Углеводородное сырье
Российская Федерация обладает достаточно большими запасами нефти и газа. Разведанные запасы нефти в России составляют 12 – 13% мировых запасов нефти. Месторождения нефти расположены в 37 субъектах Российской Федерации, но основные запасы ее сосредоточены в Западной Сибири, Урало-Поволжье, на Европейском Севере. Однако, добыча нефти и конденсата осуществляется в 28 субъектах Федерации .
Основные прогнозные ресурсы нефти сосредоточены в недрах Западной Сибири, Восточной Сибири, Дальнего Востока, а также на шельфе арктических и дальневосточных морей.
«Роснефть» в течение пяти лет может открыть на шельфе Охотского моря месторождения с запасами до 500 млн. тонн нефтяного эквивалента. До 2020 года на шельфе компания предполагает вести геологическое изучение более 12 новых лицензионных участков с целью открытия промышленных запасов более чем на 1 млрд. тонн.
Разведанные запасы природного газа за последние 15 лет выросли со 100 до 144 трлн. кубических метров. Прирост объясняется как открытием ряда новых месторождений (в частности, в России – в Западной и Восточной Сибири, на шельфе Баренцева моря). На территории Российской Федерации сосредоточены разведанные запасы природного газа, которые составляют 39,2% от общемировых разведанных запасов данного вида топлива. При этом Россия обеспечивает до 30% его мировой добычи.
В России открыты и разведаны порядка 760 месторождений газа, из которых более 320 вовлечены в разработку.
Нашей стране необходимо учитывать то, что обладая огромными запасами углеводородов, можно их экспортировать, а также использовать эти ресурсы для развития собственной промышленности, но в тоже время нельзя забывать о том, что данные виды ресурсов исчерпаемы, их использование наносит вред окружающей среде, а нынешние потребители нашей нефти и газа не стоят на месте – создают энергосберегающие двигатели, переходят на альтернативные и возобновляемые источники энергии. С учетом прогнозов экспертов о росте спроса на энергоресурсы на 50% к 2035 году. 80% этого увеличения должны покрыть ископаемые виды топлива. Учитывая этот прогноз, можно смело предполагать постоянный спрос на российские углеводороды, причем этот спрос будет увеличиться.
Россия уже давно является энергетической базой для Западной Европы, миллионы тонн нефти и миллиарды кубометров газа по нефтегазопроводам идут на территорию Европейского Союза. Многие российские нефтяные компании ориентированы в первую очередь на удовлетворение спроса из Европы, а не российского спроса в нефти и газе. Построены тысячи километров нефтепроводов, которые связывают европейские страны с отдаленными уголками нашей страны, где ведется разработка и добыча нефти и газа, строятся новые нефтепроводы и модернизируются уже имеющиеся. Но потенциальные запасы углеводородного сырья в России позволяют обеспечивать этими ресурсами не только страны Европы, но и страны Азии, в первую очередь Китай и Японию.
Нефтепровод к Тихому океану позволит транспортировать до 80 млн. тонн нефти, которая пойдет на экспорт в Китай, Японию, Южную Корею, Индонезию и Австралию. Несколько лет в Москве велись споры, куда направить новую сибирскую трубу – к порту Находка, с прицелом на Японию и США, или в китайский Дацин. И Пекин, и Токио крайне заинтересованы в российских энергоносителях: Япония практически полностью зависит от поставок нефти с Ближнего Востока, а Китай согласно оценкам экспертов, в ближайшие 20 лет будет наращивать энергетические потребности рекордными темпами. Еще во время поездки в Токио в ноябре 2005 года Путин дал понять, что Япония без российской нефти не останется. В обмен, как утверждают аналитики, Россия рассчитывает получить японские инвестиции – не только для развития богатой нефтью Сибири, но также машиностроения и высоких технологий.
Реферат
Основные источники углеводородного сырья и требования, предъявляемые к нему
стр.
