CC BY
2364
УДК 665.63+ 665.644
З. И. Сафин, А. Ф. Кемалов, Р. А. Кемалов,
Н. А. Терентьева
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ И ЗАВОДОВ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ И ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ
Ключевые слова: индекс Нельсона, глубина переработки нефти, природный битум.
Ра^мотрение комплексной оценки Нельсона и глубины переработки нефти, как характеристик нефтеперерабатывающих заводов, с целью выявления их достоинств и недостатков. Рассмотрение метода их вычисления и анализа практических данных некоторых нефтеперерабатывающих заводов.
Keywords: Nelson index, processing depth, natural bitumen.
Review of Nelson's comprehensive assessment and the depth of oil refining, as characteristics of oil refineries, with a view to identifying their advantages and deficiencies. Review of the method of computation and the analysis ofpractical data of some oil refineries.
Нефтеперерабатывающие и нефтехимические отрасли играют важную роль в экономике и жизни общества регионов, таких как Татарстан, Башкортостан и другие, имеющие крупные нефтеперерабатывающие и нефтехимические комплексы. Чаще всего эти комплексы являются градообразующими и непосредственным образом влияют на общее благосостояние и уровень жизни граждан. Примером могут быть такие города, как Нижнекамск, Стерли-Тамак, Салават, Кстово.
Впрочем, не все нефтеперерабатывающие заводы заметно влияют на экономику и развитость регионов в общем. Этому критерию отвечают те заводы, на которых занято большое количество работников. В свою очередь, количество рабочих зависит не только от количества перерабатываемой нефти, но и от технической оснащенности заводов, то есть от его сложности. Чем больше на заводе различных установок по вторичной переработке и получению различных продуктов на основе полупродуктов первичной переработки нефти, тем более сложным считается завод.
В России для оценки нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов до недавнего времени использовались два показателя - глубина переработки нефти и выход светлых нефтепродуктов [3]. Глубина нефтепереработки рассчитывается по формуле 1:
rnH = MMLt£Q,100№_ (1)
п
где ГПН - глубина переработки нефти, %; Н - количество переработанной нефти, тонн; М -количество валового топочного мазута (котельного топлива) от переработанной нефти, тонн; СГ - количество сухого газа от переработанной нефти, использованного как топливо, тонн.
Чем больше глубина нефтепереработки, тем более высокий уровень производственных процессов на НПЗ. При этом этот показатель имеет недостатки. Первым является его условность, то есть для одного завода таких показателей может быть несколько (проектный и фактический) [4]. Причиной этому является тот факт, что глубина переработки может изменяться в зависимости от выработки котельного топлива. В свою очередь, котельное топливо получают на установке висбрекинга гудрона, и если гудрон, идущий на висбрекинг, отправить на установку получения битумов, то выход котельного топлива. резко уменьшиться, а глубина переработки увеличиться. Вторым недостатком является то, что этот показатель не может дать технологических и инвестиционных характеристик НПЗ.
Для решения этих недостатков существует комплексная оценка НПЗ, разработанная еще в 60-е годы техническим редактором и консультантом по нефти известного журнала Oil & Gas Journal Вильбургом Нельсоном. В рамках схемы Нельсона капиталовложения на строительство каждой крупной единицы оборудования или установки в целом были отнесены к соответствующей величине для установи атмосферной перегонки нефти, сложность которой принималась за единицу [1]. Всем остальным установкам присваивались коэффициенты в зависимости от их сложности и стоимости. Например, установка каталитического крекинга имела коэффициент, равный 7,2, то есть она была в 7,2 раза сложнее, чем установка для атмосферной перегонки при той же производительности.
Чтобы проиллюстрировать использование коэффициентов сложности, следует рассмотреть схему их вычисления на примере нефтеперерабатывающего завода топливного профиля. Схема такого заводов не является сложной и примерно описывает среднестатистический нефтеперерабатывающий завод в России. Непосредственно сам расчет начинается с установки атмосферной перегонки нефти. Для атмосферной перегонки нефти эта величина по определению равна 1,0. Чтобы вычислить добавочную сложность для остальных процессов, относительную производительность умножаем на соответствующий им коэффициент сложности [2]. Например, установка каталитического крекинга забирает 15 % продукта с установки атмосферной перегонки, а ее коэффициент сложности равен 7,2. Таким образом, вычисленное значение для установки крекинга составляет 0Д5 * 7r2 = l^S. Аналогично действие для прочих установок. Весь расчет представлен в таблице 1. Сумма вычисленных значений сложности установок равна общей величине сложности НПЗ.
