Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

энергетического потенциала отходящих потоков; снижение гидрав­ лического сопротивления в системах и потерь тепла в окружающую среду и т.д. Нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприя­ тия являются крупными потребителями топлива и энергии. В их энер­ гетическом балансе на долю прямого топлива приходится 43 - 45 %, тепловой энергии - 40 - 42 % и электрической - 13-15 %. Полезное использование энергетических ресурсов не превышает 40 - 42 %, что приводит к перерасходу топлива и образованию тепловых выбросов

вокружающую среду;

3)создание принципиально новых малоотходных технологичес­ ких процессов. Этого можно добиться совершенствованием катали­ заторов, техники и технологии производств. Малоотходные процес­ сы более эффективны, чем процессы с дорогостоящими очистными сооружениями. Экономичнее получать небольшое количество силь­ но концентрированных отходов, которые можно перерабатывать или ликвидировать по специальной технологии, чем большой объем силь­ но разбавленных отходов, сбрасываемых в биосферу;

4)создание и внедрение замкнутых систем водопользования, включающих (или сводящих к минимуму) потребление свежей воды и сброс сточных вод в водоемы;

5)обеспечение высокой эксплуатационной надежности, герме­ тичности и долговечности функционирования оборудования и всех систем производств. Сведение к минимуму или исключение вероят­ ности аварий, взрывов, пожаров и выбросов отравляющих веществ в окружающую среду. Разработка автоматизированных систем обес­ печения экологической безопасности производств и комплексов;

6)обеспечение высокого качества целевых продуктов, использу­ емых в народном хозяйстве. Экологически чистыми должны быть не только сами технологические процессы, но и выпускаемые в них то­ варные продукты. Так, моторные топлива должны удовлетворять возросшим экологическим требованиям по содержанию сернистых соединений, ароматических углеводородов, вредных присадок, на­ пример, этиловой жидкости и т.д.;

7)использование новых экологически чистых продуктов из аль­ тернативных источников сырья, например, нефтяного и природных газов, кислородсодержащих углеводородов (спиртов, эфиров) и во­ дорода в автомобильном транспорте. Перевод части автотранспорта на альтернативные топлива рассматривается во многих странах мира как радикальная мера снижения вредных выбросов автомобиля, оз­

644

доровления воздушного бассейна больших городов, позволяющая одновременно значительно расширить ресурсы моторных топлив. Мировой парк автомобилей, работающих в настоящее время только на газовых топливах, превысил 4,5 млн единиц и растет исключи­ тельно быстрыми темпами.

Кроме того, оздоровлению окружающей среды способствуют так­ же конструктивное совершенствование и экологизация мобильной техники. Так, применительно к автотранспорту это означает:

-дизелизацию, то есть преимущественное использование дизе­ лей, по сравнению с бензиновыми автомобилями;

-усовершенствование электромобилей;

-повышение топливной экономичности транспортных средств за счет снижения их тоннажности (преимущественный выпуск авто­ мобилей малого и особо малого классов, мини-тракторов), примене­ ния легких синтетических материалов взамен стали, кузовов с ма­ лым аэродинамическим сопротивлением и т.д;

-снижение токсичности транспортных средств за счет совершен­ ствования конструкции двигателей и улучшения процесса сгорания (двигатели с турбонаддувом, форкамерные, малотоксичный двига­ тель Стирлинга, двигатели с отключением части цилиндров при ма­

лых нагрузках, двухтопливные двигатели, установка каталитичес­ ких зажигателей или нейтрализаторов выхлопных газов, электрон­ ных зажигателей, использование компьютеров и т.д.).

11.6. Основные тенденции и современные проблемы производства высококачественных моторных топлив

В настоящее время возможности нефтепереработки многих стран мира для удовлетворения растущих потребностей в мотор­ ных топливах за счет увеличения объемов добычи нефти практи­ чески исчерпаны. Для решения этой актуальнейш ей проблемы представляют интерес следующие направления сбалансированно­ го развития нефтепереработки, двигателестроения и потребления моторных топлив:

1) углубление и химизация переработки нефти;

2) оптимизация качества моторных топлив с целью расширения ресурсов и снижения фактического их расхода при эксплуатации ДВС;

3)дизелизация автомобильного парка;

4)применение альтернативных топлив - газообразных, кисло­ родсодержащих и топлив из твердых горючих ископаемых.

Первое из перечисленных выше направлений является генераль­ ной линией развития современной мировой нефтепереработки и свя­ зано с разработкой и внедрением гибких технологических схем и совершенных высокоинтенсивных экологически безвредных термо­ каталитических и гидрогенизационных процессов глубокой перера­ ботки нефтяных остатков с получением высококачественных мотор­ ных топлив и других нефтепродуктов.

Второе направление обусловлено необходимостью разработки экономически и технически обоснованных требований потребителей моторных топлив к уровням качества, обеспечивающим минималь­ ные народнохозяйственные затраты на их производство и примене­ ние. При этом учитывается и экологическая эффективность приме­ нения топлив, актуальность которой возрастает в связи с непрерыв­ ным ужесточением требований по охране окружающей среды. Так, за последние годы во многих странах мира, особенно экономически развитых, принят ряд законодательных решений, направленных на снижение содержания свинца в автобензине и переход на производ­ ство и применение неэтилированных бензинов. Отказ от этилирова­ ния, с точки зрения нефтепереработчиков, являющегося наиболее дешевым и энергетически эффективным способом повышения окта­ новых чисел карбюраторных топлив, ставит нелегкую задачу уве­ личения октановых чисел суммарного бензинового фонда. При от­ казе от этилирования необходимое приращение октановых чисел должно быть обеспечено за счет развития и совершенствования тех­ нологических процессов производства высокооктановых компонен­ тов и применения альтернативных высокооктановых добавок, что потребует значительных капитальных вложений. Следовательно, производство высокооктановых неэтилированных карбюраторных Топлив может сопровождаться некоторым снижением октановых Чисел товарных бензинов и, как следствие, снижением требований к топливной экономичности автомобилей.

