldus, mis erinevad oluliselt molekulmassi ja keemistemperatuuri poolest. See sisaldab nafteenseid, aromaatseid ja parafiinseid aineid. Lähteaine sisaldab ka orgaanilist tüüpi väävli-, lämmastiku- ja hapnikuühendeid, mis tuleb samuti eemaldada.

Kõik olemasolevad nafta rafineerimise meetodid on suunatud selle eraldamisele rühmadesse. Tootmisprotsessi käigus saadakse lai valik erinevate omadustega tooteid.

Loodusliku tooraine esmane töötlemine toimub selle koostisosade erinevate keemistemperatuuride alusel. Selle protsessi läbiviimiseks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid, mis võimaldavad saada mitmesuguseid naftasaadusi - kütteõlist tõrvani.

Kui töötlete looduslikku toorainet sel viisil, ei saa te materjali edasiseks kasutamiseks valmis. Esmane destilleerimine on suunatud ainult õli füüsikaliste ja keemiliste omaduste määramisele. Pärast seda saab määrata edasise töötlemise vajaduse. Samuti määravad nad kindlaks seadmete tüübi, mida tuleb vajalike protsesside läbiviimiseks kasutada.

Esmane nafta rafineerimine

Õli destilleerimise meetodid

Eristatakse järgmisi õli rafineerimise (destilleerimise) meetodeid:

  • ühekordne aurustamine;
  • korduv aurustamine;
  • destilleerimine järkjärgulise aurustamisega.

Kiiraurustamise meetod hõlmab õli töötlemist kõrgel temperatuuril etteantud väärtusel. Selle tulemusena moodustuvad aurud, mis sisenevad spetsiaalsesse seadmesse. Seda nimetatakse aurustiks. Selles silindrilises seadmes eraldatakse aurud vedelast fraktsioonist.

Korduva aurustamisega töödeldakse toorainet, mille käigus temperatuuri tõstetakse mitu korda vastavalt etteantud algoritmile. Viimane destilleerimismeetod on keerulisem. Õli rafineerimine koos järkjärgulise aurustamisega tähendab peamiste tööparameetrite sujuvat muutumist.

Destilleerimisseadmed

Tööstuslik õli rafineerimine toimub mitme seadme abil.

Toruahjud. Omakorda jagunevad need ka mitmeks tüübiks. Need on atmosfääri-, vaakum-, atmosfäärivaakum ahjud. Esimest tüüpi seadmeid kasutades toimub naftasaaduste pinnapealne töötlemine, mis võimaldab saada kütteõli, bensiini, petrooleumi ja diislikütuse fraktsioone. Vaakumpahjudes jagatakse toorained tõhusama töö tulemusena:

  • tõrv;
  • õliosakesed;
  • gaasiõli osakesed.

Saadud tooted sobivad täielikult koksi, bituumeni ja määrdeainete tootmiseks.

Destilleerimiskolonnid. Toornafta töötlemise protsess selle seadmega hõlmab selle kuumutamist mähises temperatuurini 320 kraadi. Pärast seda siseneb segu destilleerimiskolonni vahetasemetele. Keskmiselt on sellel 30-60 vihmaveetoru, millest igaüks on paigutatud teatud intervalliga ja varustatud vedelikuvanniga. See põhjustab kondensaadi moodustumisel auru tilkade kujul allavoolu.

Samuti toimub töötlemine soojusvahetite abil.

Taaskasutus

Pärast õli omaduste määramist, sõltuvalt vajadusest teatud lõpptoote järele, valitakse sekundaarse destilleerimise tüüp. Põhimõtteliselt seisneb see termokatalüütilises mõjus lähteainele. Nafta sügav rafineerimine võib toimuda mitmel viisil.

Kütus Selle sekundaarse destilleerimise meetodi kasutamine võimaldab saada mitmeid kvaliteetseid tooteid - mootoribensiini, diislikütust, reaktiivkütust ja katlakütust. Töötlemiseks ei pea te kasutama palju seadmeid. Selle meetodi kasutamise tulemusena saadakse tooraine ja setete rasketest fraktsioonidest valmistoode. Kütuse destilleerimise meetod hõlmab:

  • pragunemine;
  • reformimine;
  • hüdrotöötlus;
  • hüdrokrakkimine.

Kütus ja õli. Selle destilleerimismeetodi kasutamise tulemusena saadakse mitte ainult erinevaid kütuseid, vaid ka asfalt- ja määrdeõlisid. Selleks kasutatakse ekstraheerimismeetodit, deasfaltimist.

