Основы профессиональной деятельности нефтегазопереработки

Введение

Современные нефтегазоперерабатывающие предприятия представляют собой сложные комплексы машин и аппаратов, оборудованные специальными установками, имеющие возможность функционировать в условиях низких температур и высоких давлений, в глубоком вакууме и в агрессивных средах. Необходимо отметить, что процесс нефтегазопереработки находится в постоянном улучшении, что происходит благодаря развитию науки, появлению новых технических и технологических средств. При этом разрабатываются и внедряются высокоинтенсивные энерго- и ресурсосберегающие технологии. Они важны для того, чтобы решать проблемы, связанные с углублением нефтегазопереработки, а также оптимизировать качество получаемой продукции.
Чаще всего деятельность, связанная с нефтегазопереработкой, осуществляется на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). Четыре наиболее распространенные типы оборудования на таких предприятиях – это колонный массообменный аппарат, теплообменный аппарат, центробежный насос и трубчатая печь.
Основной задачей нефтеперерабатывающих заводов является получение целевых продуктов, широко используемых на рынке, из исходного материала, сырья, представленного нефтью и газом. Эта профессиональная деятельность нефтегазопереработки, действительно, важна в масштабе страны и всего мира и представляет собой сложный технологический процесс, который мы хотели бы рассмотреть в своей работе.


I.ОСНОВЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ

Нефть и газ, являющиеся источником большего числа современного жидкого топлива, стала одним из столпов мировой экономики и основных ресурсов промышленности. Открытие нефтегазопереработки можно назвать одновременно благословением и бедствием. Этот источник энергии, раньше в изобилии и доступный, позволил человечеству произвести колоссальный экономический рост и поднял наш уровень жизни в течение последнего столетия. Но использование нефти также имело разрушительные последствия для окружающей среды.
Использование нефти и газа в качестве источника энергии датируется едва ли 150 годами. Первые 50 лет добыча нефти была минимальной, т.к. главным образом, она использовалась для отопления и освещения. В начале 20-го века нефтегазовая добыча действительно возросла и приобрела первостепенное значение, вместе с производственной линией Генри Форда, которая ознаменовала начало массового производства автомобиля.
На протяжении 20-го века и до сих пор нефть и газ играют ключевую роль в качестве транспортного топлива. Они подпитали две мировые войны, оснащая эти конфликты танками и самолетами, а также два периода послевоенного процветания.
Основными характеристиками развития нефтяной и газовой промышленности в наши дни могут считаться рост объемов добычи и переработки нефти и газа, расширение ассортимента и повышение качества конечной продукции, сооружение установок большой единичной мощности, увеличением глубины переработки нефти. При этом большую важность имеет техническое переоснащение предприятий, реконструкции и обновление действующих установок, связанные с необходимостью увеличения их производительности, а также технико-экономических показателей производства, вопросами своевременной и быстрой замены морально устаревшей техники и оборудования.
Технология нефтегазопереработки состоит из первичной и вторичной переработки нефти и газа. При этом в первую группу в качестве примеру можно отнести каталитический крекинг, платформинг, гидроочистку, депарафинизацию масел, битумные установки другие процедуры, обеспечивающие получение высококачественных моторных топлив, реактивного топлива, смазочных материалов, сырья для нефтехимических синтезов.
Сегодня построены установки АВТ производительностью 8 млн. т нефти в год, газоперерабатывающие установки производительностью до 5 млрд. м3 газа в год и многие другие. Все они широко эксплуатируются повсеместно.
Современные процессы переработки нефти и газа протекают при чрезвычайно разнообразных условиях: в интервале температур от -60 °С при кристаллизации в производстве масел до 850-900 °С при пиролизе этана и интервале давлений от глубокого вакуума (при перегонке тяжелых нефтяных остатков) до 150 МПа в производстве полиэтилена.
Дальнейшее развитие технологических процессов переработки нефти и газа связано с созданием комбинированных установок большой единичной мощности. Так, за последние двадцать лет единичные мощности по первичной переработке нефти возросли в 8—10 раз, и имеется тенденция их дальнейшего роста. Это естественно приводит к значительному увеличению размеров аппаратуры, ее массы и обусловливает повышенные требования к надежности ее работы в течение длительного времени при интенсивных режимах эксплуатации. Решение таких грандиозных задач возможно только при условии совершенствования технологий, аппаратуры нефтегазопереработки и подготовки грамотных и профессиональных специалистов.
Основные виды и задачи профессиональной деятельности в области нефтегазопереработки включают в себя следующие:
Производственно-технологическая:™
- разработка и внедрение в производство новых технологических процессов по производству смазочных материалов и контроль за соблюдением технологической дисциплины;
- оценка экономической эффективности технологических процессов, инновационно-технологических рисков при внедрении новых технологий;
- исследование причин брака в производстве и разработка предложений по его предупреждению и устранению;
- разработка мероприятий по комплексному использованию сырья, замене дефицитных смазочных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства;
- выбор систем обеспечения экологической безопасности производства.
Организационно-управленческая:
- организация работы исполнителей, принятие управленческих решений в условиях различных мнений, организация повышения квалификации сотрудников подразделений в области профессиональной деятельности;
- поиск оптимальных решений при создании товарных смазочных материалов с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения;
- оценка производственных и непроизводственных затрат на обеспечение качества продукции, проведение маркетинга и подготовку бизнес-планов выпуска и реализации товарных масел, смазок и специальных жидкостей;
- адаптация современных систем управления качеством к конкретным условиям производства, осуществление технического контроля и управления качеством смазочных материалов

