что такое глубина переработки нефти

Глубина переработки нефти в России и в мире

Определение и формула расчета

Российская нефтеперерабатывающая система все еще имеет значительное наследие от своего советского прошлого. Тогда нефтеперерабатывающие заводы были расположены в относительно отдаленных регионах для обслуживания военно-промышленного комплекса, а добыча мазута поощрялась для поставок тяжелой промышленности. Тем не менее, этот акцент на «тяжелых концах» оставил значительную потребность в модернизации, поскольку Россия вступила в постсоветский период, и спрос на более легкие продукты увеличился. Это повлекло за собой необходимость в увеличении глубины переработки нефти.

Глубина переработки нефти — величина, показывающая отношение объёма продуктов переработки нефти к общему объёму затраченной при переработке нефти. Она рассчитывается по следующей формуле:

Глубина переработки = (Объём переработки — Объём производства мазута — Объём потерь и топлива на собственные нужды) / Объём переработки*100%

При определении и сравнении показателя глубины переработки нефтяного сырья необходимо иметь в виду следующее:

В связи с этим, глубина переработки нефти не является универсальным показателем для определения эффективности и технологичности завода.

Глубина переработки в России

Что касается средней глубины переработки нефти на НПЗ России, то она составляет порядка 71% по данным за 2014 год. К 2018 году этот показатель вырос и составляет более 80%. Это может говорить о положительной динамике развития нефтеперерабатывающего сектора в России.

Глубина переработки нефти в России по данным Минэнерго

Глубина переработки по НПЗ

В настоящее время мощности по переработке в России составляют около 300 млн. тонн, основная часть которых сосредоточена на полноценных нефтеперерабатывающих заводах, а остальная часть – на специализированных установках по переработке газового конденсата, специализированных смазочных заводах и ряде мини-НПЗ.

Глубина переработки в мире

Глубина переработки в странах Западной Европы составляет порядка 85-90%, на наиболее развитых заводах США – 94-98%. Также стоит отметить крайне быстрые темпы роста глубины переработки в Азиатском регионе.

Средняя глубина переработки нефти в различных регионах мира в 2014г.

Глубина переработки в США

Глубина переработки в США на наиболее модернизированных заводах может достигать 94-98%.

Пути увеличения глубины переработки нефти

Углубление переработки нефти, с одной стороны, позволяет решить проблему увеличения ресурсов моторных топлив. С другой – обусловливает резкое сокращение выработки котельных топлив, так как мазут является основным компонентом этих топлив. Возмещение сокращающейся доли мазута идет несколькими путями.

Углубление отбора на вакуумных блоках установок АВТ

Процесс углубления переработки нефти необходимо начинать с вакуумных блоков установок АВТ (атмосферно-вакуумная трубчатка), куда в качестве сырья поступает мазут с атмосферного блока. Максимальное извлечение вакуумного газойля позволяет получить ценное сырье для процессов каталитического и гидрокрекинга. Увеличение отбора вакуумного газойля сопровождается утяжелением его фракционного состава газойля. Это в свою очередь приводит к повышению его коксуемости и содержания металлов, являющихся каталитическими ядами для процессов крекинга. Увеличенный отбор целевых фракций на вакуумных блоках позволяет снизить количество остаточного гудрона. В свою очередь это позволит снизить капитальные затраты при строительстве мощностей по переработке гудрона. На западе процесс максимизации отбора газойля носит название “Deep Cut” (в пер. на рус. глубокое извлечение).

Переработка гудронов

После максимального извлечения газойля в вакуумной колонне, вязкость гудрона значительно увеличивается. В нем концентрируются в основном тяжелые ароматические и полициклические углеводороды с высоким содержанием сернистых и азотистых соединений, различных металлов. Все это затрудняет переработку гудрона с целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов, однако существует ряд технологий.

Масляный профиль

В том случае, если предприятие имеет развитый комплекс производства масел, тяжелая часть вакуумного газойля и гудрон могут использоваться для получения базовых масел. Продукты очистки масел (асфальт и экстракты) можно использовать для получения кокса или битума. Деасфальтизация гудрона пропаном применяется для полного удаления из нефтяных остатков (гудрона) асфальтенов и основного количества (до 80%) смолистых веществ и полициклических ароматических углеводородов. Это позволяет улучшать вязкостно-температурные свойства, индекс вязкости, коксуемость, цвет, стабильность (эксплуатационных свойств) масляных фракций.