Naftakeemia. Selle meetodi rakendamisel kõrgtehnoloogiliste seadmete abil saadakse suur hulk tooteid. See ei ole ainult kütus, õlid, vaid ka plast, kumm, väetised, atsetoon, alkohol ja palju muud.

Kuidas meid ümbritsevad objektid on valmistatud naftast ja gaasist – ligipääsetav ja arusaadav

Seda meetodit peetakse kõige levinumaks. Seda kasutatakse väävli või kõrge väävlisisaldusega õli töötlemiseks. Hüdrotöötlus võib oluliselt parandada saadud kütuste kvaliteeti. Nendest eemaldatakse erinevad lisandid - väävel, lämmastik, hapnikuühendid. Materjali töödeldakse spetsiaalsete katalüsaatorite abil vesiniku keskkonnas. Sel juhul ulatub temperatuur seadmes 300-400 kraadini ja rõhk - 2-4 MPa.

Destilleerimise tulemusena lagunevad tooraines sisalduvad orgaanilised ühendid interakteerudes aparaadi sees ringleva vesinikuga. Selle tulemusena moodustub ammoniaak ja vesiniksulfiid, mis eemaldatakse katalüsaatorist. Hüdrotöötlus võimaldab töödelda 95-99% toorainest.

Katalüütiline krakkimine

Destilleerimine toimub tseoliiti sisaldavate katalüsaatorite abil temperatuuril 550 kraadi. Krakkimist peetakse ettevalmistatud tooraine töötlemise väga tõhusaks meetodiks. Selle abil saab kütteõli fraktsioonidest saada suure oktaanarvuga mootoribensiini. Puhta toote saagis on sel juhul 40-60%. Samuti saadakse vedelgaas (10-15% esialgsest mahust).

Katalüütiline reformimine

Reformimine toimub alumiinium-plaatina katalüsaatori abil temperatuuril 500 kraadi ja rõhul 1-4 MPa. Samal ajal on seadme sees vesiniku keskkond. Seda meetodit kasutatakse nafteensete ja parafiinsete süsivesinike muundamiseks aromaatseteks. See võimaldab oluliselt tõsta toodetavate toodete oktaanarvu. Katalüütilise reformimise kasutamisel on puhta materjali saagis 73-90% taaskasutatud toorainest.

Hüdrokrakkimine

Võimaldab saada vedelkütust kõrge rõhu (280 atmosfääri) ja temperatuuri (450 kraadi) mõjul. See protsess toimub ka tugevate katalüsaatorite – molübdeenoksiidide – kasutamisel.

Kui hüdrokrakkimist kombineerida teiste looduslike toorainete töötlemise meetoditega, on puhaste toodete saagis bensiini ja lennukikütuse kujul 75–80%. Kvaliteetsete katalüsaatorite kasutamisel võib nende regenereerimine toimuda alles 2-3 aasta jooksul.

Ekstraheerimine ja deasfalteerimine

Ekstraheerimine hõlmab ettevalmistatud tooraine jagamist vajalikeks fraktsioonideks, kasutades lahusteid. Seejärel viiakse läbi vaha eemaldamine. See võimaldab teil oluliselt vähendada õli hangumispunkti. Kvaliteetsete toodete saamiseks töödeldakse neid ka vesinikuga. Kaevandamise tulemusena on võimalik saada diislikütust. Samuti ekstraheeritakse seda tehnikat kasutades ettevalmistatud toorainetest aromaatseid süsivesinikke.

Deasfalteerimine on vajalik selleks, et saada nafta lähteaine destilleerimise lõppsaadustest vaigu-asfalteeni ühendeid. Saadud aineid kasutatakse aktiivselt bituumeni tootmiseks teiste töötlemismeetodite katalüsaatoritena.

Muud töötlemismeetodid

Looduslike toorainete töötlemist pärast esmast destilleerimist saab läbi viia muul viisil.

Alküleerimine. Pärast ettevalmistatud materjalide töötlemist saadakse kvaliteetsed komponendid bensiini jaoks. Meetod põhineb olefiini ja parafiini süsivesinike keemilisel vastasmõjul, mille tulemusena saadakse kõrge keemistemperatuuriga parafiinne süsivesinik.

Isomerisatsioon. Selle meetodi kasutamine võimaldab saada madala oktaanarvuga parafiinsetest süsivesinikest kõrgema oktaanarvuga ainet.

Polümerisatsioon. Võimaldab butüleenide ja propüleeni muundamise oligomeerseteks ühenditeks. Selle tulemusena saadakse materjale bensiini tootmiseks ja mitmesugusteks naftakeemiaprotsessideks.

