Проблемы повышения качеств российских бензинов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра химической технологии

Тема

Проблемы повышения качеств российских бензинов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов

Иркутск 2006г.

Введение

Прошедший 2004 год вошел в историю как год рекордных цен на нефть и российский бензин который в августе сравнялся по цене с бензином в США, оставаясь при этом на много ниже качеством.

Почему это происходит? В чем причина резкого подорожания российского бензина внутреннего потребления при довольно низком его качестве?

Как известно, Советский Союз практически никогда в сколько-нибудь значительном количестве не экспортировал высокооктановый бензин. Более того, правительство (министерство) запрещало его экспорт из-за недостаточного объема производства для внутреннего потребления.

После распада СССР России достались устаревшие нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) с неглубокой переработкой нефти, так как стратегия советского правительства в 80-е годы состояла в строительстве новых и модернизации старых НПЗ по окраинам страны (в Туркменистане, Литве, Казахстане и т.д.). Эти заводы не могли производить высококачественный бензин в большом количестве (табл.1).Нужны были инвестиции и новая стратегия в области переработки нефти. Такая стратегия была разработана правительством России в начале 90-х годов и заключалась в строительстве комплексов глубокой переработки нефти.

Таблица 1

Бензин	Объем производства по годам
	1992	1996	2000	2004
Всего
млн.т	35,1	26,6	27,6	30,2
% к перерабатываемой нефти	15	15,9	15,9	15,6
Низкооктановый, %*	85,3	67,9	60	55
АИ-95, %*	0,1	1,7	4,9	7,3
* От общего объема производства

Но с 1992 г. НПЗ начали объединять в вертикально - интегрированные нефтяные компании, и государственные интересы стали подменяться интересами этих компаний. К 2005 г. государственных компаний практически не осталось, а интересы частных компаний были сосредоточены в основном на добыче нефти и ее экспорте за рубеж.

Инвестиционные проекты в области переработки нефти, хотя они и не были плохими, руководством нефтяных компаний практически не рассматривались, в первую очередь из-за низких показателей по срокам окупаемости и прибыльности. По сравнению с проектами в других отраслях нефтепереработка была лидиром. Однако внутри нефтяных компаний эти проекты сравнивали с проектами в добычу нефти и ее транспортировку за рубеж, и в этом случае они проигрывали и в сроках получения быстрой прибыли. Роль государства в решении этого вопроса практически отсутствовала.

Попробуем проанализировать, какие проблемы приходится решать сегодня производителям бензина в России.

В России по сравнению с США, по данным 2004 г., бензин выпускается в 12 раз в меньшем количестве и худшего по компонентному составу качества (табл.2).Прежде всего, в нем высока доля прямогонного бензина и риформата и низка доля бензинов каталитического крекинга, изомеризата и алкилата.Кроме того, в российских бензинах невысока доля оксигенатов и практически отсутствуют присадки, улучшающие моющие, противоизносные и антикоррозионные свойства.

Рассмотрим вопросы производства и применения каждого из этих компонентов,так как именно они определяют качество бензина.

Таблица 2

Показатели	Россия			США
Выпускаемых бензиновых фракций млн. т/год	30,2			352
% от общего объма переработки нефти	15,6			41,9
Компонентный состав, % (об.)
бутаны	3,6			7
риформат	56,3			34
бензины каталитического крекинга	20,4			36,1
изомеризат	1,9			5
алкилат	0,6			11,2
оксигенаты	1,5			3,6
бензины прямой перегонки и гидропроцессов	15,7			3,1
Октановое число (среднее по исследовательскому и моторному методам)	82	89

1 Прямогонный бензин

Как и бензины гидрогенизационных процессов, прямогонный бензин является не- желательным компонентом, так как имеет низкое октановое число (обычно 51- 54). Высокая доля этого компонента в составе российских бензинов объясняется прежде всего резким ростом числа мини-заводов в России. За последние десять лет, по информации Министерства топлива и энергетики России, их число достигло 43 с объемом переработки нефти до 5 млн. т/год. Кроме того, газоперерабатывающие заводы выпускают в зависимости от загрузки до 2 млн. т/год газового бензина, не имея квалифицированного способа его переработки. В результате на российский рынок поступает 3-4 млн. т/год низкооктанового бензина, реализация которого идет по трем направлениям: на экспорт, на нефтехимию и на смешение («бодяжничество»). Преобладание каждого из этих направлений зависит от конъюктуры рынка.

