Lyhyt kuvaus polttoaineen tuotannon tärkeimmistä teknisistä prosesseista. Öljynjalostuksen nykytila ​​Venäjällä Nykyaikaiset öljynjalostustekniikat

Maailman öljynjalostus on globaali, strategisesti tärkeä toimiala. Yksi tietointensiivisimmistä ja korkean teknologian toimialoista ja vastaavasti yksi pääomaintensiivisimmistä. Toimiala, jolla on rikas historia ja pitkän aikavälin suunnitelmat.

Useat tekijät vaikuttavat nykyaikaisen öljynjalostuksen kehittymiseen. Ensinnäkin talouden kasvu maailman alueittain. Kehitysmaat kuluttavat yhä enemmän polttoainetta. Joka vuosi heidän energiantarvensa kasvaa eksponentiaalisesti. Siksi suurin osa uusista suurista jalostamoista rakennetaan Aasian ja Tyynenmeren alueelle, Etelä-Amerikkaan ja Lähi-itään. Tähän mennessä maailman tehokkain jalostamo on yksityisen intialaisen Reliance Industriesin (RIL) tehdas Jamnagarissa (Länsi-Gujarat). Se otettiin käyttöön vuonna 1999 ja nykyään se käsittelee lähes 72 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa! Maailman kolmeen suurinta yritystä ovat myös Ulsanin jalostamo Etelä-Koreassa ja Paraguana Refinery Complex Venezuelassa (noin 55 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa). Vertailun vuoksi suurin kotimainen yritys, Gazprom Neftin omistama Omskin öljynjalostamo jalostaa noin 22 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa.

Samalla on huomattava, että jalostamoiden kehityksen päätrendi ei ole vain volyymien kasvu, vaan jalostussyvyyden kasvu. Loppujen lopuksi, mitä kalliimpia kevytöljytuotteita voidaan saada samasta öljymäärästä, sitä kannattavampaa tuotanto on. Käsittelyn syvyyden lisäämiseksi toissijaisten prosessien osuus kasvaa kaikkialla maailmassa. Nykyaikaisen jalostamon tehokkuus heijastelee ns. Nelson-indeksiä, joka mittaa jalostamon toissijaisen muunnoskapasiteetin tasoa suhteessa primääritislauskapasiteettiin. Nelsonin monimutkaisuusindeksi määrittää laitoksen jokaiselle laitokselle tekijän sen monimutkaisuuden ja kustannusten perusteella verrattuna loppupään laitteisiin, joiden monimutkaisuustekijä on 1,0. Esimerkiksi katalyyttisen krakkausyksikön kerroin on 4,0, mikä tarkoittaa, että se on 4 kertaa monimutkaisempi kuin raakaöljyn tislauslaitos samalla kapasiteetilla. Jamnagarin jalostamon Nelson-indeksi on 15. Saman Omskin jalostamon se on nyt 8,5. Mutta hyväksytty ohjelma kotimaisten laitosten modernisoimiseksi vuoteen 2020 asti sisältää uusien toissijaisten prosessien kapasiteetin käyttöönoton, mikä "nostaa" tätä lukua. Tatarstanin TANECOn tehtaan arvioitu Nelson-indeksi rakentamisen jälkeen on siis 15 yksikköä!

Toiseksi tärkein tekijä maailman öljynjalostuksen kehityksessä on jatkuva ympäristövaatimusten kiristyminen. Vaatimukset polttoaineiden rikki- ja aromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksille ovat yhä tiukemmat. Yhdysvalloista ja Länsi-Euroopasta alkanut taistelu ympäristön puolesta siirtyy vähitellen kehitysmaiden markkinoille. Vielä 10 vuotta sitten oli vaikea kuvitella ympäristöluokan 5 vaatimusten käyttöönottoa maassamme, mutta nyt olemme eläneet näiden standardien kanssa yli vuoden.

Tiukkojen ympäristömääräysten noudattaminen ei ole helppo tehtävä. Sitä vaikeuttaa myös se, että öljyn laatu keskimäärin vain huononee. Helposti saatavilla olevien korkealaatuisten öljyjen varastot ovat loppumassa. Raskaiden, bitumisien ja liuske-raaka-aineiden osuus, jotka sisältävät yhä vähemmän bensiini- ja dieselfraktioita, on kasvussa.

Tiedemiehet ja insinöörit ympäri maailmaa työskentelevät ratkaistakseen nämä ongelmat. Niiden kehitystyön tuloksena ovat monimutkaiset kalliit asennukset ja nykyaikaisimmat monikomponenttikatalyytit, jotka mahdollistavat ympäristöystävällisten polttoaineiden maksimaalisen puristamisen myös heikoimmasta öljystä. Kaikki tämä aiheuttaa kuitenkin jalostamoille merkittäviä kustannuksia, jotka vaikuttavat suoraan tehtaiden kannattavuuteen. Heidän tulonsa laskeva trendi näkyy kaikkialla maailmassa.

Kaikki edellä kuvatut trendit ovat ilmeisiä myös Venäjälle. Koska olemme osa maailmantaloutta ja hyväksymme yleiset työn säännöt, maassamme sijoitetaan yhä enemmän varoja kotimaisen öljynjalostuksen, tekniikan ja tieteen kehittämiseen. Tätä monimutkaistaa se, että 1990- ja 2000-luvuilla ei rakennettu käytännössä yhtään yritystä, kotimaiselle tieteelle menetettiin paljon ja alalle ei koulutettu uutta pätevää henkilöstöä. Mutta hyväksytty valtiollinen ohjelma "Energiatehokkuus ja talouskehitys", jonka tarkoituksena on parantaa merkittävästi kotimaisen öljynjalostuksen tilaa vuoteen 2020 asti, mahdollistaa kuromisen. Sen hedelmät näkevät jo nykyään kaikilla huoltoasemilla, joilla ei käytännössä ole 5. ekologisen luokan polttoainetta.