Kokseerimine. Seda kasutatakse naftakoksi tootmiseks rasketest fraktsioonidest, mis on saadud pärast õli destilleerimist.

Nafta rafineerimistööstus on paljulubav ja arenev tööstus. Tootmisprotsessi täiustatakse pidevalt uute seadmete ja tehnikate kasutuselevõtuga.

Video: nafta rafineerimine

Õli on mineraal, mis on vees lahustumatu õline vedelik, mis võib olla peaaegu värvitu või tumepruun. Nafta rafineerimise omadused ja meetodid sõltuvad valdavalt süsivesinike protsendist selle koostises, mis on erinevates valdkondades erinev.

Seega moodustavad Sosninskoje väljal (Siber) alkaanid (parafiinirühm) 52 protsenti, tsükloalkaanid - umbes 36%, aromaatsed süsivesinikud - 12 protsenti. Ja näiteks Romashkinskoje väljal (Tatarstan) on alkaanide ja aromaatsete süsiniku osakaal suurem - vastavalt 55 ja 18 protsenti, tsükloalkaanidel aga 25 protsenti. Lisaks süsivesinikele võivad need toorained sisaldada väävli- ja lämmastikuühendeid, mineraalseid lisandeid jne.

Nafta "rafineeriti" esmakordselt 1745. aastal Venemaal

Seda loodusvara ei kasutata toores vormis. Tehniliselt väärtuslike toodete (lahustid, mootorikütused, keemiatootmise komponendid) saamiseks töödeldakse õli primaarsete või sekundaarsete meetoditega. Seda toorainet üritati ümber kujundada 18. sajandi keskpaigas, kui lisaks elanike poolt kasutatavatele küünaldele ja tõrvikutele kasutati lampides ka "garneeringuõli", mis oli taimeõli ja rafineeritud petrooleumi segu. paljudest kirikutest.

Õli puhastamise võimalused

Nafta rafineerimine ei kuulu sageli nafta rafineerimisprotsesside hulka. See on pigem esialgne etapp, mis võib koosneda:

Keemiline rafineerimine, kui õli puutub kokku oleumi ja kontsentreeritud väävelhappega. See eemaldab aromaatsed ja küllastumata süsivesinikud.

Adsorptsiooni puhastamine. Siin saab tõrva ja happeid naftasaadustest eemaldada kuuma õhuga töötlemise või õli läbi adsorbendi juhtimisega.

Katalüütiline puhastus – kerge hüdrogeenimine lämmastiku- ja väävliühendite eemaldamiseks.

Füüsikalis-keemiline puhastus. Sel juhul eraldatakse liigsed komponendid selektiivselt lahustite abil. Näiteks kasutatakse polaarset lahustit fenooli lämmastiku- ja väävliühendite eemaldamiseks ning mittepolaarsed lahustid - butaan ja propaan - vabastavad tõrvasid, aromaatseid süsivesinikke jne.

Ei mingeid keemilisi muutusi...

Nafta rafineerimine primaarsete protsesside kaudu ei hõlma lähteaine keemilist muundamist. Siin jagatakse mineraal lihtsalt selle komponentideks. Esimene seade õli destilleerimiseks leiutati 1823. aastal Vene impeeriumis. Vennad Dubininid mõtlesid katla panna köetavasse ahju, kust jooksis toru läbi külma vee tünni tühja anumasse. Ahjukatlas õli kuumutati, lasti läbi “külmkapi” ja settiti.

Kaasaegsed tooraine valmistamise meetodid

Tänapäeval algab naftatöötlemistehastes õli rafineerimise tehnoloogia lisapuhastusega, mille käigus toode dehüdreeritakse ELOU-seadmetega (elektrilised soolatusseadmed), vabastatakse mehaanilistest lisanditest ja kergetest süsivesikutest (C1 - C4). Seejärel saab tooraine saata atmosfäärirõhul destilleerimiseks või vaakumdestilleerimiseks. Esimesel juhul sarnaneb tehaseseadmete tööpõhimõte sellega, mida kasutati 1823. aastal.

Ainult naftatöötlemistehas ise näeb teistsugune välja. Ettevõttel on akendeta majade suurused ahjud, mis on valmistatud parimatest tulekindlatest tellistest. Nende sees on palju kilomeetreid torusid, milles õli liigub suurel kiirusel (2 meetrit sekundis) ja kuumutatakse suure düüsi leegiga temperatuurini 300-325 C (kõrgematel temperatuuridel süsivesinikud lihtsalt lagunevad). Aurude kondenseerimiseks ja jahutamiseks mõeldud toru asendatakse tänapäeval destilleerimiskolonnidega (kõrgus võib olla kuni 40 meetrit), kus aurud eraldatakse ja kondenseeritakse ning tekkivate toodete vastuvõtmiseks ehitatakse erinevatest mahutitest terved linnakud.