Коксование

Один из перспективных путей глубокой переработки нефти – процесс коксования. Это процесс, позволяющий перерабатывать нефтяные остатки при высоких температурах с целью получения кокса и дистиллятных фракций.

Процесс коксования один из самых популярных способов переработки тяжелых нефтяных остатков, имеющий широкий опыт промышленного внедрения, как в России, так и в США. Наряду с этим он имеет более низкие капитальные затраты в сравнении с технологиями крекинга гудрона.

Термокрекинг и висбрекинг

Процессы термокрекинга и висбрекинга по своей сути идентичны, температурный режим процесса висбрекинга считается более мягким, в результате чего в продуктах содержится меньше вызывающих осмоление олефиновых углеводородов, чем при термокрекинге.

Основной экономический аспект применения процесса висбрекинга — высвобождение вакуумного газойля и средних дистиллятов, ранее вовлекаемых в производство товарного мазута как разбавителей для достижения необходимых параметров вязкости.

В результате висбрекинга гудрона снижается его вязкость, что уменьшает расход разбавителя для приготовления котельного топлива на 20-25 % масс. и, тем самым, увеличиваются ресурсы дистиллятного сырья для каталитических процессов. При этом уменьшается общее количество котельного топлива.

Процесс висбрекинга — это один из недорогих и малозатратных процессов переработки нефтяных остатков, который как процесс претерпел в последние годы значи­тельные изменения и получил новые потенциальные возможности.

Каталитический и гидрокрекинг гудрона

Процесс гидрокрекинга гудрона ориентирован на максимальное превращение вакуумного остатка в товарные дистилляты. Этот процесс доказал свою эффективность в коммерческих масштабах, благодаря многолетней эффективной и надежной работе, обеспечивающей устойчивую экономическую отдачу. Он может быть легко интегрирован в существующие перерабатывающие мощности и предлагает несколько существенных преимуществ по сравнению с альтернативными технологиями.

Для установок гидрокрекинга некоторые лицензиары заявляют значения конверсии порядка 95-98% даже для сырья самого низкого качества. Фактически, высокосернистые остатки и высокоароматические потоки, как например газойли каталитического крекинга, являются традиционным сырьем для установок подобного типа.

Выходы нафты и дизельного топлива достигают более 85 об.%. Возможна интеграция с установками гидроочистки для подготовки к спецификациям качества сырья для установок риформинга, либо товарной продукции.

Небольшое количество вакуумного газойля, получаемого в процессе, обычно может быть переработано на существующих мощностях установок гидрокрекинга или каталитического крекинга, что снижает уровень необходимых капитальных вложений.

В процессе каталитического крекинга гудрона используется эффективный двухступенчатый регенератор с охладителем для катализатора. Это экономически эффективное средство для превращения умеренно и сильно загрязненного сырья в бензин и более легкие компоненты. Эти особенности вместе с другими важными конструктивными решениями заложены в основу управления высокой температурой сгорания, отложением металлов на циркулирующем катализаторе и другими проблемами, связанными с переработкой тяжелого сырья.

Недостатки установок каталитического и гидрокрекинга гудрона:

Источник

Глубина переработки нефти в России, Европе и США

Чтобы повысить глубину переработки нефти на 1-2 %, в РФ нужно ежегодно вводить в эксплуатацию 10ки новых установок.

С чем это связано, и какие шаги делаются для исправления ситуации?

России от СССР достались 26 морально и физически стареющих нефтеперерабатывающих завода (НПЗ).

Таким образом, 23 из 26 НПЗ эксплуатируются более 40-70 лет.

Единственным новым нефтеперерабатывающим предприятием, построенным после 1966 г на территории РСФСР, стал Ачинский НПЗ, введенный в эксплуатацию в 1982 г.

Кроме того, в 1979 г была организована переработка нефти в г Нижнекамске (Нижнекамскнефтехим) для обеспечения потребности в сырье нефтехимического производства.

Таким образом, глубина переработки нефти на российских НПЗ к началу 1990 х гг составляла 64%.

РФ на 80% досталось изношенное морально отсталое оборудование.

