Процесс добычи, переработки и использования углеводородов

Пропен. Пропен (пропилен), как и этилен, используется для синтеза разнообразных химических продуктов. Многие из них используются в производстве пластмасс и каучуков.

Полипропен. Полипропен представляет собой продукт полимеризации пропена:

Пропанон и пропеналь. Пропанон (ацетон) широко используется в качестве растворителя, а кроме того, применяется в производстве пластмассы, известной под названием плексигласа (полиметилметакрилат). Пропанон получают из (1-метилэтил) бензола или из пропан-2-ола. Последний получают из пропена следующим образом:

Окисление пропена в присутствии катализатора из оксида меди(II) при температуре 350°С приводит к получению пропеналя (акрилового альдегида):

Пропан-1,2,3-триол. Пропан-2-ол, пероксид водорода и пропеналь, получаемые в описанном выше процессе, могут использоваться для получения пропан-1,2,3-триола (глицерина):

 

Глицерин применяется  в производстве целлофановой пленки.

Пропеннитрил (акрилонитрил). Это соединение используется для получения синтетических волокон, каучуков и пластмасс. Его получают, пропуская смесь пропена, аммиака и воздуха над поверхностью молибдатного катализатора при температуре 450°С:

Метилбута-1,3-диен   (изопрен).   Его   полимеризацией   получают   синтетические каучуки. Изопрен получают с помощью следующего многостадийного процесса:

Эпоксипропан используется для получения полиуретановых пенопластов, полиэфиров и синтетических моющих средств. Его синтезируют следующим образом:

Бут-1-ен, бут-2-ен и бута-1,2-диен используются для получения синтетических каучуков. Если в качестве сырья для этого процесса используются бутены, их сначала превращают в бута-1,3-диен путем дегидрирования в присутствии катализатора - смеси оксида хрома(Ш) с оксидом алюминия:

5.3. Алкины

Важнейшим представителем ряда алкинов является этин (ацетилен). Ацетилен имеет многочисленные применения, например:

• в качестве горючего в кислородно-ацетиленовых горелках для резки и сварки металлов. При горении ацетилена в чистом кислороде в его пламени развивается температура до 3000°С;
• для получения хлороэтилена (винилхлорида), хотя в настоящее время важнейшим сырьем для синтеза хлороэтилена становится этилен (см. выше).
• для получения растворителя 1,1,2,2-тетрахлороэтана.

5.4. Арены

Бензол и метилбензол (толуол) получают в больших количествах  при переработке сырой нефти. Поскольку метилбензол получают при этом даже в бльших количествах, чем необходимо, часть его превращают в бензол. С этой целью смесь метилбензола с водородом пропускают над поверхностью платинового катализатора на носителе из оксида алюминия при температуре 600°С под давлением:

Этот процесс  называется гидроалкилированием.

Бензол используется в качестве исходного сырья для  получения ряда пластмасс.

(1-Метилэтил)бензол (кумол или 2-фенилпропан). Его используют для получения фенола и пропанона (ацетона). Фенол применяется для синтеза различных каучуков и пластмасс. Ниже указаны три стадии процесса получения фенола.

Поли(фенилэтилен) (полистирол). Мономером этого полимера является фенил-этилен (стирол). Его получают из бензола:

6. Особенности и основные тенденции деятельности нефтяной промышленности.

Нефтяная промышленность России в настоящее время представляет собой противоречивое сочетание  созданных огромных мощностей по добыче и несоответствующих им низких уровней отборов нефти. По общему объему производства отдельных видов  топлива страна занимает первое или  лидирующее место в мире. Однако реальность работы отраслей ТЭК России заключается в снижении добычи топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Такая тенденция наблюдается с 1988 г. В 1995 г. темпы снижения объемов добычи несколько уменьшились, что может явиться началом этапа последующей стабилизации.

Производственный  потенциал нефтяной промышленности в начале восьмидесятых годов  был значительно подорван установкой на ускоренную разработку нефтяных месторождений  и увеличение экспортных поставок. Экспорт нефти в то время в существенной мере предопределял возможности привлечения внешнеэкономических источников для поддержания инвестиционной активности, наращивания товарооборота и финансирования государственных расходов. Он стал одним из главных средств сглаживания последствий структурных диспропорций в народном хозяйстве.

Однако вложения в нефтедобычу направлялись в  основном на экстенсивное развитие отрасли, поэтому увеличение инвестиций сочеталось с относительно невысокой отдачей  пластов и большими потерями попутного  газа. В результате нефтяная отрасль  пережила ряд крупных спадов объемов  производства (1985, 1989, 1990 годы), последний из них продолжается до настоящего времени.

Особенностью деятельности нефтяной промышленности является ее ориентация на приоритеты энергетической стратегии России. Энергетическая стратегия  России — прогноз возможных решений  энергетических проблем в стране в краткосрочном (2-3 года), средне- (до 2000 г.) и долгосрочном (до 2010 г.) плане, а также в сфере энергопроизводства, энергопотребления, энергоснабжения и взаимоотношений с мировым энергетическим хозяйством. В настоящее время высшим приоритетом энергетической стратегии России является повышение эффективного энергопотребления и энергосбережения. Энергоемкость товарной продукции в России в 2 раза выше, чем в США и в три раза выше, чем в Европе. Спад производства в 1992-1995 гг. не „ привел к снижению энергоемкости, а даже повысил ее.