Mis on materjali tasakaal?

Nafta rafineerimine Venemaal annab ühe või teise põllu tooraine atmosfäärirõhul destilleerimisel erinevaid materjalibilansse. See tähendab, et erinevate fraktsioonide puhul võib väljund olla erinevates proportsioonides – bensiin, petrooleum, diislikütus, kütteõli, nendega seotud gaas.

Näiteks Lääne-Siberi nafta puhul on gaasi saagis ja kaod vastavalt üks protsent, bensiini fraktsioonid (eralduvad temperatuuril umbes 62–180 ° C) moodustavad umbes 19%, petrooleum - umbes 9,5%, diislikütuse fraktsioon - 19 % , kütteõli - peaaegu 50 protsenti (eraldub temperatuuril 240 kuni 350 kraadi). Saadud materjale töödeldakse peaaegu alati täiendavalt, kuna need ei vasta samade masinate mootorite töönõuetele.

Tootmine vähem jäätmetega

Õli vaakumrafineerimine põhineb põhimõttel, et ained keevad rõhu langemisel madalamal temperatuuril. Näiteks mõned süsivesinikud õlis keevad ainult 450 C juures (atmosfäärirõhk), kuid rõhu alandamisel saab neid keema panna 325 C juures. Tooraine vaakumtöötlemine toimub rootor-vaakumaurustites, mis suurendavad destilleerimise kiirust ja võimaldavad saada kütteõlist tseresiine, parafiine, kütust, õlisid ning seejärel kasutada rasket jääki (tõrva) bituumeni tootmiseks. Vaakumdestilleerimine tekitab atmosfäärilise töötlemisega võrreldes vähem jäätmeid.

Ringlussevõtt võimaldab meil saada kvaliteetset bensiini

Sekundaarne õlirafineerimisprotsess leiutati selleks, et saada samast lähteainest rohkem mootorikütust, mõjutades naftasüsivesinike molekule, mis omandavad oksüdatsiooniks sobivamad valemid. Ringlussevõtt hõlmab erinevat tüüpi nn krakkimist, sealhulgas hüdrokrakkimist, termilisi ja katalüütilisi võimalusi. Ka selle protsessi leiutas algselt Venemaal 1891. aastal insener V. Šuhhov. See hõlmab süsivesinike lagunemist vormideks, mille molekuli kohta on vähem süsinikuaatomeid.

Nafta ja gaasi töötlemine 600 kraadi Celsiuse järgi

Krakkimisseadmete tööpõhimõte on ligikaudu sama, mis vaakumtootmise atmosfäärirõhuseadmetel. Kuid siin toimub tooraine töötlemine, mida kõige sagedamini esindab kütteõli, temperatuuril 600 C. Selle mõjul lagunevad kütteõli massi moodustavad süsivesinikud väiksemateks, mis moodustavad sama petrooleum või bensiin. Termokrakkimine põhineb töötlemisel kõrgel temperatuuril ja annab suure hulga lisanditega bensiini, katalüütiline krakkimine põhineb samuti temperatuuritöötlusel, kuid katalüsaatorite lisamisega (näiteks spetsiaalne savitolm), mis võimaldab saada rohkem bensiini hea kvaliteediga.

Hüdrokrakkimine: peamised tüübid

Nafta tootmine ja rafineerimine võib tänapäeval hõlmata erinevat tüüpi hüdrokrakkimist, mis on hüdrotöötlusprotsesside, suurte süsivesinike molekulide väiksemateks lõhustamise ja küllastumata süsivesinike vesinikuga küllastamise kombinatsioon. Hüdrokrakkimine võib olla kerge (rõhk 5 MPa, temperatuur ca 400 C, kasutatakse ühte reaktorit, saadakse peamiselt diislikütust ja materjali katalüütiliseks krakkimiseks) ja kõva (rõhk 10 MPa, temperatuur ca 400 C, mitu reaktorit, diisel, bensiin ja petrooleum on saadud fraktsioonid). Katalüütiline hüdrokrakkimine võimaldab toota mitmeid õlisid, millel on kõrge viskoossuskoefitsient ning madal aromaatsete ja väävlisisaldusega süsivesinike sisaldus.