Öljynjalostusteollisuuden kehityksellä Venäjällä viime vuosina on selkeä suuntaus parantaa alan tilaa. Jalostusmäärien kasvun myötä tuotettujen moottoripolttoaineiden laatu paranee vähitellen. Useat venäläiset jalostamot rakentavat uusia syvänjalostuskomplekseja, joista osa on jo otettu käyttöön, mutta eteenpäin pääsemiseksi on tehtävä paljon enemmän, erityisesti laatua tiukentavan lainsäädännön hyväksyminen. öljytuotteiden ja valtion veropolitiikan muutokset öljynjalostuksen alalla. Lisäksi, jotta voidaan nopeuttaa alan muutosta ja edistää kilpailukykyisten kotimaisten teknologioiden ja laitteiden kehittämistä ja käyttöönottoa, suunnittelumarkkinat olisi järjestettävä uudelleen ensisijaisesti perustamalla Venäjän valtion tiede- ja suunnittelukeskus öljynjalostukseen ja petrokemia. Nykyään maailman öljynjalostukselle on kehittymässä poikkeuksellisen suotuisa tilanne, kun kevyiden öljytuotteiden hinnat nousevat kaksi kertaa niin nopeasti kuin raakaöljyn hinnat. Alan kannattavuuden kasvu johtaa siihen, että öljyntuottajamaat alkoivat aktiivisesti rakentaa ja ottaa käyttöön uusia jalostuslaitoksia viedäkseen ei raaka-aineita, vaan öljytuotteita ja petrokemian tuotteita. Tämä koskee sellaisia ​​maita kuin Iran, Saudi-Arabia, Kuwait, Arabiemiirikunnat, Venezuela jne. Riittää, kun sanotaan, että vain Qatarissa on tarkoitus ottaa käyttöön 31 miljoonan tonnin jalostuskapasiteettia vuodessa. Öljytuotteita tuovissa teollisuusmaissa selkein maailmanlaajuinen trendi on ollut ympäristölainsäädännön tiukentuminen polttoaineiden polton haitallisten päästöjen vähentämiseksi sekä öljytuotteiden laatuvaatimusten jatkuva kasvu. Jos puhutaan alan tärkeimmästä tuotteesta - moottoripolttoaineesta, niin viime vuosien trendit osoittavat, että esimerkiksi EU-maissa tisledieselpolttoaineiden ja korkealaatuisten bensiinien kysyntä kasvaa nopeimmin. Myös polttoaineen kulutus kasvaa Yhdysvalloissa sekä Aasian ja Tyynenmeren maissa. Lentopetrolin kysyntä kasvaa vähäisemmässä määrin, kun taas kattilapolttoaineen markkinakysyntä vähenee vähitellen, mikä on otettava huomioon Venäjän öljynjalostusteollisuutta modernisoitaessa. Venäjän öljynjalostusteollisuus on kehityksessään kaukana maailman teollisuusmaista. Alan suurimpia ongelmia ovat öljyn jalostuksen alhainen syvyys, tuotettujen öljytuotteiden heikko laatu, takapajuinen tuotantorakenne, käyttöomaisuuden korkea poistoaste ja korkea energiankulutus. Venäjän jalostamoille on ominaista raakaöljyn alhainen muunnos arvokkaammiksi jalostetuiksi tuotteiksi. Keskimäärin Venäjän federaatiossa tärkeimpien moottoripolttoaineiden (bensiini, dieselpolttoaine) tuotanto on huonompi kuin öljynjalostuksen indikaattorit maailman teollisuusmaissa, ja polttoöljyntuotannon osuus on suurin. Matalasta jalostussyvyydestä johtuen venäläiset jalostamot kuormitetaan 70-75 %:lla, kun taas globaalille öljynjalostukselle on nykyään tyypillistä valtavan kysynnän ja öljytuotteiden korkeiden hintojen vuoksi lähes 100 %:n kuormitus. Vuonna 2005 neljä suurinta länsimaista öljy-yhtiötä jalostivat öljyä enemmän kuin ne itse tuottivat, kun taas neljä venäläistä yhtiötä jalostivat paljon vähemmän öljyä kuin niiden tuotantomäärät. Eli jos länsimaiset yritykset pyrkivät ansaitsemaan mahdollisimman paljon öljynjalostuksesta ja ostavat siksi öljyä sivulta, niin venäläiset yritykset joutuvat keskittymään pääasiassa raakaöljyn vientiin, koska niiden öljytuotteiden laatu on sellainen. että sitä on vaikea myydä ulkomaille. Merkittävä osa venäläisissä yrityksissä tuotetuista öljytuotteista koostuu vanhentuneista polttoainemerkeistä, joiden laatu ei vastaa nykyajan maailmantasoa. Polttoöljyn osuus Venäjän jalostamoiden tuotannosta on edelleen korkea (56,6 miljoonaa tonnia tuotettiin vuonna 2005, eli lähes sama kuin moottoribensiiniä). Venäjällä tuotettujen moottoripolttoaineiden laatu kuvastaa maan ajoneuvokannan teknistä kuntoa. Erityisesti huonolaatuista polttoainetta kuluttavien (bensiinimerkki A-76) autojen ja kuorma-autojen kalustossa on välttämätöntä jatkaa tuotantoaan Venäjän jalostamoilla. Tuotettujen öljytuotteiden heikko laatu johtuu useimpien Venäjän jalostamoiden öljynjalostuksen takapajuisesta rakenteesta, jossa tuhoavien syventämisprosessien lisäksi myös tuotettujen öljytuotteiden laadun parantamiseen tähtäävien sivuprosessien osuus on alhainen. Venäjän öljynjalostuksen vienti koostuu pääosin suhteellisen halvoista öljytuotteista, mukaan lukien suoravirtausbensiini, tyhjiökaasuöljy, eurooppalaisiin rikkipitoisuuksiin verrattuna huonolaatuinen dieselpolttoaine sekä lämmitysöljy, perusöljyt. Korkean jalostusarvon kaupallisten öljytuotteiden osuus on erittäin pieni. Venäjän öljynjalostusteollisuuden merkittävä ongelma on käyttöomaisuuden korkea poistoaste, joka on jopa 80 %, sekä vanhentuneiden energiaintensiivisten ja taloudellisesti epätäydellisten teknologioiden käyttö. Tämän seurauksena Venäjän öljynjalostukselle on ominaista korkea energiankulutus, mikä vaikuttaa negatiivisesti teollisuuden taloudelliseen tehokkuuteen. Toimivien venäläisten laitosten energiaresurssien ominaiskulutus on 2-3 kertaa suurempi kuin ulkomaisissa vastaavissa. Öljynjalostamoiden kapasiteetit sijaitsevat Venäjän alueella epätasaisesti ja irrationaalisesti. Suurin osa venäläisistä jalostamoista sijaitsee sisämaassa kaukana offshore-viennin jälleenlaivauskeskuksista, mikä heikentää merkittävästi öljytuotteiden viennin tehokkuutta. Teollisuuden sijaintiin liittyvien vakavien ongelmien seurauksena on 10-500 tuhannen tonnin ensijalostuskapasiteetin omaavien minijalostamoiden määrän kasvu. Tällä hetkellä ne tuottavat noin 2 % kaikista maassa tuotetuista öljytuotteista. Tällaisissa minijalostamoissa tehdään pääsääntöisesti ammattitaidotonta raakaöljyn käsittelyä, ja niiden olemassaolo vaikeuttaa merkittävästi alueiden ympäristötilannetta. Viime aikoina Venäjän öljynjalostusteollisuuden tilaa on pyritty parantamaan. Merkkejä paranemisesta ovat Venäjän öljy-yhtiöiden merkittävä lisäys investoinneissa öljynjalostukseen, öljynjalostusvolyymien kasvu, lyijyllisen moottoribensiinin tuotannon asteittaisella lopettamisella tuotettujen moottoripolttoaineiden laadun asteittainen paraneminen, öljyn osuuden kasvu. korkeaoktaanisten bensiinien ja ympäristöystävällisten dieselpolttoaineiden tuotanto. Venäjän jalostamoiden, mukaan lukien minijalostamot, asennettu kokonaiskapasiteetti on 275,3 miljoonaa tonnia, mutta kapasiteetista on käytössä vain noin 75 % - loput ovat käyttämättömänä laitteiden vanhenemisen ja fyysisen heikkenemisen vuoksi. Bashkortostanilla on suurin öljynjalostuskapasiteetti. ne omistavat OAO Bashneftekhim ja OAO Salavatnefteorgsintez. Kuva 39. Öljynjalostus (ilman minijalostamoita) Venäjän federaation muodostavissa yksiköissä vuonna 2007, miljoonaa tonnia Kirishinefteorgsintez (17,3 miljoonaa tonnia) ja Angarskin petrokemian laitoksen Angarskissa (16,4 miljoonaa tonnia). Öljy-yhtiöistä ensimmäisellä sijalla asennetuilla jalostuskapasiteetilla vuoden 2007 alussa. Rosneft Oil Company JSC:n käytössä - 61,4 miljoonaa tonnia vuodessa. Hän oli johtava öljynjalostus vuonna 2007. OAO NK LUKOIL (40,6 miljoonaa tonnia) ja