Введение 3
1. Основные источники сырья 4
2. Требования к углеводородному сырью 10
Список литературы 11
Введение
В нефтехимических процессах могут использоваться различные виды углеводородного сырья. Подбор исходного сырья имеет большое значение и нередко оказывает решающее влияние на технико-экономические показатели процесса. Это связано с тем, что в нефтехимических производствах основная доля затрат (65 – 70 %) приходится на сырье. Сырье должно быть доступным, дешевым и иметь стабильный состав, что очень важно для нормальной работы промышленного предприятия.
Как будет показано ниже, одни и те же виды сырья могут быть получены из разных источников. Точно так же одни и те же продукты могут быть синтезированы из различных видов сырья.
1. Основные источники сырья
В качестве сырья для нефтехимического синтеза применяются различные газообразные, жидкие и твердые углеводороды:
1. Насыщенные углеводороды (метан, этан, пропан, бутаны и др.);
3. Ароматические углеводороды (бензол, толуол, алкилбензолы, нафталин);
Сырье для нефтехимических производств поставляют нефтяная и газовая промышленность. Синтез ненасыщенных углеводородов осуществляют на специальных установках; они образуются также попутно в процессах нефтепереработки.
Основными источниками сырья для нефтехимического синтеза являются:
1. Попутный нефтяной газ;
2. Газовый бензин;
3. Природный газ;
4. Жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторождений;
5. Газы нефтеперерабатывающих заводов;
6. Жидкие нефтепродукты (дистилляты и остатки).
1. Попутный нефтяной газ. Так принято называть газообразные углеводороды, сопровождающие сырую нефть. В условиях пластового давления газ растворен в нефти и в процессе ее добычи выделяется вследствие снижения давления. При добыче нефти попутный газ отделяют от нефти в специальных сепараторах. Однако при этом в нефти все-таки остается часть растворенных газообразных углеводородов, а в попутный газ переходит некоторое количество легких бензиновых фракций. Для более полного извлечения газообразных углеводородов и снижения последующих потерь, газообразных и жидких углеводородов нефть подвергают физической стабилизации, а попутный газ вместе с газом стабилизации нефти направляют на газобензиновый завод для извлечения из него жидких углеводородов и разделения на фракции.
Попутный нефтяной газ состоит из ненасыщенных углеводородов от метана до пентанов и обычно содержит некоторое количество инертных газов; попутные газы некоторых месторождений содержат также свободный сероводород. Состав попутных нефтяных газов приведен в таблице 1. Для этих газов характерно высокое содержание метана и наличие значительных количеств ценных углеводородных компонентов – этана, пропана и бутанов.
Таблица 1
Состав попутных нефтяных газов некоторых месторождений России
2. Газовый бензин. Это легкая бензиновая фракция, состоящая из насыщенных углеводородов и получаемая в результате отбензинивания попутного газа. Газовые бензины содержат ценные углеводородные компоненты, в частности 2-метилбутан (изопентан) и н-пентан. Характеристика газовых бензинов приведена в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика газовых бензинов некоторых газобензиновых заводов (ГБЗ) России
|
Показатели |
Туймазинский ГБЗ |
Минибаевский ГБЗ |
|
1 |
2 |
3 |
|
Относительная плотность |
0,736 |
— |
продолжение таблицы 2
3. Природный газ. Природным газом принято называть газ чисто газовых месторождений. По составу он значительно отличается о попутного газа. Содержание метана в природном газе больше, чем в попутном, и может достигать 98 %; содержание углеводородов С2 и, особенно, С3 – С4 в природном газе, как правило, невелико. Во многих природных газах содержится значительное количество инертных (N2 , CO2 ) и редких газов (Ar, He и др.). Состав некоторых природных газов приведен в таблице 3. В состав природного газа, так же как и попутного, входят только насыщенные углеводороды.