Энергосбережение  позволит предотвратить эту нежелательную  тенденцию, а также снизить к 2000 г. вредные выбросы в атмосферу. Сэкономленные энергоресурсы могут стать основным источником стабилизации экспорта ТЭР.

Существующее состояние  нефтяного комплекса оценивается  как кризисное, прежде всего с  точки зрения падения добычи нефти. Уровень добычи нефти в России в 1995 г. соответствует показателям середины семидесятых годов. Добыча нефти в 1995 г. сократилась на 3.4% по сравнению с 1994 г. Причинами спада являются ухудшение сырьевой базы, износ основных фондов, разрыв единого экономического пространства, жесткая финансовая политика правительства, снижение покупательной способности населения, инвестиционный кризис. Выбытие производственных мощностей в 3 раза превышает ввод новых. Растет число бездействующих скважин, к концу 1994 г. в среднем 30% эксплуатационного фонда скважин бездействовало. Только 10% нефти добывается передовыми технологиями.

На нефтеперерабатывающих  заводах России износ основных фондов превышает 80%, а загрузка мощностей  на НПЗ составляет менее 60%. При этом валютная выручка от экспорта нефти растет, что достигается опережающим ростом физических объемов экспорта.

Несмотря на меры, принимаемые правительством России, направленные на поддержку нефтеперерабатывающего сектора — разработка федеральной  целевой программы "Топливо и  энергия", постановление  "О мерах по финансированию реконструкции и модернизации предприятий нефтеперерабатывающей промышленности России", текущее положение дел на всех нефтеперерабатывающих заводах сложное. Однако пессимизм переходного периода в ближайшем будущем должен смениться оптимизмом начала экономического подъема. После ожидаемого в 1997 г. окончания периода экономического спада следует ожидать постоянного наращивания темпов роста в течение нескольких последующих лет, которое сменится более умеренным ростом после 2000 г.

Основная цель программы  модернизации отечественного нефтеперерабатывающего комплекса — приспособление продукции  к требованиям рынка, уменьшение загрязнения окружающей среды, сокращение энергопотребления, уменьшение производства мазута, высвобождение нефти для экспорта и увеличение вывоза высококачественных нефтепродуктов.

Финансовые ресурсы  для инвестирования проектов модернизации ограничены, поэтому важнейшей задачей является выделение приоритетных проектов из числа предлагаемых. При отборе проектов учитываются оценки возможных региональных рынков сбыта, потенциального регионального производства, баланса спроса и предложения на региональном уровне. Наиболее перспективными по областям считаются Центральный регион, Западная Сибирь, Дальний Восток и Калининград. К средне перспективным относят Северо-Запад, Волго-Вятский район, Центрально-Черноземную область, Северный Кавказ и Восточную Сибирь. К наименее перспективным относятся северные регионы, Волга и Урал.

Проекты модернизации нефтеперерабатывающих заводов  в региональном разрезе анализируются  с учетом определенных рисков. Риски  связаны с объемами перерабатываемого  сырья и продукции на продажу  — наличие рынков сбыта. Коммерческие и трансакционные риски определяются наличием у завода транспортных средств для осуществления поставок сырья и отгрузки переработанной продукции, включая хранилища. Экономические риски просчитывались по влиянию проекта на увеличение экономической маржи. Финансовые риски в целом связаны с объемом средств, требуемых для реализации проекта.

Для каждого из проектов модернизации до отбора конечной конфигурации необходимо выполнение подробных  технико-экономических обоснований. Модернизация НПЗ будет способствовать удовлетворению возрастающего спроса на дизельное топливо, внедрение проектов позволит почти полностью удовлетворить спрос на высокооктановые моторные бензины, а также сократить вдвое излишки мазута с учетом сценария низкого на него спроса. Это станет возможным благодаря наращиванию замещения мазута природным газом для генерации энергии в связи с увеличением экспорта мазута в страны Западной Европы как сырья для переработки и экспорта в регионы, не поддерживаемые природным газом для генерации энергии.

Отрицательное влияние  на снижение добычи нефти в 1994-1995 гг. оказало затоваривание НПЗ готовой продукцией, которую из-за высоких цен на нефтепродукты уже не в состоянии оплачивать массовый потребитель. Сокращают объемы перерабатываемого сырья. Государственное регулирование в виде привязки нефтедобывающих объединений к определенным Н ПЗ в этом случае становится не положительным, а отрицательным фактором, не отвечает современной ситуации в нефтяной отрасли и не решает накопившихся проблем. Ведет к перегрузкам в системах магистрального трубопроводного транспорта нефти, которые при отсутствии достаточной емкости хранилищ в нефтедобыче вынуждают останавливать действующие скважины. Так, поданным Центрального диспетчерского управления "Роснефти", в 1994 г. из-за этого в нефтегазодобывающих объединениях было остановлено 11 тыс. скважин общей производительностью 69.8 тыс. т в сутки.