Lisaks saab õli ringlussevõtul kasutada järgmisi tehnoloogilisi protsesse:

Visbreaking. Sel juhul saadakse toormaterjalist parafiinide ja nafteenide lõhestamisel temperatuuril kuni 500 C ja rõhul pool kuni kolm MPa.

Raskeõli jääkide koksimine on nafta süvarafineerimine, kui toorainet töödeldakse 500 C lähedal temperatuuril 0,65 MPa rõhu all gaasiõli komponentide ja naftakoksi tootmiseks. Protsessi etapid kulmineeruvad "koksikoogiga", millele eelneb (vastupidises järjekorras) tihendamine, polükondensatsioon, aromatiseerimine, tsüklistamine, dehüdrogeenimine ja krakkimine. Lisaks tuleb toodet ka kuivatada ja kaltsineerida.

Reformimine. Selle naftasaaduste töötlemise meetodi leiutas 1911. aastal Venemaal insener N. Zelinsky. Tänapäeval kasutatakse katalüütilist reformimist kvaliteetsete aromaatsete süsivesinike ja bensiinide, samuti vesinikku sisaldava gaasi saamiseks tööstusbensiini ja bensiini fraktsioonidest, et neid hiljem hüdrokrakkimises töödelda.

Isomerisatsioon. Nafta ja gaasi rafineerimine hõlmab sel juhul keemilisest ühendist isomeeri saamist aine süsiniku karkassi muutuste tõttu. Seega eraldatakse kõrge oktaanarvuga komponendid nafta madala oktaanarvuga komponentidest kaubandusliku bensiini tootmiseks.

Alküleerimine. See protsess põhineb alküülasendajate lisamisel orgaanilisse molekuli. Sel viisil saadakse kõrge oktaanarvuga bensiini komponendid küllastumata süsivesinikgaasidest.

Euroopa standardite poole püüdlemine

Nafta ja gaasi töötlemise tehnoloogiat rafineerimistehastes täiustatakse pidevalt. Seega on kodumaistes ettevõtetes suurenenud tooraine töötlemise efektiivsus parameetrite osas: töötlemissügavus, suurenenud naftatoodete valik, pöördumatute kadude vähendamine jne. Tehaseplaanid 10.-20. -esimene sajand hõlmavad töötlemissügavuse edasist suurendamist (kuni 88 protsenti), toodetud toodete kvaliteedi parandamist Euroopa standarditele vastavaks, tehnogeense mõju vähendamist keskkonnale.

Nafta on Venemaa tööstuse kõige olulisem lähteaine. Selle ressursiga seotud küsimusi on läbi aegade peetud riigi majanduse jaoks üheks olulisemaks. Nafta rafineerimist Venemaal teostavad spetsialiseerunud ettevõtted. Järgmisena käsitleme selle valdkonna funktsioone üksikasjalikumalt.

Üldine informatsioon

Kodumaised naftatöötlemistehased hakkasid ilmuma juba 1745. aastal. Esimese ettevõtte asutasid vennad Tšumelovid Ukhta jõel. Seal toodeti petrooleumi ja määrdeõlisid, mis olid sel ajal väga populaarsed. 1995. aastal oli nafta esmane rafineerimine juba 180 miljonit tonni. Selle tööstusharuga tegelevate ettevõtete paiknemise peamiste tegurite hulgas on tooraine ja tarbekaubad.

Tööstuse areng

Suured naftatöötlemistehased tekkisid Venemaale sõjajärgsetel aastatel. Enne 1965. aastat loodi riigis umbes 16 tootmisvõimsust, mis on üle poole praegu tegutsevatest tootmisvõimsustest. 1990. aastate majandusliku ülemineku ajal toimus tootmises märkimisväärne langus. Selle põhjuseks oli kodumaise naftatarbimise järsk langus. Selle tulemusena oli toodete kvaliteet üsna madal. Ka konversioonisügavuse suhe langes 67,4%-ni. Alles 1999. aastaks õnnestus Omski rafineerimistehasel Euroopa ja Ameerika standarditele lähemale jõuda.