Таблица 3
Состав природных газов некоторых месторождений России
4. Жидкие и газообразные углеводороды газоконденсатных месторождений. Некоторые газовые месторождения с высоким пластовым давлением отличаются тем, что в газе содержится значительное количество жидких углеводородов. В соответствии с условиями фазового равновесия в надкритической области, при снижении давления эти жидкие углеводороды конденсируются и могут быть отделены от газа (это явление получило название ретроградской конденсации). Жидкость, выделенную из газа, принято называть конденсатом, а месторождения – газоконденсатными. По составу газ газоконденсатных месторождений близок к природному газу, а конденсат содержит бензиновые и керосиновые фракции.
Характеристика газа и конденсата важнейших газоконденсатных месторождений России приведена в таблице 4. В конденсатах некоторых месторождений содержится до 40 % нафтеновых углеводородов, что делает эти конденсаты ценным сырьем для нефтехимии.
Таблица 4
Характеристика газа и конденсата некоторых газоконденсатных месторождений России
5. Газы нефтеперерабатывающих заводов. В нефтезаводских газах содержатся насыщенные и ненасыщенные углеводороды от С1 до С4 . Кроме того, в состав этих газов обычно входят водород, сероводород и небольшое количество органических сернистых соединений.
Состав газа нефтеперерабатывающего завода зависит от того, какие процессы осуществляются на данном заводе. Основным источником газа являются процессы деструктивной переработки нефти (термический и каталитический крекинг, коксование, каталитический риформинг); на установках прямой перегонки нефти выделяется лишь небольшое количество газа (газ, растворенный в нефти). В газах крекинга и коксования наряду с насыщенными углеводородами содержится довольно много олефинов и некоторое количество водорода. Газ каталитического риформинга богат водородом (до 60 объемн. %) и содержит только предельные углеводороды. Такое различие состава газов, выделяющихся при разных процессах нефтепереработки, обуславливает неодинаковый состав газов разных заводов и колебания состава газа даже в пределах одного завода. Нестабильность состава нефтезаводских газов несколько усложняет их переработку.
6. Жидкие нефтепродукты (дистилляты и остатки). В них содержится ряд ценных компонентов, используемых в нефтехимии. Так, в бензинах прямой перегонки и крекинга содержатся пентаны, пентены, циклопентан, метилциклопентан, циклогексан и его гомологи. В керосиновых и газойлевых фракциях присутствуют твердые и жидкие насыщенные углеводороды (так называемый мягкий парафин), а в масляных фракциях – твердые насыщенные углеводороды (твердый парафин).
2. Требования к углеводородному сырью
К углеводородному сырью для нефтехимических процессов обычно предъявляются значительно более жесткие требования, чем к сырью для переработки нефти. Реакции, используемые в нефтехимическом синтезе, большей частью каталитические или радикально-цепные, причем для получения требуемых продуктов необходима высокая селективность катализатора, совершенно недопустимы побочные реакции и т. д. Поэтому требуется высокая степень чистоты сырья. Так, для производства этилового спирта прямой гидратацией этилена требуется 97 – 98 % этилен, практически свободный от сероводорода (до 0,002 объемн. % H2 S). Для производства полиэтилена высокого давления требуется 99,99 % этилен, совершенно свободный от ацетилена, а при получении полиэтилена низкого давления на катализаторах Циглера – 99 % этилен и т. д. Для ряда процессов недопустимо наличие в газе паров воды и двуокиси углерода, а также окиси углерода, сероводорода, аммиака и других реакционноспособных примесей.
Другой особенностью подготовки сырья для нефтехимического синтеза является необходимость разделять компоненты, близкие по температуре кипения или кипящие при очень низких температурах. В связи с указанными особенностями помимо общепринятых процессов ректификации и абсорбции для разделения компонентов используют адсорбцию, азеотропную и экстрактивную перегонку, экстракцию селективными растворителями, кристаллизацию и термодиффузию. В некоторых случаях приходится применять процессы хемосорбции (например, выделение бутадиена из бутен-бутадиеновой фракции путем его хемосорбции аммиачным раствором ацетата закисной меди) или осуществлять специальные химические превращения (например, селективное гидрирование при очистке этилена от ацетилена).
Список литературы
1. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.
2. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехимического синтеза. М., 1973. – 448 с.
