Нефтеперерабатывающее производство

Нефтеперерабатывающая отрасль проходит серьезную модернизацию. Постоянно увеличивается поток инвестиций в заводы, улучшаются показатели глубины переработки нефти и качества готовой продукции.

Нефтеперерабатывающее производство России

В России действует 38 нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), самые крупные из них указаны в таблице. Основная продукция заводов – прямогонный бензин, газойль и мазут.

Наименование завода и год запуска	Заявленная мощность (млн. тонн)	Объем переработки в 2016 году (млн. тонн)	Глубина переработки (%)
Газпромнефть-ОНПЗ, 1955	20,89	20,5	91,5
Киришинефтеоргсинтез, 1966	20,1	17	54,8
Рязанская нефтеперерабатывающая компания, 1960	18,8	16,2	68,6
Лукойл-Волгограднефтепереработка, 1957	15,7	12,6	93
Славнефть-ЯНОС (г. Ярославль), 1961	15	15	66
Лукойл-ПНОС (г. Пермь), 1958	13,1	13,1	88
Газпромнефть – Московский НПЗ, 1938	12,15	12,15	75

Актуальный список действующих и готовящихся к открытию заводов указан в реестре НПЗ, который ведет Министерство энергетики. На данный момент из 80 заводов 45 находятся в стадии строительства или реконструкции.

Проектирование нефтеперерабатывающих производств

Проектирование НПЗ происходит поэтапно с использованием технического задания, составленного заказчиком, а также проектной документации строительной компании. При планировании мощностей учитываются показатели годовой и минимальной производительности комплекса, глубины переработки нефтепродуктов, а также сроков и этапов строительства.

На этапе проектирования подсчитывается материальный баланс или запас сырья для каждого технического процесса. Расчетный баланс вычисляется из номинальной производительности, товарный баланс включает расход сырья на собственные нужды завода и безвозвратные потери.

Помимо показателей баланса, в расчет берутся методы утилизации производственных отходов – реагентов, смазочных и других веществ.

Следующий этап планирования – подготовка технологической схемы, или графическое изображение всех этапов переработки и хранения продукции с указанием выделяемых веществ и реагентов. В нее входят все технологические узлы, промежуточные резервуары.

Оборудование комплекса должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 53684-2009. Для подбора нагревательных печей существует стандарт ГОСТ Р 53682-2009, для насосов – ГОСТ 31839-2012.

Помимо федеральных стандартов, при выборе агрегатов следует учитывать:

• технологические расчеты;
• уровень нагрузки на аппарат;
• давление;
• температуру;
• химический состав.

Факторы размещения нефтеперерабатывающих производств

Изначально нефтеперерабатывающие предприятия преимущественно размещались в местах добычи нефти с учетом путей сбыта. Сейчас перевозить и хранить сырую нефть значительно выгоднее, чем готовые продукты. Кроме того, удаление от мест разработки позволяет получать сырье из нескольких источников.

Современные проектирующие организации учитывают следующие факторы:

• близость района потребления;


• спрос на определенные виды продукции;


• наличие магистрали, по которой передается сырье или светлые нефтепродукты;


• удобство иных путей транспортировки.

Производство нефтеперерабатывающего завода

Производственный цикл предприятия состоит из нескольких этапов:

1. Подготовка нефти к первичной переработке. В составе сырого продукта есть посторонние примеси в виде воды, песка и солей, которые способствуют износу оборудования и снижают качество готового продукта. Очистка снижает долю солевых примесей до 3-4 мг/л, воды – до 0,1%.


2. Первичная перегонка. Очищенный от примесей продукт переливается в теплообменник для нагревания до разделения на фракции. В процессе часть смеси испаряется и поднимается по ректификационным колоннам, жидкость стекает в нижнюю часть сосуда.
   

   На этом этапе при различных температурах выделяются:

   • природный газ (пропан и бутан);
   • бензиновая составляющая;
   • керосин;
   • дизтопливо;
   • смазочные масла;
   • мазут.


3. Вторичная обработка.

Дальнейшая обработка зависит от профиля завода.

При производстве топлива материал проходит стадии крекинга, риформинга, гидрокрекинга и гидроочистки.

Крекинг заключается во введении катализатора, содержащего кобальт, никель или моблиден. Материал нагревается до парообразного состояния, смешивается с водородосодержащим газом, затем прогоняется через катализатор. Из смеси выделяются высокооктановые бензины, смеси жидких и газообразных углеродов, бензиновые смеси, дизель и реактивное топливо, смазочные масла, материал для дальнейшего пиролиза и риформинга.