Глубина переработки нефти в 1999 г составила в среднем по России 67,4%, и только на Омском НПЗ она достигла 81,5%, приблизившись к западноевропейским стандартам.

В последующие годы в нефтепереработке наметилась обнадеживающая тенденция.

За период 2002-2007 гг наблюдался устойчивый рост объемов переработки нефти со среднегодовым приростом порядка 3% в 2002-2004 гг и 5,5% в 2005-2007 гг.

Средняя загрузка действующих НПЗ по первичной переработке в 2005 г составила 80%, объем переработки увеличился со 179 в 2000 г до 220 млн т в 2006 г.

На ряде НПЗ было проведено строительство комплексов глубокой переработки нефти:

Программа модернизации нефтеперерабатывающих заводов на 2011 г была полностью выполнена нефтяными компаниями.

Роснефть реконструировала 5 установок по вторичной переработке нефти: 1 установка гидрокрекинга, 1 установка гидроочистки дизельного топлива на Куйбышевском НПЗ и 3 установки каталитического риформинга на Куйбышевском, Сызранском и Комсомольском НПЗ. Кроме того, раньше срока в 2011 г введена в эксплуатацию установка изомеризации на НПЗ Славнефть-ЯНОС мощностью 718 тыс т / год.

В результате к 2013 г в России действовало 50 заводов, включая 23 крупных НПЗ в структуре ВИНК, 8 независимых НПЗ с объемом переработки более 1 млн т / год, а также 15 заводов с объемом переработки менее 1 млн т / год.

В 2015 г в России было введено в эксплуатацию 11 установок вторичной переработки нефти.

В 2015 г общий объем переработки нефти составил 282,4 млн т. Глубина переработки составила 74,2%.

1. При общем объеме выпуска нефтепродуктов в 220-280 млн т, для того, чтобы повысить глубину переработки нефти на 1-2 %, нужно вводить в эксплуатацию по всей стране 10 ки новых установок/год.

Ежегодные расходы нефтяных компаний на модернизацию, реконструкцию и строительство новых НПЗ составляют млрд долл США.

Так, в 2006 г инвестиции в переработку составили 40 млрд рублей, что на 12% больше, чем в 2005 г.

В 2008-2010 гг в модернизацию НПЗ нефтяными компаниями было инвестировано 177 млрд рублей.

За этот период было построено 6 новых и реконструировано 10 действующих установок по производству качественных моторных топлив на нефтеперерабатывающих заводах вертикально-интегрированных нефтяных компаний (ВИНК).

Только на разработку проекта модернизации НПЗ порой уходят годы.

Простой пример: комплекс глубокой переработки вакуумного газойля Волгоградского НПЗ.

Комплекс включает одну из самых мощных в мире установок мягкого гидрокрекинга мощностью 3,5 млн т / год, а также установки по производству серы и водорода.

Проект реализовывался в период февраль 2013 г- 31 мая 2016 г.

Как видим, проект разрабатывался при высоких ценах на нефть, а реализовывать его пришлось во время экономического (падение цен на нефть) + политического (санкции запада) кризиса.

Куйбышевский НПЗ, дочка Роснефти, ввело в эксплуатацию комплекс каталитического крекинга, предназначенный для получения компонентов высокооктановых бензинов и дизельного топлива путем переработки вакуумного газойля.

Это позволит КНПЗ увеличить выход светлых нефтепродуктов на 2,5%, а также глубину переработки нефти.

Впервые в России на НПЗ ТАНЕКО полностью прекращен выпуск мазута и создано безмазутное производство.

Пуск установки замедленного коксования мощностью по сырью 2 млн т/год является одним из ключевых проектов Татнефти по развитию нефтепереработки. В роли генерального проектировщика объекта выступила компания Лукойл-Нижегородниинефтепроект.

Сызранский НПЗ (СНПЗ) в рамках реализации инвестпрограммы завершил масштабную реконструкцию установки каталитического риформинга.

На Хабаровском НПЗ введена в промышленную эксплуатацию установка висбрекинга, которая предназначена для снижения вязкости тяжелых нефтяных остатков товарного мазута. Проектная производительность блока висбрекинга 750 тыс т/год.

Реализация проекта позволит увеличить на 1,8 млн т/год производство дизельного топлива класса ЕВРО-5, на 0,6 млн т/год компонентов автомобильного бензина и 0,1 млн т/год сжиженных газов.