Как правило, экспорт всегда предпочтителен, так как бензин в Европе в 2 раза дороже. Однако в этом случае большое значение имеет транспортирование. Если эта составляющая не позволяет экспортировать низкооктановый бензин, возникает конкуренция между «бодяжничеством» и нефтехимией, которая, как правило, заканчивается в пользу нефтехимии в зимний период и в пользу «бодяжничества» - в летний. Летом наступает сезонная нехватка высокооктанового бензина, и творчество его производителей достигает наивысшего пика активности.

Обилие низкокачественных высокооктановых добавок и широкая база низкооктановых бензинов способствуют производству высокооктанового бензина псевдовысокого качества. Этот бензин различными путями попадает практически на все автозаправочные станции независимо от бренда.

Многие руководители нефтяных компаний не согласятся со мной, утверждая, что их бензин самый лучший. Но нельзя отрицать факта наличия на рынке больших возможностей для бодяжничества». По самым скромным оценкам, в производстве бензина этим способом участвуют более 10 млн. человек, государственный контроль ослаб- лен и прибыль по стране достигает сотни миллионов долларов. Почему в странах Европы и США этого нет? Ответ очень прост. Там на компании, виновные в выпуске бензина низкого качества, налагают высокие штрафы, доводя их иногда до банкротства.

Получить качественный товарный бензин можно только на НПЗ, где, как правило, имеются все компоненты, которые смешивают в строго определенных пропорциях, соответствующих техническим требованиям. Квалифицированная служба контроля качества не пропустит товарный бензин рынок, если хотя бы один из его параметров отклоняется от нормы.

Что делать в России с засильем на рынке низкооктановых бензинов? Нужно создать условия для переработки их в высокооктановые. Например, компания «ТНК-ВР» уже много лет поставляет прямогонный бензин со своего завода в Нижневартовске на переработку на Рязанский НПЗ. Необходимо взять фонд низкооктанового бензина под контроль государственных координирующих органов для сокращения числа злоупотреблений, вызываемых отсутствием акцизов на этот бензин (в отличии от товарного), что делает его особенно «привлекательным» для «бодяжников». Кроме того, в нефтепереработку необходимы инвестиции для исключения выброса на рынок низко-октановых бензинов.

бензин автомобильный крекинг алкилат

2 Бензин каталитического крекинга и алкилат

Безусловно, сегодня это основные составляющие высокооктанового бензина. Алкилат невозможно получить по конкурентным ценам, если в составе завода нет установки каталитического крекинга, так как сырьем алкилирования являются газы этого процесса.

В середине 90-х годов в России сформировалось мнение (в основном при помощи иностранных компаний) о необходимости увеличения в топливном балансе доли дизильного топлива, а следовательно, о необходимости строительства в основном установок гидрокрекинга. Оно было обусловлено интенсивным переходом основного потребителя нефтепродуктов - стран Европы на дизилизацию транспорта. Роль каталитического крекинга как основного процесса получения высокооктанового компонента бензина была принижена ввиду ожидаемого в будущем снижения спроса на высокооктановые бензины.

Что же получилось в результате? Как известно, установки гидрокрекинга вакуумного газойля с инфраструктурой приблизительно в 3-4 дороже установок каталитического крекинга. В их строительство необходимо вложение огромных средств при плохом инвестиционном климате нефтепереработке.

В результате за последние 10 лет строительство установок гидрокрекинга велось очень медленно и не везде. (Например, в Перми установку гидрокрекинга строили 10 лет, а в Киришах строительство такой установки только декларировали, первые серьезные шаги были предприняты только в 2004г.)

За эти годы была модернизирована только установка каталитического крекинга в Ярославле и фактически построена новая установка в Рязани. Нет новых установок каталитического крекинга, нет установок алкилирования, нет качественного бензина. Все это - звенья одной цепи.

Данные о тревожных тенденциях в нефтеперерабатывающей промышленности России приведены в (табл.3). Это, как уже отмечалось, увеличение числа мини - НПЗ и снижение числа установок каталитического крекинга и алкилирования. Однако Европа в 2004 г. продала в США рекордное количество высококачественного бензина, импортировав из России низкооктановую бензиновую базу.

Таблица 3

Показатели	Годы
	1992	2000	2003	2004
Всего НПЗ	27	39	42	42
Число НПЗ без деструктивных процессов	9	21	30	28
Число установок каталитического крекинга	24	20	20	20
из них устаревших	14	11	11	11
алкилирования	5	4	4	4
изомеризации	2	2	3	4
гидрокрекинга	2	1	1	3

Недальновидная отечественная политика в области развития процессов каталитического крекинга и алкилирования продолжает приносить огромные убытки как в области экспорта бензинов, так и в области в целом. Нефтепереработка в России стала «золушкой», прежде всего из-за отсутствия мер для повышения качества бензинов - основного продукта переработки нефти.

