Современная переработка углеводородов достигла невероятных высот. Продукты на основе нефти и газа окружают нас повсюду: это различные виды топлива и смазочные материалы для всех видов транспорта — от автомобилей до морских судов, промышленное и бытовое топливо, битумы, а также огромный спектр синтетических материалов. Из углеводородного сырья производят пластмассы, волокна, ткани, искусственные кожи и меха, каучуки, моющие средства, краски, лаки, удобрения, средства защиты растений, растворители и даже полимерные полупроводники. Сегодня на базе нефти и газа создаётся более 80 тысяч различных химических продуктов, а научно-технический прогресс постоянно улучшает их качество и расширяет возможности применения.
Наука и техника на службе углеводородной промышленности
Весь длительный и сложный путь — от поиска и добычи нефти и газа до их транспортировки и глубокой переработки — обеспечивается передовыми достижениями науки и техники. В эту сферу интегрированы новейшие разработки прикладной математики, физики, химии, кибернетики, материаловедения, машиностроения, теории надёжности, а также методы организации и управления производством. Задачи, которые приходится решать в этой области, по своей сложности и многовариантности сопоставимы с вызовами других ведущих направлений научно-исследовательской и инженерной деятельности.Мощь технологий: масштабы и параметры
Достижения химической технологии и современного аппаратостроения позволили создать высокоэффективные установки для переработки нефти и газа. Уникальное оборудование обеспечивает проведение сотен различных физических и химических процессов в экстремальных условиях. Температурный диапазон простирается от значений, близких к абсолютному нулю (около -273 °C), до 1500 °C. Одни процессы требуют создания глубокого вакуума, другие же осуществляются при колоссальном давлении до 350 МПа (3500 атмосфер) и выше. Многие химические превращения происходят с использованием сложных и дорогостоящих катализаторов, которые постоянно совершенствуются.Масштабы оборудования впечатляют: диаметр ректификационных колонн может достигать 6–12 метров при высоте до 100 метров и массе до 1200 тонн. Реакторы и регенераторы каталитического крекинга имеют диаметр от 3 до 18 метров. Толщина стенок сосудов высокого давления доходит до 300 мм, а масса отдельного аппарата может составлять 500–800 тонн, а в случае установок гидрокрекинга — даже 1450 тонн. Поверхность теплообменных аппаратов достигает 16–20 тысяч квадратных метров. Мощность турбокомпрессоров доходит до 80 МВт, а скорости вращения поражают: роторы центробежных насосов разгоняются до 9–24 тысяч оборотов в минуту, компрессоров — до 10–30 тысяч и более, а турбодетандеров — свыше 50 тысяч оборотов в минуту.
Современные нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства характеризуются высоким энергопотреблением, продвинутым уровнем автоматизации и контроля технологических процессов, использованием дорогостоящего оборудования, разветвлённой трубопроводной системой и, как следствие, повышенными требованиями к промышленной безопасности для предотвращения аварийных ситуаций.