книги из ГПНТБ / Егоров В.И. Экономика нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности учебник

Г Л А В А IV

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ

ИНЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

§1. Сущность и основные направления технического

прогресса в промышленности

Задача создания в нашей стране материально-технической базы коммунизма требует неуклонного совершенствования тех­ ники и технологии во всех звеньях материального производства, внедрения новейших достижений науки, улучшения организации производства в целях повышения эффективности всего общест­ венного производства, дальнейшего укрепления экономической и оборонной мощи страны. Закономерностью социалистического способа производства является планомерный непрерывный тех­ нический прогресс во всех звеньях социалистической экономики.

Характерные черты современной научно-технической револю­ ции — это высокие темпы создания и внедрения новой техники

итехнологии, передовые методы организации производства. Под техническим прогрессом понимается не только развитие техники

иее совершенствование, но и внедрение новой технологии, ра­ циональная организация производства, в которой решающую роль играют трудящиеся, их культурно-технический уровень, идейно-теоретическая зрелость и сознательность.

Технический прогресс в нашей стране осуществляется по сле­ дующим направлениям:

Полная электрификация страны и совершенствование на

этой основе техники, технологии и организации общественного производства. С электрификацией всей страны В. И. Ленин свя­ зывал возможность построения коммунистического общества: «Электрификация на почве советского строя создаст окончатель­ ную победу основ коммунизма в нашей стране.. .»*. Широко из­ вестна ленинская формула: «Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны»**.

Гениальные предначертания В. И. Ленина по электрифика­ ции всей страны успешно осуществляются. В 1972 г. было про­ изведено 850 млрд, квт-ч электроэнергии, что почти в 430 раз превышает уровень дореволюционной России и в 17,7 раза уро­ вень 1940 г.***. Следовательно, в 1972 г. за один день выраба­

*Л е п и н В. И. Поли. собр. соч., т. 40, с. 148. ** Л е н и н В. И. Поли. собр. соч., т. 42, с. 159.

***Государственный пятилетний план развития народного хозяйства СССР

на 1971—1975 годы. М., Политиздат, 1972, с. 346.

6!

тывалось электроэнергии почти в 1,2 раза'больше, чем в дорево­ люционной России за целый год.

По выработке электроэнергии СССР находится в настоящее время на втором месте в мире, уступая только США. У нас по­ строены крупнейшие в мире гидростанции, созданы экономич­ ные энергосистемы, сооружено большое число тепловых элект­ ростанций, работающих на дешевых видах топлива (природном газе, мазуте и др.). Многократно возросла электровооружен­ ность труда (в 35 раз за 50 лет Советской власти) — один из важнейших показателей технической вооруженности и произво­ дительность труда.

Всесторонняя электрификация всех отраслей народного хо­ зяйства позволяет гораздо шире и эффективнее использовать ценные свойства электроэнергии в качестве двигательной силы, в технологических процессах, для внедрения в производство всех новейших достижений науки и техники, в частности электрони­ ки, кибернетики, радиотехники и телемеханики, без которых не­ возможно обеспечить комплексную механизацию и автоматиза­ цию производственных процессов.

Комплексная механизация и автоматизация производствен­ ных процессов — это прежде всего совершенствование орудий труда. Задача комплексной механизации и автоматизации про­ изводственных процессов была поставлена XXI съездом КПСС. Переход к комплексной механизации и автоматически управляе­ мому производству с применением средств электронной техники составляет наиболее характерную черту современного техниче­ ского прогресса.

Комплексная механизация и автоматизация обеспечивает четкость и ритмичность ведения технологических процессов, ускоряет создание продукции, повышает ее качество, во много раз уменьшает трудовые затраты. Основным направлением раз­ вития современного производства является создание новых ма­ шин, автоматических и телемеханических систем, интенсивное развитие радиоэлектроники, углубление теоретических основ и техническое совершенствование вычислительных, управляющих и информационных машин, составляющих материальную базу современной автоматики.

Автоматизация — высшая форма механизации — порождает непрерывные быстротекущие и высокопроизводительные техно­ логические процессы на всех стадиях производства продукта. Внедрение современных механизмов, при помощи которых ра­ ботник непосредственно воздействует на предмет труда, озна­ чает коренное, принципиальное совершенствование орудий труда.

Автоматизация производственных процессов представляет со­ бой могучее средство развития экономики, позволяющее резко сокращать время производства, получать больше продукции и снижать ее себестоимость.

62

Базой комплексной механизации и автоматизации производ­ ства является быстрое развитие тяжелого машиностроения, приборостроения, станкостроения, радиоэлектроники и электро­ технической промышленности.

Химизация всех отраслей народного хозяйства заключается во внедрении в материальное производство разнообразных хи­ мических продуктов и процессов их получения.

