Розміщення нафтопереробної промисловості

Розміщення підприємств нафтопереробної промисловості залежить від розмірів споживання нафтопродуктів у різних районах, техніки переробки та транспортування нафти, територіальних співвідношень між ресурсами та місцями споживання рідкого палива.

Добута з надр землі нафта містить велику кількість піску, солей та води. Нафту потрібно очистити, тому вона спочатку надходить на нафтоочисні заводи, які будують зазвичай у районах її видобутку. Потім очищена нафта надходить на нафтопереробні заводи, які будуються у районах споживання нафтопродуктів.

Нафтопереробна промисловість виробляє нафтопродукти (мазут, бензин, гас, дизельне паливо, мастила), які безпосередньо використовуються споживачами. Технічний прогрес у транспортуванні нафти призвів до відриву нафтопереробної промисловості від нафтовидобувної. Переробка нафти найчастіше зосереджується у районах масового споживання нафтопродуктів.

Тим часом наближення нафтопереробної промисловості до місць споживання нафтопродуктів має низку переваг, пов'язаних із її транспортуванням та зберіганням:

транспортування нафти завжди економічніше перевезення її численних похідних;

для транспортування нафти можуть бути широко використані трубопроводи, які, крім сирої нафти, здійснюють перекачування світлих продуктів;

зберігання сирої нафти коштує дешевше, ніж нафтопродуктів; споживач отримує можливість одночасно використовувати

сиру нафту, що надходить із різних районів.

Розміщення переробки нафти набуває повсюдного характеру. У той самий час економічний чинник стає лімітуючим.

Нафтопереробка у різних районах країни залежить не тільки від якості вихідної сирої нафти, а й від того, які види палива в місцевих умовах виявляються найбільш ефективними.

Нафтопереробні заводи розмістилися на трасах нафтопроводів (Нижній Новгород, Рязань, Москва, Кириші, Полоцьк, Орськ, Омськ, Ангарськ), на водних шляхах (Волгоград, Саратов, Сизрань, Самара, Ярославль, Хабаровськ) та в морських портах (Туапсе) зараз прокладено трубопроводи. Тому питома вага районів видобутку нафти у її переробці різко скорочується. У них зосереджено ще значну частину нафтопереробних заводів (Уфа, Салават, Ішимбай, Грозний), йде інтенсивна їх реконструкція і найчастіше розширення. Нових заводів у районах видобутку нафти вже не будують. Вони споруджуються на трасах нафтопроводів, що йдуть на схід (Ачинськ).

Ця тенденція територіального розриву нафтовидобувної та нафтопереробної промисловості ще більше посилилася у зв'язку із перетворенням Західного Сибіру на головну базу видобутку нафти країни. В даний час там є лише один центр переробки нафти в Омську, куди надходить невелика частина рідкого палива, що видобувається в районі.

Нафтопереробка

У ЛУКОЙЛ входять чотири НПЗ в Росії (у Пермі, Волгограді, Нижньому Новгороді та Ухті), два НПЗ в Європі (Румунія та Болгарія), а також ЛУКОЙЛу належить 45% частка в НПЗ в Нідерландах.

Заводи Компанії мають у своєму розпорядженні сучасні конверсійні та облагороджуючі потужності і випускають широкий спектр якісних нафтопродуктів.Російські заводи за технологічним рівнем потужностей та показниками ефективності перевищують середньоросійський рівень, а європейські заводи Компанії не поступаються конкурентам і розташовані поблизу ключових ринків збуту.

Переробка нафти на власні НПЗ у 2022 році

Модернізація

У 2016 році було завершено масштабну програму модернізації із сумарними інвестиціями близько 12 млрд дол., в результаті якої побудовано 12 сучасних установок з вторинної переробки та облагородження сировини (11 у Росії та одна в Болгарії). Реалізація програми дозволила ЛУКОЙЛу стати першою компанією в Росії, що підвищила екологічний клас моторних палив до Євро-5. Також було підвищено ефективність виробництва та суттєво збільшено частку нафтопродуктів з високою доданою вартістю у виробленому кошику.

