Материал: Технология глубокой переработки нефти и газа.

Глава 1

СОВРЕМ ЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОПЛИВНОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА МИРА И РОССИИ

1.1.Значение горючих ископаемых

вмировой экономике

Различные виды горючих ископаемых (природных энергоно­ сителей) - уголь, нефть и природный газ - известны человечеству с доисторических времен. Археологическими раскопками установлено, что на берегу Евфрата нефть добывалась за 6—4 тыс. лет до н.э. Ис­ пользовалась она для различных целей, в т.ч. и в качестве лекар­ ства. Еще строители Вавилонской башни, Великой Китайской стены использовали для скрепления кирпичей между собой «земляную смолу». Применялся асфальт и при сооружении висячих садов Се­ мирамиды, и при строительстве древнейших дамб на реке Евфрат. Нефть являлась составной частью зажигательного средства, вошед­ шего в историю под названием «греческий огонь». У народов, насе­ лявших южные берега Каспийского моря, нефть издавна применялась для освещения жилищ. Об этом свидетельствует, в частности, древ­ неримский историк Плутарх, описавший походы Александра Маке­ донского. Упоминания о нефти встречаются в средние века у писа­ телей Ближнего и Среднего Востока, Средней Азии и Западной Ев­ ропы. Состояние бакинского нефтяного промысла в XIII в. описано Марко Поло. Он указывает, что бакинская нефть применялась для освещения и в качестве лекарства от кожных болезней. В централь­ ные районы России в XVI-XVII вв. нефть привозилась из Баку. Ее применяли в медицине, живописи в качестве растворителя при изго­ товлении красок, а также в военном деле для изготовления гранат, не гасимых ветром свечей и «светлых» ядер для «огнестрельных по­ тешных стрельб».

13

Начало использования угля археологи относят к каменному веку (т.е. до 2 млн лет назад). Греческий философ Аристотель описал не­ которые физические свойства угля, сравнивая его с древесным уг­ лем. В 325 г. до н.э. ученик Аристотеля Теофаст называет угли «го­ рячими камнями» - антраксом (откуда и появилось название «ант­ рацит») - и описывает свойства, а также известные в то время мес­ торождения угля. Уголь применяли в качестве бытового топлива с ХШв. сначала в Бельгии, а затем и в других европейских странах.

В 30 - 40-х гг. XVIII в. английский инженер-металлург К. Дерби предложил заменить древесный уголь каменноугольным коксом в доменном процессе. Выделяющийся при коксовании газ стали исполь­ зовать для освещения и бытовых нужд (отсюда название «светиль­ ный газ»).

А из каменноугольной смолы стали выделять такие химические вещества, как бензол, ксилол, антрацен и пек. Петр I придавал боль­ шое значение использованию каменного угля, издав в 1722 г. указ об открытии Донецкого угольного бассейна. «Черным великаном» име­ новал уголь Д.И. Менделеев.

До настоящего времени горючие ископаемые использовали и продолжают использовать главным образом как энергетическое топ­ ливо, т.е. как первичные энергоресурсы. В XX в. к источникам энер­ горесурсов добавились еще гидроресурсы и ядерное топливо. Сово­ купность отраслей промышленности, занятых добычей, тран­ спортировкой и переработкой различных видов горючих ископаемых, а также выработкой, преобразованием и распределением различных видов энергии (тепловой, электрической и др.), называют топливноэнергетическим комплексом (ТЭК). ТЭК включает топливную (не­ фтяную, газовую, угольную, торфяную, сланцевую), нефтеперера­ батывающую, нефтехимическую и энергетическую (тепло-, гидро- и атомную) промышленности.

ТЭК является основой современной мировой экономики. Уровень развития ТЭК отражает социальный и научно-технический прогресс в стране. Действительно, трудно представить жизнь современного человека без топлива, энергии, света, тепла, связи, радио, телевиде­ ния, транспорта и бытовой техники и т.д. Без энергии невозможно развитие кибернетики, средств автоматизации, вычислительной и космической техники. Естественно, поэтому потребление энергии и соответственно энергоресурсов непрерывно возрастало и особенно

14

бурно в XX в. Так, потребление энергии в мире в 1950 г. выросло по сравнению с началом века в 2 раза. Следующее удвоение произош­ ло к 1975 г. При этом потребление нефти и электроэнергии удвои­ лось за 10 -1 2 лет. Такой рост обусловливался не только увеличени­ ем численности населения Земли, но и прежде всего быстрым рос­ том удельной энерговооруженности. В 1980 г. среднее душевое по­ требление энергии в мире составило 2,4 т условного топлива (т у.т.). В конце XX в. 6-миллиардное население Земли потребляло около 15 млрд т у.т. энергии, т.е. примерно 2,0 т у.т. энергии на душу в год.