Kaasaegsed reaalsused

Viimastel aastatel on nafta rafineerimine hakanud jõudma uuele tasemele. See on tingitud investeeringutest sellesse tööstusesse. Alates 2006. aastast on need ulatunud üle 40 miljardi rubla. Lisaks on oluliselt suurenenud ka konversioonisügavuse koefitsient. 2010. aastal keelati Vene Föderatsiooni presidendi dekreediga nende ettevõtete ühendamine kiirteedega, mille puhul see ei saavutanud 70%. Riigipea selgitas seda sellega, et sellised tehased vajavad tõsist kaasajastamist. Riigis tervikuna ulatub selliste miniettevõtete arv 250-ni. 2012. aasta lõpuks oli kavas ehitada Ida-Siberi kaudu Vaiksesse ookeani viiva torujuhtme lõppu suur kompleks. Selle töötlemissügavus pidi olema umbes 93%. See näitaja vastab samalaadsete USA ettevõtete tasemele. Suures osas konsolideeritud naftatööstus on selliste ettevõtete kontrolli all nagu Rosneft, Lukoil, Gazprom, Surgutneftegaz, Bašneft jne.

Tööstuse tähtsus

Tänapäeval peetakse naftatootmist ja rafineerimist üheks kõige lootustandvamaks tööstusharuks. Nendega seotud suurte ja väikeste ettevõtete arv kasvab pidevalt. Nafta ja gaasi rafineerimine toob stabiilse sissetuleku, avaldades positiivset mõju kogu riigi majanduslikule olukorrale. See tööstus on enim arenenud osariigi keskuses, Tšeljabinski ja Tjumeni piirkondades. Naftatooted on nõudlikud mitte ainult riigis, vaid ka välismaal. Tänapäeval toodavad ettevõtted petrooleumi, bensiini, lennundus-, raketi-, diislikütust, bituumenit, mootoriõlisid, kütteõli ja nii edasi. Peaaegu kõik taimed loodi tornide kõrvale. Tänu sellele toimub nafta rafineerimine ja transport minimaalsete kuludega. Suurimad ettevõtted asuvad Volga, Siberi ja Keskföderaalringkondades. Need rafineerimistehased annavad umbes 70% kogu tootmisvõimsusest. Riigi piirkondade hulgas on Baškiirial tööstuses juhtiv positsioon. Nafta ja gaasi töötlemine toimub Omski oblastis Hantõ-Mansiiskis. Ettevõtted tegutsevad ka Krasnodari piirkonnas.

Statistika piirkondade kaupa

Riigi Euroopa osas asuvad peamised tootmisüksused Leningradi, Nižni Novgorodi, Jaroslavli ja Rjazani piirkondades, Krasnodari territooriumil, Kaug-Idas ja Lõuna-Siberis, sellistes linnades nagu Komsomolsk Amuuri ääres, Habarovsk, Atšinsk. , Angarsk, Omsk. Kaasaegsed rafineerimistehased ehitati Permi piirkonda, Samara piirkonda ja Baškiiriasse. Neid piirkondi on alati peetud suurimateks naftatootmiskeskusteks. Tootmise ümberpaigutamisel Lääne-Siberisse muutus Volga piirkonna ja Uuralite tööstusvõimsus üleliigseks. 2004. aastal sai Baškiiria Venemaa Föderatsiooni moodustavate üksuste seas esikoha nafta esmatöötlemisel. Selles piirkonnas olid näitajad 44 miljonit tonni. 2002. aastal moodustasid Baškortostani rafineerimistehased umbes 15% kogu Venemaa Föderatsiooni nafta rafineerimise mahust. See on umbes 25,2 miljonit tonni.Järgmisel kohal oli Samara piirkond. See andis riigile umbes 17,5 miljonit tonni. Mahult järgnevad Leningradi (14,8 miljonit) ja Omski (13,3 miljonit) oblastid. Nende nelja üksuse koguosa moodustas 29% kogu Venemaa nafta rafineerimisest.

Nafta rafineerimise tehnoloogia

Ettevõtete tootmistsükkel sisaldab:

  • Tooraine valmistamine.
  • Esmane nafta rafineerimine.
  • Fraktsioonide sekundaarne destilleerimine.

Kaasaegsetes tingimustes toimub õli rafineerimine ettevõtetes, mis on varustatud keerukate masinate ja seadmetega. Need töötavad madala temperatuuri, kõrge rõhu, sügava vaakumi tingimustes ja sageli agressiivses keskkonnas. Õli rafineerimisprotsess hõlmab mitut etappi kombineeritud või eraldi üksustes. Need on ette nähtud laia tootevaliku tootmiseks.

Puhastamine

Selles etapis töödeldakse toorainet. Põldudelt pärit õli puhastatakse. See sisaldab sooli ja vett 100-700 mg/l (alla 1%). Puhastamise käigus viiakse esimese komponendi sisaldus 3 mg/l või alla selle. Vee osakaal on alla 0,1%. Puhastamine toimub elektrilistes soolade eemaldamise tehastes.