.
Научно-исследовательская:
- постановка и формулирование научных задач по исследованию смазочных материалов на основе результатов поиска,
- обработки и анализа научно-технической информации;
™- разработка новых технических и технологических решений на основе результатов научных исследований в соответствии с планом развития предприятия;
- создание теоретических моделей технологических процессов, позволяющих прогнозировать технологические параметры, характеристики аппаратуры и свойства получаемых масел, смазок и специальных жидкостей;
- разработка программ и выполнение научных исследований, обработка и анализ их результатов, формулирование выводов и рекомендаций;
- сопровождение работ по реализации результатов исследований в производстве;
- анализ, синтез и оптимизация процессов обеспечения качества испытаний, сертификации товарных смазочных материалов с применением проблемно ориентированных методов;
- подготовка научно-технических отчетов, аналитических обзоров и справок;
- защита интеллектуальной собственности, публикация научных результатов.
Проектная:
- проведение патентных исследований рынка смазочных материалов с целью обеспечения патентной чистоты новых проектных решений;
- разработка различных вариантов технологического процесса, анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, поиск компромиссных решений в условиях многокритериальности и неопределенности, планирование реализации проекта;
- разработка проектов технических условий, стандартов и технических описаний товарных масел, смазок и специальных жидкостей.


II. ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ

Для того чтобы достичь конечного результата – производства целевых продуктов (бензина, керосина, парафина, битума, кокса и т.д.) из исходного сырья (нефти и газа), на нефтеперерабатывающем заводе существует большое число разнообразных процессов: транспортирование газов, жидкостей и твердых материалов; нагревание, охлаждение, перемешивание и сушка веществ; разделение жидких и газовых неоднородных смесей; измельчение и классификация твердых материалов и др. Интересно заметить, что в последнее время все чаще прибегают к использованию химических процессов, которые служат для глубокой переработки сырья.
Несмотря на то, что все эти процессы различные по своим особенностям и характеристикам, они все же имеют общие черты, благодаря которым их можно подразделять на группы:
гидромеханические процессы (перемещение жидкостей и газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем, перемешивание жидкостей);
тепловые процессы (нагревание, охлаждение, выпаривание, конденсация);
массообменные процессы (перегонка, ректификация, абсорбция, адсорбция, экстракция, кристаллизация и сушка);
механические процессы (измельчение, транспортирование, сортировка и смешение твердых веществ);
химические процессы (разнообразные химические реакции).
Такие процессы производятся в специализированных машинах и аппаратах, которые в совокупности называются оборудованием для нефтеперерабатывающего предприятия. Также как и процессы, аппараты можно подразделить на группы, среди которых наиболее часто встречающимися и используемыми являются колонные аппараты, теплообменные аппараты, центробежные насосы и печи.
При этом большую роль в производстве играют технологические процессы, связанные с непосредственной переработкой нефти, которые также можно разделить на две категории: первичные и вторичные. Если первичные процессы достаточно просты и немногочисленны (среди них можно назвать, к примеру, обессоливание и обезвоживание, атмосферную перегонку), то вторичные процессы более высокотехнологичны и представляют собой целый блок процедур. Это и термические процессы, такие как крекинг или коксование; и термокаталические, например гидрокрекинг и гидроочистка; процессы переработки нефтяных газов, включающие полимеризацию и изомеризацию; процессы производства масел и парафинов, где происходит депарафинизация и селективная очистка; процессы производства битумов, присадок, нефтяных кислот; процессы производства ароматических углеводородов, где можно назвать экстракцию