Трудности возникают и при оптимизации качества средних дис­ тиллятов - реактивного и дизельного топлив. Топлива для реактив­ ных двигателей получают преимущественно из прямогонных фрак-

'ций нефти. Увеличение ресурсов их производства связано с оптими­ зацией (расширением) фракционного состава, температуры начала

646

кристаллизации и содержания ароматических углеводородов, вязкос­ ти и других показателей качества. Установлено, что каждый процент увеличения отбора реактивного топлива сопровождается уменьшением выхода дизельного топлива на 0,9 %, а суммы светлых - на 0,5 %.

Значительным резервом экономии моторного топлива является дизелизация автомобильного транспорта, позволяющая снизить удельный расход топлива на 25 - 30 %. Следует, однако, отметить, что проведенные в последние годы усовершенствования карбюра­ торных двигателей свели эту разницу к 15 - 20 %, что обусловило некоторое снижение темпов дизелизации транспорта. Тем не менее мировое производство дизелей за последние два десятилетия непре­ рывно возрастало в среднем примерно на 8 млн шт. в год. Так, его потребление в мобильной энергетике США возросло за период с 1980 по 1990 г. с 72 до 100 млн т, а в Западной Европе - с 60 до 80 млн т.

Основные тенденции производства автобензинов. Мировое произ­ водство автобензина по состоянию на 2000 г. составило 953 млн т/год. Предполагается, что несмотря на высокие темпы роста автомобиль­ ного парка в мире (ежегодно на 10 млн шт.), потребление автобензи­ на в ближайшие годы сохранится на нынешнем уровне за счет суще­ ственного повышения топливной экономичности автомобилей, пе­ ревода части автотранспорта на альтернативные источники топли­ ва и ускорения дизелизации. Так, в США средний удельный расход автобензина на личном легковом транспорте уменьшился за период с 1975 по 1985 год с 14,9 до 8,65 л/ 100 км, то есть на одну треть. Пре­ дусматривается этот показатель довести к 2000 г. до 6 л/100 км. Та­ кое значительное повышение топливной экономичности автотранс­ порта в США, а также в Японии и странах Западной Европы было достигнуто благодаря снижению собственной массы автомобиля (за счет применения легких конструкционных материалов и преимуще­ ственного выпуска легковых автомобилей малого и особо малого классов), повышению эффективного к.п.д. двигателя и трансмиссии, снижению аэродинамического сопротивления кузова, применению электронных систем контроля, улучшению качества автодорог и т.д.

Главенствующей до последнего времени тенденцией в развитии производства автобензинов являлось непрерывное повышение их ДС (а в двигателестроении - увеличение степени сжатия), что способ­ ствовало существенному улучшению технико-экономических пока­ зателей эксплуатации транспортных средств. В то время, когда уро­ вень ОЧ выпускаемых автобензинов был не столь высок, как в на­

647

стоящее время, повышение ДС достигалось относительно легко за счет использования сравнительно дешевых термодеструктивных процессов и каталитического крекинга. Однако для последующего повышения ДС до современного высокого уровня потребовалось раз­ вивать в нефтепереработке более дорогие энергоемкие каталитичес­ кие процессы, такие, как каталитический риформинг, алкилирова­ ние, изомеризация и т.д., в которых, кроме того, происходит сниже­ ние ресурсов автобензинов. Естественно, затраты на такие процес­ сы в нефтепереработке должны окупаться экономией средств потре­ бителей за счет применения высокооктановых бензинов. Следова­ тельно, оптимальные значения ДС автобензинов будут определять­ ся уровнем химизации и технологии процессов нефтепереработки, а также мировыми ценами на нефть.

Наиболее массовым в России в настоящее время является авто­ бензин А - 76. В ближайшие годы выпуск А - 72 будет полностью пре­ кращен, и в перспективе будет преимущественно развиваться про­ изводство АИ -93 (или АИ -92).

С целью улучшения транспортной обеспеченности населения страны предусматривается значительное увеличение выпуска авто­ мобилей преимущественно повышенной топливной экономичности: грузовых спецмашин меньшей грузоподъемности, легковых средне­ го (ВАЗ-21-08, ВАЗ-21-09), малого и особо малого классов («Таврия», «Ока» и др.) и ряд других мероприятий по оптимизации структуры автопарка.

В связи с ужесточением экологических требований во многих странах мира приняты законодательные акты по существенному снижению на первом этапе содержания свинца с последующим зап­ рещением применения свинцовых антидетонаторов в автобензинах (табл. 1 1 .6).

Отказ от применения свинцовых антидетонаторов связан не толь­ ко с токсичностью их и продуктов их сгорания. Современные авто­ мобили оборудуются специальными дожигателями выхлопных газов на основе драгоценных металлов - катализаторов, которые быстро отравляются продуктами сгорания антидетонаторов.

В Японии с 1986 г. выпускают только неэтилированные бензи­ ны, причем около 96 % от общего их выпуска составляют регуляр­ ные. В капиталистических странах Западной Европы, а также в США принята и уже реализуется программа по переходу на производство только неэтилированных бензинов. В Швейцарии, Австрии и Шве-

648

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/73885