Факторы прямого воздействия на процесс ресурсосбережения

Введение
Одной из главных проблем охраны окружающей среды и устойчивого развития стал рост населения планеты и набирающий скорость процесс урбанизации, которые влияют на возрастание потребностей в природных ресурсах. Чтобы сохранить богатство природных ресурсов для будущих поколений и справедливо распределить ресурсы, необходимо выработать соответствующую политику в области использования невозобновимых природных ресурсов.
В связи с этим возникла проблема экономии ресурсов на современном этапе развития экономики, которая привлекла к ней внимание многих ученых и практиков. В научной литературе нашли отражение различные аспекты организации, планирования, управления ресурсосбережением и рациональным ресурсопотреблением на всех уровнях хозяйствования. В современном мире необходимым условием сохранения жизни и развития цивилизации стало обеспечение человечества достаточным количеством энергии и топлива. Проблема ограниченных запасов природных топливно-энергетических ресурсов вызвала необходимость разработки программ по энергосбережению.
Энергоресурсосбережения – это самый эффективный способ развития современной мировой энергетики.
1. Классификация факторов ресурсосбережения
В современных условиях кардинально изменились условия функционирования промышленных предприятий, что приводит к изменениям в экономическом содержании, принципах и методах ресурсосбережения. Разрабатывая политику ресурсосбережения, предприятие должно также определить факторы, оказывающие воздействие на эффективность применяемых методов и степень достижения целевых показателей предприятия.
Предприятие, разрабатывая политику ресурсосбережения, прежде всего проводит анализ своей деятельности, включая:
анализ объема, состава и структуры потребляемых материально-технических ресурсов;
анализ динамики изменения величины ресурсопотребления во времени;
этапы движения ресурсов в рамках производственной цепочки производства продукции;
оценку степени учета и контроля за использованием ресурсов;
уровень технико-технологической оснащенности производства и уровень морального и физического износа оборудования.
На основе данного анализа можно выделить определенные факторы, оказывающие сильное воздействие на эффективность ресурсосбережения. Все факторы в целом можно подразделить на следующие группы:
факторы прямого воздействия — связанные с действиями контрагентов, непосредственно работающих с предприятием, или обусловленные характером деятельности предприятия (собственники предприятия, персонал предприятия, поставщики ресурсов, потребители конечной продукции);
факторы косвенного воздействия — связанные с действием системы государственного управления в сфере экономики, политики, социальной сферы (табл. 1).
Рисунок 1-Факторы процесса ресурсосбережения
Таблица -1 Факторы прямого воздействия на процесс ресурсосбережения
Факторы, связанные с отношениями поставщика и промышленного предприятия Факторы, связанные с использованием ресурсов внутри производственной системы предприятия Факторы, связанные с воздействием потребителей конечной продукции
Ценовая политика поставщиков ресурсов Объем, состав и структура ресурсопотребления
Цены на выпускаемую продукцию
Качество ресурсов, комплектующих Соответствие оборудования современным стандартам Состав и структура продукции
Наличие заменителей ресурсов на рынке Уровень физического износа оборудования Ограничения по спросу на конечную продукцию
Характер производственной деятельности поставщика Система управления ресурсопотреблением (АСКУЭ) Характер распределения экономического эффекта между потребителем и производителем
Специфика ресурсов Длительность производственного цикла Срок полезного использования продукции
Возможность приобретения ресурсов на товарно-сырьевой бирже Степень загрузки производственных мощностей
Возможность реализации совместных проектов с поставщиками ресурсов Квалификация и мотивация персонала
Возможность приобретения оборудования в аренду или лизинг Распределение объѐма ресурсопотребления по этапам производственной цепочки
Проведенная классификация факторов прямого воздействия позволяет определить сферу влияния конкретного фактора, объект влияния и возможный субъект управления. В свою очередь, это дает возможность определить наиболее адекватный метод управления, позволяющий достичь заданную цель наиболее коротким путем.