Таблица 1- Расчет сложности для нефтеперерабатывающего завода топливного профиля
Установка Коэффициент сложности Доля перерабатываемого потока Сложность
Атмосферная перегонка нефти 1,0 1,0 1,0
ГФУ 0,5 0,05 0,025
Разделение 0,3 0,3 0,09
Гидроочистка нафты 2,0 0,3 0,06
Риформинг 3,4 0,15 0,51
Изомеризация 3,7 0,15 0,555
Гидроочистка керосина 2,5 0,05 0,125
Гидроочистка ДТ 2,5 0,2 0,5
Кат. крекинг 7,2 0,15 1,08
Алкилирование 7,5 0,05 0,375
Вакуумная перегонка 1,0 0,4 0,4
Висбрекинг 3,2 0,2 0,64 5,36
Коэффициент сложности для каждой установки меняется со временем, так как происходит непрерывный технический прогресс и их усложнение. Нельсон вычислил коэффициенты сложности для каждой установки исходя из стоимости на ее строительство и ее
производительности. Для более детального представления алгоритм расчета следует рассмотреть пример его вычисления. Например, стоимость строительства установки атмосферной перегонки нефти с производительностью 20000 тон в сутки равна 40 млн. рублей. Затраты на ее строительство равны:
Так как индекс Нельсона для атмосферной перегонки равен 1, то требуется приравнять полученное значение к единице: —-— = 1.
Стоимость строительства установки алкилирования с мощностью 1000 тонн в сутки равна 15 млн. рублей. Затраты на строительство будут равны:
15 млн, руб. руб, сут, ■ - 1&0ОО —-—
1QQQ Т/Сут.
Затраты на строительство установки алкилирования больше, чем на установку первичной перегонки нефти в 7,5 раз, следовательно коэффициент сложности Нельсона для алкилирования равен 7,5.
Несмотря на простоту расчета, комплексная оценка Нельсона, сопоставленная с глубиной нефтепереработки, дают более ясную характеристику НПЗ [1]. Это наглядно показано в таблице 2.
Таблица 2 - Комплексная оценка Нельсона и глубина нефтепереработки
НПЗ Глубина переработки нефти, % Индекс комплексности Нельсона
ЛУКОЙЛ- Пермнефтеоргсинтез 84,5 6,13
Уфанефтехим 80,4 7,46
Ново-Уфимский НПЗ 87,4 4,88
Уфимский НПЗ 79,2 6,74
Салаваннефтеоргсинтез 79,4 6,79
ТАИФ-НК 74,3 2,85
Саратовский НПЗ 72,4 4,03
Орскнефтеоргсинтез 60,3 3,87
Россия 71,9 4,31
Мир 85 5,9
Европа >90 -8
США >90 -10
Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что наибольший индекс Нельсона имеют нефтеперерабатывающие заводы нефтехимического профиля, при этом глубина нефтепереработки может быть невысокой. Заводы нефтехимического профиля имеют не только высокий индекс Нельсона, но и более широкий ассортимент продуктов, следовательно они менее чувствительны к резким изменениям конъюнктуры рынка на тот или иной продукт. Заводы, имеющие высокий индекс Нельсона более устойчивы в современных рыночных
условиях, легко адаптируются к различным изменениям, так как имеют не только широкий спектр нефтехимической продукции, но и намного большую прибыль, потому что их продукция более дорогая, а иногда и не имеет равных ей заменителей.
Литература
1. Леффлер Уильям Л. Переработка нефти / Пер. с англ. З.П. Свитанько. - М.; ЗАО «Олимп-Бизнес», 2004. - 224 с.
2. Туруканов, М. Нефтепеработка Волго-Урала: До глубины не дотянули / М. Туруканов // Нефтегазовая вертикаль. - 2009. №10.-С. 52-55.
3. Кемалов, А. Ф. Теоретические и прикладные основы разработки поточной схемы и расчета товарного баланса нефтеперерабатывающего завода: учебное пособие / А. Ф. Кемалов, Р. А. Кемалов, Ганиева Т. Ф. - Казань: КГТУ, 2010. - 140 с.
4. Кемалов, А.Ф. Производство модификаторов для нефтяных битумов «ПФМ» и мастик для дорожного и гражданского строительства на их основе / А. Ф. Кемалов, Р. А. Кемалов, М. Р. Идрисов, Р. Ш. Бадертдинов, Д. Ф. Фаттахов // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2010. - №10. -С.327-331.
© З. И. Сафин - студ. КГТУ; А. Ф. Кемалов - д-р техн. наук, проф. каф. химической технологии переработки нефти и газа КГТУ; Р. А. Кемалов - канд. техн. наук, доц. той же кафедры, [email protected]; Н. А. Терентьева - магистр КГТУ.