З 2017 року компанія реалізує точкові проекти модернізації на російських заводах.

У 2022 році Група завершила реалізацію наступних проектів:

• На Нижегородському НПЗ завершено найбільший точковий проект у рамках модернізації нафтопереробних активів Компанії – запущено комплекс переробки нафтових залишків. До складу Комплексу входять установки уповільненого коксування, гідроочищення дизельного палива та бензину, газофракціонування, виробництва водню та сірки. Реалізація проекту дозволить збільшити потужність виробництва дизельного палива екологічного класу Євро-5, скоротити частку мазуту в кошику продукції, забезпечивши синергію з технологічними об'єктами НПЗ, що діють. Внаслідок запуску комплексу вихід світлих нафтопродуктів на Нижегородському НПЗ збільшено до історичного максимуму – з 63% у 2021 році до 70% у грудні 2022 року.
• На Волгоградському НПЗ завершено проект масштабної реконструкції технологічної установки первинної переробки нафти ЕЛОУ-АВТ-5 та встановлення селективного очищення олій. Реалізація проекту ЕЛОУ-АВТ-5 дозволить збільшити обсяг переробки нафтової сировини, наростити виробництво гасу та дизельних фракцій. В результаті впровадження сучасних технологічних та цифрових рішень підвищиться енергоефективність виробництва та зменшаться питомі показники викидів вуглекислого газу.

Російські НПЗ

Волгоградський НПЗ

• Нафтопереробний завод паливно-олійного профілю
• Розташований у південному регіоні Росії
• Переробляє суміш легких західно-сибірських та нижньоволзьких нафт
• Готова продукція відвантажується залізничним, річковим та автомобільним транспортом.

Історія заводу Завод введений в експлуатацію у 1957 році, до складу ЛУКОЙЛу увійшов у 1991 році. На початку 2000-х років. введено в експлуатацію станцію змішування бензинів та естакаду зливу нафти, встановлення гідроочищення дизельного палива, стабілізацію прямогонних бензинів та газофракціонування граничних вуглеводневих газів. У 2004-2010 pp. введена перша черга установки прожарювання коксу, встановлення ізомеризації, побудована установка каталітичного риформінгу. Реконструйовано та введено в експлуатацію вакуумний блок установки АВТ-6. Розпочато виробництво дизельного палива під маркою «ЕКТО». У 2010-2014 роках.виконано модернізацію гідроочищення дизельного палива, введено в експлуатацію блок концентрування водню, встановлення уповільненого коксування, встановлення гідроочищення дизельного палива, друга нитка установки прожарювання коксу. У 2015 році введено в експлуатацію встановлення первинної переробки нафти ЕЛОУ-АВТ-1. У 2016 році відбулося введення в експлуатацію комплексу глибокої переробки вакуумного газойлю. Він був побудований за рекордно короткі терміни — за 3 роки. До складу комплексу також увійшли установки з виробництва водню та сірки, об'єкти заводського господарства. У 2017 році успішно виведено на проектний режим установку гідрокрекінгу, побудовану в 2016 році. Це дозволило суттєво покращити кошик нафтопродуктів заводу за рахунок заміщення вакуумного газойлю продукцією з високою доданою вартістю, насамперед дизельним паливом класу Євро-5. У 2019 році на Волгоградському НПЗ розпочався випуск низькосірчистого суднового палива (мазуту), що відповідає правилам міжнародної конвенції МАРПОЛ. У 2020 році завершилося будівництво установок деасфальтизації та фракціонування залишку гідрокрекінгу. Об'єкти увійшли до складу комплексу виробництва високоіндексних олій. У 2022 році завершено проект масштабної реконструкції технологічної установки первинної переробки нафти ЕЛОУ-АВТ-5 та встановлення селективного очищення олій.