Например, фактор влияния — длительность производственного цикла. Сокращение длительности производственного цикла приводит к снижению длительности финансового цикла, а это, в свою очередь, к увеличению ликвидности и росту оборачиваемости оборотных средств предприятия.
Среди методов, позволяющих снизить длительность производственного цикла, можно выделить:
применение более современного оборудования, сокращающего срок технологической операции;
применение логистических схем движения ресурсов по производственной цепи (в частности система поставок «точно в срок»);
применение ресурсов, требующих меньшего времени на обработку (например, применение термопластов позволяет заменить применение части металла);
разделение производственного цикла для того, чтобы отдать на сторону предварительные стадии изготовления изделий — аутсорсинг). В зависимости от соотношения затрат и экономического эффекта при использовании того или иного метода происходит отбор конкретного метода.
2. Основы ресурсосбережения в нефтегазовой отрасли
Преимущественная тенденция развития нефтегазовой промышленности в России заключается в осуществлении ресурсно-инновационной стратегии. Так как имеющиеся Российские методы разработки месторождений, добычи и потребления газа и нефти по оценкам ресурсо- и энергопотребления ощутимо проигрывают импортным техническим решениям. Являясь основным принципом развития и конструирования нынешних промышленных производств, ресурсосбережение следует прорабатывать с самого начала при разработке новейших техник и методов для нефтегазового комплекса. В этой связи, модернизация технических решений для подавляющей части компаний топливно-энергетического комплекса предусматривает неизбежное усовершенствование главных основ – смена устаревшего оснащения и методов на современные, имеющие значительно пониженные удельные расходы газа и нефти на самостоятельные потребности, а также многоплановым расходованием углеводородного сырья на всех этапах переработки.
Нефтяная промышленность – отрасль экономики, занимающаяся добычей, переработкой, транспортировкой, складированием и продажей природного полезного ископаемого – нефти – и сопутствующих нефтепродуктов.
Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности производят топливо для двигателей и самолетов, дизельное топливо, мазут, сжиженный нефтяной газ, смазочные масла и сырье для химических заводов. Сырая нефть очищается до нафты, которая служит сырьем для производства ацетилена, метанола, аммиака и многих других химических продуктов.
Современные нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) состоят из отдельных комплектных технологических установок, количество которых определяет годовую производительность НПЗ. Производительность крупных НПЗ достигает 20 млн т/год. В зависимости от выбранной структуры потребления нефтепродуктов может меняться технологическая схема НПЗ. Так, применяя различные технологические схемы НПЗ, можно изменять глубину переработки нефти, т. е. получать, например, выход мазутов 15–45 % (по весу от количества перерабатываемой нефти). Имеются электроприемники общезаводского характера, из которых наиболее мощными являются блоки оборотной воды с насосными станциями мощностью несколько тысяч киловатт и товарно-сырьевая база с многочисленными насосами.