2.1 Опыт эксплуатации установок каталитического крекинга типа 43-102 накатализаторе Ц-100

Основным сырьем каталитического крекинга является газойль, в который с целью углубления переработки нефти зачастую вовлекают более высококипящие фракции и деасфальтизаты.

В России этот процесс осуществляется на установках: 43-102, работающих на шариковых катализаторах; 43-103, 1А/1М, а также на комплексах глубокой переработки Г-43-107 и КТ-1, работающих на микросферических катализаторах. Новые установки типа 43-102 уже не строят, но в эксплуатации продолжают находиться 11 таких установок.

Установка с подвижным слоем шарикового катализатора состоит из двух основных частей - нагревательно-фракционирующей и реакторной.

По характеристикам качества получаемых продуктов, в частности по октановому числу бензиновой фракции (на 5 пунктов). Эти установки уступают установкам, работающим на микросферических катализаторах, но превосходят по выходу светлых фракций (до 360°С). Очевидно, что установки типа 43-102 вносят значительный вклад в получение светлых нефтепродуктов и их эксплуатация будет продолжаться ближайшие 10-15 лет.

Используемые на этих установках шариковые цеолитсодержащие катализаторы промотированы платиной для дожига оксида углерода в диоксид.

Проектирование установок проводилось для определенного сырья - керосиногазойлевой фракции. Со временем в связи с тенденцией к углублению переработки нефти эту фракцию стали заменять вакуумным газойлем, постепенно повышая температуру конца кипения. Для снижения содержания остаточного кокса на катализаторе в регенераторах установок 43-102 были смонтированы дополнительные зоны регенерации. Накопленный опыт эксплуатации подтверждает, что увеличение содержания остаточного кокса на катализаторе сопровождается увеличением расхода последнего.

Ведутся работы по решению проблем увеличения отбора светлых фракций, улучшение качества бензиновой фракции, а также снижения нормы расхода катализаторана 1 т перерабатываемого сырь. Так, ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», ООО «Компания «КАТАХИМ» и РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина совместно разработали катализатор Ц-100, успешно эксплуатируемый на установках каталитического крекинга.

От катализаторов предыдущих марок он отличается более высокой активностью благодаря введенному в его состав цеолиту с более высоким отношением SiO₂:Al₂O₃ - 5,5-5,7. Производство катализатораЦ-100 освоено в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» по ТУ 38.1011372-00.В апреле 2001 г. на НПЗ этого объединения начились работы по дозагрузке двух установок 43-102 катализатором Ц-100 вместо катализатором Ц-10. В декабре 2001 г. установки были полностью переведены на работу с новым катализатором. Дозагрузку проводили по мере естественной убыли катализатора Ц-10 из системы реакторного блока - порядка 1500 кг/сут.

При переводе на катализатор Ц-100 установки не перетерпели технологических изменений: число регулируемых зон регенерации катализатора в регенераторах, объем реакционной зоны реакторов, скорость циркуляции катализатора, а также температурный режим процесса остались прежними.

Таблица 4

Показатели	Установки 43-102 при работе на катализаторе
	Ц-10 в 1999г.	Ц-100 в 2002г.	Ц-100 в 2003г.
Выход продуктов крекинга, % (масс.)	15/13	15/13	14/12
жирного газов	70/72	73/75	74/76
светлых фракций	32/34	36/38	39/41
бензиновой	38/38	37/37	35/35
легкого газойля	10/10	7/7	7/7
тяжелого газойля	3/3	3/3	3/3
кокса	2/2	2/2	2/2
потери	78	79-79,5	79-79,5
Октановое число бензиновой фракции (по ММ)
Норма расхода катализатора, кг/т	1,9	1,6	1,6

Из табл.4 следует, что применение катализатора Ц-100 взамен катализатора Ц-10 привело к увеличению суммарного выхода светлых фракций на 3-4% (масс.), повышению выхода бензиновой фракции и ее октановой характеристики, а также к снижению нормы расхода катализатора с 1,9 до1,6 кг/т.

По усредненным результатам работы установок в 2002г. следовало, что с увеличением температуры в середине реактора на 5-6°С и кратности циркуляции катализатора, выход бензиновой фракции повышается на 4% (масс.), а ее октановое число- до 81 пункта.

Обобщая результаты промышленной эксплуатации установок каталитического крекинга типа 43-102 на катализаторе Ц-100, можно отметить, что этот катализатор по сравнению с катализатором Ц-10 обеспечивает при меньшем расходе более высокую степень превращения вакуумного газойля в бензиновую и другие светлые фракции, а также увеличение октанового числа бензиновой фракции.