Риформинг осуществляется с помощью высоких температур, в некоторых случаях - при воздействии катализаторов. Этим методом обрабатываются парафиновые фракции, конечным продуктом выступает высокооктановый бензин.

С помощью пиролиза выделяются ненасыщенные и ароматические углеводороды (бензол, толуол). Процесс проходит при воздействии температуры до 1000 градусов. Кроме того, этим методом легко избавиться от утечек нефти и нефтяного шлама.

Оборудование нефтеперерабатывающего производства

Оборудование делится на несколько групп:

• приборы механической очистки, сортировки, измельчения или смешивания;


• гидромеханическое оборудование, работа которого основана на перемещении жидкостей, сжатии газов. К ним относятся осадительные камеры, циклоны, трубопроводы;


• тепловое оборудование, предназначенное для нагревания или охлаждения смеси. В группу входят печи для нагрева, крекинга или пиролиза, теплообменники, испарители, охладители ;


• аппараты для массообменных процессов, в которых происходит переход веществ из одного агрегатного состояния в другое. Это колонны для ректификации, перегонки, кристаллизации, адсорберы, десорберы;


• реакторы для применения химических веществ.

Федеральные нормы и правила (ФНП) химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств

Требования к безопасности опасных объектов, к которым относятся НПЗ, регламентируются федеральным законом №116 «О промышленной безопасности производственных объектов». На основе нормативного акта Ростехнадзор разработал Правила промышленной безопасности ПБ 09-563-03. Эти правила служат дополнениям к существующему своду правил взрывобезопасности.

Правила промышленной безопасности (ПБ) и эксплуатации нефтеперерабатывающих производств

На всех действующих производства вводятся технические регламенты, где прописаны рабочие операции с учетом температурных режимов оборудования, последовательности проведения процесса.

Оборудование проверяется ежедневно с установленной периодичностью:

• электроприборы, арматура, трубопроводы для перегонки продукта, защитные средства – каждые 2 часа;


• сигнализация, аварийная защита, связь, узлы контроля и управления – раз в 24 часа;


• системы вентиляции – перед каждой сменой;


• пожарные системы – раз в 30 дней.

К каждому агрегату с повышенной опасностью предусматривается план локализации аварийных ситуаций. Документ должен содержать меры по предупреждению аварий, локализации ущерба в случае ЧП, предотвращению жертв среди персонала. Предприятие обязано иметь систему экстренного оповещения.

Отдельные пункты правил касаются сброса и хранения газов. Вещества из аппаратов с потенциально опасной средой переводятся в факельные системы для сжигания. Неопасные отработанные газы и пары проходят через выхлопные стояки высотой не менее 5 метров от самого высокого сооружения в радиусе 15 метров.

Первый запуск оборудования производится по приказу руководства, содержащему дату запуска, перечень ответственных работников и необходимых мероприятий.

Перед вводом в эксплуатацию обязательно проверяются все системы, включенные в процесс, оборудование продувается инертным газом с контролем содержания горючих веществ после процедуры.

Операции с использованием опасных веществ проводятся только с использованием герметичного оборудования. Ручной ввод реагентов строго запрещен.

Общие правила и нормы взрывобезопасности химических и нефтеперерабатывающих производств

Показатели взрывоопасности каждого объекта фиксируются в проектной документации, каждому блоку присваивается категория. Проведение технологических процессов осуществляется только по регламентам. Работники опасного объекта проходят обязательную аттестацию в области промышленной безопасности.

Руководство предприятия обязано ввести требования безопасности ко всем видам работ, назначить ответственные службы, а также регламентировать порядок проверки и ремонта оборудования.

Меры по снижению взрывоопасности разрабатываются для каждого потенциально опасного блока. Согласно правилам, при проведении процессов следует рационально подбирать смеси и дозы компонентов, гидродинамические и теплообменные параметры.

Безопасность технологических систем достигается выбором наиболее безопасного сочетания блоков, разделением операций на несколько стадий, введением дополнительных очисток.

Современные технологии нефтеперерабатывающего производства демонстрируются на тематической выставке «Нефтегаз» в «ЦВК Экспоцентр».

Нефтеперерабатывающее оборудование
Химические реагенты добавки для нефтегазодобывающей нефтеперерабатывающей промышленности
Материалы для нефтегазодобывающей нефтеперерабатывающей промышленности