Пермський НПЗ

• Нафтопереробний завод паливно-олійно-нафтохімічного профілю
• Розташований за 9 км від м. Пермь
• Переробляє суміш нафт з родовищ півночі Пермської області та Західного Сибіру.
• Готова продукція відвантажується залізничним, автомобільним та річковим транспортом, а також нафтопродуктопроводом Перм-Андріївка-Уфа.

Історія заводу Завод введено в експлуатацію у 1958 році, і у 1991 році увійшов до складу ЛУКОЙЛу. У 1990-х роках. на заводі реалізовано програму реконструкції коксової установки, побудовано установку вакуумної дистиляції мазуту, створено виробництво олій, введено в дію установку з утилізації сірководню та виробництва сірчаної кислоти. У 2000-х роках. введено комплекс глибокої переробки нафти, встановлення ізомеризації, проведено реконструкцію установок АВТ та модернізацію атмосферного блоку установки АВТ-4. У 2011-2014 роках. збільшено потужність установки уповільненого коксування, модернізовано встановлення гідроочищення дизельного палива, завершено технічне переозброєння вакуумного блоку установки АВТ-4. У 2015 році введено в експлуатацію Комплекс переробки нафтових залишків, що дозволило перейти на безмазутну схему та збільшити вихід світлих нафтопродуктів, завершено також будівництво енергоблоку. У 2016 році завершено реконструкцію Блоку гідродеароматизації дизельного палива установки гідрокрекінгу. У 2017 році введено в експлуатацію естакаду зливу мазуту. Естакада збільшила міжзаводську інтеграцію та дозволила забезпечити комплекс переробки нафтових залишків та встановлення виробництва бітуму Пермського НПЗ важкою нафтовою сировиною з Нижегородського НПЗ. 2018 року на Пермському НПЗ введено в експлуатацію інфраструктуру для прийому мазуту, що дозволило збільшити завантаження установок уповільненого коксування та підвищити міжзаводську оптимізацію всередині Групи.

Нижегородський НПЗ

• Нафтопереробний завод паливно-олійного профілю
• Розташований у м. Кстово Нижегородської області
• Переробляє суміш нафт з Західного Сибіру та Татарстану.
• Готова продукція відвантажується залізничним, автомобільним та річковим транспортом, а також трубопроводом

Історія заводу Завод введений в експлуатацію у 1958 році, до складу ЛУКОЙЛу увійшов у 2001 році. У 2000-х роках. реконструйовано установки АВТ-5 та гідроочищення олій. Введено в експлуатацію встановлення каталітичного риформінгу, встановлення ізомеризації бензинів, модернізовано атмосферний блок АВТ-6. Реконструйовано встановлення гідроочищення, що дозволило розпочати випуск дизельного палива за стандартом Євро-5. У 2008 році запроваджено встановлення вісбрекінгу гудрону, що сприяло збільшенню випуску вакуумного газойлю та зниження випуску топкового мазуту. У 2010 році введено в експлуатацію комплекс каталітичного крекінгу вакуумного газойлю, завдяки цьому збільшено виробництво високооктанових бензинів та дизельного палива. Проведено реконструкцію встановлення гідроочищення дизельного палива. У 2011-2014 роках. введено в експлуатацію установку фтористоводневого алкілування, завершено реконструкцію АВТ-5. У 2015 році введено в експлуатацію Комплекс каталітичного крекінгу 2 та Вакуумний блок ВТ-2. У 2016 році було розширено сировинний кошик. У 2017 році розпочато виробництво бензину преміум-класу ЕКТО 100 із покращеними експлуатаційними властивостями. Також ухвалено остаточне інвестиційне рішення щодо будівництва комплексу уповільненого коксування. Сировиною для комплексу стануть важкі залишки нафтопереробки, а основними видами продукції – дизельне паливо, прямогонний бензин та газові фракції, а також темні нафтопродукти – вакуумний газойль та кокс.Будівництво комплексу та пов'язані з ним оптимізаційні заходи дозволять збільшити вихід світлих нафтопродуктів на Нижегородському НПЗ на понад 10%. Збільшення потужності вторинної переробки поряд із оптимізацією завантаження заводу дозволить значно скоротити випуск мазуту. У 2018 році розпочато будівництво комплексу уповільненого коксування та встановлення ізомеризації. У 2021 році введено в експлуатацію установку ізомеризації ПЕНЕКС, призначену для переробки легкої бензинової фракції у високооктановий компонент товарного бензину за технологією низькотемпературної ізомеризації. У 2022 році завершено найбільший точковий проект у рамках модернізації нафтопереробних активів Компанії – запущено комплекс переробки нафтових залишків. До складу Комплексу входять установки уповільненого коксування, гідроочищення дизельного палива та бензину, газофракціонування, виробництва водню та сірки.

