ПРОСТАЯ И СЛОЖНАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

В начале 80-х гг. бизнесмены и экономисты, имевшие дело с нефтепереработкой, совершили интеллектуальный прорыв. Они обнаружили, что состав оборудования, эксплуатируемого на различных заводах, существенно влияет на цену нефтепродуктов и сырой нефти, а также на извлекаемую прибыль. Дальнейшее изучение этой проблемы привело к появлению терминов простая и сложная (или комплексная) переработка, которые теперь прочно вошли в словарь нефтепереработчиков. Как и многие слова в английском языке, термины простая и сложная были взяты из другого контекста,имеющего лишь косвенное отношение к данному вопросу. За двадцать лет до этого, в 60-е годы, Вилбур Е. Нельсон разработал шкалу коэффициентов сложности. Его задача состояла в создании общего подхода к определению необходимых капиталовложений для строительства новых нефтеперерабатывающих заводов разных типов. В рамках схемы Нельсона капиталовложения на строительство каждой крупной единицы оборудования были отнесены к соответствующей величине для установки перегонки сырой нефти, сложность которой принималась за единицу. Всем прочим установкам присваивались коэффициенты, в зависимости от их сложности и стоимости. Например, установка каталитического крекинга имела коэффициент, равный 4,0, то есть она была в четыре раза сложнее, чем установка для перегонки сырой нефти при той же производительности.

Чтобы проиллюстрировать использование коэффициентов сложности, рассмотрим три типа нефтепереработки: переработка, направленная на производство жидкого топлива, на производство бензина и нефтехимическое производство. Схему производства жидкого топлива, показанную на рисунке 19.1, иногда называют гидрооблагораживание легких фракций, так как в этом варианте легкие дистилляты, полученные из сырой нефти, перерабатывают с использованием водорода. Источником водорода является каталитический риформинг, в котором фракции типа нафты перерабатываются в качественные компоненты бензина. По этой схеме значительный объем тяжелого газойля при перегонке попадает в остаток, поэтому выход жидкого топлива оказывается достаточно высоким. Теперь вычислим сложность такой схемы. Для перегонки сырой нефти эта величина по определению равна 1,0.

Чтобы вычислить добавочную сложность для остальных процессов, относительную производительность каждой установки следует умножить на соответствующий коэффициент сложности. Например, установка каталитического риформинга забирает 15% продукта с установки перегонки, а ее коэффициент сложности (рассчитанный

Нельсоном) равен 4,0. Таким образом, слагаемое для установки риформинга составляет 0,15 х 4,0 = 0,6. Для гидроочистки коэффициент сложности составляет только 0,5, зато эта установка перерабатывает 35% общего потока — произведение этих чисел дает 0,175. Аналогичные действия для прочих установок, входящих в схему гидрооблагораживания легких фракций, приводят к общей величине сложности 2,5 (см табл. 19.1).

А как насчет более сложных вариантов нефтепереработки, при которых большую часть остаточного топлива превращают в бензин или в дистилляты? Для таких схем нефтепереработки (по бензиновому варианту) коэффициенты сложности оказываются гораздо выше, так как установки, которые при этом добавляются, очень дороги. Для схемы нефтепереработки по бензиновому варианту, показанной на рисунке 19.2, которая содержит установки

вакуумной перегонки (коэффициент сложности 2,0),каталитического крекинга (6,0), гидрокрекинга (10,0),

алкилирования (11,0) и некоторые дополнительные узлы, общая сложность оказывается равной 9—10,0. При такой схеме выход остаточного топлива снижается до 15—20%, а выход бензина может составить 45—55%. Наибольшей сложностью отличаются схемы нефтепереработки, включающие производство специальных особо ценных продуктов, например, смазочных масел или нефтехимической продукции. Соответствующие установки имеют высокие коэффициенты сложности, что отражает уровень капитальных затрат на их строительство. Например, коэффициент сложности для установки извлечения ароматических соединений равен 33, а для производства олефинов он составляет 10—20 (в зависимости от вида сырья и способа переработки выходящих потоков). Не является редкостью схема нефтепереработки с выходом химических продуктов (этилен, пропилен, бутадиен и ароматика) около 10%, имеющая показатель сложности не менее 16.

Вся идея анализа, предложенного Нельсоном, заключалась в том, чтобы иметь возможность построить (и использовать) диаграмму, показанную на рисунке 19.3. Эта диаграмма отображает зависимость стоимости нефтепереработки от ее сложности с учетом эффекта масштаба производства. Числа на вертикальной оси в левой части диаграммы не являются абсолютными величинами — эта шкала должна быть откалибрована в зависимости от реальной стоимости сооружения установки для перегонки

сырой нефти определенного типа в данный момент времени с учетом инфляции. Остальная часть диаграммы показывает, как влияет на удельные капитальные вложения показатель производительности (мощности) завода по переработке сырой нефти (традиционная характеристика «масштаба производства») в сочетании со сложностью (более тонким технологическим показателем, характеризующим масштаб производства в его современном понимании).