Обзор
Нафта, универсальная углеводородная смесь, получаемая из сырой нефти, является важнейшим сырьем для процветающей нефтехимической промышленности. Ее уникальные свойства, характеризующиеся легковоспламеняющимся жидким составом с различными точками кипения и молекулярными структурами, делают ее незаменимым сырьем для производства широкого спектра необходимых продуктов.
Нефтехимическая промышленность в значительной степени зависит от нафты как сырья для процессов парового крекинга, которые расщепляют сложные углеводороды на более простые молекулы, давая ценные нефтехимические продукты , такие как олефины и ароматические соединения. Эти строительные блоки необходимы для производства разнообразной продукции, включая пластмассы, смолы, синтетические волокна и растворители, которые являются неотъемлемой частью различных отраслей промышленности, включая упаковку, текстиль и автомобилестроение. Прогнозируется, что мировой рынок нафты значительно вырастет, что обусловлено растущим спросом на топливо и энергию в быстро развивающихся экономиках.
Более подробную информацию о роли нафты в химической промышленности можно найти на сайте https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-naphtha-market
Универсальность нафты в нефтехимической промышленности
В установке перегонки сырой нефти, первый шаг на НПЗ, верхний жидкий дистиллят, называется прямой или прямой нафтой. Эта нафта часто далее перегоняется на два потока, такие как легкая и тяжелая нафта. Состав нафты варьируется в зависимости от источника сырой нефти и конструкции НПЗ, но обычно она содержит парафин, нафтены и ароматические углеводороды.
Влияние нафты на нефтехимическую промышленность
- Сырье для нефтехимии
Нафта является основным сырьем для производства нефтехимических продуктов, таких как этилен, пропилен и бутадиен. Эти химикаты используются в производстве пластмасс, синтетических волокон и других химикатов. Нафта представляет собой смесь углеводородов, которая выделяется при перегонке сырой нефти, как правило, между фракциями сжиженного нефтяного газа и керосина. Она классифицируется на легкую, тяжелую и полнодиапазонную нафту в зависимости от ее температуры кипения. Нафта используется в качестве сырья для пиролиза для производства этилена, пропилена, бутадиена и другого основного сырья для нефтехимии. Затем эти химикаты используются для производства широкого спектра продукции, включая синтетические смолы, синтетический каучук, синтетические волокна и многое другое.
- Паровой крекинг
Успешная демонстрация компанией Coolbrook электрического парового крекинга нафты на ее крупномасштабной пилотной установке соответствует переходу отрасли к устойчивым практикам. Используя технологию RotoDynamic Reactor (RDR), компания Coolbrook стремится произвести революцию в нефтехимической промышленности, сократив выбросы CO2 и повысив эффективность процесса. Этот инновационный подход не только декарбонизирует процессы, но и повышает цикличность в производстве пластмасс, что соответствует цели отрасли по переходу к чистым нулевым выбросам экономически эффективным и энергоэффективным способом. Потенциал замены традиционных печей для крекинга на основе ископаемого топлива на электрические установки RDR означает значительный шаг к более чистому и устойчивому будущему для нефтехимического производства.
- Каталитический риформинг
Каталитический риформинг является важнейшим процессом на нефтеперерабатывающих заводах, который преобразует низкооктановые фракции нафты, особенно тяжелую нафту, богатую нафтенами, в высокооктановые реформаты. Основные реакции включают дегидрирование нафтенов с образованием ароматических соединений, изомеризацию парафинов и крекинг более крупных углеводородов. Этот процесс увеличивает октановое число топлива за счет производства ценных компонентов, таких как бензол, толуол и ксилол. Водород, образующийся в качестве побочного продукта, также является важным выходом, поскольку его можно использовать в других процессах нефтепереработки. Каталитический риформинг является важным шагом в производстве высококачественных смесей для бензина.
- Промышленный растворитель
Нафта — широко используемый промышленный растворитель, находящий применение в бытовых чистящих средствах, масляных красках, моющих средствах и пятновыводителях. На рынке растворителей на основе тяжелой ароматической нафты в последнее время наблюдался значительный рост цен, при этом цены выросли примерно на 4%. Этот рост цен напрямую связан с ростом стоимости сырой нефти, которая является ключевым сырьем для производства нафты. Резкий рост цен на сырую нефть оказал значительное влияние на мировую химическую промышленность, включая игроков на рынке растворителей нафты. Несмотря на волатильность цен, ожидается, что общий рынок нафты продолжит расти, что обусловлено ростом спроса со стороны различных отраслей конечного потребления.
Сравнение легкой и тяжелой нафты: свойства и применение
Свойство | Легкая нафта | Тяжелая нафта |
Точка кипения | от 30°С до 90°С | 90°С – 200°С |
Атомы углерода | 5-6 | 6-12 |
Структура углеводорода | В основном линейные и циклические алифатические. | В основном линейные и циклические алифатические. |
Использует | Сырье для каталитического риформинга с целью получения высокооктанового бензина, нефтехимическое сырье для производства олефинов в установках парового крекинга. | Сырье для каталитического риформинга с целью получения высокооктанового бензина, нефтехимическое сырье для производства олефинов в установках парового крекинга. |
Примеры | Легкая нафта — фракция сырой нефти, используемая для производства высокооктанового бензина методом каталитического риформинга. | Тяжелая нафта часто используется в качестве сырья для установок каталитического риформинга на нефтеперерабатывающих заводах для преобразования низкооктановой нафты в высокооктановый продукт, называемый риформатом. |
Например, в марте 2023 года индийская Haldia Petrochemicals Ltd объявила, что она стремится закупать сырье для нафты у внутренних индийских нефтеперерабатывающих заводов, чтобы защитить себя от нестабильных транспортных расходов, вызванных перебоями в Красном море. Компания, которая эксплуатирует крекинг-установку нафты мощностью 700 000 метрических тонн в год, обычно закупает 50% своего сырья на Ближнем Востоке, но теперь обращается к местным нефтеперерабатывающим заводам, таким как Indian Oil, HPCL и BPCL, для получения оставшейся части, поскольку нафта, произведенная из российской сырой нефти, переработанной этими нефтеперерабатывающими заводами, немного тяжелее более легких сортов, которые предпочитает Haldia Petrochemicals.