OAO Bashneftekhim (32,2 miljoonaa tonnia) ovat pienemmät. Vuonna 2007 kotimaiset jalostamot vastaanottivat 229,5 miljoonaa tonnia eli noin 48 % tuotetusta öljystä; Tämä on lähes 8 miljoonaa tonnia enemmän kuin vuonna 2006. Näistä jalostettiin 227,7 miljoonaa tonnia eli noin 99,2 % toimitetuista raaka-aineista. Lähes kaikki se käsitellään 27 suuressa jalostamossa. Peruuttamattomat öljyhäviöt Venäjän jalostamoilla jäivät alle 1 %:n. Kuvio 40. Venäläisten yritysten primääriöljynjalostuksen rakenne 2007, % (ilman minijalostamoita) Öljynjalostuksen syvyys venäläisissä yrityksissä 2007 osuus oli vain 71,3 %, mukaan lukien 70,9 % jalostamoissa (vuonna 2006 71,7 ja 71,2 %). Ulkomaisissa tehtaissa tämän indikaattorin arvo on 85-90% ja korkeampi. Korkein jalostussyvyys saavutettiin OAO LUKOIL-Permnefteorgsintezin tehtaalla (84,1 %), Omskin jalostamolla OAO Gazprom Neftillä (83,3 %) ja OAO Bashneftekhimin Novoufimskin jalostamolla (82,1 %). Öljynjalostuksen monimutkaisuuskerroin on alhainen, minkä seurauksena korkealaatuisen moottoripolttoaineen valmistus on maassa rajoitettua, kun taas polttoöljyn osuus tuotettujen öljytuotteiden bruttomäärästä on edelleen erittäin korkea - enemmän kuin 33 % (kehittyneissä maissa keskimäärin 12 %, USA:ssa noin 7 %). Siitä huolimatta korkeaoktaanisten bensiinien (A-92 ja korkeampi) tuotannon osuus moottoribensiinien kokonaistuotannosta Venäjän federaatiossa kasvaa jatkuvasti; vuonna 2007 se oli 74,5 prosenttia. Kuva 41. Öljytuotteiden tuotanto Venäjän federaatiossa 2007, milj.tonnia Kuva 42. Öljyn perustuotteiden tuotannon rakenne Venäjällä 2007, % Useilla Venäjän jalostamoilla viime vuosina rakennettu uusia syväöljynjalostuskomplekseja (CGPN) on ollut aktiivisesti käynnissä. Permin öljynjalostamolla (OJSC LUKOIL) lanseerattiin kaasuöljyn tyhjiökrakkauskompleksi, Slavneftin Jaroslavlin öljynjalostamolla CGPN ja TNK-BP:n omistamassa Ryazanin öljynjalostamassa tyhjiökaasuöljyn vetykäsittelykompleksi. Katalyyttinen krakkauskompleksi lanseerattiin TAIF:n Nizhnekamskin jalostamolla. Mainitun CGPN:n käyttöönotto mahdollisti merkittävästi lisäämään öljynjalostuksen syvyyttä ja siten vähentämään jalostamon tuottaman polttoöljyn määrää sekä lisäämään merkittävästi kevyiden öljytuotteiden tuotantoa. Samaan aikaan kunnostetuilla jalostamoilla alettiin valmistaa eurooppalaista laatua olevia öljytuotteita ja yritysten sijaintialueiden ympäristötilannetta parannettiin. Uuden CGPN:n käyttöönoton myötä moottoripolttoaineiden tuotantomäärät lisääntyivät bensiinissä yli 1,6 miljoonalla tonnilla ja dieselpolttoaineilla yli 2,5 miljoonalla tonnilla vuodessa. Valitettavasti Venäjän öljynjalostuksen modernisointiprosessissa kotimaista kehitystä ei käytännössä käytetä. Suurin osa kotimaisten jalostamoiden uuden nestekaasun käyttöönottoon tarvittavista teknologioista ja laitteista ostetaan johtavilta länsimaisilta valmistajilta. Ehkä ainoa poikkeus yleissääntöön oli venäläisten VNIINP:n ja VNIPIneftin kehittämä projekti Nizhnekamskiin katalyyttisen krakkauskompleksin rakentamisesta. Tiedetään, että Tatarstanin alueella tuotettu öljy on raskaasti hapanta, ja sen lisääminen Uralin vientiseokseen vaikuttaa negatiivisesti Venäjän öljyn hintaan maailmanmarkkinoilla. Vähentääkseen korkearikkipitoisen öljyn vientiä Tatarstan joutuu rakentamaan alueelleen uusia laitoksia raaka-aineidensa käsittelyä varten paikan päällä. Tatneftin suunnittelema uuden jalostuskompleksin rakentaminen Nižnekamskiin pyrkii öljymyynnin vähentämisen ulkomaille tavoitteen lisäksi hankkimaan lisää määriä eurooppalaista laadukasta moottoripolttoainetta, jota voitaisiin tulevaisuudessa viedä öljyn sijaan. Kuva 43. Korkea- ja matalaoktaanisten bensiinien tuotannon dynamiikka Venäjän federaatiossa vuosina 2000-2007, milj. tonnia Venäjän odotetaan lähitulevaisuudessa liittyvän Maailman kauppajärjestöön (WTO), millä pitäisi olla merkittävä vaikutus kotimaan Öljynjalostus. Myönteinen vaikutus johtuu tarpeesta kiristää ympäristölakeja ja nostaa öljytuotteiden laatuvaatimuksia. Eurooppalaisten standardien (Euro-4, Euro-5) käyttöönotto luo edellytykset korkealaatuisten moottoripolttoaineiden ja öljyjen tuotannolle Venäjällä. Toinen myönteinen näkökohta voisi olla ulkomaanmarkkinoille pääsyn edellytysten parantaminen. Samanaikaisesti kotimaisen öljynjalostuksen kannustamiseksi tuottamaan korkealaatuisia öljytuotteita on tarpeen vahvistaa Euro-4- ja Euro-5-standardien mukaisille öljytuotteille edulliset valmisteverot. Plussaa ovat tarve muuttaa Venäjän lainsäädäntöä sertifioinnin alalla. Venäjän WTO-jäsenyyden haittoja ovat tavaroiden ja palveluiden kotimarkkinoiden avautuminen, mikä lisää merkittävästi ulkomaisten öljy- ja konepajayhtiöiden ja laitevalmistajien välistä kilpailua. On huomattava, että jo nykyään 50-70 % öljynjalostuksessa käytettävistä katalyyteistä ja yli 200 sotilas- ja maa- ja vesirakentamisen edellyttämää polttoainetta ja öljyn lisäaineita ovat ulkomaisten yritysten toimittamia. Maailman johtavat lisenssinantajat ja suunnitteluyritykset, joilla on merkittävä taloudellinen potentiaali, ovat siirtyneet aktiivisesti Venäjän markkinoille. Tämä johti uusien kotimaisten öljynjalostuksen teknologisten prosessien käyttöönoton lopettamiseen Venäjällä, venäläisten suunnitteluorganisaatioiden siirtymiseen suunnittelupalveluiden kotimarkkinoilta ja tuontilaitteiden määrän jyrkäseen kasvuun öljynjalostamoiden modernisoinnin aikana. Länsimaisten yritysten Venäjän markkinoiden täydellisen valtauksen vastustamiseksi on ensinnäkin vahvistettava valtion sääntelyä kotimarkkinoiden suojelemiseksi tuonti- ja tasaustariffeilla. Tärkeä toimenpide voisi olla venäläisten suunnitteluorganisaatioiden konsolidointiprosessi. Nykyään Venäjän öljynjalostusmarkkinoilla sekä perinteisten suunnitteluorganisaatioiden kanssa, joilla on merkittävä kokemus ja tekniset valmiudet, on pieniä yrityksiä, jotka eivät pysty antamaan laadukasta projektidokumentaatiota. Tämän seurauksena teollisuuslaitosten laatu heikkenee, taloudelliset indikaattorit ja tuotannon turvallisuustaso heikkenevät. Konepajamarkkinoiden tilanteen parantamiseksi on suositeltavaa tiukentaa suunnittelutoiminnan lisensointivaatimuksia Venäjällä. Siten kotimaisen öljynjalostuksen viime vuosien kehityssuuntien analysoinnin perusteella voidaan päätellä, että alalla on tapahtunut myönteisiä muutoksia. Jalostamon käyttöomaisuuden aktiivinen modernisointiprosessi, uusien syvän öljynjalostuskompleksien rakentaminen useille jalostamoille aloitettiin. Yleisesti ottaen alalla on kuitenkin edelleen useita ongelmia, joiden ratkaisemista voitaisiin mielestämme helpottaa seuraavilla toimenpiteillä: - valmistettujen öljytuotteiden laatuvaatimuksia tiukentavan lainsäädännön antaminen; - verokannustimien käyttöönotto teollisuuden nykyaikaistamiseksi; - johtavien kotimaisten muotoiluorganisaatioiden aseman vahvistaminen muotoilumarkkinoiden uudelleenjärjestelyllä; - suuren kotimaisen öljynjalostus- ja petrokemian suunnitteluyrityksen perustaminen; - olosuhteiden luominen kilpailukykyisten kotimaisten teknologioiden, laitteiden, katalyyttien ja lisäaineiden kehittämiselle ja käyttöönotolle.

