Нефтехимия

Добыча горючих углеводородных полезных ископаемых в последние десятилетия стала чуть ли не самой актуальной отраслью добывающей промышленности. Вопрос производства нефтепродуктов поднялся на первое место, как минимум, по причине активного использования автомобилей, работающих на традиционных видах топлива. Но нефтяное производство не ограничивается только этим.

Благодаря сложному компонентному составу из нефти и нефтепродуктов производят резину, пластмассы, растворители, удобрения и даже лекарственные препараты и пищевые продукты. Нефтехимия занимается как раз синтезированием из нефтепродуктов сырья для этих производств.

Что такое нефтехимия

Нефтехимия – это комплексная наука, которая в целом занимается химической переработкой природной нефти.

Нефтехимия включает такие отрасли, как:

  • органическая химия и химия углеводородов;
  • химические технологии;
  • химический синтез природных углеводородов (ректификация, алкилирование, изомеризация, коксование и другое) и отрасли химической промышленности, которые занимаются переработкой нефти и газа.

Среди главных задач, которые решают эксперты, работающие с нефтепродуктами, можно выделить следующие:

  • установление закономерностей формирования фракционного состава природных углеводородов;
  • создание научных основ нетрадиционных методов увеличения нефтеотдачи: физико-химического регулирования фильтрационных потоков, ограничения водопритока, микробиологического воздействия на пласт;
  • изучение механизмов структурообразования и реологии нефтяных дисперсных систем в процессах добычи, транспорта и переработки углеводородного сырья;
  • физико-химические основы создания новых материалов и технологий их применения для решения экологических проблем нефтехимии и нефтепереработки;
  • разработка геоинформационных систем по геологии и химии нефти и технологий для решения проблем окружающей среды и устойчивого развития региона;
  • анализ и экологическая оценка технологий получения и применения химических продуктов.

Нефтепереработка и нефтехимия

Возникновению современной нефтехимии предшествовало углублённое изучение состава, строения и свойств углеводородов и гетероатомных компонентов нефти. В современной нефтяной промышленности сырую нефть, в том виде, в котором ее изъяли из скважины, не используют. Это сырье, которое сразу же поступает на нефтеперерабатывающий завод.

Транспортировка чаще всего происходит по трубопроводу или танкерами. Поскольку нефть имеет очень сложный состав, который зависит от условий образования, выделяют разные типы нефти. Кроме этого, любой из типов всегда делится на несколько фракций в зависимости от плотностных характеристик и температуры кипения.

Разделение на фракции дает возможность определить способы перегонки и количество тех продуктов, которые в итоге можно будет получить из конкретного типа сырой нефти.

Все эти процессы проводятся в условиях заводских лабораторий, что является достаточно сложным процессом, даже несмотря на современный уровень науки и техники и тех знаний, которые человек уже имеет и умеет применять практически.

Только после этого проводится ректификация – разделение сырья на бензин, керосин, парафины, смазки, лигроин, мазут, газойль и другие компоненты.

Производство нефтехимии

Нефтехимическое производство имеет достаточно длинный и сложный цикл, начиная от разведки месторождения, его разработки и добычи до переработки продуктов в сырье и изготовления готовой продукции.

После добычи нефти (часто в смеси с другими углеводородами), она транспортируется на завод, где, после цикла «пробных» процедур, перегоняется на несколько продуктов, используемых после первой перегонки непосредственно в промышленности в качестве сырья. После этого проводится повторная перегонка, гидроочистка и глубокая очистка.

В результате чего получаются:

  • несколько видов топлива (дизельное, автомобильное, реактивное, авиационное, газотурбинное, котельное);
  • нефтяные масла;
  • автомобильные присадки.

Продукты, продукция нефтехимии

К продуктам нефтехимии относятся три класса веществ: углеводороды, сернистые соединения и нафтеновые кислоты. Главным сырьем для получения продуктов нефтепереработки являются углеводороды. Самыми простыми среди них продуктами являются метан, этан, пропан и бутан, последние три из которых – парафины, они перерабатываются в олефины с последующей химической переработкой. К ароматическим углеводородам относят бензол, толуол, ксилол.

При переработке метана получают метанол, аммиак и метилхлоридные соединения. Из них, соответственно, производят антифриз, аммиачные удобрения и кислоты, растворители.

Из углеводородов в больших количествах добывается этилен, или этиловый спирт, который далее применяется для производства полимеров, растворителей, химических волокон.