Выпускаемая продукция будет востребована, прежде всего, в южных регионах России.

Ввод в строй установок мощностью в млн тонн позволяет увеличить глубину переработки на 2-3%. Понятно, что для увеличения глубины переработки на 1-2% в масштабах РФ нужно ежегодно строить 10 ки таких установок, каждая из которых стоит многие млрд долл США.

Источник

Глубина переработки нефти

Глубина переработки нефти (сокр. ГПН) – величина, означающая процент переработки нефти по отношению к общему объему этого вещества, которое используется для переработки. Это один из важнейших показателей эффективности работы предприятия, специализирующегося на нефтепереработке.

Формула расчета ГПН

До сих пор в мире нет общих правил вычисления этого параметра. Во всех странах приняты свои методы его расчета. К примеру, в Российской Федерации ГПН рассчитывается как суммарный процентный выхода нефти из общего количества нефтепродуктов за исключением не перерабатываемого остатка. Переработка нефти в России осуществляется с использованием следующей формы расчета ГПН:

ГПН = ((ООПС – ОПМ – ОПП – ОТПСН) / ООПС) * 100%

Важнейшие центры по нефтепереработке руководствуются этими данными в разных обозначениях. Остаток зависит не только от используемой технологии переработки продуктов представленного горючего вещества. Существует прямая зависимость от качества самой нефти и направления использования остатка (качество топлива, применяемого в котельной, сырья для производства битума и т.д). ГПН наглядно показывает количество полезных продуктов, которое получается из определенного количества нефти (к примеру, 1 тонны).

Количество нефти измеряется двумя параметрами: баррели (стандарт США) и тонны (европейский стандарт). В Америке нефтепродукты транспортировались в специальных цистернах или бочках. Поэтому проводить измерения было удобно именно по этим емкостям. Отсюда и пошло значение баррель-бочка. В странах Европы транспорт вещества осуществлялся преимущественно морскими путями, поэтому и количество замеряли по весу (водоизмещению).

1 баррель = 0.159 куб. м. = 159 литров.

Перерасчет тонн в баррели осуществляется исходя из относительного значения плотности нефти в вакууме при температуре 20 градусов Цельсия. Одна тонна описываемого вещества содержит примерно 6,7-7,6 барреля. Точное значение зависит от плотности нефти. Для марки Urals (Россия) показатель равен 7,16 барреля на 1 тонну. Бензин содержит 8,5 барреля на тонну.

Крупнейшие компании переработки нефти

Нефть представляет собой биржевой товар. Топ заводов, специализирующихся на переработке подобных продуктов, принадлежат следующим компаниям:

Несмотря на тенденцию к снижению цены на нефть в 2018 году, представленные компании продолжают функционировать и занимать первые места в мировой экономике. Капитализация американской компании Exxon Mobile – 363,3 млрд долларов. Она является 1 из 5 компаний нефтегазовой отрасли, вошедших в Fortune 500 и заняла там почетное 2 место.

Второе место в области изготовления и переработки нефтепродуктов занимает китайская компания PetroChina. Ее капитализация составляет 203,8 млрд долларов. Деятельность компании заключается в поиске, разработке методов добычи топлива и изготовлении конечных продуктов. Благодаря этому, с учетом текущих рыночных потрясений, PetroChina продолжает удерживать важные экономические позиции.

Французская компания Total занимается разработкой стандартов представленной индустрии. Она достигла значительных успехов в промышленной области, помимо непосредственной добычи, переработки и сбыта нефтепродуктов. Капитализация – 121,9 млрд. долларов. Разработка стандартов вышла на новый уровень после проведения саммита в Париже по вопросам экологии. По прогнозам специалистов уже в 2019 году Total сможет повысить уровень своей деятельности.

Компания Нидерландов Royal Dutch Shell ведет разведку и добычу нефти и газа более чем в 80 странах. Ее активами совместно управляет британская компания Shell. Капитализация – 210 млрд долларов. В полное или частичное владение компании входят крупные центры переработки нефти и газа (около 30 крупнейших заводов), самая крупная в мире АЗС (автомобильная заправочная станция), в которую входят 43 000 станции.

