Ресурсоэффективность использования нефти

Хранение

Нефть храниться в резервурах, которые как правило находятся в нефтехранилищах или сразу в цехах на месторождении. Резервуары, как правило выполняются цилиндрической формы, имеют особую технологию хранения, для предотвращения испарений нефти. Так же большая часть резервуаров, окрашивается в светоотражающие цвета или покрываются жестянкой для отражения солнечных лучей.

Переработка нефти

Процесс переработки нефти можно разделить на 3 основных этапа:

1. Разделение нефтяного сырья  на фракции, различающиеся по  интервалам температур кипения (первичная  переработка) ;

2. Переработка полученных фракций  путем химических превращений содержащихся в них углеводородов и выработка компонентов товарных нефтепродуктов (вторичная переработка);

3. Смешение компонентов с вовлечением, при необходимости, различных присадок, с получением товарных нефтепродуктов  с заданными показателями качества (товарное производство).

Продукцией НПЗ являются моторные и котельные топлива, сжиженные газы, различные виды сырья для нефтехимических производств, а также, в зависимости от технологической схемы предприятия - смазочные, гидравлические и иные масла, битумы, нефтяные коксы, парафины. Исходя из набора технологических процессов, на НПЗ может быть получено от 5 до более, чем 40 позиций товарных нефтепродуктов.

Нефтепереработка - непрерывное производство, период работы производств между капитальными ремонтами на современных заводах составляет до 3-х лет. Функциональной единицей НПЗ является технологическая установка - производственный объект с набором оборудования, позволяющего осуществить полный цикл того или иного технологического процесса.

 

Потери при переработке нефти

Безвозвратные потери - это собственно и есть настоящие потери при переработке нефти. Поэтому, когда говорят о потерях применительно к заводу в целом имеют в виду именно безвозвратные потери.

Возвратные потери - это то, что улавливается из промстоков завода на механических очистных сооружениях на нефтеловушках и возвращается на повторную переработку в виде "ловушечной нефти".

Безвозвратные потери представляют собой разность между суммой потерь по отдельным установкам и товарным потерям, имеющим место в резервуарных парках и эстакадах и возвратными потерями (ловушечной нефтью).

Топливо на собственные нужды - это не потери, а самостоятельная статья затрат в себестоимости продукции. Оно, хотя и снижает выход товарной продукции, но учитывается отдельно.

Нормативы технологических потерь устанавливаются для каждой установки (процесса) по отдельности и зависят от процесса и его аппаратурного оформления. Технологические потери суммируются по установкам и в вместе с товарными потерями в парках дают общие потери по заводу. Они выше безвозвратных потерь на величину ловушечной нефти, которая возвращается в производство.

Для заводов уровень безвозвратных потерь составляет 0,8-0,9%. Это нормальная величина для завода топливного профиля с неглубокой переработкой нефти.

По вопросу того, что отбор светлых от потенциала не может превышать 95%. На современных контактных устройствах (тарелках) основной колонны установки АТ достигаемый отбор от потенциала – 97-98%, потому что в мазуте прямой гонки по фракционному составу до 360 С выкипает не более 4-6%. А с учетом вакуумной колонны, если это АВТ, отбор от потенциала все 100%, так как все, что осталось в мазуте до 360 С, отгоняется в вакуумной колонне и выводится в виде верхней фракции дизтоплива вакуумной колонны.

Все тенденции направленные, на уменьшение потерь связаны с увеличением технологичности всех проводимых процессов.

Трансформация нефти

Сырую нефть практически не применяют. Ее подвергают очистке и переработке. Процесс разделения нефти на фракции, имеющие разную температуру кипения, называется ректификацией. Она проводится в специальных ректификационных колоннах. Первичная переработка нефти - это перегонка, в результате которой нефтепродукты разделяются на составные части (их называют фракциями):

• сжиженный газ;
• бензины (автомобильный и авиационный),
• реактивное топливо,
• керосин,
• дизельное топливо (солярка),
• мазут.

Первые пять видов нефтепродуктов являются топливом. А мазут перерабатывают для получения:

• парафина,
• битума,
• жидкого котельного топлива,
• масел.

При смешивании битума с минеральными веществами получается асфальт (асфальтобетон), используемый в качестве дорожного покрытия. Жидкое котельное топливо используют для обогрева домов.

Из нефти выпускают широкий ассортимент смазочных материалов:

• смазочное масло;
• электроизоляционное масло;
• гидравлическое масло;
• пластичную смазку;
• смазочно-охлаждающую жидкость;
• вазелин.

