Принципы выделения и организации производств, цехов и участков на химическом предприятии

Это объясняется постоянно ужесточаемыми требования к экологическим характеристикам топлив, что создает технологические трудности для России. С другой стороны, предсказания окончания нефтяной эры, начало которого должно было наступить примерно в 2015 г., делались на основании предположения о росте затрат на добычу и переработку оставшихся запасов нефти, обуславливающем малую рентабельность деятельности нефтегазового комплекса. Рост цены нефти на мировом рынке, достигший небывалых высот примерно с 2007 г., позволил как наращивать ее добычу в труднодоступных районах, так и вовлекать в переработку ее высокосернистые сорта — для этого потребовались вложения в процессы очистки.

Вопрос о соотношении загрузки отдельных технологических переделов НПЗ и рациональной структуре предприятия всегда интересовал как технологов, так и экономистов. В целом специалисты сходились во мнении, что создать НПЗ идеальной структуры, подходящий для всех сортов сырья и удовлетворяющий потребности любого региона, невозможно. Тем не менее, группой специалистов из Уфы была предложена структура завода, соотношение загрузки технологических процессов в которой является, по их мнению, близким к идеалу, удовлетворяя основные потребности любого экономического региона [10].

2.3 Механизмы модернизации нефтехимического предприятия Следует иметь в виду, что костяк любого НПЗ составляет довольно стандартный набор технологических объектов, а основным вариантом переработки нефти остается топливный, так как в настоящее время именно ради производства топлив в основном и перерабатывают нефти. С экономической точки зрения наиболее рациональным вариантом переработки является комплексный нефтехимический вариант, который, однако, требует большого количества переделов (установок) и, как следствие, больших капитальных вложений. Тенденция к росту нефтехимического производства в настоящее время имеется. В частности, проект Приморского НПЗ, который должен был стать конечной точкой нефтепровода «Восточная Сибирь — Тихий Океан», по заявлению Юрия Касюка, ныне генерального директора ЗАО «Восточная нефтехимическая компания», сделанному им в 2009 г., должен «закрывать растущие потребности российского Дальнего Востока в качественном топливе». Позже акценты сместились: по словам первого вице-президента компании «Роснефть» Эдуарда Худайнатова, Приморский НПЗ будет состоять из двух очередей: нефтехимической и нефтеперерабатывающей. Упор будет сделан на нефтехимическую часть, которая будет запущена в первую очередь.

Тем не менее, традиционные направления переработки нефти являются приоритетными, и предложенная Е. С. Докучаевым, М. Х. Ишмияровым и Ю. М. Малышевым «эталонная» структура достаточно логична. Ход рассуждений авторов базировался на учете технологически обусловленных ресурсных ограничений, в частности обеспечения процессов необходимым количеством сырья и достижения необходимого качества нефтепродуктов. Полученная структура приведена в табл. 4. В этой же таблице приводятся данные по относительным мощностям некоторых процессов для различных экономических регионов.

Традиционно заводами, в наибольшей степени укомплектованными современными установками нефтепереработки, обладают США. Их предприятия также характеризуются наибольшими показателями глубины переработки и выхода светлых нефтепродуктов. Специфика североамериканского подхода базируется на исторически сложившемся в этом регионе большом объеме личных автомобилей, преимущественно обладающих бензиновым двигателем. Кроме того, каталитические процессы развивались в США в условиях конкурентной гонки и достигнутые мощности каталитического крекинга излишни по отношению к ресурсам вакуумного газойля. Для России с дефицитом инвестиционных возможностей копирование такой стратегии исключено. Также для России характерно преобладание автомобилей с дизельными двигателями.

На это и делается упор в данной схеме за счет преобладания гидрооблагораживающих процессов.

Таблица 4 — Структура загрузки технологических переделов НПЗ Процесс Относительные мощности, % к мощности первичной переработки

Приморский НПЗ Северная Америка Восточная Европа Западная Европа Термический крекинг и висбрекинг 12,0 — - - Каталитический крекинг 20,0 46,1 6,5 15,7 Каталитический риформинг 17,0 37,0 13,2 19,0 Гидрокрекинг 4,0 37,5 6,8 22,0 Гидроочистка 50,0 36,2 9,9 22,8 Коксование 5,0 — - - Алкилирование 2,0 — - - Изомеризация 4,0 — - - Производство метил-третбутилового эфира 1,0 — - - Производство масел 3,0 — - ;

В целом предложенная структура оказывается ближе к европейской, достаточно взвешенной и рациональной на перспективу развития нефтепереработки в нашей стране. По утверждениям ее авторов, эта структура обеспечивает производство всего количества бензина и дизельного топлива с оптимальными характеристиками необходимого объема кокса и масел.