Благодаря использованию катализатора Ц-100 стало возможным вовлекать в переработку вакуумный газойль с пониженным содержанием фракции до 360°с при одновременном увеличении температуры конца его кипения до 490°С. При этом увеличились выход светлых фракций, в том числе бензиновой, ее октановое число, а также межремонтный пробег установок до 1,5 лет.

3. Риформат и изомеризат

В России нашел широкомасштабное применение, пожалуй, только один процесс получения высокооктанового бензина - риформинг. Установки этого процесса имеются в достаточном количестве. Основной их недостаток - выработка высокооктанового компонента за счет получения концентрата ароматических углеводородов, которые наносят непоправимый вред здоровью людей и сегодня являются одним из главных загрязнителей воздуха.

Для снижения содержания ароматических углеводородов потребуется строительство установок изомеризации фр. С₅-С₈, снижение производства бензина каталитического риформинга.

Казалось бы, давно известна необходимость создания новых разбавителей риформата. Но в России процесс изомеризации легких бензиновых фракций (н.к. - 62С) практически не развивался, поэтому наша страна значительно проигрывает США по вводу изомеризата в бензин, что серьезным образом сказывается на его качестве.

В последние годы процесс изомеризации внедрен на ряде заводов России (в Рязани, Хабаровске, Киришах), но число заводов, не имеющих этого процесса, исчисляется десятками.

3.1 Среднетемпературный изомеризат - высокооктановый компонент автомобильного бензина

В 2002 г. перед ООО «Нефтехмаш» была поставлена задача реконструировать законсервированную в ОА «Лисичанскнефтеоргсинтез» установку ЭП - 300 по переработке пироконденсата в установку среденетемпературной изомеризации бензиновой фракции н.к. - 70 °С с целью получения высокооктанового компонента автомобильного бензина.

При реконструкции нужно было максимально использовать существующее оборудование. В результате моделирования схемы была установлена возможность решения поставленной задачи с минимальными переделками. Дополнительно установлены колонны (отпарная, изопентановая, стабилизационная), а также, частично, теплообменная и конденсационное оборудование.

Рабочий проект реконструкции выполнен в УкрГИАП (г.Днепродзержинск, Украина) по исходным данным, предоставленном фирмой «Sыd-Chemie A.G.» (Германия) и ООО «Нефтехмаш». В результате нескольких вариантов расчёта была выбрана наиболее рациональная и эффективная схема процесса - с выделением изопентана и рециркуляцией углеводородов С₆, обеспечивающее наибольший прирост октанового числа при минимальных затратах.

Процесс изомеризации лёгких бензиновых фракций, способствующие увеличению их октанового числа, особенно важен для дополнения им других процессов получения товарных бензинов, соответствующих требованиям спецификаций Euro 2005, прежде всего по содержанию бензола и серы.

В состав новой установки среднетемпературной изомеризации входят следующие блоки и узлы.

3.1.1 Блок гидроочистки (секции 100)

Цель гидроочистки - улучшение качества лёгкой бензиновой фракции н.к. - 85°С в результате удаления из неё серосодержащих и других соединений, отравляющих катализатор изомеризации. Ниже приведены физико-химические характеристики сырья гидроочистки.

Работа блока гидроочистки принята по схеме с циркуляцией водородсодержащего газа (ВСГ). Работоспособность и эффективность процесса зависят от качества не только сырья, но и ВСГ. Для обеспечения требуемого качества последнего (табл.5) предусмотрена его осушка в адсорберах, заполненных цеолитом NaX.

Таблица 5

Показатели	ВСГ блока
	гидроочистки	изомеризации
Плотность при 20°С,кг/м3	185,7	261,6
Углеводородный состав,% (об.),
не менее
водород	88	81
метан	6,7	8,4
этан	3,8	6,6
пропан	1,5	3,3
бутаны	Ост.	0,6
Содержание, млн-1, не более
воды	25	15
кислорода	10	Ост.
оксида углерода	5	-
сероводорода	35	-
диоксида углерода	50	-

Для гидроочистки фракции н.к.- 85°С предложено использовать алюмокобальтмолибденовые катализаторы ТНК- 2000 и ТНК- 2103 (поставщик - ЗАО «Промышленные катализаторы», г. Рязань).

Эти катализаторы обеспечивают необходимую степень гидрирования соединений серы, оптимальные выход гидрогенизата и энергозатраты. Они прошли многолетнюю проверку при предварительной гидроочистке прямогонных бензиновых фракций. Ниже приведены физико - химические характеристики катализаторов (табл.6).