Ухтинський НПЗ

• Нафтопереробний завод паливного профілю
• Розташований у центральній частині Республіки Комі
• Переробляє суміш нафт з родовищ Республіки Комі.
• Готова продукція відвантажується залізничним та автомобільним транспортом.

Історія заводу Завод введено в експлуатацію у 1934 році, до складу ЛУКОЙЛу увійшов у 1999 році. У 2000-х роках реконструйовано установку АТ-1, запроваджено установку гідродепарафінізації дизпалива, естакаду зливу нафти та наливу темних нафтопродуктів. Завершено перший етап реконструкції комплексу каталітичного риформінгу.Було введено блок для підвищення концентрації водню на установці гідродепарафінізації, побудовано другу чергу комплексу естакади зливу та наливу нафти та нафтопродуктів, завершено переозброєння установки каталітичного риформінгу, пущено встановлення вісбрекінгу гудрону потужністю 800 тис. т/рік, що дозволило збільшити виробництво. 2009 року завершено будівництво блоку ізомеризації. У 2012 році завершено технічне переозброєння реакторного блоку встановлення гідроочищення дизельного палива ГДС-850. У 2013 році введено в експлуатацію установку АВТ після реконструкції, збільшено потужність вакуумного блоку. Завершено проект будівництва вузла зливу газового конденсату. У 2014-2015 роках. продовжувалося технічне переозброєння підприємства.

Міні-НПЗ

Міні-НПЗ в Ураї

• Нафтопереробний завод паливного профілю
  
• Розташований в Ураї
  
• Переробляє суміш місцевих нафт
• Введено в експлуатацію групою «ЛУКОЙЛ» у 1995 році.

Міні-НПЗ у Когалимі

• Нафтопереробний завод паливного профілю
• Розташований у Когалимі
• Переробляє суміш місцевих нафт
• Введений в експлуатацію ЛУКОЙЛом у 1997 році

Нафтопереробний завод майбутнього

Перші нафтопереробні заводи почали з'являтися наприкінці 18 століття. Протягом майже всього 19-го століття їхньою метою було отримання освітлювальної гасу. Поворотним моментом у нафтопереробці став винахід двигуна внутрішнього згоряння. Фракція бензину, яка раніше не знаходила застосування, стає з початку 20 століття одним із найважливіших нафтопродуктів.

Етапи розвитку нафтопереробної галузі

Перші нафтопереробні заводи почали з'являтися наприкінці 18 століття.Протягом майже всього 19-го століття їхньою метою було отримання освітлювальної гасу.

Поворотним моментом у нафтопереробці став винахід двигуна внутрішнього згоряння. Фракція бензину, яка раніше не знаходила застосування, стає з початку 20 століття одним із найважливіших нафтопродуктів.

Нафтопереробка — галузь є досить консервативною, основні технологічні процеси тут розроблені сто років тому.

В даний час сучасні НПЗ застосовують умовно два способи переробки нафти:

• Первинні процеси, де використовується фізичний метод на нафту. В їх основі лежать відмінності у фізичних властивостях сировини, таких як температура кипіння, кристалізація, розчинність і так далі. Метою даних процесів є очищення нафти та поділу її на окремі фракції.
• Побічні процеси, що використовують хімічний метод. Цей метод заснований на глибоких деструктивних перетвореннях, які зазнають вуглеводнів, що містяться в нафті та нафтопродуктах під впливом температури, тиску каталізаторів.