Другие продукты получают при помощи сложных химических реакций, их производные являются в основном сырьем или промежуточными продуктами для топливных, смазочных, растворяющих и взрывчатых веществ.

Нефтехимические комплексы и предприятия в России

Главные нефтедобывающие регионы мира – страны, обладающие крупными ресурсами нефти. Лидируют по добыче 3 государства, на долю которых приходится 45% всей добываемой нефти – Саудовская Аравия, США, Россия. Первое место в мире по объёму добычи занимает Россия. В десятку крупных нефтедобывающих стран мира (более 100 миллионов тонн в год) входят также Иран, Китай, Норвегия, Венесуэла, Мексика, Ирак, Великобритания, Ливия, Канада и Нигерия. В настоящее время в мире ежегодно добывается и перерабатывается более 3 млрд. тонн нефти и 2,5 трлн. кубометров природного газа.

Большинство нефтеперерабатывающих предприятий в России находятся в районах добычи, построены они были во время открытия месторождений в Поволжье, на Северном Кавказе, на Урале, в Западной и Восточной Сибири, в Тюмени, Сургуте, Салавате, Казани, Ставропольском крае и других крупных центрах добычи и переработки углеводородов.

В десятку наиболее успешных на сегодняшний день предприятий входят Пермнефтеоргсинтез (совместно с компанией Лукойл), Газпром-Нефтехим-Салават, Синтез-Каучук, Стерлитамакский нефтехимический завод, Уралхимпласт.

После распада СССР на территории России осталось 22 этиленовых установок. К нефтеперерабатывающим предприятиям также относят заводы по производству полимеров и сырья для них, продуктов органического синтеза, по выделению отдельных фракций нефти (в частности этановой), по производству топливных и смазочных материалов.

Окружающая среда и безотходная нефтехимия

Рациональное и экологически безопасное природопользование – актуальная проблема не только для нефтедобывающей и перерабатывающей отрасли, но и для недропользования в целом. Несмотря на то, что сегодня уже существуют методики по переработке сырья, которые позволяют максимально снизить экологические потери, основная проблема заключается в том, что используемое на современных заводах оборудование давно устарело и отработало положенный ему срок. Часто именно это является причиной внезапных аварий. Хуже всего то, что предсказать, а потому и предупредить, эти аварии практически невозможно.

С другой стороны, поменять оборудование в большинстве случаев нет возможности, поскольку это очень дорого. Тем не менее, есть возможность, по крайней мере, быстрого устранения аварий и их последствий (возгораний и разливов нефтепродуктов). В основном экологический мониторинг проводится на месторождениях и нефтеперерабатывающих заводах – то есть, в местах наибольшей вероятности экологической катастрофы.

Отходы нефтехимического производства сегодня также перерабатывают.

После чего получается 3 главных компонента:

  1. вода, которая потом идет на многократную очистку;
  2. нефтепродукты, используемые как топливо для котельных;
  3. твердое вещество.

Новая и современная нефтехимия

Современная нефтехимия в значительных объемах работает на устаревшей инфраструктуре, однако технологии развиваются и постепенно внедряются в производство. Это связано не только с интенсификацией производства и его развитием в технологическом плане, но и со стремлением снизить экологические риски и повысить эффективность производства. Ученые осваивают альтернативные источники получения углеводородов, в частности газогидратные выбросы в морях.

Перспективы нефтехимии

К основным перспективным направлениям химической переработки нефти сегодня относят:

  • открытие новых месторождений, в частности, на шельфе, и расширение сырьевой базы;
  • максимальное использование отходов нефтяного производства;
  • усовершенствование технологий поиска и добычи, что поможет снизить себестоимость сырья;
  • использование альтернативных источников сырья.

Новости нефтехимии

По самым свежим сведениям, завершаются строительные работы полипропиленовых установок на заводах в Сумгайыте. В Дзержинске завершились остановочные ремонтные работы на заводе акрилатов «СИБУР». Кроме того, администрация Амурской области, где находится завод, и глава «СИБУРа» подписали договор о сотрудничестве.

В Иране в ближайшее время планируется запуск нефтехимического завода Марджан. Его строительство завершено более чем на 95%. По расчетам специалистов, завод будет способен производить более полутора миллиардов тонн метанола. Похожие проекты планируют запускать на заводах в Каве и Бушер.