Klassifikatsioon

Kõik naftarafineerimistehased kasutavad tooraine töötlemiseks keemilisi ja füüsikalisi meetodeid. Viimase kaudu saavutatakse eraldamine õli- ja kütusefraktsioonideks või ebasoovitavate komplekssete keemiliste elementide eemaldamine. Õli rafineerimine keemiliste meetoditega võimaldab saada uusi komponente. Need teisendused on klassifitseeritud:


Peamised etapid

Peamine protsess pärast puhastamist ELOU-s on atmosfäärirõhul destilleerimine. Selle protsessi käigus valitakse kütusefraktsioonid: bensiin, diislikütus ja lennukikütus, samuti valgustuspetrooleum. Samuti eraldatakse atmosfäärirõhul destilleerimisel kütteõli. Seda kasutatakse kas toorainena edasiseks sügavtöötlemiseks või katla kütuse elemendina. Seejärel fraktsioonid rafineeritakse. Neid töödeldakse vesinikuga, et eemaldada heteroaatomilised ühendid. Bensiinid läbivad katalüütilise reformimise. Seda protsessi kasutatakse tooraine kvaliteedi parandamiseks või üksikute aromaatsete süsivesinike saamiseks – naftakeemia materjal. Viimaste hulka kuuluvad eelkõige benseen, tolueen, ksüleen jne. Kütteõli läbib vaakumdestilleerimise. See protsess võimaldab saada laia fraktsiooni gaasiõli. Seda toorainet töödeldakse hüdro- või katalüütilise krakkimise seadmetes. Selle tulemusena saadakse mootorikütuse komponendid ja kitsad destillaatõli fraktsioonid. Need saadetakse edasi järgmistesse puhastamisetappidesse: selektiivne töötlemine, vaha eemaldamine ja teised. Pärast vaakumdestilleerimist jääb alles tõrv. Seda saab kasutada süvatöötlemisel kasutatava toorainena mootorikütuste, naftakoksi, ehitus- ja maanteebituumeni lisakoguste saamiseks või katlakütuse komponendina.

Nafta rafineerimise meetodid: hüdrotöötlus

Seda meetodit peetakse kõige levinumaks. Hüdrotöötlust kasutatakse väävli ja kõrge väävlisisaldusega õlide töötlemiseks. See meetod võimaldab teil parandada mootorikütuste kvaliteeti. Protsessi käigus eemaldatakse väävli-, hapniku- ja lämmastikuühendid ning tooraine olefiinid hüdrogeenitakse vesiniku keskkonnas alumiinium-koobalt-molübdeen või nikkel-molübdeen katalüsaatoritel rõhul 2-4 MPa ja temperatuuril 300-400 kraadid. Teisisõnu vesinikuga töötlemine lagundab lämmastikku ja väävlit sisaldavat orgaanilist ainet. Nad reageerivad süsteemis ringleva vesinikuga. Selle tulemusena moodustub vesiniksulfiid ja ammoniaak. Saadud ühendused eemaldatakse süsteemist. Kogu protsessi jooksul muudetakse 95-99% lähteainest puhastatud tooteks. Samal ajal moodustub väike kogus bensiini. Aktiivne katalüsaator läbib perioodilise regenereerimise.

Katalüütiline krakkimine

Tseoliiti sisaldavatel katalüsaatoritel toimub see ilma rõhuta temperatuuril 500-550 kraadi. Seda protsessi peetakse kõige tõhusamaks ja süvendab nafta rafineerimist. Selle põhjuseks on asjaolu, et selle käigus saab kuni 40-60% kõrge oktaanarvuga mootoribensiini komponendist saada kõrge keemistemperatuuriga kütteõli fraktsioonidest (vaakumgaasiõli). Lisaks eraldavad nad rasvgaasi (umbes 10-25%). Seda kasutatakse omakorda alküülimistehastes või estrite tootmistehastes auto- või lennukibensiini kõrge oktaanarvuga komponentide tootmiseks. Krakkimise ajal tekivad katalüsaatorile süsiniku ladestused. Need vähendavad järsult selle aktiivsust - antud juhul pragunemisvõimet. Taastamiseks läbib komponent regenereerimise. Kõige levinumad on sellised paigaldised, milles katalüsaator ringleb keev- või keevkihis ja liikuvas voolus.