Около 50 % себестоимости продукции НПЗ составляют затраты на энергоресурсы. Основными потребителями энергии являются дистилляционные, отпарные и разделительные колонны, где сырая нефть разделяется на ряд конечных продуктов. 50 % потребляемой энергии идет на колонны первичной фракционной дистилляции (она расходуется для нагрева сырой нефти и получения пара, используемого в колонне). Еще 35 % энергии потребляется в установке для конверсии, а остальные 15 % – для конечной обработки продукции. Показатели, отражающие потребление энергии в процессах нефтепереработки, приведены в табл. 2. [2]
Таблица 2- Показатели технологических установок в процессах нефтепереработки
Наименование Производительность, тыс. т/год Установленная мощность, кВт
Вторичная перегонка бензина 1000 1646
Каталитический крекинг 2000 2717
Термический крекинг 750 910
Каталитический риформинг однопоточный 750 8674
Каталитический риформинг двухпоточный
450 893
Азеотропная перегонка 300 6159
Сернокислотная очистка вторичной перегонки 300 7359
Гидроочистка дизельного топлива 150 500
Непрерывное коксование в необогреваемых камерах 50 254
Контактное коксование 700 5340
Газофракционирование
300 5338
Сероочистка газа 500 2013
Сероочистка сухого газа 400 1164
Сернокислотное алкилирование
35 159
Полимеризация пропан-пропиленовой фракции 160 196
Депарафинизация
125 3897
Депарафинизация сдвоенная 250 9615
Обезмасливание газа 160 4316
Контактная очистка масел 330 554
Производство строительных и дорожных битумов – 554
Производство катализатора для гидроочистки – 1701
Производство присадок 6,64 180
В нефтяной промышленности в качестве приоритетных направлений в области энерго- и ресурсосбережения выделены следующие:
• подбор и аргументирование способов расходования углеводородного сырья на предполагаемых разрабатываемых месторождениях, учитывая инфраструктуру местности;
• увеличение процента эксплуатации попутного нефтяного газа, уменьшение расхода легких жидких углеводородов;
•Введение

инновационных техник и методов в рамках сбора и заготовки продукции газовых, нефтяных и газоконденсатных месторождений;
• рациональное и экономичное расходование энергоресурсов в технологии изготовления (к примеру, экономить химические реагенты, сокращать расход материала на производство машин и аппаратов), аналогично рециркуляция вторичных отходов и ликвидация производственных остатков;
• ведение системного сохранения нефте- и газопромыслового оборудования и трубопроводных систем от коррозии;
• предоставление гарантированной безвредной эксплуатации промышленных конструкций и установок, при условии их термического взаимодействия с окружающей средой в жестких условиях климата, в том числе и районах вечной мерзлоты

.
2.1 Переработка нефтяного попутного газа (НПГ)
Классификация способов разделения
Основные способы выделения целевых углеводородов из НПГ или природных газов – этот низкотемпературная конденсация (НТК), низкотемпературная ректификация (НТР) и низкотемпературная абсорбция (НТА).
Процесс низкотемпературной конденсации (НТК) наиболее широко распространен в газовой промышленности при обработке конденсатосодержащих газов. Установки, предназначенные для извлечения из газа тяжелых углеводородов процессом НТК на промыслах, на практике принято называть установками низкотемпературной сепарации (НТС). Процессы НТК (НТС) используются также в схемах установок низкотемпературной абсорбции (НТА) как их предварительная стадия.
Процессы НТК и НТР состоят из следующих стадий:
компримирование газа до относительно высоких давлений: 3,5; 5,7 и 7,5 МПА;
осушка газа жидкими или твердыми поглотителями влаги;
последующее охлаждение сжатого и осушенного газа до низких тем-ператур в пределах от –10 до –100 °С;
разделение образовавшейся газожидкостной смеси углеводородов на деэтанизированный конденсат (нестабильный газовый бензин или ШФЛУ) и несконденсировавшийся газ. Такое разделение может быть осуществлено на одноколонной или двухколонной установке;
разделение ШФЛУ на необходимые товарные углеводородные составляющие.
Три первоначальные стадии процесса − общие как для НТК, так и для НТР. Отличие между ними заключается в четвертой стадии. Если в схеме НТК в первую ректификационную колонну поступает только отсепарированный конденсат, то в схеме НТР в колонну поступает вся газожидкостная смесь.
В установках НТА осуществляется поглощение газов и/или паров из газовых смесей жидкими поглотителями при отрицательной температуре (от –10 до –40 °С), причем газ и абсорбент подвергаются предварительному охлаждению обратными потоками газа и абсорбента, а также специальными хладоагентами.
Абсорбцию проводят в вертикальном цилиндрическом аппарате − абсорбере. Контакт между газом и абсорбентом происходит на барботажных тарелках, смонтированных внутри абсорбера, причем газ поднимается снизу вверх, а абсорбент стекает сверху вниз.
Общая схема переработки нефтяных попутных газов
Наиболее распространенной практикой в утилизации попутного газа является доставка его по существующим трубопроводам на газоперерабатывающие заводы (ГПЗ). На ГПЗ производится разделение НПГ на углеводородные составляющие и переработка в ценное сырье для химической и нефтехимической промышленности.