В галузі фізики наукових відкриттів найближчим часом не передбачається.

У переробці нафти, де використовуються хімічні методи, відкриття можуть статися у питаннях каталізу. Нафтопереробні заводи Росії залежить від імпортних постачальників-каталізаторів. Щоб зняти цю залежність, нафтові компанії почали інвестувати у виробництво вітчизняних каталізаторів.

Нині триває четверта промислова революція (4.0).

Перша промислова революція відбувалася з 18 століття до 19 століття: перехід від ручної праці до машинної. Цей період характеризувався появою інноваційних технологій, винайдено паровий двигун.

Друга революція проходила з 1870 по 1916 рік: виникнення складального конвеєрного виробництва; період характеризувався удосконаленням технологій.

Третя промислова революція почалася в 1980 році, вона, як і перша, характеризувалася впровадженням нових технологій, автоматизацією та комп'ютеризацією, у цей період винайдено комп'ютер.

Четверта промислова революція (4.0) характеризується удосконаленням технологій – оптимізацією автоматичних та машинних процесів.

Проривні технології сучасності

В даний час бурхливо розвиваються вісім технологій: "Інтернет речей", "Штучний інтелект", "Роботи", "Віртуальна реальність", "Тривимірний друк", "Блокчейн", "Доповнена реальність", "Беспілотні пристрої".

Для нафтопереробної галузі Росії настання епохи цифровізації стало добрим стимулом до модернізації. При цьому використовують в основному три технології: «Інтернет речей», «Штучний інтелект» та «Роботи».

Довідка

Світовий ринок технологій штучного інтелекту для галузі нафти та газу оцінювався у $2 млрд у 2019 році. Очікується, що до 2025 року обсяг ринку сягне $3,81 млрд, із середньорічним темпом зростання 10,96%. Росія є одним із лідерів з апас нафти і газу, для реалізації цього потенціалу необхідно будувати більше заводів з переробки вуглеводнів.

Алгоритм оцифровування НПЗ

Можна уявити 5 рівнів оцифрування НПЗ:

1. Молекулярний рівень;
2. рівень малих обсягів;
3. рівень робочої зони;
4. Рівень апарату;
5. Рівень агрегату.

На першому рівні оцифровується сама нафта.Існує безліч програм, так звані «менеджери нафти», які дозволяють оцінювати сировину щодо отримання тих чи інших фракцій та їх кількість. Програми встановлюють потокові аналізатори, що фіксують зміни показників сировини та продукції реальному часі. Дані передаються до лабораторії.

На другому рівні оцифровки піддаються елементарні процеси (ЕП) на НПЗ: гідромеханічні (рух рідини по трубах), теплообмінні (передача тепла), масообмінні. ЕП розраховуються з урахуванням диференціальних рівнянь. Оцифрування рівня малих обсягів стало можливим з появою потужних обчислювальних апаратів.

На третьому рівні оцифровці піддаються робочі зони апаратів. Наприклад, це може бути атмосферний блок апарату - АВТ (атмосферно вакуумна трубчатка). У разі визначаються властивості цієї зони. Оцифрування здійснюється за допомогою програм та обчислювальних машин.

На четвертому рівні оцифровується апарат загалом. Наприклад, для ЭЛОУ (электрообессоливающая установка) ведеться розрахунок окремих апаратів, будуються діаграми, матеріальні, теплові баланси, визначаються параметри. Цей рівень характеризується застосуванням хмарних технологій, що сприяють оцифровці.

Зрештою, на п'ятому рівні збираються окремі оцифровані апарати ЕЛОУ, АВТ у технологічну схему. Існують спеціальні програми, які дозволяють це робити.