Таблица 6

Физико - химические паказатели катализатора	Катализатор ТНК-2000	Катализатор ТНК-2103
Содержание активных компанентов, % (масс.)
триоксида молибдена	15-18	3-5
оксида кобальта	4-5	1-1,5
оксида натрия	не более 0,08	-
Насыпная плотность, кг/ м3	740-760	550-560
Содержание влаги,%(масс.)	3	3
Срок службы, лет	6	6

Принятые параметры гидроочистки: давление и температура в реакторе 3,5 Мпа и 280-320°С; кратность циркуляции ВСГ (в нормальных условиях) - 100-300 м³/ м³ сырья; объемная скорость подачи сырья - не более 6 ч^-1; межрегенерационный период - не менее 24 мес.; срок службы катализатора - не менее 6 лет.

В технологической схеме процесса предусмотрены: газовоздушная регенерация катализатора; защелачивание газов регенерации 20%-ым раствором щелочи для защиты оборудования реакторного блока от коррозии; отпорная колонна для удаления из нестабильного гидрогенизася в сероводорода, растворенных газов, воды и части бутанов. Тепло, необходимое для отпарки, подводится в кипятильник колонны водяным паром.

3.1.2 Блок изомеризации для подготовки сырья изомеризации (секция 200)

Перед подачей сырья в реакторы изомеризации стабильный гидрогенизат проходит ректификацию в изопентановой колонне с выделением изопентановой фракции и сырья изомеризации, что обеспечивает максимальное отделение неизомеризуемых и тяжело изомеризуемых углеводородов.

3.1.3 Блок изомеризации бензиновой фракции н.к. - 70°С (секция 300)

Цель процесса среднетемпературной изомеризации - получение изопарофиновых углеводородов С₅ - С₆ - компонента высооктановых автомобильных бензинов.

Технологической схемой предусмотрена изомеризация н-углеводородов С₅ и С₆ как «за проход» с циркуляцией ВСГ, так и с рециркуляцией углеводородов С₆. Эффективность процесса в значительной степени зависит от качества подготовки сырья и ВСГ.

Для выполнения проекта в ООО «Нефтехмаш» была проведена оценка работы катализаторов среднетемпературной изомеризации различных фирм. В результате для данного сырья рекомендован катализатор HYSOPAR фирмы «Sыd - Chemie A.G.», содержащий платину на цеолитном носителе - модерните. Этот катализатор:

- наиболее активен по сравнению с другими катализаторами на основе цеолитов в процессе конверсии н-углеводородов С₅ и С_{6 ,} обеспечивает получение высокооктановых изопарафинов в условиях, близких к равновесным;

- исключительно устойчив к вредным примесям в сырье - сере, азоту, воде; опыт его промышленного применения показывает возможность переработки сырья с содержанием серы 200 млн^-1 при незначительном изменении октанового числа;

- способен работать при высоком содержании в сырье ароматических углеводородов;

- отличается очень низкой селективностью по выходу газов С₁ - С₄ ,что означает более высокий выход изомеризата;

- полностью регенерируется, обеспечивает быструю окупаемость, благодаря продолжительному сроку службы.

Ниже приведены физико - химические характеристики катализатора HYSOPAR типа 4500:

- химический состав, % (масс.)

платина……………………………………0,3-0,5

цеолит - морденит (носитель)…….. остальное

- размер частиц, мм…………………………………3

- насыпная плотность, кг/ м³………………..600-700

- содержание воды,%(масс.), не более………2,9-3,2

- срок службы……………………………………….10

Фирма «Sыd - Chemie A.G.» рекомендовала следующие технологические параметры изомеризации: давление и температура в реакторе - 2,3-2,5 Мпа и 250-280°С; кратность циркуляции ВСГ (в нормальных условиях) - не менее 250 м³/ сырья; объемная скорость подачи сырья - 1,5-2 ч^-1; межрегенерационный период -24 мес.; мольное отношение водород:сырье - 1,1-1,3.

Целевыми продуктами должны быть стабильный изомеризат с октановым числом (ОЧ) не менее 85 по исследовательскому методу(ИМ), изопентановая фракция с ОЧ - 90-92 по ИМ.

По утвержденному техническому заданию производительность нового блока гидроочистки бензиновой фракции н.к.- 85°С - 300 тыс.т/год, блока изомеризации бензиновой фракции н.к.- 70°С - 240-280 тыс.т/год по пентан гексановой фракции с учетом рециркуляции гексановой фракции.

3.1.4 Узел очистки отдуваемого ВСГ

Для очистки отдуваемого ВСГ от соединений серы в качестве поглотителя предусмотрен 10-12%-ный раствор моноэтаноламина.

3.1.5 Узел очистки отдуваемого углеводородного газа

Для очистки отдуваемого углеводородного газа от соединений серы в качестве поглотителя предусмотрен также 10-12%-ный раствор моноэтаноламина.