Новые тенденции и динамика рынка в переработке нафты
- Технологические достижения в переработке нафты
Технологические достижения в процессах переработки значительно улучшили выход и качество нафты, сделав ее более привлекательным сырьем для нефтехимической промышленности. Инновации в области катализаторов и методов оптимизации процессов повысили эффективность производства нафты, что позволило нефтепереработчикам извлекать больше нафты из сырой нефти. Этот повышенный выход нафты в сочетании с ее улучшенными свойствами повысил спрос на нафту как сырье для нефтехимического производства. Теперь нефтепереработчики могут направлять больше нафты на нефтехимические применения, а не на традиционное использование топлива, поскольку нефтехимическая промышленность предлагает более высокую норму прибыли. Этот сдвиг в сторону нефтехимии на основе нафты является растущей тенденцией, особенно в Азии, где разрабатываются интегрированные нефтеперерабатывающие и нефтехимические комплексы для извлечения выгоды из преимуществ нафты как сырья.
Например, передовые технологии переработки MRPL, такие как каталитический крекинг и гидрокрекинг, значительно улучшили выход и качество нафты. Она оптимизирует условия процесса, и, используя передовые катализаторы, MRPL может извлекать больше нафты из сырой нефти, одновременно улучшая ее свойства, что делает ее привлекательным сырьем для нефтехимической промышленности.
- Растущий спрос на нафту с высоким содержанием олефинов
Спрос на нафту с высоким содержанием олефинов значительно растет из-за высокой концентрации этилена и других ценных олефинов. Это сырье имеет решающее значение для нефтехимического производства, особенно в процессах парового крекинга. Рост таких отраслей, как производство пластмасс, автомобилестроение и строительство, стимулирует спрос на нафту с высоким содержанием олефинов. Нефтехимическая промышленность использует нафту с высоким содержанием олефинов для производства различных продуктов, таких как синтетические смолы, синтетические волокна, синтетический каучук, красители, лекарства, средства личной гигиены и топливо. Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует на мировом рынке нафты с высоким содержанием олефинов, что обусловлено ростом и развитием основных отраслей конечного потребления. Ожидается, что спрос на нафту с высоким содержанием олефинов продолжит расти из-за растущего спроса на экономически эффективное топливо и расширения нефтехимической промышленности. Также регион доминирует на мировом рынке нафты с высоким содержанием олефинов, что обусловлено ростом и развитием основных отраслей конечного потребления, таких как производство пластмасс, автомобилестроение и строительство.
Проблемы производства нафты и решения по охлаждению в нефтехимической промышленности
Согласно исследованию Bapco, Национальной нефтяной компании Бахрейна, их крупный нефтеперерабатывающий завод столкнулся с трудностями в поддержании максимальной производительности своей установки гидрокрекинга нафты (1HCU) летом 2016 года. Это было вызвано сочетанием факторов, включая выход продукции нафты, близкий к максимальному, поскольку катализатор 1HCU приближался к концу срока службы, снижение охлаждающей способности морской воды из-за ограничений в системе охлаждения, высокие и повышающиеся температуры окружающей среды и снижение максимально допустимой температуры выбега для легкой нафты по соображениям безопасности.
Эти проблемы вызывали узкие места и грозили сократить пропускную способность 1HCU, что приводило к производственным потерям. Чтобы решить эту проблему, Bapco объединилась с Aggreko для внедрения индивидуального решения по охлаждению. Aggreko установила чиллеры в замкнутом контуре с контуром охлаждения легкой нафты, работающим от дизельных генераторов. Это позволило НПЗ продолжать эксплуатировать 1HCU с максимальной производительностью в течение жарких летних месяцев без простоев или производственных потерь. Индивидуальное решение от команды по улучшению процессов Aggreko было развернуто всего за 6 недель и обеспечило почти 100% окупаемость инвестиций для Bapco, при этом не было зафиксировано ни одного несчастного случая с потерей рабочего времени. Это исследование демонстрирует, как инновационные решения по охлаждению могут помочь нефтехимическим НПЗ поддерживать производство нафты и избегать эксплуатационных проблем в периоды высоких температур окружающей среды и других сезонных факторов.
Заключение
Нафта незаменима в нефтехимической промышленности, выступая в качестве универсального сырья для производства основных нефтехимических продуктов, таких как олефины и ароматические соединения, посредством таких процессов, как паровой крекинг и каталитический риформинг. Технологические достижения и оптимизация процессов повысили эффективность и выход нафты, укрепив ее роль в производстве широкого спектра продукции от пластика до синтетических волокон.
Растущий спрос на нафту, особенно в быстро развивающихся экономиках, подчеркивает ее критическое значение. Такие инновации, как электропаровой крекинг и передовые решения по охлаждению, подчеркивают приверженность отрасли принципам устойчивости и эффективности. По мере развития динамики рынка нафта продолжит оставаться ключевым фактором в нефтехимическом секторе, обеспечивая производство необходимых материалов для различных отраслей промышленности.