Многие современные технологические процессы, протекающие при сверхвысоких температурах, давлениях и скоростях, предъ­ являют все более жесткие требования к физико-химическим, ме­ ханическим и иным свойствам сырья и материалов. Механиче­ ские и физические методы воздействия на предмет труда все бо­ лее заменяются химическими.

Химическая промышленность относится к наиболее прогрес­ сивным отраслям, ее развитие сопровождается увеличением вы­ пуска ценнейшей продукции с уменьшающимися затратами ма­ териальных и трудовых ресурсов. Химическая промышленность развивается опережающими темпами.

Всесторонняя химизация производства —■могучее средство технического прогресса и подъема благосостояния трудящихся, одна из важнейших характерных черт современного развития материально-технической базы.

Совершенствование технологии и организации производства, всемерное развитие новых видов энергии и материалов, эконо­ мически эффективных отраслей производства. Огромные возмож­ ности открываются в области рационального использования и

применением мощных ракетных двигателей, позволяющих до­ стичь огромных скоростей и неограниченной дальности полетов, открывших эру освоения человеком космического пространства.

Все шире применяются достижения ядерной физики для изу­ чения процессов производства, контроля и регулирования их в химической, металлургической, нефтяной и других отраслях про­ мышленности. Большие перспективы открываются решением в нашей стране проблемы прямого преобразования ядерной энер­ гии в электрическую.

Все большее практическое применение находит использова­ ние таких источников энергии, как лучистая энергия Солнца в полупроводниковых установках и фотоэлементах, исполтзование внутреннего тепла Земли, энергии морских приливов и пр. Все это, вместе взятое, наряду с освоением управляемых термо­ ядерных реакций позволит во много раз увеличить количество вырабатываемой электрической энергии по сравнению с совре­ менным уровнем.

Внедрение новейшей технологии интенсифицирует и ускоря­ ет производственные процессы при одновременном улучшении условий труда, обеспечивает непрерывность процессов производ-

63

ства и высший класс его точности, снижает себестоимость выпу­

скаемой продукции.

При создании материально-технической базы коммунизма необходимы более совершенная структура и формы организа­ ции общественного производства, более высокая степень его кон­ центрации, специализации и комбинирования. Современные фор­ мы организации производства представляют собой сложный комплекс науки, техники, труда и экономики и требуют четкой организованности и слаженности, высокой дисциплины работни­ ков, глубокого понимания ими своих общественных обязанно­ стей. Основные направления технического прогресса осуществ­ ляются одновременно, дополняют друг друга и только в своей совокупности дают максимум эффекта.

XXIV съезд КПСС указал, что в девятом пятилетии будет сделан крупный шаг по пути реализации достижений научнотехнической революции, которая оказывает все большее влияние на общественное производство. Научно-техническая революция открывает возможности радикального преобразования методов производства, создания принципиально новых, высокопроизво­ дительных орудий труда, прогрессивных материалов, вызывает к жизни новые отрасли, обеспечивает невиданные ранее возмож­ ности повышения эффективности всей производственной деятель­ ности, опережающие темпы развития отраслей, определяющих технический прогресс. В целом выпуск продукции по таким от­ раслям, как электроэнергетика, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение, приборостроение, производ­ ство средств автоматизации, вычислительных машин и оборудо­ вания для механизации трудоемких работ, намечено увеличить за пятилетие на 67% при общем росте объема промышленной продукции на 47% *.

§2. Технический прогресс в нефтеперерабатывающей

инефтехимической промышленности и его экономическое значение

За годы Советской власти произошли принципиальные изме­ нения в технике и технологии производства нефтепродуктов и продуктов нефтехимии. Особенно большие изменения произош­ ли в послевоенный период.

^Основные направления технического прогресса в нефтепере­ рабатывающей и нефтехимической промышленности таковы:

создание и внедрение принципиально новых технологических процессов для выработки новых продуктов, повышения качества

продукции, улучшения использования сырья, расширения сырье­ вой базы;

* Государственный пятилетний план развития народного хозяйства СССР

на 1971—1975 годы. М„ Политиздат, 1972, с. 95; Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат, 1971, с. 140.

64

совершенствование действующих процессов с целью повы­ шения их мощности, улучшения технических и экономических характеристик;

укрупнение и комбинирование установок; повышение уровня автоматизации и механизации производ­

ства, создание автоматизированных систем управления; совершенствование методов специализации, комбинирования

и кооперирования.

Существенное влияние на технический прогресс в отрасли и на уровень технико-экономических показателей оказывают структура топливно-энергетического баланса страны и качест­ венные требования к продукции отрасли, поскольку именно они определяют глубину переработки нефти, структуру и качество продукции, степень использования ресурсов, состав технологи­

ческих процессов.