Строго говоря, «эталонное» соотношение мощностей технологических процессов не является самоцелью, а рассматривается через призму формирования показателя «коэффициент совершенства технологической структуры», который используется для оценки НПЗ с точки зрения объема приносимой им прибыли, а также перспективных направлений инвестиций в наращивание мощностей отдельных переделов.

Несмотря на то, что приоритетным параметром данной концепции является формирование массы прибыли завода и роли в этом процессе отдельных технологических переделов, остается открытым вопрос о стоимости строительства такого НПЗ, то есть об объемах инвестиций, необходимых для строительства такого завода.

Группой специалистов была предложена методика для определения объема инвестиций в отдельные объекты нефтепереработки, базирующаяся на использовании уравнений регрессии. Были сформированы зависимости объемов удельных затрат на строительство от мощностей технологических объектов. Между логарифмированными величинами мощностей установок и усредненными удельными капитальными затратами на их сооружение существуют зависимости, выражаемые полиномиальными уравнениями [10].

При этом отмечается, что объем инвестиций, необходимых для формирования нефтеперерабатывающего завода, складывается из затрат на строительство технологических установок НПЗ (формирования его производственной структуры) и группы затрат на создание вспомогательных производств, а также объектов общезаводского хозяйства, стоимость которых может превышать 40% от общих затрат. При этом отмечается, что вторая группа затрат отличается высокой неопределенностью. Первая же группа поддается достаточно точной оценке по данным статистики.

В методике для анализов из большого объема факторов были выбраны вид технологического процесса и проектная производительность установки, ему соответствующая, что вполне соответствует задаче оценки инвестиций в строительство «эталонного» по структуре НПЗ.

На рисунке представлена зависимость логарифма средних удельных капиталовложений в строительство установок первичной переработки нефти от логарифма производительности установки. Линия тренда зависимости описывается уравнением вида у = 0,05 • х3 — 0,173 • х2 — 0,505 • х + 2,928,

где у — десятичный логарифм удельных капитальных вложений в строительство установки АВТ, долл. США / т в год загрузки по сырью;

х — десятичный логарифм производительности установки АВТ, тыс. т/год.

Величина достоверности аппроксимации уравнения r2 = 0,999.

В среде электронных таблиц MS Excel с использованием данных закономерностей были проведены расчеты по поиску удельных капитальных затрат на строительство установок, загрузки которых по сырью увязаны между собой в соответствии с данными табл. 2.

Затем от удельных капитальных затрат с учетом мощностей установок мы переходили к суммарным величинам инвестиций сначала на строительство отдельных установок. Для производства масел приходилось учитывать формирование технологической схемы, включающей традиционные элементы, в частности деасфальтизацию, селективную очистку и депарафинизацию. Затем оценивались суммарные капитальные затраты на создание всей технологической структуры НПЗ. Полученная зависимость последней величины от мощности завода оказалась близкой к линейной.

Рис. 3 — Зависимость логарифма средних удельных капиталовложений в строительство установок первичной переработки нефти от логарифма производительности установки:

Ку — средние удельные капиталовложения в строительство установки первичной переработки нефти, $/т в год;

Q — производительность установки первичной переработки нефти, тыс. т/год Из данных статистики, представленных выше, следует, что средняя мощность вновь вводимых комплексных НПЗ составляет 10 млн т/год.

Расчет показывает, что капитальные затраты на строительство НПЗ такой мощности со структурой, соответствующей современным потребностям в объемах и качестве нефтепродуктов, составляют в среднем 843 млн долларов.

Очевидно, что нефтепереработка — процесс затратный. Она требует значительных капитальных вложений и высоких текущих затрат. Современные тенденции указывают на то, что все эти затраты будут только расти. Тем не менее именно сейчас, когда основные фонды наших заводов остро нуждаются в замене, создаются предпосылки для формирования новых современных технологических объектов и затраты, выполненные сейчас, сторицей вернутся в будущем.

Заключение

Таким образом, внедрение высокоэффективных химических технологий можно осуществить как за счет эффективного использования собственного, так и благодаря использованию зарубежного научно-технического потенциала (путем привлечения инвестиций и/или приобретения лицензий на новейшие технологии).

1) Совершенствование технологических процессов приведет к глубокому переделу исходного сырья; производственная деятельность предприятий нефтегазохимии будет отвечать как современным экологическим требованиям (за счет внедрения экологически безопасных технологий), так и экономическим и социальным нуждам.

2) Диверсификация нефтехимической продукции (например, получение циклопентана, который используется в холодильном оборудовании; получение синтез-газа в результате утилизации углеродсодержащих бытовых отходов и пр.).