Öljynjalostus on melko monimutkainen prosessi, joka vaatii osallistumista. Monet tuotteet saadaan uutetuista luonnollisista raaka-aineista - erilaisia ​​polttoaineita, bitumia, kerosiinia, liuottimia, voiteluaineita, öljyöljyjä ja muita. Öljynjalostus alkaa hiilivetyjen kuljettamisesta tehtaalle. Tuotantoprosessi tapahtuu useissa vaiheissa, joista jokainen on erittäin tärkeä teknologisesta näkökulmasta.

Kierrätysprosessi

Öljynjalostusprosessi alkaa sen erikoisvalmistelulla. Tämä johtuu siitä, että luonnollisissa raaka-aineissa on lukuisia epäpuhtauksia. Öljyesiintymä sisältää hiekkaa, suoloja, vettä, maaperää ja kaasumaisia ​​hiukkasia. Vettä käytetään suuren määrän tuotteiden talteenottoon ja energiakertymien säästämiseen. Tällä on etunsa, mutta se heikentää merkittävästi tuloksena olevan materiaalin laatua.

Epäpuhtauksien esiintyminen öljytuotteiden koostumuksessa tekee mahdottomaksi kuljettaa niitä tehtaalle. Ne aiheuttavat plakin muodostumista lämmönvaihtimiin ja muihin säiliöihin, mikä lyhentää merkittävästi niiden käyttöikää.

Siksi uutetut materiaalit puhdistetaan monimutkaiselta - mekaanisesti ja hienolta. Valmistusprosessin tässä vaiheessa tuloksena oleva raaka-aine erotetaan öljyksi ja. Tämä tapahtuu erityisten öljynerottimien avulla.

Raaka-aineen puhdistamiseksi se asetetaan pääasiassa hermeettisiin säiliöihin. Erotusprosessin aktivoimiseksi materiaali altistetaan kylmälle tai korkealle lämpötilalle. Sähköisiä suolanpoistolaitoksia käytetään raaka-aineiden sisältämien suolojen poistamiseen.

Kuinka öljyn ja veden erotusprosessi tapahtuu?

Ensipuhdistuksen jälkeen saadaan niukkaliukoinen emulsio. Se on seos, jossa yhden nesteen hiukkaset jakautuvat tasaisesti toiseen. Tämän perusteella erotetaan 2 tyyppiä emulsioita:

• hydrofiilinen. Se on seos, jossa öljyhiukkaset ovat vedessä;
• hydrofobinen. Emulsio koostuu pääasiassa öljystä, jossa on vesihiukkasia.

Emulsion hajoamisprosessi voi tapahtua mekaanisesti, sähköisesti tai kemiallisesti. Ensimmäinen menetelmä sisältää nesteen laskeutumisen. Tämä tapahtuu tietyissä olosuhteissa - lämmittämällä 120-160 asteen lämpötilaan, lisäämällä painetta 8-15 ilmakehään. Seoksen kerrostuminen tapahtuu yleensä 2-3 tunnin kuluessa.

Jotta emulsion erotusprosessi onnistuisi, on välttämätöntä estää veden haihtumista. Myös puhtaan öljyn uuttaminen suoritetaan tehokkailla sentrifugeilla. Emulsio jaetaan fraktioihin saavuttaessaan 3,5-50 tuhatta kierrosta minuutissa.

Kemiallisen menetelmän käyttöön liittyy erityisten pinta-aktiivisten aineiden, joita kutsutaan demulgointiaineiksi, käyttö. Ne auttavat liuottamaan adsorptiokalvoa, minkä seurauksena öljy puhdistuu vesihiukkasista. Kemiallista menetelmää käytetään usein sähköisen menetelmän yhteydessä. Viimeinen puhdistusmenetelmä sisältää emulsion altistamisen sähkövirralle. Se provosoi vesihiukkasten yhdistymistä. Tämän seurauksena se on helpompi poistaa seoksesta, mikä johtaa korkealaatuisimpaan öljyyn.

Ensisijainen käsittely

Öljyn louhinta ja käsittely tapahtuu useissa vaiheissa. Luonnonraaka-aineista valmistettujen erilaisten tuotteiden ominaisuus on, että laadukkaan puhdistuksen jälkeenkään tuotetta ei voida käyttää aiottuun tarkoitukseen.

Lähtöaineelle on tunnusomaista erilaisten hiilivetyjen pitoisuus, jotka eroavat merkittävästi molekyylipainoltaan ja kiehumispisteeltään. Se sisältää nafteenisia, aromaattisia, parafiinisia aineita. Lisäksi raaka-aine sisältää orgaanisia rikki-, typpi- ja happiyhdisteitä, jotka on myös poistettava.

Kaikki olemassa olevat öljynjalostusmenetelmät on tarkoitettu jakamaan se ryhmiin. Tuotantoprosessin aikana saadaan laaja valikoima tuotteita erilaisilla ominaisuuksilla.

Luonnonraaka-aineiden esikäsittely tapahtuu sen osien eri kiehumispisteiden perusteella. Tämän prosessin toteuttamiseksi mukana ovat erikoistuneet laitokset, joiden avulla on mahdollista saada erilaisia ​​öljytuotteita - polttoöljystä tervaan.

Jos luonnollisia raaka-aineita käsitellään tällä tavalla, ei ole mahdollista saada materiaalia, joka on valmis jatkokäyttöön. Primääritislaus on tarkoitettu vain öljyn fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien määrittämiseen. Sen suorittamisen jälkeen on mahdollista määrittää jatkokäsittelyn tarve. He myös määrittävät laitteiden tyypin, jotka on otettava mukaan tarvittavien prosessien suorittamiseen.

Ensisijainen öljynjalostus

Öljyn tislausmenetelmät

On olemassa seuraavat öljynjalostusmenetelmät (tislaus):

• yksittäinen haihdutus;
• toistuva haihdutus;
• tislaus asteittain haihduttamalla.

Flash-menetelmään kuuluu öljyn käsittely korkean lämpötilan vaikutuksesta tietyllä arvolla. Tämän seurauksena muodostuu höyryjä, jotka pääsevät erityiseen laitteeseen. Sitä kutsutaan höyrystimeksi. Tässä lieriömäisessä laitteessa höyryt erotetaan nestefraktiosta.

Toistuvalla haihduttamisella raaka-aine joutuu prosessointiin, jossa lämpötilaa nostetaan useita kertoja tietyn algoritmin mukaan. Viimeinen tislausmenetelmä on monimutkaisempi. Öljyn prosessointi asteittain haihduttamalla tarkoittaa sujuvaa muutosta pääkäyttöparametreissa.

Tislauslaitteet

Teollinen öljynjalostus suoritetaan useilla laitteilla.

Putkiuunit. Ne puolestaan ​​​​on myös jaettu useisiin tyyppeihin. Nämä ovat ilmakehän, tyhjiö- ja ilmakehän tyhjiöuuneja. Ensimmäisen tyypin laitteiden avulla suoritetaan öljytuotteiden matala käsittely, joka mahdollistaa polttoöljyn, bensiinin, kerosiinin ja dieselfraktioiden saamisen. Tyhjiöuuneissa raaka-aineet jaetaan tehokkaamman toiminnan seurauksena:

• terva;
• öljyn hiukkasia;
• kaasuöljyhiukkasia.

Tuloksena olevat tuotteet soveltuvat täysin koksin, bitumin ja voiteluaineiden tuotantoon.

tislauskolonnit. Raakaöljyn prosessointiprosessi tällä laitteella käsittää sen kuumentamisen kierressä 320 asteen lämpötilaan. Sen jälkeen seos siirtyy tislauskolonnin välitasoille. Siinä on keskimäärin 30-60 kourua, joista jokainen on sijoitettu tietyin välein ja varustettu nestekylvyllä. Tästä johtuen höyryt virtaavat alas pisaroiden muodossa kondensoitumisen muodostuessa.

Myös käsittelyä käytetään lämmönvaihtimilla.

Kierrätys

Öljyn ominaisuuksien määrittämisen jälkeen tietyn lopputuotteen tarpeesta riippuen valitaan toissijaisen tislauksen tyyppi. Pohjimmiltaan se koostuu lämpökatalyyttisestä vaikutuksesta raaka-aineeseen. Öljyn syväkäsittely voi tapahtua useilla menetelmillä.

Polttoaine. Tämän sekundääritislausmenetelmän käyttö mahdollistaa useiden korkealaatuisten tuotteiden - moottoribensiinin, dieselin, lentokoneen ja kattiloiden polttoaineiden - valmistamisen. Kierrätys ei vaadi paljon laitteita. Tämän menetelmän soveltamisen tuloksena raaka-aineiden ja sedimentin raskaista fraktioista saadaan lopputuote. Polttoaineen tislausmenetelmä sisältää:

• halkeilu;
• uudistaminen;
• vetykäsittely;
• hydrokrakkaus.

Polttoöljy. Tämän tislausmenetelmän seurauksena ei saada vain erilaisia ​​polttoaineita, vaan myös asfalttia, voiteluöljyjä. Tämä tehdään uuttomenetelmällä, asfaltinpoistolla.

Petrokemian. Tämän menetelmän soveltamisen seurauksena korkean teknologian laitteiden avulla saadaan suuri määrä tuotteita. Tämä ei ole vain polttoainetta, öljyjä, vaan myös muoveja, kumia, lannoitteita, asetonia, alkoholia ja paljon muuta.