3.1.6 Узел нейтрализации кислых компонентов газов регенерации

Для нейтрализации кислых компонентов газов рекомендовано использовать раствор щелочи .

Блок - схема установки показана в (Приложении А)

Проектом предусмотрена комплексная автоматизация процесса, что обеспечивает его нормальное ведение, надежность и гибкость систем управления.

Используемые на установке оборудование и арматуру серийно производят в России. Модернизированные реакторы и колонное оборудование изготовлены по индивидуальным проектам. Вредные выбросы в атмосферу (не более 250 т/год) и сбросы сточных вод на установке сведены к минимуму.

Общая сметная стоимость строительства - 15,8 млн.дол. США. Срок окупаемости - около трех лет. мэх³

4 Оксигенаты и присадки

Кроме алкилата и изомеризата значительную роль в качестве высокооктановых добавок к риформату могут играть оксигенаты. Сегодня это прежде всего метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), выпускаемых в больших количествах нефтехимическими комбинатами России. Он позволяет заменить эквивалентное количество толуола, а введение в состав бензина 1% масс. N-метиланилина эквивалентно 10-12%толуола. Но МТБЭ является ядом.

В связи с этим его использование как добавки к бензинам с 2007 г. Будет запрещено в США, что создаст трудности в сбыте высокооктанового бензина. Возможна замена МТБЭ этанолом, являющимся популярной добавкой к бензинам во всем мире. Но в России применение этанола для этих целей крайне сомнительно в силу того, что он является составной частью водки.

Еще одной причиной неконкурентоспособности российского бензина по сравнению с европейским является практическое отсутствие пакетов присадок, улучшающих моющие, противоизносные и антикоррозионные свойства. В Европе сегодня без таких пакетов бензин не может использоваться. Выход здесь в сотрудничестве с ведущими фирмами - производителями таких пакетов.

Итак, внешнее состояние бензинного рынка России благополучным не назовешь. Отечественные высокооктановые бензины на мировом рынке неконкурентоспособны. Процесс улучшения их качества - длительный. Возможен экспорт только низкооктанового бензина. Экономические потери от низкого выхода бензина из нефти и его плохих качественных характеристик огромны.

Почему это происходит?

В России нет государственного органа, регулирующего усилия производителей бензина в направлении улучшения его качества. Действия такого органа должны быть чрезвычайно разнообразными: от инвестирования в строительство установок, обеспечивающих высокий выход высокооктанового бензина, до экономического стимулирования компаний, выпускающих качественный бензин, и осуществления контроля за производствами, где в угоду сиюминутной выгоде допускают применение технологии получения некачественного бензина. Необходимо также принятие законов, ужесточающих требования к этим важным нефтепродуктам.

5 Перспективные требования к составу и свойствам автомобильных бензинов

Обеспечение растущего автомобильного парка страны высококачественным моторным топливом с улучшенными экологическими характеристиками являются одной из главных задач нефтеперерабатывающей промышленности. В последние годы наблюдается рост общего объема производства бензинов и доли в нем высокооктановых бензинов (92 по и.м. и выше), что позволяет обеспечить потребность отечественного автопарка топливом. В России с 2003 г. полностью прекращена выработка и применение этилированных автомобильных бензинов. Производство и применение автомобильных бензинов по ГОСТ Р 51105-97 позволяют обеспечить выполнение норм ЕЭК ООН по токсичности отработавших газов Ев-ро-2, действовавших в Европе до 2000 г. и введенных в России для новых автомобилей.

Автомобильные бензины по ГОСТ Р 51866-2002 позволяют обеспечить выполнение норм Евро-3, которые действуют в Европе и будут введены в России. В табл.7 представлены требования к автомобильным бензинам Европейского Экономического Сообщества.

Таблица 7

Показатели	Евро-1 и Евро-2	Евро-3 2000г.	Евро-4 2005г.	Евро-5 2009г.
Максимальное содержание: бензола, %	5,0	1,0	1,0	1,0
серы,ррm	500	150	50	10
ароматических углеводородов, %	-	42	35	35
олефиновых углеводородов ,%	-	18	14	14
кислорода, %	-	2,3	2,7	2,7
Фракционный состав, % не менее: до 100°С перегоняется	-	46	46	46
до 150°С перегоняется	-	75	75	75
Давление насыщенных паров, Кпа, не более	-	60	60	60
Наличие моющих присадок	-	Обязательно

Как показал опыт Москвы перевод существующего автотранспорта на бензины с улучшенными экологическими свойствами не решает проблему снижения вредных выбросов в атмосферу, а приводит к неоправданным затратам на их производство.