Около 70 % мае. извлекаемых запасов органических горючих ископаемых мира составляют твердые горючие ископаемые (камен­ ные и бурые угли, антрацит, сланцы, битумы, торф и др.). Роль и значение их по сравнению с жидкими и газообразными горючими были преобладающими до середины нынешнего столетия и остают­ ся весьма значительными в современной мировой экономике. Основ­ ная доля добываемых твердых горючих ископаемых продолжает ис­ пользоваться как энергетическое топливо. Наиболее массовый про­ дукт химической переработки угля - кокс - является основой чер­ ной и цветной металлургии. А из жидкой части - смолы - получают большой ассортимент ценных коксохимических продуктов: краси­ тели, лаки, удобрения, взрывчатые вещества, лекарства, пропиты­ вающие и связующие пеки и углеродные электродные и графитовые изделия и др.

Особенно велико современное экономическое значение нефти и газа. Нефть и газ - уникальные и исключительно полезные ископа­ емые. Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. За последние несколько десятилетий из нефти и газа стали вырабатывать в больших количествах разнообразные химические материалы, такие, как пластмассы, синтетические волокна, каучу­ ки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения и мно­ гое другое. Не зря называют нефть «черным золотом», а XX век - веком нефти и газа. Нефть и газ определяют не только экономику и технический потенциал, но часто и политику государства.

Однако необходимо отметить, что топливно-энергетический ком­ плекс оказывает и негативное воздействие на природу:

15

-механическое загрязнение воздуха, воды и земли твердыми частицами (пыль, зола);

-химическое, радиоактивное, ионизационное, тепловое, элект­ ромагнитное, шумовое и другие виды загрязнений;

-расход больших количеств воды, земли и кислорода воздуха;

-глобальный парниковый эффект, постепенное повышение сред­ ней температуры биосферы Земли и опасность катастрофы на планете.

1.2. География месторождений и запасы горючих ископаемых в мире

Запасы горючих ископаемых, имеющих различную энергоем­ кость, удобно выражать эквивалентной единицей условного топли­ ва, энергоемкость которого принята за 29 ГДж/т (7000 ккал/кг). Зна­ чения коэффициентов перевода различных видов горючих ископае­ мых в условное топливо, а также в нефтяной эквивалент, приведены в табл. 1.1.

По последним оценкам, извлекаемые мировые запасы горючих ископаемых в мире распределены следующим образом (табл. 1.2).

Основная доля горючих ископаемых в мире представлена твер­ дыми видами топлив (= 70 % экв.). На долю нефти и газа приходится соответственно = 16 и 14 % экв. от извлекаемых запасов органичес­ ких топлив. Распределение извлекаемых запасов горючих ископае­ мых по странам мира приведено в табл. 1.3.

Т аблица 1.1 Энергетические эквиваленты горючих ископаемых

16

Доля отдельных регионов и стран в мировых запасах энергоресурсов (%) и обеспеченность текущей их добычи запасами (лет) (по состоянию к 1.01.1998 г.)

17

Окончание табл. 1.3

*АТР - Азиатско-Тихоокеанский регион.

1.2.1. Ресурсы и месторождения нефти

Мировые извлекаемые запасы нефти оцениваются в 139,5 млрд т (т.е. 208,5 млрд т у.т.). Этих запасов при нынешних объемах добычи нефти хватит на 40,1 лет. Из них 66,4% расположено в странах Ближ­ него и Среднего Востока. Для этого региона характерно не только наличие огромных запасов нефти, но и концентрация их преимуще­ ственно на уникальных (более 1 млрд т) и гигантских (от 300 млн т до 1 млрд т) месторождениях с исключительно высокой продуктив­ ностью скважин. Среди стран этого региона первое место в мире за­ нимает Саудовская Аравия по этому показателю, где сосредоточено более четверти мировых запасов нефти. Огромными запасами не­ фти в этом регионе обладают Ирак, Иран, Кувейт и Абу-Даби - араб­ ские страны, каждая из которых владеет почти десятой частью ми­ ровых ее запасов.

Второе место среди регионов мира занимает Американский кон­ тинент15,3 %мировых извлекаемых запасов нефти. Наиболее круп-

18