Газпром – известная в мире российская компания по добыче и переработке нефти, газа и производству продуктов из этого вещества. Это корпорация транснационального уровня. Кроме нефти в ее активах находится крупнейшие в мире запасы природного газа. Его доля в мировом обороте составляет 17%, а в российском – 72%. Капитализация составляет 57,1 млрд долларов.

Капитализация Роснефти – 51,1 млрд долларов. Компания является лидером в России по переработке нефти, а также крупнейшей в мире корпорацией в этой области. Основные виды деятельности – разведка, поиск месторождений углеводородов, добыча и переработка нефти. Сюда входит реализация баз по добыче горючего вещества в морских глубинах. Роснефть активно работает не только в пределах Российской Федерации, но и во многих других странах.

Индийская компания Reliance Industries – крупнейший холдинг в государстве. Ее капитализация – 50,6 млрд долларов. Сфера деятельности холдинга – нефтеперерабатывающая промышленность. Главный офис находится в городе Нави Мумбаи. В активах находится самый крупный в стране комплекс по переработке нефти, находящийся в Джамнагаре (штат Гуджарат). Кроме основной деятельности Reliance Industries занимается разработками и изготовлением продуктов в области химии.

Развитие нефтедобычи на российском рынке

Величина ГПН в России держится на уровне 74%. Глубина переработки нефти в мире: в развитых европейских странах – 85%, на рынке США – от 95% до 96%. Такая разница обусловлена историческими факторами. На момент распада СССР Российская Федерация владела 26 нефтеперерабатывающими заводами, которые устарели морально и физически. Из них 8 НПЗ запущены еще до начала Второй Мировой войны, строительство 5 НПЗ было закончено до 1950 года, а 9 – до 1960 года. Следовательно, 22 завода работают уже более 50 лет.

Практически все НПЗ нового образца (1970-1980 годы) были построены на территории республик, которые после распада Советского Союза стали полноценными независимыми государствами. За период 1966-1991 гг. были построены заводы по переработке нефти в бензин и другие продукты из этого горючего вещества в следующих государствах:

Относительно новое предприятие по переработке нефтепродуктов на территории современной России – Ачинский НПЗ. Оно было построено после 1966 года и введено в эксплуатацию в 1982 году. За счет него объемы переработки нефти до сих пор держатся на высоком уровне.

Еще одним предприятием относительно нового образца, запущенным в 1979 году, является Нижнекамскнефтехим, расположенное в городе Нижнекамск. Сфера деятельности компании заключается в изготовлении сырья для нефтяной и химической промышленных областей производства.

Несмотря на отставание по ГПН российской нефтяной промышленности, за последние 17 лет в этой области наметились положительные тенденции. Объемы нефтепереработки начали устойчиво расти за период от 2002 до 2007 годы. Более детально это выглядит таким образом: 3% в год (2002-2004 годы), 5,55% в год (2005-2007 годы). Загруженность работающих предприятий в общей сложности в среднем достигла 80% только за 2005 год. Если сравнивать перерабатываемые объемы за 2000 и за 2006 годы, то в здесь также наблюдается рост с 179 млн тонн до 220 млн тонн в год.

Также наблюдается рост производственных мощностей. В 2004 году на НПЗ в городе Пермь (владелец – корпорация Лукойл) осуществился запуск комплекса гидрокрекинга. Запуск установки риформинга каталитического на предприятии Ярославнефтеоргсинтез (владелец – компания Славнефть) был осуществлен в 2005 году. Представленная тенденция наблюдалась в последующие годы на многих других предприятиях описанной сферы.

Благодаря этому к 2013 году в России стали с успехом работать 50 НПЗ различной величины. При том, что 23 крупными заводами управляли ведущие компании по нефтепереработке и изготовлению из этого сырья всевозможных продуктов. Годовая мощность этих предприятий составила от 1 млн тонн сырья и более. Остальные более мелкие компании (15 юр. лиц) выдавали менее 1 млн тонн в год готового продукта. Общий годовой уровень нефтепереработки в РФ на тот момент уже составлял 275 млн 200 тыс. тонн. Процент загруженности рабочих мощностей всех предприятий, находящихся на территории государства, составил 92,9%. Значение глубины переработки нефти – 72%.