Только ускоренная замена имеющихся в эксплуатации транспортных средств на автомобили, отвечающие требованиям Евро-3 и Евро-4, будет способствовать решению экологических проблем. Однако следует отметить, что рост автомобильного парка страны происходит в настоящее время в основном за счет автомобилей зарубежного производства, для эксплуатации которых необходимы бензины Евро-3 и Евро-4. Поступление на российский рынок таких бензинов сдерживается сравнительно низкими ценами на отечественные бензины по сравнению с европейскими. Поэтому необходимо быстрее осваивать технологии производства автомобильных бензинов, отвечающих самым жестким экологическим требованиям, чтобы не потерять отечественный рынок и поставлять конкурентоспособную продукцию на экспорт.

В Приложении Б представлена схема переработки нефти, позволяющая обеспечить производство автомобильных бензинов с улучшенными экологическими свойствами.

Для оценки возможностей производства отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью необходимых количеств бензинов, отвечающих требованиям Евро-3 и Евро-4, рассмотрим тенденции изменения в 2002-2003 гг. их углеводородного состава и уровня некоторых показателей.

Основное количество товарных автомобильных бензинов в России производят нефте- и газоперерабатывающие предприятия, имеющие соответствующие технологические установки первичной и вторичной переработки нефти и газового конденсата, получение высокооктановых компонентов, а также условия для компаундирования, контроля качества по всем показателям и поставки потребителям железнодорожным или трубопроводным транспортом.

Некоторую часть товарных автомобильных бензинов вырабатывают различные ООО и ЗАО, а также отдельные предприниматели - в основном на базе выпускаемых НПЗ товарных бензинов путём введения в них октаноповышающих добавок и присадок. Таким образом на базе бензинов АИ-80 и АИ-92 получают соответственно бензины АИ-92 и АИ-95. Мелкие предприятия получают бензин АИ-80 (А-76) на базе газовых и прямогонных бензинов , а также смесей базовых компонентов, поставляемых НПЗ.

Согласно данным все высокооктановые бензины, выработанные на НПЗ и допущенные к применению в 2002-2003гг., соответствуют по экологическим показателям требованиям ГОСТ Р 51105-97(Евро-2). Допустимое содержание бензола в этих бензинах достигается ограничением в их составе содержания бензина каталитического риформинга, оксигенатов и беззольных антидетанационных присадок ММА и АДА.

Однако часть высокооктановых бензинов вырабатывается на НПЗ по отдельным ТУ с использованием зольных марганец и железосодержащих антидетонаторов, не рекомендуемых к применению Всемирной хартией производителей топлив.

Стендовые испытания бензинов в 2003г. на отвечающих требованиям Евро-2 двигателях ВАЗ с нейтрализаторами ОГ показали, что ограничением содержания марганца и железа до 18мг/дм³ можно обеспечить допустимый износ двигателей и достаточно эффективную работу системы нейтрализации ОГ. По результатам этих испытаний бензины с таким содержанием марганца и железа решением МВК допущено к временному (до 31.12.07г.) применению при условии наблюдения за эксплуатацией автомобилей на протяжении не менее 80 000км пробега по согласованной программе производителей и потребителей бензинов.

Анализируя уровни экологических показателей, следует отметить определённую тенденцию к снижению содержания серы в испытанных партиях бензинов АИ-92 - АИ-98 до уровня требований Евро-3. Средние содержание ароматических углеводородов незначительно превышает норму ГОСТ Р 51866-2002: не более 42% (об.). Наиболее проблемно обеспечение содержания бензола - до 1% в связи с необходимостью повышения содержания высокооктановых алифатических компонентов.

Высокооктановые бензины, производимые в ООО и ЗАО на базе товарных автомобильных бензинов меньшей детонационной стойкости, по экологическим показателям практически не уступаю вырабатываемым на НПЗ, а по содержанию ароматических углеводородов даже несколько превосходят их. Это связано с большими масштабами регламентируемого применения в них антидетонационных присадок, особенно железосодержащих.

Периодически появляющиеся в средствах массовой информации сообщения о недопустимости применения железосодержащих присадок, якобы вызывающих отказы и повышенный износ двигателя, связанных либо с бесконтрольным выпуском и реализацией фальсифицированных бензинов, в которых концентрация железа в десятки раз превышает допустимую, либо с неграмотным применением таких присадок авто-владельцами при использовании низкооктановых бензинов.

Все испытанные бензины, полученные на НПЗ и на мелких предприятиях, отличаются химической стабильностью, значительно превышающей Европейские требования в связи с относительно низким содержанием олефиновых углеводородов.

Для увеличения производства бензинов типа Евро-3, потребность в которых будет заметно возрастать после 2005г., и обеспечение производства бензинов типа Евро-4 после 2008. Необходимы значительные капитальные вложения в углубление переработки нефти: строительство установок гидроочистки, каталитического крекинга, алкилирования и изомеризации.