Miten ympärillämme olevat esineet saadaan öljystä ja kaasusta - helposti saatavilla ja ymmärrettävää

Tätä menetelmää pidetään yleisimpänä. Sen avulla suoritetaan hapan tai hapan öljyn käsittely. Vetykäsittely voi parantaa merkittävästi tuloksena olevien polttoaineiden laatua. Niistä poistetaan erilaisia ​​​​lisäaineita - rikki, typpi, happiyhdisteet. Materiaali käsitellään erityisillä katalyyteillä vetyympäristössä. Samaan aikaan laitteen lämpötila saavuttaa 300-400 astetta ja paine - 2-4 MPa.

Tislauksen seurauksena raaka-aineiden sisältämät orgaaniset yhdisteet hajoavat vuorovaikutuksessa laitteen sisällä kiertävän vedyn kanssa. Tämän seurauksena muodostuu ammoniakkia ja rikkivetyä, jotka poistetaan katalyytistä. Vetykäsittely mahdollistaa 95-99 % raaka-aineiden kierrätyksen.

katalyyttinen krakkaus

Tislaus suoritetaan zeoliittia sisältävillä katalyyteillä 550 asteen lämpötilassa. Krakkausta pidetään erittäin tehokkaana menetelmänä valmistettujen raaka-aineiden käsittelyssä. Sen avulla polttoöljyjakeista voidaan saada korkeaoktaanista moottoribensiiniä. Puhtaan tuotteen saanto on tässä tapauksessa 40-60 %. Nestekaasua saadaan myös (10-15 % alkuperäisestä tilavuudesta).

katalyyttinen reformointi

Reformointi suoritetaan alumiini-platinakatalyyttiä käyttäen 500 asteen lämpötilassa ja 1-4 MPa paineessa. Samaan aikaan laitteen sisällä on vetyympäristö. Tätä menetelmää käytetään nafteenisten ja parafiinisten hiilivetyjen muuntamiseen aromaattisiksi aineiksi. Tämän avulla voit lisätä merkittävästi tuotteiden oktaanilukua. Katalyyttistä reformointia käytettäessä puhtaan materiaalin saanto on 73-90 % raaka-aineesta.

Hydrokrakkaus

Mahdollistaa nestemäisen polttoaineen saannin, kun se altistuu korkealle paineelle (280 ilmakehää) ja lämpötilalle (450 astetta). Tämä prosessi tapahtuu myös käyttämällä vahvoja katalyyttejä - molybdeenioksideja.

Jos hydrokrakkaus yhdistetään muihin luonnonraaka-aineiden käsittelymenetelmiin, puhtaiden tuotteiden saanto bensiinin ja lentopetrolin muodossa on 75-80%. Käytettäessä korkealaatuisia katalyyttejä niiden regenerointia ei saa suorittaa 2-3 vuoteen.

Poisto ja asfaltin poisto

Uutto sisältää valmistettujen raaka-aineiden erottamisen halutuiksi fraktioiksi liuottimia käyttäen. Tämän jälkeen suoritetaan parafiinien poisto. Sen avulla voit vähentää merkittävästi öljyn jähmettymispistettä. Korkealaatuisten tuotteiden saamiseksi se alistetaan myös vetykäsittelyyn. Uuton tuloksena voidaan saada tislattua dieselpolttoainetta. Myös tätä tekniikkaa käyttämällä aromaattiset hiilivedyt uutetaan valmistetuista raaka-aineista.

Asfaltinpoisto on tarpeen terva-asfalteeniyhdisteiden saamiseksi raakaöljyn raaka-aineen tislauksen lopputuotteista. Saatuja aineita käytetään aktiivisesti bitumin valmistukseen katalyytteinä muissa käsittelymenetelmissä.

Muut käsittelymenetelmät

Luonnonraaka-aineiden käsittely ensitislauksen jälkeen voidaan suorittaa muillakin tavoilla.

Alkylointi. Valmistettujen materiaalien käsittelyn jälkeen saadaan korkealaatuisia bensiinin komponentteja. Menetelmä perustuu olefiinisten ja parafiinisten hiilivetyjen kemialliseen vuorovaikutukseen, jolloin saadaan korkealla kiehuva parafiininen hiilivety.

Isomerointi. Tämän menetelmän soveltaminen mahdollistaa korkeamman oktaaniluvun aineen saamisen matalaoktaanisista parafiinisista hiilivedyistä.

Polymerointi. Mahdollistaa butyleenin ja propeenin muuntamisen oligomeerisiksi yhdisteiksi. Tämän seurauksena saadaan materiaaleja bensiinin tuotantoon ja erilaisiin petrokemiallisiin prosesseihin.

Koksaus. Sitä käytetään öljykoksin valmistukseen öljyn tislaamisen jälkeen saaduista raskaista jakeista.

Öljynjalostusteollisuus on lupaava ja kehittyvä ala. Tuotantoprosessia parannetaan jatkuvasti ottamalla käyttöön uusia laitteita ja tekniikoita.

Video: Öljynjalostus

Öljy on mineraali, joka on veteen liukenematon öljymäinen neste, joka voi olla joko lähes väritöntä tai tummanruskeaa. Öljynjalostuksen ominaisuudet ja menetelmät riippuvat sen koostumuksen pääasiallisesti hiilivetyjen prosenttiosuudesta, joka vaihtelee eri aloilla.

Joten Sosninskoye-esiintymässä (Siperia) alkaanit (parafiiniryhmä) muodostavat 52 prosentin osuuden, sykloalkaanit - noin 36%, aromaattiset hiilivedyt - 12 prosenttia. Ja esimerkiksi Romashkinskoye-esiintymässä (Tatarstan) alkaanien ja aromaattisten hiilivetyjen osuus on korkeampi - 55 ja 18 prosenttia, kun taas sykloalkaanien osuus on 25 prosenttia. Hiilivetyjen lisäksi tämä raaka-aine voi sisältää rikkiä, typpiyhdisteitä, mineraaliepäpuhtauksia jne.

Öljy "jalostettiin" ensimmäisen kerran vuonna 1745 Venäjällä

Raakamuodossaan tätä luonnonvaraa ei käytetä. Teknisesti arvokkaiden tuotteiden (liuottimet, moottoripolttoaineet, kemianteollisuuden komponentit) saamiseksi öljyä prosessoidaan primääri- tai toissijaisilla menetelmillä. Tätä raaka-ainetta yritettiin muuttaa jo 1700-luvun puolivälissä, jolloin väestön käyttämien kynttilöiden ja taskulamppujen lisäksi useiden kirkkojen lampuissa käytettiin "garneöljyä", joka oli seos. kasviöljystä ja puhdistetusta öljystä.

Öljynjalostusvaihtoehdot

Jalostus ei usein sisälly suoraan öljynjalostusprosesseihin. Se on pikemminkin alustava vaihe, joka voi koostua seuraavista:

Kemiallinen puhdistus, kun öljyä käsitellään oleumilla ja väkevällä rikkihapolla. Tämä poistaa aromaattiset ja tyydyttymättömät hiilivedyt.

adsorptiopuhdistus. Täällä hartsit ja hapot voidaan poistaa öljytuotteista käsittelemällä kuumalla ilmalla tai kuljettamalla öljy adsorbentin läpi.

Katalyyttinen puhdistus - lievä hydraus typpi- ja rikkiyhdisteiden poistamiseksi.

Fyysinen ja kemiallinen puhdistus. Tässä tapauksessa ylimääräiset komponentit eristetään selektiivisesti liuottimien avulla. Polaarista liuotinfenolia käytetään esimerkiksi typpi- ja rikkipitoisten yhdisteiden poistamiseen, ja polaarittomat liuottimet - butaani ja propaani - vapauttavat tervoja, aromaattisia hiilivetyjä jne.

Ei kemiallisia muutoksia...

Öljyn prosessointi primaariprosessien kautta ei sisällä raaka-aineen kemiallisia muutoksia. Tässä mineraali on yksinkertaisesti jaettu sen komponentteihin. Ensimmäinen öljyn tislauslaite keksittiin vuonna 1823 Venäjän valtakunnassa. Dubininin veljekset arvasivat laittaa kattilan lämmitettyyn uuniin, josta putki meni kylmän veden tynnyrin läpi tyhjään astiaan. Uunikattilassa öljy lämmitettiin, kuljetettiin "jäähdyttimen" läpi ja saostettiin.