Преодоление спада  добычи нефти является наиболее трудной  задачей нефтяного комплекса. При  ориентации только на существующие отечественные  технологии и производственную базу снижение добычи нефти будет продолжаться вплоть до 1997 г. даже при сокращении фонда простаивающих скважин до нормативных величин и ежегодном наращивании объемов эксплуатационного бурения. Необходимо привлечение крупных инвестиций как иностранных, так и отечественных, внедрение прогрессивных технологий (горизонтальное и радиальное бурение, гидроразрыв пластов и т.д.) и оборудования особенно для разработки небольших и малодебитных месторождений. В этом случае спад добычи нефти можно будет преодолеть в 1997-1998 гг.

На наш взгляд, ситуация в ТЭК. может быть оценена и с других позиций. Добыча нефти и конденсата в 1993 г. составила 354 млн т. Собственное потребление России 220 млн т. Вывоз сырья в страны СНГ снизился в связи с сокращением спроса (из-за неплатежей) на 96 млн т усл. топлива, что позволило увеличить экспорт в дальнее зарубежье на 26 млн т усл. топлива. После разъединения союзного нефтяного комплекса Россия оказалась не в состоянии переработать всю нефть, добываемую на ее территории, из-за дефицита мощностей по переработке. Российские НПЗ способны переработать не более 300 млн т в год при добыче нефти с газовым конденсатом в 1995 г. 306.7 млн т.

Многие российские НПЗ не в состоянии покупать нефть по высоким ценам, из-за трудности реализации вырабатываемых нефтепродуктов. Следует учесть и то, что больше 100 млн т в год Россия через свои, а также бывших советских республик порты и трубопроводы, железнодорожные станции экспортировать не может.

Таким образом, не определен баланс: добыча — потребление— экспорт. Есть опасность и в декларируемой ориентации на энергосбережение заложить в развитие комплекса безадресное производство энергии. В этих условиях использование кредитов и расширение числа совместных предприятий с зарубежными партнерами потребуют дополнительного вывоза сырой нефти в качестве обеспечения кредитных и договорных обязательств.

По данным Минтопэнерго РФ, в 1993 г. добычу и экспорт нефти осуществляли 37 СП. Они вывезли нефти более чем на 1.2 млрд долл., а сумма инвестиций зарубежных партнеров не превысила 230 млн долл. В 1994 г. совокупная добыча СП составила 14.7 млн т, а в 1995 г — 17.8 млн т. Экспорт нефти СП в 1994 г. составил 9.7 млн т. В 45 СП нефтеперерабатывающей промышленности объемы капиталовложений составили 25 млн долл., а экспорт нефтепродуктов в 1994 г. превысит 500 млн долл.

Эффективное решение  вопросов привлечения иностранного капитала в развитие нефтяного комплекса  России требует государственного подхода [6, 19] и одновременного решения вопросов по предотвращению утечки капиталов  за границу при экспорте нефти  и восстановлению взаимовыгодного  сотрудничества между предприятиями  нефтяного комплекса стран СНГ. Основным источником стабилизации экспорта, как это и провозглашено в экономической стратегии России, должны стать сэкономленные энергоресурсы.

Необходим поворот  стратегии от наращивания добычи углеводородного сырья к повышению  эффективности использования энергоресурсов. Важно учитывать проблему конечности и невосполнимости ресурсов, в ряде старых добывающих районов страны с развитой инфраструктурой они близки к исчерпанию.

Оценка ресурсов всех категорий имеет расчетный  характер и проверяется практикой. Так, например, в Северо-Кавказском добывающем районе России по мере его изучения меняется представление об оценке ресурсов. Если принять оценку ресурсов, запасов и накопленной добычи нефти и газа района на 1966 г. за 100%, то к 1988 г. несмотря на значительное увеличение объемов бурения пополнение запасов газа составило лишь 4%, а нефти 32%, что не компенсировало объема добычи за этот период. Поэтому оценка ресурсов снизилась практически наполовину. Такая же картина наблюдается в ряде районов Урало-Поволжья, Закавказья. В настоящее время начальные запасы месторождений нефти, находящихся в разработке, выработаны в среднем на 48%. Это означает переход к периоду снижающейся добычи и темпов отбора остаточных запасов. Степень выработанности крупнейших месторождений значительно выше средних показателей и составляет по месторождениям: Самотлорскому — 63%, Ромашкинскому — 85, Мамонтовскому — 74, Федоровскому — 58, Арланскому — 77,5, Покачевскому — 76.8, Мортымья-Те-теревскому — 95%. Ситуация усугубляется и тем, что наиболее выработанными оказываются запасы высокодебитных горизонтов (на Самотлорском месторождении самый высокоде-битный горизонт уже выработан на 92%, на Покачевском — на 90%).