3) Развитие импортозамещающих производств.

4) Оптимизация структуры экспорта (повышение доли продукции глубокой переработки).

5) Развитие нанохимии (новая межотраслевая технология, интегрирующая последние достижения химии, физики и биологии) для получения материалов, обладающих особыми эксплуатационными свойствами (например, сверхпрочностью, химо-термостойкостью, химической и каталитической активностью и др.).

6) Развитие нефтехимической промышленности в России (на базе глубокой переработки углеводородного сырья); это позволит, с одной стороны, удовлетворить потребность в продукции полимерной химии регионов на востоке страны, а с другой, — усилить экспортный потенциал РФ.

7) Размещение новых мощностей предприятий нефтегазохимии рядом с крупными транспортными узлами и в местах, удобных для соединения с нефтеи газопроводами. Например, можно разместить подобные производства в Республике Коми, Иркутской (Саянск), Вологодской (Череповец), Астраханской, Ленинградской областях.

8) Повышение эффективности использования попутного нефтяного газа с целью увеличения глубины переработки углеводородного и минерального сырья.

9) Развитие системы переподготовки и повышения квалификации кадров с целью обеспечения предприятий нефтегазохимии высококвалифицированными специалистами.

Список литературы

Афанасьева, Т. А. Надежность химико-технологических производств / Т. А. Афанасьева, В. Н. Блиничев. — Иваново: Изд-во Иван. гос. хим.-технол. ун-та, 2007. — 199 с.

Кононова, Г. Н. Сафонов В.В. Химико-технологические системы. Учебное пособие/ Г. Н. Кононова. В. В. Сафонов; - ИПЦ МИТХТ имени М. В. Ломоносова, 2005. — 66 с.

Фатхутдинов Р. Организация производства. Серия: Высшее образование. — М.: Инфра-М, 2011. — 544 с.

Ящура А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования химической промышленности. — М: НЦ ЭНАС, 2013. — 516 С.

Кузнецова И., Харлампиди Х., Иванов В., Чиркунов Э. Общая химическая технология. Основные концепции проектирования химико-технологических систем.

М.: Лань, 2014. — 384 с.

Производственный менеджмент: Учебник / Под ред. В. А. Козловского.

М.: ИНФРАМ, 2006. — 574 с.

Организация производства и управление предприятием: Учебник / Туровец О. Г., Бухалков М. И., Родинов В. Б. и др.; Под ред. О. Г. Туровца.- 2-е изд.- М.: ИНФРА-М, 2005. — 544 с.

Интеллектуализация предприятий нефтегазохимического комплекса: экономика, менеджмент, технология, инновации, образование / Под общ. ред. И. А. Садчикова, В. Е. Сомова. — СПб.: СПбГИЭУ, 2006. — 762 с.

Титов В. И. Экономика предприятия: Учебник / В. И. Титов.

М.: Эксмо, 2007. 416 с.

Организация, планирование и управление производством. Практикум курсовое проектирование): учебное пособие / Н. И. Новицкий, Л. Ч. Горностай. А. А. Горюшкин; под ред. Н. И. Новицкого.

М.:КНОРУС, 2006. 320 с.

Глоссарий Нефтехимическая промышленность — отрасль тяжёлой индустрии, охватывающая производство синтетических материалов и изделий главным образом на основе продуктов переработки нефти и природных горючих газов. На предприятиях Н. п. производятся синтетический каучук, продукты основного органического синтеза (этилен, пропилен, полиэтилен, поверхностно-активные вещества, моющие средства, некоторые виды минеральных удобрений), сажа, резиновые изделия (автопокрышки, резинотехнические изделия и предметы широкого потребления), асбестотехнические изделия.

Понятие нефтехимии охватывает несколько взаимосвязанных значений:

раздел химии, изучающий механизм превращений углеводородов нефти и природного газа в полезные продукты и сырьевые материалы;

раздел химической технологии (второе название — нефтехимический синтез), описывающий технологические процессы, применяемые в промышленности при переработке нефти и природного газа — ректификация, крекинг, риформинг, алкилирование, изомеризация, коксование, пиролиз, дегидрирование (в том числе окислительное), гидрирование, гидратация, аммонолиз, окисление, нитрование и др.;

отрасль химической промышленности, включающая производства, общей чертой которых является глубокая химическая переработка углеводородного сырья (фракций нефти, природного и попутного газа).

Задачи: — Выявление закономерностей формирования компонентного состава нефти и структуры нефтяных дисперсных систем. — Создание научных основ нетрадиционных методов увеличения нефтеотдачи: физико-химического регулирования фильтрационных потоков, ограничения водопритока, микробиологического воздействия на пласт. — 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.