Nykyaikaiset raaka-aineiden valmistusmenetelmät

Nykyään öljynjalostamoilla öljynjalostustekniikka alkaa lisäpuhdistuksella, jonka aikana tuote dehydratoidaan ELOU-laitteilla (sähköisillä suolanpoistolaitoksilla) ja vapautetaan mekaanisista epäpuhtauksista ja kevyistä hiilihydraateista (C1 - C4). Sitten raaka-aine voidaan lähettää ilmatislaukseen tai tyhjötislaukseen. Ensimmäisessä tapauksessa tehdaslaitteet toimintaperiaatteen mukaan muistuttavat vuonna 1823 käytettyjä.

Vain itse öljynjalostusyksikkö näyttää erilaiselta. Yrityksellä on kooltaan ikkunattomia taloja muistuttavia uuneja, jotka on valmistettu parhaista tulenkestävästä tiilestä. Niiden sisällä on monta kilometriä putkia, joissa öljy liikkuu suurella nopeudella (2 metriä sekunnissa) ja kuumennetaan 300-325 C:een suuren suuttimen liekillä (korkeimmissa lämpötiloissa hiilivedyt yksinkertaisesti hajoavat). Nykyään höyryjen kondensaatio- ja jäähdytysputki korvataan tislauskolonneilla (ne voivat olla jopa 40 metriä korkeita), joissa höyryt erotetaan ja tiivistetään, ja eri altaista rakennetaan kokonaisia ​​kaupunkeja vastaanottamaan syntyviä tuotteita.

Mikä on materiaalitase?

Öljynjalostus Venäjällä antaa erilaiset materiaalitaseet yhdeltä tai toiselta kentältä peräisin olevien raaka-aineiden ilmakehän tislauksen aikana. Tämä tarkoittaa, että eri jakeille - bensiinille, kerosiinille, dieselille, polttoöljylle ja niihin liittyvälle kaasulle - voidaan saada eri suhteet ulostulossa.

Esimerkiksi Länsi-Siperian öljyssä kaasun saanto ja häviöt ovat kumpikin yksi prosentti, bensiinijakeet (joita vapautuu noin 62-180 C lämpötiloissa) muodostavat noin 19 %, kerosiini - noin 9,5 %, dieselfraktio - 19 %. polttoöljy - lähes 50 prosenttia (vapautuu lämpötiloissa 240 - 350 astetta). Tuloksena olevat materiaalit joutuvat lähes aina lisäkäsittelyyn, koska ne eivät täytä samojen konemoottoreiden käyttövaatimuksia.

Tuotanto vähemmän jätettä

Tyhjiööljynjalostus perustuu periaatteeseen kiehua aineet alemmassa lämpötilassa paineen alenemalla. Esimerkiksi jotkut öljyssä olevat hiilivedyt kiehuvat vain 450 °C:ssa (ilmakehän paine), mutta ne voidaan saada kiehumaan 325 °C:seen, jos painetta alennetaan. Raaka-aineiden tyhjiöprosessointi suoritetaan pyörivissä tyhjiöhaihduttimissa, jotka lisäävät tislauksen nopeutta ja mahdollistavat seresiinin, parafiinien, polttoaineen, öljyjen saamisen polttoöljystä ja raskaan jäännöksen (tervan) hyödyntämisen edelleen bitumin valmistukseen. . Tyhjiötislaus tuottaa vähemmän jätettä verrattuna ilmakehän käsittelyyn.

Kierrätyksellä saat korkealaatuista bensiiniä

Sekundäärinen öljynjalostusprosessi keksittiin, jotta samasta raaka-aineesta saataisiin enemmän moottoripolttoainetta vaikuttamalla öljyhiilivetyjen molekyyleihin, jotka saavat hapetukseen sopivampia kaavoja. Kierrätys sisältää erilaisia ​​niin sanottuja "krakkauksia", mukaan lukien vetykrakkaus, lämpö- ja katalyyttiset vaihtoehdot. Tämän menetelmän keksi myös alun perin Venäjällä vuonna 1891 insinööri V. Shukhov. Se on hiilivetyjen hajoamista muotoihin, joissa on vähemmän hiiliatomeja molekyyliä kohden.

Öljyn ja kaasun käsittely 600 celsiusasteessa

Krakkauslaitosten toimintaperiaate on suunnilleen sama kuin ilmakehän paineen alipainelaitosten. Mutta täällä raaka-aineiden käsittely, jota useimmiten edustaa polttoöljy, suoritetaan lämpötiloissa, jotka ovat lähellä 600 C. Tällaisen vaikutuksen alaisena polttoöljymassan muodostavat hiilivedyt hajoavat pienemmiksi, jotka muodostavat samaa kerosiinia tai bensiiniä. Terminen krakkaus perustuu korkean lämpötilan käsittelyyn ja tuottaa bensiiniä, jossa on paljon epäpuhtauksia, katalyyttinen krakkaus perustuu myös lämpökäsittelyyn, mutta katalyyttien lisäyksellä (esim. erikoissavipöly), jonka avulla voit saada lisää hyvää laatua. bensiini.

Hydrokrakkaus: päätyypit

Öljyntuotanto ja jalostus voivat nykyään sisältää erilaisia ​​vetykrakkausta, joka on yhdistelmä vetykäsittelyprosesseja, suurten hiilivetymolekyylien pilkkomista pienempiin ja tyydyttymättömien hiilivetyjen kyllästämiseen vedyllä. Hydrokrakkaus voi olla kevyttä (paine 5 MPa, lämpötila noin 400 C, käytetään yhtä reaktoria, saadaan pääasiassa dieselpolttoainetta ja materiaalia katalyyttiseen krakkaukseen) ja kovaa (paine 10 MPa, lämpötila noin 400 C, reaktoreita on useita, dieseliä, bensiiniä ja kerosiinia). Katalyyttisellä hydrokrakkauksella voidaan valmistaa erilaisia ​​öljyjä, joilla on korkea viskositeettikerroin ja alhainen aromaattisten ja rikkipitoisten hiilivetyjen pitoisuus.

Toissijaisessa öljynjalostuksessa voidaan lisäksi käyttää seuraavia teknologisia prosesseja:

Visbreaking. Tässä tapauksessa 500 C:n lämpötiloissa ja puolesta kolmeen MPa:n paineissa raaka-aineista saadaan parafiinien ja nafteenien halkeamisen vuoksi sekundäärisiä asfalteeneja, hiilivetykaasuja, bensiiniä.

Raskasöljyjäännösten koksaus on öljyn syväprosessointia, jossa raaka-aineita käsitellään lähellä 500 C lämpötiloissa 0,65 MPa:n paineessa kaasuöljykomponenttien ja maaöljykoksin saamiseksi. Prosessivaiheet päättyvät "koksakakkuun", jota edeltää (käänteisessä järjestyksessä) tiivistys, polykondensaatio, aromatisointi, syklisointi, dehydraus ja krakkaus. Lisäksi tuote on myös kuivattava ja kalsinoitava.

Uudistaminen. Tämän öljytuotteiden käsittelymenetelmän keksi Venäjällä vuonna 1911 insinööri N. Zelinsky. Nykyään katalyyttisen reformoinnin avulla tuotetaan korkealaatuisia aromaattisia hiilivetyjä ja bensiiniä teollisuusbensiinistä ja bensiinijakeista sekä vetyä sisältävää kaasua jatkokäsittelyä varten vetykrakkausta varten.

Isomerointi. Öljyn ja kaasun käsittelyyn kuuluu tässä tapauksessa isomeerin tuottaminen kemiallisesta yhdisteestä johtuen aineen hiilirungon muutoksista. Joten korkeaoktaaniset komponentit eristetään matalaoktaanisista öljykomponenteista kaupallisen bensiinin valmistamiseksi.

Alkylointi. Tämä prosessi perustuu alkyylisubstituenttien sisällyttämiseen orgaaniseen molekyyliin. Siten korkeaoktaanisten bensiinien komponentit saadaan luonteeltaan tyydyttymättömistä hiilivetykaasuista.

Pyrkimys eurooppalaisiin standardeihin

Jalostamoiden öljyn ja kaasun käsittelytekniikkaa parannetaan jatkuvasti. Siten kotimaiset yritykset havaitsivat raaka-aineiden käsittelyn tehokkuuden kasvun jalostussyvyyden suhteen, kevyiden öljytuotteiden valikoiman lisääntymisen, peruuttamattomien häviöiden vähenemisen jne. Tehtaiden suunnitelmat 10-20-luvulle 2000-luvulla on lisätty edelleen jalostussyvyyttä (jopa 88 prosenttia), valmistettujen tuotteiden laadun parantaminen eurooppalaisten standardien mukaisesti ja teknogeenisten ympäristövaikutusten vähentäminen.