Рисунок 2- Обобщенная схема переработки нефтяных попутных газов
Переработка нефтяных попутных газов схематично изображена на рис. 2. Получаемый таким образом ШФЛУ и стабильный конденсат являются, в свою очередь, исходным сырьем для производства следующих продуктов:
сжиженных газов для коммунально-бытового потребления;
пропановой, изобутановой, бутановой, изопентановой, пентановой фракций, используемых в качестве сырья для нефтехимического сырья;
дизельного топлива, авиакеросина, автомобильного бензина, раство-рителей, флотореагентов и котельного топлива.
Так перерабатывается до 40 % российских НПГ. Большие объемы перерабатываемого газа и сосредоточение в одном месте нескольких технологических процессов позволяют добиться неплохих показателей по энергозатратам на единицу вырабатываемой продукции. Однако далеко не со всех источников можно доставить по трубопроводу НПГ до ближайшего ГПЗ или ближайшего уже существующего трубопровода в силу того, что строительство газопроводов для перекачки сырья сравнительно небольших объемов экономически нецелесообразно. На сегодняшний день единственной альтернативой трубопроводной транспортировке НПГ является сжижение и разделение попутного газа на углеводородные составляющие прямо в месте добычи.
Для этих целей необходимо легко транспортируемое и монтируемое оборудование в блочно-модульном исполнении. Стоимость оборудования и его эксплуатационные затраты должны обеспечить окупаемость оборудования и получение прибыли за время жизни источника попутного газа.
Низкотемпературная абсорбция (НТА)
Физическая сущность процесса абсорбции заключается в достижении равновесия между взаимодействующими потоками газа и жидкости за счет диффузии (переноса) вещества из одной фазы в другую. Движущая сила диффузии определяется при прочих равных условиях разностью парциальных давлений извлекаемого компонента в газовой и жидкой фазах. Если парциальное давление компонента в газовой фазе выше, чем в жидкой, то происходит процесс абсорбции (поглощение газа жидкостью). И наоборот: если парциальное давление компонента в газовой фазе ниже, чем в жидкой, происходит процесс десорбции (выделение газа из жидкости).
Процесс разделения газа методом абсорбции производят в абсорбционных и ректификационных аппаратах тарельчатого и насадочного типа. При наличии технологического контура абсорбер – десорбер можно организовать поглощение из газа соответствующих компонентов в абсорбере и выделение их в десорбере. Извлеченные из насыщенного абсорбента углеводороды отводят из верхней части десорбера и направляют на следующую ступень переработки. Регенерированный абсорбент отводят с низа десорбера и подают в абсорбер для повторного использования.
В настоящем разделе приводятся технологические схемы процессов, которые используются для выделения целевых углеводородных продуктов из нефтяных и природных газов:
низкотемпературной абсорбции (НТА);
низкотемпературной конденсации (НТК);
низкотемпературной ректификации (НТР).
На рис. 3 приведена типичная схема блока НТА для выделения из состава исходного газа ШФЛУ.
Исходный газ после предварительной очистки от капельной (свободной) жидкости и механических примесей компримируется, осушается до необходимой точки росы и подается под нижнюю тарелку абсорбера 1 (узлы сепарации, компримирования и осушки на схеме не показаны), на верхнюю тарелку подают регенерированный абсорбент. В этом аппарате из газа извлекают целевые компоненты некоторое количество нежелательных углеводородов (метан, этан).
Рисунок 3-Типичная схема блока НТА: 1 – абсорбер; 2 – абсорбционно-отпарная колонна; 3 − десорбер; 4, 5 – регенеративные теплообменники; 6, 8 – холодильники; 7 – воздушный (или водяной) холодильник; 9 – рефлюксная емкость; 10 – подогреватель
С верха абсорбера 1 отводят сухой газ, с низа – насыщенный абсорбент, который представляет собой смесь тощего абсорбента с извлеченными углеводородами