Введение извлекаемые запасы углеводородного сырья в Казахстане составляют в порядке 30 млрд
 Скачать 1.84 Mb.
|
|
Размещено на http://www.allbest.ru/Размещено на http://www.allbest.ru/ ВВЕДЕНИЕ Извлекаемые запасы углеводородного сырья в Казахстане составляют в порядке 30 млрд. баррелей, или 4 млрд. тонн нефти и около 3 трлн. куб.м. газа. По запасам нефти Казахстан опережает многие нефтедобывающие страны. В республике имеется 172 нефтяных, 42 конденсатных и 94 газовых месторождения с разведанными извлекаемыми запасами нефти и конденсата – 2,8 млрд. тонн, газа – 1,9 трлн. куб. метров. Прогнозные запасы нефти только по месторождениям, расположенным в Казахстанском секторе Каспийского моря, составляют более 124,3 млрд. баррелей, или 17 млрд. тонн. По месторождению Кашаган прогнозные геологические запасы природного газа составляют около 3 трлн. куб.м., извлекаемые – около 1 трлн. куб.м. На начало 2006 года общая добыча нефти с газоконденсатом составила 61,4 млн. тонн. При этом по объемам добычи лидируют три компании – ТОО «Тенгизшевройл» - 13,56 млн. тонн нефти, ТОО «Карачаганак Петролеум Оперейтинг» - 10,32 млн. тонн и АО «НК КазМунайГаз» - 9,39 млн. тонн. В ближайшие годы прогнозируется существенный рост объемов добычи нефти и к 2010 году она может возрасти до 118 млн. тонн, а к 2015 году 180 млн. тонн. Общая добыча и производство газа составит к этому времени 40-45 млрд. куб. метров. В обозримой перспективе, стратегическое значение для развития нефтегазовой отрасли Казахстана имеет планомерное освоение месторождений углеводородного сырья северного Каспия. Принята государственная программа освоения казахстанского сектора Каспийского моря. Завершен первый этап реализации госпрограммы, рассчитанный на 2003-2005 годы, и начата реализация второго этапа на 2006-2010 годы, нацеленного на ускоренное освоение месторождений углеводородов. Наиболее крупными компаниями – недропользователями в этом секторе являются ТОО «Тенгизшевройл», консорциумы компаний, которые ведут разведку и добычу углеводородного сырья на месторождении Карачаганак и в казахстанском секторе Каспийского моря (Аджип КСО), ОАО «СНПС – АктобеМунайГаз», АО «РД КазМунайГаз», АООТ «МангыстауМунайГаз», АО «КаражанбасМунай». В настоящее время по углеводородному сырью зарегистрировано 224 контракта. Для проведения нефтяных операций в казахстанском секторе Каспийского моря подписаны контракты на участки Тюб-Караган, Аташ, Курмангазы. Продолжаются переговоры по заключению контрактов на участки «Н» и «Жамбыл». Важной составляющей динамичного развития нефтегазовой отрасли Казахстана является транспортировка углеводородов на внешние рынки. Стратегия Казахстана по транспортировке нефти основана на много векторности направлений. Взаимодействие в вопросах транспортировки углеводородов имеет огромное значение для укрепления энергетической безопасности страны, а также удовлетворения интересов существующих и потенциальных потребителей нашего углеводородного сырья. В 2004 году на экспорт было транспортировано 52,6 млн. тонн нефти, в том числе по нефтепроводу «Атырау-Самара» - 15 млн. тонн, по КТК – 22,1 млн. тонн, через порт Актау – до 10 млн. тонн и остальное – железнодорожным транспортом. Учитывая планируемый рост добычи нефти, в настоящее время прорабатывается вопрос поэтапного расширения нефтепроводов «Узень-Атырау-Самара» до 25 млн. тонн и КТК до проектного объема 67 млн. тонн нефти в год, а также увеличения мощностей портов Казахстана в Каспийском море к 2010 году до 45,8 млн. тонн нефти в год. Реализация проекта строительства нефтепровода «Атасу-Алашанькоу» протяженностью 963 км, может принести Казахстану как стратегические, так и очевидные экономические выгоды: инвестиции в экономику республики составляет более 700 млн. долларов США, в строительстве принимали участие более 4500 человек, а сам нефтепровод обеспечит работой около 500 человек. Пропускная способность на первом этапе составляет около 10 млн. тонн нефти в год с последующим увеличением до 20 млн. тонн. В соответствии с договором с 2009-2010 года Казахстан начнет экспорт своей нефти из месторождения Кашаган по основному экспортному трубопроводу «Баку-Тбилиси-Джейхан». Казахстан первоначально будет экспортировать по БТД нефть в объеме 10 млн. тонн с последующим ростом до 25 млн. тонн в год. В настоящее время республика Казахстан является одной из крупнейших держав мира по запасам и добыче углеводородного сырья. Площадь перспективных нефтегазоносных районов более 1,5 млн. км2, что составляет более 62% всей территории. При этом на долю южного региона приходится около 300 млн. тонн запасов нефти и более 100 