Öljy on Venäjän teollisuuden tärkein raaka-aine. Tähän resurssiin liittyviä kysymyksiä on aina pidetty yhtenä maan talouden tärkeimmistä. Öljynjalostusta Venäjällä tekevät erikoistuneet yritykset. Seuraavaksi tarkastelemme tämän alan ominaisuuksia yksityiskohtaisemmin.

Yleistä tietoa

Kotimaisia ​​öljynjalostamoita alkoi ilmestyä jo vuonna 1745. Ensimmäisen yrityksen perustivat Chumelov-veljekset Ukhta-joelle. Se tuotti kerosiinia ja voiteluöljyjä, joilla oli tuolloin suuri kysyntä. Vuonna 1995 öljyn primäärijalostus oli 180 miljoonaa tonnia. Tärkeimpiä tekijöitä tällä alalla toimivien yritysten sijoittamisessa ovat raaka-aineet ja kuluttaja.

Toimialan kehitys

Tärkeimmät öljynjalostamot ilmestyivät Venäjälle sodanjälkeisinä vuosina. Vuoteen 1965 asti maahan luotiin noin 16 kapasiteettia, mikä on yli puolet tällä hetkellä toimivista. 1990-luvun taloudellisen muutoksen aikana tuotanto väheni merkittävästi. Tämä johtui kotimaisen öljyn kulutuksen jyrkästä laskusta. Tämän seurauksena valmistettujen tuotteiden laatu oli melko heikko. Myös jalostussyvyyssuhde laski 67,4 prosenttiin. Vasta vuoteen 1999 mennessä Omskin öljynjalostamo onnistui pääsemään lähemmäs eurooppalaisia ​​ja amerikkalaisia ​​standardeja.

Nykyajan realiteetit

Viime vuosina öljynjalostus on alkanut saavuttaa uuden tason. Tämä johtuu investoinneista tälle alalle. Vuodesta 2006 lähtien ne ovat olleet yli 40 miljardia ruplaa. Lisäksi käsittelysyvyyden kerroin on myös kasvanut merkittävästi. Vuonna 2010 Venäjän federaation presidentin asetuksella kiellettiin yhdistää moottoriteille niitä yrityksiä, joissa se ei saavuttanut 70%. Valtionpäämies selitti tämän sillä, että tällaiset laitokset tarvitsevat vakavaa modernisointia. Koko maassa tällaisten miniyritysten määrä on 250. Vuoden 2012 loppuun mennessä suunniteltiin rakentaa suuri kompleksi Itä-Siperian kautta Tyynellemerelle johtavan putken päähän. Sen käsittelysyvyyden piti olla noin 93 %. Tämä indikaattori vastaa vastaavissa yhdysvaltalaisissa yrityksissä saavutettua tasoa. Öljynjalostusteollisuutta, joka on suurelta osin konsolidoitu, hallitsevat sellaiset yhtiöt kuin Rosneft, Lukoil, Gazprom, Surgutneftegaz, Bashneft jne.

Toimialan merkitys

Nykyään öljyn tuotantoa ja jalostusta pidetään yhtenä lupaavimmista teollisuudenaloista. Niissä työskentelevien suurten ja pienten yritysten määrä kasvaa jatkuvasti. Öljyn ja kaasun jalostus tuo vakaata tuloa, mikä vaikuttaa myönteisesti koko maan taloudelliseen tilanteeseen. Tämä teollisuus on kehittynein osavaltion keskustassa, Tšeljabinskin ja Tjumenin alueilla. Öljynjalostamotuotteet ovat kysyttyjä paitsi kotimaassa myös ulkomailla. Nykyään yritykset tuottavat kerosiinia, bensiiniä, lentokonetta, rakettia, dieselpolttoainetta, bitumia, moottoriöljyjä, polttoöljyä ja niin edelleen. Käytännössä kaikki leikkuupuimurit tehdään lähellä torneja. Tämän ansiosta öljyn käsittely ja kuljetus suoritetaan pienin kustannuksin. Suurimmat yritykset sijaitsevat Volgan, Siperian ja Keski-liittovaltion piirissä. Näiden jalostamoiden osuus kaikesta kapasiteetista on noin 70 prosenttia. Maan muodostavien yksiköiden joukossa Bashkiria on johtavassa asemassa alalla. Öljyn ja kaasun käsittely tapahtuu Hanti-Mansiiskissa, Omskin alueella. Yrityksiä toimii myös Krasnodarin alueella.

Tilastot alueittain

Maan eurooppalaisessa osassa tärkeimmät tuotantolaitokset sijaitsevat Leningradin, Nižni Novgorodin, Jaroslavlin ja Rjazanin alueilla, Krasnodarin alueella, Kaukoidässä ja Etelä-Siperiassa, sellaisissa kaupungeissa kuin Komsomolsk-on-Amur, Habarovsk, Achinsk , Angarsk, Omsk. Moderneja öljynjalostamoita on rakennettu Permin alueelle, Samaran alueelle ja Bashkiriaan. Näitä alueita on aina pidetty suurimpana öljyntuotannon keskuksina. Tuotannon siirtämisen myötä Länsi-Siperiaan Volgan alueen ja Uralin teollisuuskapasiteetit katosivat. Vuonna 2004 Bashkiriasta tuli johtava Venäjän federaation muodostavien yksiköiden joukossa öljyn primaarikäsittelyssä. Tällä alueella luvut olivat 44 miljoonan tonnin tasolla. Vuonna 2002 Bashkortostanin jalostamoiden osuus oli noin 15 % Venäjän federaation öljynjalostuksen kokonaismäärästä. Tämä on noin 25,2 miljoonaa tonnia, ja seuraava paikka oli Samaran alue. Se antoi maalle noin 17,5 miljoonaa tonnia. Volyymiltaan seuraavana olivat Leningradin (14,8 milj.) ja Omskin (13,3 milj.) alueet. Näiden neljän kokonaisuuden yhteenlaskettu osuus Venäjän öljynjalostuksesta oli 29 %.

Öljynjalostustekniikka

Yritysten tuotantosykli sisältää:

• Raaka-aineiden valmistus.
• Ensisijainen öljynjalostus.
• Jakeiden toissijainen tislaus.

Nykyaikaisissa olosuhteissa öljynjalostus suoritetaan yrityksissä, jotka on varustettu suunnittelultaan monimutkaisilla koneilla ja laitteilla. Ne toimivat matalissa lämpötiloissa, korkeassa paineessa, syvässä tyhjiössä ja usein aggressiivisissa ympäristöissä. Öljynjalostusprosessi sisältää useita vaiheita yhdistetyissä tai erillisissä yksiköissä. Ne on suunniteltu tuottamaan laaja valikoima tuotteita.

puhdistus

Tässä vaiheessa suoritetaan raaka-aineiden käsittely. Pelloilta tuleva öljy puhdistetaan. Se sisältää 100-700 mg/l suoloja ja vettä (alle 1 %). Puhdistuksen aikana ensimmäisen komponentin pitoisuus saatetaan arvoon 3 mg/l tai alle. Veden osuus on tässä tapauksessa alle 0,1 %. Puhdistus suoritetaan sähköisillä suolanpoistolaitoksilla.