Использование — углеводородное сырье
Cтраница 1
Использование углеводородного сырья в химической промышленности для получения разнообразных химикатов создает условия достижения большой народнохозяйственной экономии как по капиталовложениям, так и в результате снижения себестоимости готовой продукции.
Использование углеводородного сырья для производства полиэтилена и полипролилена, искусственных волокон, фенола, этилового спирта и ацетона, аммиака и карбамида, метанола и формальдегида открыло широкие возможности для комплексной химизации народного хозяйства, значительного повышения эффективности общественного производства.
Благодаря использованию нефтехимического углеводородного сырья создается неограниченная сырьевая база, значительно сокращается расход сырья, уменьшаются затраты труда. Подсчеты показывают, что при замене пищевого сырья нефтехимическим производительность труда в народном хозяйстве возрастает в 30 — 70 раз. Использование в качестве сырья нефти и газа позволило широко распространенные многостадийные процессы, связанные с применением неорганических веществ, заменить прямыми синтезами, осуществляемыми по значительно упрощенным схемам производства и способствующими сокращению количества отходов.
Повышение эффективности использования углеводородного сырья может быть достигнуто за счет улучшения его качества, JSL также-путем применения высокоактивных катализаторов.
Учитывая высокую эффективность использования нефтехимического углеводородного сырья, майский ( 1958 г.) Пленум ЦК КПСС в своих решениях об ускорении развития химической промышленности особо подчеркнул необходимость совершенствования сырьевой базы путем широкого вовлечения в химическую переработку газов нефтепереработки, попутных газов нефтедобычи и природного газа. Было отмечено, что страна имеет необходимые ресурсы нефтяных и природных газов, продуктов переработки нефти и коксохимии.
Таким образом, при использовании легкого углеводородного сырья — природного и нефтяного попутного газов — для производства моторных топлив лучшими экономическими показателями обладают сжиженный пропан-бутан, получаемый при переработке газа традиционными методами, и сжатый природный газ.
С учетом дополнительной прибыли от использования углеводородного сырья в химической промышленности экономическая эффективность применения нефтяного газа в народном хозяйстве еще более высокая.
С учетом дополнительной прибыли от использования углеводородного сырья в химической промышленности экономическая эффективность от применения нефтяного газа в народном хозяйстве еще более высокая.
Как видно из приведенных данных, использование углеводородного сырья для химической переработки характеризуется высокой эффективностью в отношении капитальных затрат и себестоимости химической продукции.
Особое место в мировом энергосырьевом балансе занимает использование углеводородного сырья для нефтехимического производства.
Практика развития нефтехимической промышленности свидетельствует о значительном разграничении сфер использования углеводородного сырья между основными потребителями. В каждом отдельном случае применяется тот или иной вид сырья в зависимости от экономической целесообразности и необходимости.
В плане 1966 — 1970 гг. большое внимание уделено использованию углеводородного сырья и развитию на этой базе процессов органического синтеза. Резко возрастет производство ароматических углеводородов, получаемых процессом каталитического ри-форминга: бензола, пара — и ортоксилола. Будет выработано необходимое количество высококачественного сырья для получения активных саж.
К концу 60 — х годов государственная собственность в сфере использования углеводородного сырья стала расширяться преимущественно за счет нового капитального строительства.
Нефтеперерабатывающая отрасль является важнейшим звеном нефтяного комплекса России, определяющим эффективность использования углеводородного сырья, обеспечивающим потребность страны в моторных топливах, смазочных маслах и других нефтепродуктах, без которых невозможно функционирование государственной инфраструктуры, и гарантирующим экономическую и стратегическую безопасность государства. Жизнедеятельность экономических регионов и всех субъектов Российской Федерации практически полностью зависит от нормального обеспечения их моторными топливами и другими нефтепродуктами.
В настоящем параграфе будут рассмотрены лишь синтетические реакции, представляющие пути использования относительно распространенного углеводородного сырья для получения важнейших кислородсодержащих соединений.