млрд. м3 газа. В перспективе южный нефтегазоносный регион, к которому относится Кумкольское месторождение. Он будет одним из крупнейших производителей сырой нефти, природного и попутного газа. Таким образом, в республике имеются все предпосылки для создания собственной нефтехимической промышленности с использованием для этого глубокой переработки углеводородного сырья, позволяющей получать широкий ассортимент нефтехимических продуктов. Министерством энергетики и минеральных ресурсов страны разработана «Концепция развития нефтехимической и химической отраслей промышленности Республики Казахстан до 2015 года». Концепция рассматривает два основных этапа развития нефтехимической отрасли промышленности: 2002-2004 гг. – восстановление производственной деятельности существующих предприятий нефтехимической промышленности путем обеспечения их сжиженным газом и газовым конденсатом; 2004-2015 гг. – модернизация нефтехимической промышленности в целом с использованием новых достижений передовых технологий мировой науки. Решением правительственной комиссии по проведению конкурса инвестиционных программ (протокол №2 от 05.06.2000 г.) ЗАО «КазТрансГаз» представлено право недропользования на совмещенную разведку и добычу углеводородного сырья и азотно-гелиевого газа на месторождениях Северный Ушарал, Ушарал-Кемпиртобе и блоках ХХХIII-48, -49, XXXIV-49, -50, -51, XXXV-50 в Мойынкумском и Таласском районах Жамбылской области, включая Амангельдинское газоконденсатное месторождение. Амангельдинское месторождение открыто в 1975 году. Структура, к которой приурочено месторождение, представляет собой приразломную складку северо-восточного простирания. Разлом ограничивает структуру с востока и юго-востока. Для успешной реализации «Концепции развития нефтехимической и химической отраслей промышленности Республики Казахстан до 2015 года» необходимо интегрировать потенциал ученых и имеющиеся производственные мощности, а также их модернизацию. В этом направлении для обеспечения внутреннего и внешнего миров высококачественными продуктами определенная работа проводится учеными кафедры технологии нефти, газа и полимеров Южно-Казахстанского государственного университета им. М. Ауэзова. Здесь на протяжении 40 лет известными научными школами в области нефтепереработки, производства и переработки полимеров ведутся исследования по разработке новых технологий переработки углеводородного сырья, получения композиционных материалов с заданными свойствами. Университет имеет необходимую инфраструктуру и кадровый потенциал для решения проблем в области нефтехимии. Основными этапами реализации Концепции являются стабилизация производственной деятельности, технологическое перевооружение предприятий нефтехимической отрасли, в том числе резинотехнической, шинной, синтетических моющих средств (СМС), химических волокон, полимерной отраслей. На первом этапе необходимо провести модернизацию и техническое перевооружение действующего предприятия ОАО «Интеркомшина» с целью выпуска уже в ближайшее время конкурентоспособной продукции. Сюда относятся работы по внедрению разработанных технологий изготовления рецептур шинных резин с использованием ингредиентов полифункционального действия на основе местного сырья. При этом эффективно могут быть использованы цеолиты Чанканайского, шугиты Коксуйского, воллатониты Верхнебадамского месторождений. Кроме того, ценными добавками в качестве ингредиентных составляющих могут быть поверхностно-активные вещества на основе отходов химических волокон, а также пластификаторы на основе продуктов окисления жидких парафинов нефтей. В настоящее время ОАО «Интеркомшина», как и другие предприятия нефтехимической отрасли, простаивает из-за хронического дефицита ингредиентов резиновой смеси и других материалов. Для стабильной работы предприятий нефтехимической промышленности необходимо обеспечить их собственной сырьевой базой и создать благоприятные условия для привлечения иностранного капитала. Для производства шин и других резиновых изделий используются каучуки, ингредиенты разного назначения, латексы, регенераторы, армирующие материалы. Эти материалы составляют до 70% себестоимости готовой продукции. В связи с этим проблемам обеспечения отечественной резиновой промышленности сырьем и материалами необходимо уделить особое внимание. Республика располагает мощной сырьевой базой для получения углеводородных мономеров для синтеза каучуков и других компонентов резин. При этом каучук является основным сырьем для изготовления резин. Различные мономеры и полимеры для производства каучуков общего и специального назначения могут быть получены путем