Luokitus

Kaikki öljynjalostamot käyttävät raaka-aineiden käsittelyssä kemiallisia ja fysikaalisia menetelmiä. Jälkimmäisen avulla saavutetaan erottaminen öljy- ja polttoainefraktioiksi tai ei-toivottujen monimutkaisten kemiallisten alkuaineiden poistaminen. Öljynjalostus kemiallisilla menetelmillä mahdollistaa uusien komponenttien saamisen. Nämä muunnokset luokitellaan:

Päävaiheet

Pääprosessi CDU:ssa puhdistuksen jälkeen on ilmakehän tislaus. Sen aikana valitaan polttoainejakeet: bensiini, diesel ja lentopolttoaine sekä polttokerosiini. Myös ilmakehän painetislauksen aikana polttoöljy erotetaan. Sitä käytetään joko raaka-aineena seuraavaan syväkäsittelyyn tai kattilan polttoaineen elementtinä. Sitten fraktiot puhdistetaan. Ne on vetykäsitelty heteroatomisista yhdisteistä. Bensiinit läpikäyvät katalyyttisen reformoinnin. Tätä prosessia käytetään parantamaan raaka-aineiden laatua tai saamaan yksittäisiä aromaattisia hiilivetyjä - petrokemian materiaalia. Viimeksi mainittuihin kuuluvat erityisesti bentseeni, tolueeni, ksyleenit ja niin edelleen. Öljy tyhjötislataan. Tämän prosessin avulla on mahdollista saada laaja jako kaasuöljyä. Tätä raaka-ainetta jalostetaan edelleen hydro- tai katalyyttisissä krakkausyksiköissä. Tämän seurauksena saadaan moottoripolttoaineiden komponentteja, öljyn kapeita tislefraktioita. Ne lähetetään sitten seuraaviin puhdistusvaiheisiin: valikoiva käsittely, vahanpoisto ja muut. Tyhjiötislauksen jälkeen jäljelle jää tervaa. Sitä voidaan käyttää syväprosessoinnin raaka-aineena lisämäärän saamiseksi moottoripolttoaineita, öljykoksia, rakennus- ja tiebitumia tai kattilapolttoaineen komponenttina.

Öljynjalostusmenetelmät: vetykäsittely

Tätä menetelmää pidetään yleisimpänä. Vetykäsittelyn avulla hapan ja hapan öljy käsitellään. Tämä menetelmä parantaa moottoripolttoaineiden laatua. Prosessin aikana poistetaan rikki-, happi- ja typpiyhdisteet, syöttöraaka-aineen olefiineja hydrataan vetyväliaineessa alumiini-koboltti-molybdeeni- tai nikkeli-molybdeeni-katalyyteillä paineessa 2-4 MPa ja lämpötilassa 300-400 astetta. . Toisin sanoen vetykäsittelyn aikana typpeä ja rikkiä sisältävät orgaaniset aineet hajoavat. Ne reagoivat järjestelmässä kiertävän vedyn kanssa. Tämän seurauksena muodostuu rikkivetyä ja ammoniakkia. Vastaanotetut yhteydet poistetaan järjestelmästä. Koko prosessin aikana 95-99 % raaka-aineesta muuttuu puhdistetuksi tuotteeksi. Yhdessä tämän kanssa muodostuu pieni määrä bensiiniä. Aktiivinen katalyytti regeneroituu ajoittain.

katalyyttinen krakkaus

Se virtaa ilman painetta 500-550 asteen lämpötilassa zeoliittia sisältävillä katalyyteillä. Tätä prosessia pidetään tehokkaimpana ja syvenevänä öljynjalostuksena. Tämä johtuu siitä, että sen aikana jopa 40-60 % korkeaoktaanista moottoribensiinikomponenttia voidaan saada korkealla kiehuvista polttoöljyjakeista (tyhjiökaasuöljy). Lisäksi niistä vapautuu rasvakaasua (noin 10-25 %). Sitä puolestaan ​​käytetään alkylointilaitoksissa tai esterituotannossa auto- tai lentobensiinien korkeaoktaanisten komponenttien valmistukseen. Krakkauksen aikana katalyyttiin muodostuu hiilikerrostumia. Ne vähentävät jyrkästi sen aktiivisuutta - tässä tapauksessa halkeilukykyä. Palauta komponentti regeneroidaan. Yleisimmät asennukset, joissa katalyytin kierto tapahtuu leiju- tai leijukerroksessa ja liikkuvassa virrassa.

katalyyttinen reformointi

Tämä on nykyaikainen ja melko laajalti käytetty prosessi matala- ja korkeaoktaanisten bensiinien valmistukseen. Se suoritetaan 500 asteen lämpötilassa ja 1-4 MPa:n paineessa vetyympäristössä alumiini-platina-katalyytillä. Katalyyttisen reformoinnin avulla suoritetaan pääasiassa parafiinisten ja nafteenisten hiilivetyjen kemiallisia muunnoksia aromaattisiksi hiilivedyiksi. Tämän seurauksena oktaaniluku kasvaa merkittävästi (jopa 100 pistettä). Katalyyttisessä reformoinnissa syntyviä tuotteita ovat ksyleenit, tolueeni, bentseeni, joita sitten käytetään petrokemian teollisuudessa. Reformaatin saannot ovat tyypillisesti 73-90 %. Aktiivisuuden ylläpitämiseksi katalyytti alistetaan ajoittain regeneraatiolle. Mitä pienempi paine järjestelmässä, sitä useammin palautus suoritetaan. Poikkeuksena tähän on alustaprosessi. Sen aikana katalyyttiä ei regeneroida. Koko prosessin pääpiirre on, että se tapahtuu vetyympäristössä, jonka ylimäärä poistetaan järjestelmästä. Se on paljon halvempi kuin erityisesti hankittu. Ylimäärä vetyä käytetään sitten öljynjalostuksen hydrausprosesseissa.

Alkylointi

Tämä prosessi mahdollistaa korkealaatuisten auto- ja lentobensiinien komponenttien saamisen. Se perustuu olefiinisten ja parafiinisten hiilivetyjen vuorovaikutukseen korkeammalla kiehuvan parafiinisen hiilivedyn saamiseksi. Viime aikoihin asti tämän menetelmän teollinen muunnelma rajoittui butyleenin katalyyttiseen alkylointiin isobutaaneilla fluorivety- tai rikkihapon läsnä ollessa. Viime vuosina näiden yhdisteiden lisäksi on käytetty propeenia, eteeniä ja jopa amyleenejä ja joissain tapauksissa näiden olefiinien seoksia.

Isomerointi

Se on prosessi, jonka aikana parafiiniset matalaoktaaniset hiilivedyt muunnetaan vastaaviksi isoparafiinisiksi jakeiksi, joilla on korkeampi oktaaniluku. Pääasiassa käytetään C5- ja C6-fraktioita tai niiden seoksia. Teollisuuslaitoksissa sopivissa olosuhteissa voidaan saada jopa 97-99,7% tuotteista. Isomeroituminen tapahtuu vetyympäristössä. Katalyytti regeneroidaan ajoittain.

Polymerointi

Tämä prosessi on butyleenien ja propeenin muuntaminen oligomeerisiksi nestemäisiksi yhdisteiksi. Niitä käytetään moottoribensiinin komponentteina. Nämä yhdisteet ovat myös petrokemian prosessien raaka-aineita. Lähtömateriaalista, tuotantotavasta ja katalyytistä riippuen tuotantomäärä voi vaihdella melko laajoissa rajoissa.

Lupaavia ohjeita

Kuluneiden vuosikymmenten aikana on kiinnitetty erityistä huomiota öljyn primaarijalostuksen kapasiteettien yhdistämiseen ja vahvistamiseen. Toinen ajankohtainen aihe on suurikapasiteettisten kompleksien käyttöönotto raaka-aineiden jalostuksen suunniteltua syventämistä varten. Tästä johtuen polttoöljyn tuotantomäärä vähenee ja kevyen moottoripolttoaineen, polymeerikemian petrokemian tuotteiden ja orgaanisen synteesin tuotantoa lisätään.

Kilpailukyky

Öljynjalostusteollisuus on nykyään erittäin lupaava ala. Se on erittäin kilpailukykyinen sekä kotimaisilla että kansainvälisillä markkinoilla. Omien tuotantolaitosten avulla pystyt kattamaan täysin valtion sisäiset tarpeet. Mitä tulee tuontiin, sitä tapahtuu suhteellisen pieninä määrinä, paikallisesti ja satunnaisesti. Venäjää pidetään nykyään suurimpana öljytuotteiden viejänä muiden maiden joukossa. Korkea kilpailukyky johtuu raaka-aineiden absoluuttisesta saatavuudesta sekä lisämateriaaliresurssien, sähkön ja ympäristönsuojelun suhteellisen alhaisesta kustannustasosta. Yksi tämän teollisuuden kielteisistä tekijöistä on kotimaisen öljynjalostuksen teknologinen riippuvuus ulkomaisista maista. Epäilemättä tämä ei ole ainoa alalla esiintyvä ongelma. Hallitustasolla tehdään jatkuvasti työtä tämän teollisuuden tilanteen parantamiseksi. Erityisesti kehitetään ohjelmia yritysten nykyaikaistamiseksi. Erityisen tärkeää tällä alalla on suurten öljy-yhtiöiden, nykyaikaisten tuotantolaitteiden valmistajien, toiminta.