Переваги та проблеми з впровадженням цифрових технологій

Для моделювання технологічного процесу створюється цифрова модель установки, наприклад, АВТ. З її допомогою вивчають оригінал установки, прогнозують поведінку установки у тих чи інших технологічних умовах.При цьому, не чіпаючи сам оригінал, набувають досвіду управління технологічною установкою. Але слід пам'ятати, що цифрова модель установки не може повністю відповідати оригіналу, тобто несе в собі системну помилку. Таким чином, досвід керування оцифрованою установкою не дозволяє повністю стати спеціалістом в управлінні оригінальною моделлю.

До цифрової моделі установки пред'являють такі вимоги: вона повинна бути дешевшою за оригінальну установку, і результати, отримані на оцифрованій моделі, повинні бути з великою точністю перенесені на оригінал установки.

Збільшення прибутковості НПЗ пов'язують із впровадженням нових технологій, які дозволять моделювати технологічні процеси та підвищать продуктивність праці, ефективність управління, енергоефективність, швидкість реакції на зміни кон'юнктури ринку.

На сьогоднішній день основні технології, що призводять до зрушень в економіці, — це хмарні рішення та максимальне використання «Інтернету речей».

НПЗ є масштабним виробничим об'єктом, тут невелика регулярна економія – ресурсів, часу, енергії, коштів – у результаті дає потужний кумулятивний ефект.

Нафтопереробні заводи у США та Європі вже почали переходити на нові технології. Одним із значних показників такого переходу є скорочення чисельності працівників.

Зіставивши нафтопереробні заводи Німеччини та Росії, можна побачити, що при порівняно однаковій потужності чисельність співробітників на них відрізняється значно.

Вже зараз є НПЗ, де працює мінімальна кількість людей. Підприємства управляються віддалено, і термін між ремонтами цих заводах становить близько 10 років.

Хоча ширше використання робототехніки та комп'ютеризації скоротить загальну чисельність на виробництві, кількість робочих місць, де потрібні навички в галузі інформаційних технологій та науки про дані, збільшиться.

Основні проблеми впровадження нових технологій на НПЗ — брак кадрів, які мають компетенції в операційних технологіях та кібербезпеці, обґрунтування інвестицій у нові технології та їх окупність, взаємодію між IT-фахівцями та фахівцями-виробниками.

Розширення можливостей підключення до ланцюжка постачання має важливе значення, але для забезпечення безпечного обміну даними потрібні запобіжні заходи.

Постачальники промислової автоматизації намагаються зафіксувати свою монополію щодо покупця. При покупці системи автоматизації клієнту нав'язують програмні продукти, які завжди інтегруються з іншим програмним забезпеченням.

У сфері промислових систем автоматизації, які постачаються на НПЗ, необхідно домогтися, щоб системи від різних постачальників були взаємозамінними і могли бути інтегровані між собою, що призведе до зниження цін.

Нафтопереробний завод майбутнього буде:

1. Екологічно чистою, енергоефективною, оцифрованою, зможе приймати різноманітну сировину, включаючи біо;
2. Інтегрований із нафтохімічним виробництвом;
3. Швидко реагувати на попит, перемикаючись із випуску одного виду палива на інший;
4. Складатися із замінних агрегатів зі своїм ПЗ, чимось нагадувати конструктор.

Щоб бути конкурентними на світовому ринку, російським нафтовим компаніям необхідно інвестувати у вітчизняне програмне забезпечення та промислову автоматизацію.

Має бути переходити від фрагментарної автоматизації окремих стадій виробництв до повністю автоматизованого цифрового виробництва, керованого інтелектуальними системами в режимі реального часу.

Необхідно стимулювати профільні виші, щоб вони готували фахівців IT-сфери, заточених на впровадження та використання нових технологій.

Часткове або повне передрукування матеріалів можливе лише з письмового дозволу
ЦДУ ПЕК – філія ФДБУ «РЕА» Міненерго Росії
Усі права захищені та охороняються законом. © 2002-2024 ФДБУ «РЕА» Міненерго
(ЦДУ ПЕК – філія ФДБУ «РЕА» Міненерго Росії) +7 (495) 950-82-00