химической переработки алканов, алкенов, ароматических и нафтеновых углеводородов. Исходя из реальной ситуации, сложившейся в республике с сырьем и материалами, для резиновой промышленности наиболее перспективным является вовлечение в производство вторичных ресурсов. Большую часть отходов резиновой промышленности составляют изношенные шины. Число автомобильных шин, не пригодных для дальнейшей эксплуатации, достигает 1,5 млрд. шт. в год. Изношенные шины и другие резиновые изделия являются ценным вторичным сырьем, в котором наряду с углеводородами каучука содержатся усилители и ценные армирующие материалы (текстиль, металл). Резиновые изделия ко времени выхода из эксплуатации претерпевают незначительные структурные изменения благодаря содержанию в составе противостарителей физического действия. Эти ингредиенты удерживают процесс окисления резин на стадии индукционного периода и препятствуют переходу в автокаталитическую фазу. Увеличение количества полимерных отходов, как на юге, так и во всех регионах Казахстана создает проблемы экономического и экологического характера. Складирование и захоронение полимерных отходов приводит к потере ценного сырья, что экономически невыгодно. При длительном хранении полимерных материалов из них могут выделяться вещества, приводящие к нарушению экологического равновесия. Несмотря на очевидную важность проблемы переработки и использования изношенных шин и других отходов резинового производства, решение ее существенно тормозится отсутствием в Казахстане систематических исследований в этой области, обоснованных технологических разработок. 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1.1 Теоретические основы технологического процесса Первичная перегонка нефти осуществляется на трубчатых установках, работающих при атмосферном давлении (установки АТ). Из нефти выделяют так называемые светлые нефтепродукты: бензиновую, керосиновую, дизельную (газойлевую) фракции. Остатком от перегонки нефти при атмосферном давлении является мазут (продукт с температурой начала кипения 300-3500С). В тех случаях, когда на заводе требуется получить максимальное количество котельного топлива, ограничиваются перегонкой при атмосферном давлении. Технологические установки перегонки нефти предназначены для разделения нефти на фракции и последующей переработки или использования их как компоненты товарных нефтепродуктов. Они составляют основу всех НПЗ. На них вырабатываются практически все компоненты моторных топлив, смазочных масел, сырье для вторичных процессов и для нефтехимических производств. От их работы зависят ассортимент и качество получаемых компонентов, и технико-экономические показатели последующих процессов переработки нефтяного сырья. Процессы перегонки нефти осуществляют на так называемых атмосферных трубчатых (AT) и вакуумных трубчатых (ВТ) или атмосферно- вакуумных трубчатых (АВТ) установках. В зависимости от направления использования фракций установки перегонки нефти принято именовать топливными, масляными или топливно-масляными и соответственно этому - варианты переработки нефти. На установках AT осуществляют неглубокую перегонку нефти с получением топливных (бензиновых, керосиновых, дизельных) фракций и мазута. Установки ВТ предназначены для перегонки мазута. Получаемые на них газойлевые, масляные фракции и гудрон используют в качестве сырья процессов последующей (вторичной) переработки их с получением топлив, смазочных масел, кокса, битумов и других нефтепродуктов. Современные процессы перегонки нефти являются комбинированными с процессами обезвоживания и обессоливания, вторичной перегонки и стабилизации бензиновой фракции: ЭЛОУ - AT, ЭЛОУ -АВТ, ЭЛОУ-АВТ-вторичная перегонка и т.д. Диапазон мощностей отечественных установок перегонки нефти широк - от 0,5 до 8 млн. т нефти в год. До 1950 г. максимальная мощность наиболее распространенных установок AT и АВТ составляла 500-600 тыс.т/год. В 1950-60-х гг. проектировались и строились установки мощностью 1; 1,5; 2 и 3 млн т/год нефти. В 1967 г. ввели в эксплуатацию высокопроизводительную установку АВТ мощностью 6 млн т/год. Преимущества установок большой единичной мощности очевидны: высокая производительность труда и низкие капитальные и эксплуатационные затраты по сравнению с установками малой производительности. Еще более существенные экономические преимущества достигаются при комбинировании AT и АВТ (или ЭЛОУ - AT и ЭЛОУ -АВТ) с другими технологическими процессами, такими, как газофракционирование, гидроочистка топливных и газойлевых фракций, каталитический риформинг, каталитический крекинг, очистка масляных фракций и т.