Может возникнуть проблема обязательным введением в бензины типов Евро-3, Ев-ро-4 современных моющих присадок, потребность в которых в 2005г. составят 800-1000т/год. Опытные образцы таких присадок проходят испытание. При положительных результатах их промышленное производство может быть организованно к концу 2005г.

Нельзя допустить ситуацию, сложившуюся с получением зимних дизельных топлив, которые почти полностью вырабатывают с использованием зарубежных депрессорных присадок. Создание необходимых объёмов производства современных присадок для моторных топлив - одна из наиболее приоритетных задач российских нефтехимиков.

6 Бензин «Премиум - 95» будет, но не везде

Ни для кого не секрет, что именно этот самый 95-й бензин стал камнем преткновения на топливном рынке - он не раз провоцировал справедливые недовольства у автомобилистов из-за нестабильных и откровенно низких эксплуатационных свойств. Связано это с наличием на «диком» рынке недорогих суррогатных бензинов, «произведенных» по дешевым и опасным для двигателей технологиям.

Более того, даже выпускаемые по действующим в России стандартам высокооктановые бензины соответствуют только устаревшим норам «Евро-1» или «Евро-2», тогда как современный автопарк требует более качественных видов топлива.

Но сейчас есть возможность сказать о 95-ом нечто новое и хорошее. Речь идет о новом продукте «Премиум-95», выпуск которого освоен Ангарской нефтехимической компанией и который по своим параметрам соответствует современным европейским нормам!

То есть заправка автомобилей таким бензином должна минимизировать или даже исключить известные риски и проблемы, связанные с топливом, - все: от падения мощности и плохого запуска до полного отказа систем питания. И в первую очередь это касается иномарок последних годов выпуска. Ведь общеизвестное бедствие - хороших и мощных автомобилей у на много, а достойного топлива для них, по большому счету, и не было. Теперь будет.

АНХК по праву встала в авангард российского нефтеперерабатывающего прогресса - после длительных исследований и больших капиталовложений впервые в России освоено производство бензина «Премиум-95» с кислородсодержащими добавками (оксигенатами),что вывело этот сорт бензина на новый качественный уровень, в частности по детонационной стойкости и эффективности сгорания. По содержанию серы, бензола и смол «Премиум-95» выглядит значительно «чище», чем того требуемый нынешний ГОСТ.

Но что особенно важно, продукт новой технологии способен проявить себя не только в длительной эксплуатации, его можно «почувствовать»в реальном времени! Лучшая степень сгорания и высокая детонационная стойкость непременно скажутся на работе двигателя поведении автомобиля - легкий запуск, в том числе при пониженных температурах, наиболее полная отдача мотора на высоких нагрузках без признаков детонации, стабильность на холостых оборотах, экономия топлива в городском цикле движения. Короче - все основные «драйверские» запросы водителей «Премиум-95» обещает удовлетворить.

Кроме того, нельзя не отметить его экологическую ценность по сравнению с традиционными бензинами - доля ароматических углеводородов здесь невелика, а добавки спиртов в несколько раз снижают объем выбросов оксидов углерода, азота и, что очень важно, канцерогенных соединений, которые провоцируют раковые заболевания.

Опять же «Премиум-95» заметно продлевает ресурс современных выхлопных систем, в первую очередь дорогостоящих катализаторов и кислородных датчиков. А это, тоже приличная экономия на эксплуатационных расходах, что, в конечном счете, с лихвой окупает регулярную заправку таким бензином.

Все сертификаты и допуски Госстандарта на новый бензин получены, и промышленное его производство на АНХК начато. Теперь главное - доставить этот продукт в целости и сохранности до заправочных колонок.

В регионе эксклюзивное право на розничную реализацию «Премиума 95» получила пока только сеть АЗК ЮКОС, причем в ближайшее время продавать этот бензин планируется по цене обычного 95-го.

Список литературы

1 Капустин В.М.. Химия и технология топлив и масел.- 2005.- №2.- с. 13-15.

2 Ишмияров М.Х., Рахимов Х.Х.. Химия и технология топлив и масел.- 2005.- №6.- с. 12-14.

3 Атарщиков С.В.. Химия и технология топлив и масел.- 2005.- №5.- с. 23-26.

4 Азев В.С., Емельянов В.Е.. Химия и технология топлив и масел.- 2004.- №5.-с. 20-24.

5 Емельянов В.Е.. Нефтепереработка и нефтехимия.- 2004.- №10.- с. 6-8.

6 Алексеев В.. Пятница.- 2006.- №17.- с. 9.

Размещено на Allbest.ru