Katalüütiline reformimine

See on kaasaegne ja üsna laialdaselt kasutatav protsess madala ja kõrge oktaanarvuga bensiini tootmiseks. See viiakse läbi temperatuuril 500 kraadi ja rõhul 1-4 MPa vesiniku keskkonnas alumiinium-plaatina katalüsaatoril. Katalüütilise reformimise abil viiakse peamiselt läbi parafiinsete ja nafteensete süsivesinike keemiline muundamine aromaatseteks süsivesinikeks. Selle tulemusena suureneb oktaanarv oluliselt (kuni 100 punkti). Katalüütilise reformimise teel saadud toodete hulka kuuluvad ksüleenid, tolueen ja benseen, mida seejärel kasutatakse naftakeemiatööstuses. Reformaadi saagis on tavaliselt 73–90%. Aktiivsuse säilitamiseks regenereeritakse katalüsaatorit perioodiliselt. Mida madalam on rõhk süsteemis, seda sagedamini taastamist teostatakse. Erandiks on platvormi loomise protsess. Selle protsessi käigus katalüsaatorit ei regenereerita. Kogu protsessi peamine omadus on see, et see toimub vesiniku keskkonnas, mille liig eemaldatakse süsteemist. See on palju odavam kui spetsiaalselt hangitud. Liigne vesinik kasutatakse seejärel hüdrogeenimisprotsessides nafta rafineerimisel.

Alküleerimine

See protsess võimaldab saada kvaliteetseid auto- ja lennubensiini komponente. See põhineb olefiinsete ja parafiinsete süsivesinike vastasmõjul kõrgema keemistemperatuuriga parafiinse süsivesiniku saamiseks. Kuni viimase ajani piirdus selle protsessi tööstuslik modifitseerimine butüleeni katalüütilise alküülimisega isobutaanidega vesinikfluoriid- või väävelhappe juuresolekul. Viimastel aastatel on lisaks nimetatud ühenditele kasutatud propüleeni, etüleeni ja isegi amüleene ning mõnel juhul ka nende olefiinide segusid.

Isomerisatsioon

See on protsess, mille käigus parafiinsed madala oktaanarvuga süsivesinikud muundatakse vastavateks kõrgema oktaanarvuga isoparafiini fraktsioonideks. Sel juhul kasutatakse valdavalt fraktsioone C5 ja C6 või nende segusid. Tööstusrajatistes on sobivatel tingimustel võimalik saada kuni 97-99,7% toodetest. Isomerisatsioon toimub vesiniku keskkonnas. Katalüsaatorit regenereeritakse perioodiliselt.

Polümerisatsioon

See protsess on butüleenide ja propüleeni muundamine oligomeerseteks vedelateks ühenditeks. Neid kasutatakse mootoribensiini komponentidena. Need ühendid on ka naftakeemiaprotsesside lähteaineks. Sõltuvalt lähtematerjalist, tootmisviisist ja katalüsaatorist võib väljundmaht varieeruda üsna suurtes piirides.

Paljutõotavad juhised

Viimastel aastakümnetel on erilist tähelepanu pööratud nafta esmaste rafineerimisvõimsuste kombineerimisele ja tugevdamisele. Teine praegune valdkond on suure võimsusega paigaldiste rakendamine planeeritud tooraine töötlemise süvendamiseks. Tänu sellele vähendatakse kütteõli tootmismahtu ning suurendatakse kerge mootorikütuse, naftakeemiatoodete tootmist polümeeride keemia ja orgaanilise sünteesi jaoks.

Konkurentsivõime

Nafta rafineerimistööstus on tänapäeval väga paljutõotav tööstusharu. See on väga konkurentsivõimeline nii sise- kui ka rahvusvahelistel turgudel. Oma tootmisvõimsus võimaldab riigisiseseid vajadusi täielikult katta. Mis puutub importi, siis seda tehakse suhteliselt väikestes kogustes, kohapeal ja juhuslikult. Venemaad peetakse täna teiste riikide seas suurimaks naftatoodete eksportijaks. Kõrge konkurentsivõime taga on tooraine absoluutne kättesaadavus ning suhteliselt madalad kulutused täiendavatele materiaalsetele ressurssidele, elektrile ja keskkonnakaitsele. Üheks negatiivseks teguriks selles tööstussektoris on kodumaise nafta rafineerimise tehnoloogiline sõltuvus välisriikidest. Muidugi pole see ainus probleem, mis selles valdkonnas eksisteerib. Valitsuse tasandil tehakse pidevalt tööd selle tööstussektori olukorra parandamiseks. Eelkõige töötatakse välja programme ettevõtete moderniseerimiseks. Selles valdkonnas on eriti oluline suurte naftaettevõtete ja kaasaegsete tootmisseadmete tootjate tegevus.