д. Надо отметить, что старые установки малой мощности подверглись модернизации с увеличением их мощности в 2 - 2,5 раза и более по сравнению с проектной. Поскольку в эксплуатации находятся AT и АВТ довоенного и последующих поколений, отечественные установки перегонки нефти характеризуются большим разнообразием схем перегонки, широким ассортиментом получаемых фракций. Даже при одинаковой производительности ректификационные колонны имеют разные размеры, неодинаковое число и разные типы тарелок; по-разному решены схемы теплообмена, холодного, горячего и циркуляционного орошения, а также вакуумсоздающей системы. В этой связи ниже будут представлены лишь принципиальные технологические схемы отдельных блоков (секций), входящих в состав высокопроизводительных современных типовых установок перегонки нефти. Первоначально на АНПЗ установка АТ была запроектирована фирмой «Баджер» (США) и пущена в эксплуатацию в ноябре 1945 г., как комбинированная с блоком термического крекинга. В 1970 году в целях улучшения подготовки переработываемых нефтей и ловушечного продукта, дополнительно к имеющейся мощности по обессоливанию «Петрико» введен в эксплуатацию блок ЭЛОУ-10/6. Проектирование этого объекта было выполнено институтом КазНИИнефть. Новые мощности по электрообес-соливанию в двух сферических электродегидраторах Э-1 и Э-2, объемом по 600 м3 каждый, способствовали улучшению качества подготовки нефти, а также увеличению производительности на блоке прямой гонки. В 1986 г. были смонтированы и пущены в эксплуатацию для дополнительного обессоливания два горизонтальных электродегидратора типа 2ЭГ-160. В 1986 г. из-за большого физического и морального износа, в основном насосно-печного оборудования, блок термического крекинга был выведен из эксплуатации. В 2005 г. была произведена реконструкция установки для приема в переработку лёгкой Тенгизкой нефти наряду с Мангышлакской и Мартышинской нефтью. После проведённой реконструкции установка рассчитана на переработку от 1,8 – 2,0 млн. тонн сырой нефти в год. Секция АТ - предназначена для разделения обессоленной и обезвоженной нефти на отдельные фракции, путем ее нагревания, испарения, фракционирования и конденсации паров дистиллятов. На установке АТ-2 получают из обессоленной нефти следующую продукцию: компонент автобензина (фр. НК-205оС); сырье для установки каталитического риформинга (фр. НК-180оС); компонент дизельного топлива (фр. 180-360оС); мазут (фр. выше 360оС); углеводородный газ (С1 - С4). Производственные технологические схемы газореагентного хозяйства (ГРХ) базируются в основном на оборудовании, выведенных из эксплуатации газофракционирующей установки и установки сернокислотного алкилирования. Блок газореагентного хозяйства предназначен для следующих целей: - сбор, компаундирование и упорядоченная раздача топливных газов на ЭЛОУ АТ- 2 и ТЭЦ завода; - слив, хранение, приготовление растворов едкого натра необходимых концентраций и раздача приготовленных растворов на технологические установки завода. В производственный объект входят: - блок распределения топливных газов (проект фирмы «Баджер», США, 1945г.); - блок слива, хранения и раздачи натра едкого на технологические установки завода (проект фирмы «Баджер», США, 1945г). Для обеспечения высокоэффективных показателей работы установок по переработке нефти на них необходимо подавать нефть с содержанием солей не более 4 мг/л и воды 0,1 %. Поэтому получаемую с промыслов нефть подвергают доочистке на нефтеперерабатывающих заводах. Необходимость такой тщательной подготовки нефти к переработке диктуется следующими обстоятельствами. Наличие в нефти воды приводит к резкому снижению производительности установок, повышенному расходу энергии для её испарения и конденсации. При этом ухудшается четкость ректификации. Наличие солей и механических примесей вызывает эррозию и засорение труб печей и теплообменников, понижает коэффициент теплопередачи и повышает зольность мазутов и гудронов. Кроме того, наличие в нефти растворённых солей вызывает коррозию аппаратуры и оборудования из-за образования соляной кислоты, которая выделяется в свободном состоянии при гидролизе некоторых хлористых солей, особенно хлористого магния: MgCl2 + H2O = MgOHCl + HCl Коррозия бензиновых конденсаторов и холодильников усиливается при переработке сернистых солей, особенно в присутствии водяных паров. Вначале в присутствии влаги образуется сернистое железо в виде защитной плёнки: Fe + H2 S = FeS + H2 , а затем, в присутствии соляной кислоты оно превращается в хлорное железо: FeS + 2HCl = FeCl2 + H2 S, которое растворяется в воде, оголяя слой железа, вступает в реакцию с сероводородом и т.д. |