На протяжении 2015 года также наблюдалось развитие заводов по переработке нефти. Были введены в эксплуатацию 11 современных установок, служащих для переработки вторичного уровня. За этот год был достигнут новый уровень объема перерабатываемого сырья – 282 млн 400 тыс. тонн. ГПН при текущих показателях составил 74,2%.

Индекс Нельсона: общие понятия

Представленный параметр был введен для оценки уровня мощности вторичного уровня преобразования на нефтеперерабатывающих заводах. Индекс Нельсона был внедрен в мировую промышленность в 1960-1961 годах. Параметр присваивает каждой единице технического обеспечения НПЗ определенный коэффициент сложности. За основу берется стоимость устройств, перегоняющих сырую нефть с присвоенной ей коэффициентом сложности 1.0. Формула описываемого значения достаточно простая: умножение коэффициента сложности установки на ее стоимость.

Индекс Нельсона завода определяется суммой значений коэффициентов сложности всех установок, находящихся в активе предприятия (куда входит оборудование по обработке сырого сырья). К примеру, оборудованию, реализующему каталитический крекинг, присвоен индекс 4.0. Это означает, что оно в 4 раза сложнее устройств по перегонке сырого горючего сырья с таким же уровнем производительности. Просчитывают весь технический процесс вплоть до выхода светлых нефтепродуктов.

Представленный параметр может указывать не только на уровень вложений инвесторов в производство и общий индекс стоимости всего предприятия нефтепереработки. Индекс Нельсона показывает уровень потенциала добавленной стоимости завода. Это означает, что чем выше значение этого показателя, тем выше стоимость нефтеперерабатывающего предприятия и уровень качества выпускаемой продукции. Благодаря индексу потенциальные инвесторы смогут оценить уровень привлекательности предприятия для будущих денежных вложений.

Достоверность индекса и более точная возможность оценки работы НПЗ способствует вытеснению им показателя глубины переработки нефти. В середине 2000 годов индекс Нельсона нефтяных производственных объектов имел следующие показатели:

По мнению экспертов международного уровня, НПЗ, имеющие соответствующий индекс меньше 10, существенно проигрывают перед конкурентами и становятся в наименьшей степени интересными для инвесторов. По этой причине руководство нефтяных компаний стараются всеми силами повысить параметр.

Современные реалии добычи нефти в РФ

Несмотря на проведенную модернизацию предприятий по добыче, переработке и изготовлению продукции из нефти, оценка их эффективности продолжает уступать развитым странам. Основные центры нефтепереработки в России, которые имеют самые низкие параметры индекса Нельсона и ГПН:

Показатели Роснефти, Лукойла, Башнефти, Газпром нефти соответствуют общемировым критериям успешности. Самые низкие показатели глубины переработки в стране имеет Киришский НПЗ – самый крупный в РФ завод по нефтепереработке. Значение мощности, которую имеет первичная и вторичная переработка нефти на этом предприятии, более 21 млн тонн.

В последние 10 лет мощность первичной переработки нефтепродуктов постепенно снижается. Это касается Салаватского, Омского, Уфимского, Ангарского НПЗ. В среднем просадка этого параметра составляет около 100 млн тонн. В период с 2000 до 2010 года наблюдался рост нефтедобычи не только в России, но и во всем мире. Вырос спрос на моторные виды топлива. Результатом этой ситуации на рынке РФ стала практически полная загрузка ряда предприятий (ТАИФ-НК, Лукойл, ТНК ВР, Сургутнефтегаз). Мощность их работы составила около 100% при 95% общероссийской.

Это привело к тому, что дальнейшее увеличение мощностей центров переработки нефти в России стало невозможным. Заводы не смогли увеличивать количество единиц выпускаемой продукции, а российский рынок в это время вышел на грань насыщения. В итоге напряженность в нефтедобывающей отрасли стала нарастать. В результате этого в 2011 году наблюдался существенный дефицит моторного топлива.

Задачи по увеличению глубины переработки нефти и повышению эффективности производства в этой сфере актуальны до сих пор. Ее решением является интеграция научной и производственной деятельности в отраслевую инфраструктуру. Таким образом предприятия будут способны выйти из кризиса и обеспечить себе дальнейшее развитие. Однако один из ключевых факторов в этих вопросах – мировая стоимость ведущих марок нефти. Все тенденции развития во многом зависят именно от этого показателя.

Источник