Масла, получаемые из нефти, идут на приготовление мазей и кремов. Оставшийся после перегонки нефти концентрат называется гудроном. Он идет на дорожные и строительные покрытия.

Вторичная переработка нефти включает в себя изменение структуры ее компонентов - углеводородов. Она дает сырье, из которого получают:

• синтетические каучуки и резины;
• синтетические ткани;
• пластмассы;
• полимерные пленки (полиэтилен, полипропилен);
• моющие средства;
• растворители, краски и лаки;
• красители;
• удобрения;
• ядохимикаты;
• воск;
• и многое другое.

Даже отходы переработки нефти имеют практическую ценность. Из отходов перегонки нефти производится кокс. Его используют в производстве электродов и в металлургии. А сера, которую извлекают из нефти в процессе переработки, идет на производство серной кислоты.

 

Экспорт/Импорт нефтяных масел

В данном разделе рассмотрены материалы на примере РФ.

 

Анализ конечного потребления ресурса

Мировым лидером по потреблению нефти являются США – более 19,2 млн. барр./сутки. Чуть меньше потребляют страны Европейского союза – примерно 13,6 млн. барр./сутки.

 

Потери нефти при потреблении

На стадии потребления потери нефти сведены к минимуму, главным источником потерь может служить испарение нефти из резервуаров при длительном ее хранении. Так же проблема с испарением касается непосредственного продукта переработки – бензина, дизеля, керосина. В случае длительного нахождения бензина на открытом воздухе, его свойства ухудшаются.

К сожалению, на современном этапе развития человечества не придумано абсолютно эффективного метода борьбы с испарениями.

Ежегодно в России добывается около 3870 млн/барр, по разным данным из этого объема теряется около 3-7%.

 

Поиск методик и технологий ресурсоэффективности

Повышение эффективности использования нефти в процессе ее первичной и вторичной переработки прежде всего связано с углублением отбора нефтепродуктов от их потенциального содержания. Эта задача должна решаться преимущественно путем интенсификации и реконструкции действующих установок первичной и вторичной переработки нефти. Основой реконструкции являются прежде всего надежные проверочные расчеты, позволяющие уточнить оптимальные параметры того или иного процесса и определить запас по производительности имеющихся аппаратов и оборудования. Большое значение в обеспечении надежной работы технологических установок имеет подготовка газовых потоков (удаление сероводорода, осушка) для дальнейшей их переработки в качестве углеводородного сырья или использования в технологических процессах (например, циркулирующий водородсодержащий газ, инертный газ).

Увеличение мощностей нефтеперерабатывающих заводов требует повышения эффективности мер по охране природы. Успешное решение экологических проблем в значительной степени зависит от рационального проектирования и совершенствования таких технологических процессов, как системы факельного хозяйства, каталитического обезвреживания газовых выбросов и очистки производственных сточных вод.

Заключение

В ходе работы был рассмотрен ресурс – нефть. Данный ресурс основополагающий во многих сферах деятельности человечества. В ходе переработки материала для написания данной работы, мною было прочитано большое количество статей, из которых я делаю вывод, что проблема эффективного использования ресурса поставлена достаточно остро перед всем миром. Это связано с тем, что данный ресурс исчерпаем, а потребность в нем растет с каждым днем. По некоторым прогнозам ученых, есть огромный потенциал для того чтобы научиться обращаться с нефть эффективнее, сберегая ресурс на 30-50%. Над этой проблемой постоянно ведется работа и я думаю, что когда-то мы сможем достичь большей эффективности. Хочу заметить, что даже на данном этапе развития мы научились бережному обращению с «черным золотом».

Надо понимать, что процесс реализации нефти состоит из множества ступеней, добыча, транспортировка, переработка. Поэтому единой и наиболее эффективной схемы использования нету. Необходимо стремиться к достижению высокой сохранности абсолютно на всех этапах, что в свою очередь предопределяется огромным комплексом методов.

 

 

 

Литература

http://www.nge.ru/forum_tree_9_38974_0_0.htm

http://www.ngfr.ru/ngd.html?neft21

http://referat54.ru/Geography/77087/

http://earthpapers.net/razrabotka-kompleksa-tehnologiy-sohraneniya-i-uvelicheniya-produktivnosti-pri-vskrytii-i-ekspluatatsii-neftyanyh-plastov

http://vzrk.ru/info_poteri_nefti.html

http://www.mirnefti.ru/index.php?id=16

http://liveoil.ru/glavnaya/chto-delayut-iz-nefti.html

Галиаскаров Ф.М. «Расчет ректификации нефтяных смесей»

Ридер Г.N. «Двигатели Стирлинга»

Захарьянц И.А. «Технологические расчёты установок переработки нефти»