Структура топливно-энергетического баланса страны непре­ рывно совершенствуется путем повышения в ней доли нефтяно­ го и газового топлива:

Удельный вес прогрессивных видов топлива — нефтяного и газового в общем объеме производства топлива непрерывно уве­ личивается и в 1972 г. составил 62,5% против 37,1% в 1960 г., в 1975 г. он достигнет 67%*. Такая перестройка топливного ба­ ланса страны позволит сэкономить сотни миллионов тонн услов­ ного топлива. Вместе с тем увеличение потребления нефтяного котельного топлива ограничивает глубину переработки нефти. Так, в районах с достаточными энергетическими ресурсами глу­ бина переработки нефти составляет 60—65%, а в районах, где требуется большое количество топочного мазута, она много

ниже.

Влияние глубины переработки нефти на экономику нефтепе­ реработки многопланово. С одной стороны, уменьшение глубины переработки нефти на действующих предприятиях приводит к сокращению выработки наиболее прибыльной продукции и, следовательнд, к некоторой потере эффекта. В то же время увели­ чение глубины переработки нефти связано с вводом большого количества вторичных процессов: каталитического крекинга, гидрокрекинга, термоконтактного крекинга, коксования, что уве­ личивает общую сумму капитальных и эксплуатационных затрат в нефтепереработке, ho для выработки одинакового количества светлых нефтепродуктов при большей глубине переработки тре­

* «Правда» от 30 января 1973 г.

буется меньший объем нефти, экономятся ее ресурсы, а следо­ вательно, уменьшаются затраты по добыче и разведке. Одновре­ менно решается задача увеличения сырья для нефтехимии и улучшения качества продукции. Поэтому выводы о целесообраз­ ной глубине переработки нефти необходимо делать исходя из следующих факторов: общей народнохозяйственной эффективно­ сти с учетом затрат в нефтепереработке, добыче нефти и газа, эффекта у потребителя от применения более квалифицирован­ ного топлива, от обеспеченности районов энергетическими ре­ сурсами и затрат на транспорт, увеличения сырьевых источников для нефтехимии и улучшения качества продукции.

Один из факторов, определяющий технический прогресс в от­ расли, — изменение структуры потребления нефтепродуктов в связи с дальнейшей индустриализацией и механизацией народно­ го хозяйства. Перевод на дизельные двигатели тракторного и ав­ томобильного парка, железнодорожного и водного транспорта, замена в авиации поршневых двигателей турбореактивными вызвали при общем росте производства существенное изменение ассортимента вырабатываемой продукции. В ассортименте все большую долю занимает дизельное топливо, специальные виды мазута и продукты нефтехимии. Изменение соотношения в про­ изводстве бензина и дизельного топлива можно видеть из сле­ дующих данных:

Столь быстрый рост производства дизельного топлива потре­ бовал для удовлетворения спроса в нем расширения фракцион­ ного состава путем вовлечения в переработку более тяжелых фракций и сырья с повышенным содержанием серы, а также внедрения новых процессов для его производства и очистки.

Применение большого количества дизельных двигателей в СССР обусловливается их более высоким коэффициентом по­ лезного действия и использованием более дешевых видов топли­ ва, снижением его расхода. Перевод на дизельные двигатели всех грузовых автомобилей и автобусов дает экономию народно­ му хозяйству свыше 116 млн. руб. в год. При этом сокращается расход моторного топлива, высвобожденные ресурсы его могут войти на уменьшение добычи и потребления угля.

Вместе с тем применение дизельных двигателей вместо кар­ бюраторных требует на 35% больше затрат на их изготовление, техническое обслуживание и ремонт; при прочих равных усло­ виях ухудшается состояние воздушного бассейна. Поэтому ос­ новная проблема будущего — правильное соотношение исполь­ зования карбюраторных и дизельных двигателей, а следователь­ но, соотношение производства бензинов, керосина и дизельного

66

топлива с учетом всех положительных и отрицательных факто­ ров дизелизации.

На изменение структуры выработки нефтепродуктов и тех­ ники их производства серьезное влияние могут оказать газотур­ бинные двигатели и электромобили. Газотурбинные двигатели имеют целый ряд преимуществ: применяются топлива разного фракционного и химического состава, потребляется меньше мас­ ла вследствие сокращения трущихся частей, уменьшается коли­ чество электрооборудования и т. д. В качестве топлива могут использоваться дистилляты коксования и другие остаточные тя­ желые продукты. Внедрение их сократит потребность в дизель­ ном топливе. Основными потребителями этого топлива могут быть железнодорожный транспорт, морской флот, энергетика. Вместе с тем в настоящее время коэффициент полезного дей­

торного парка возникла острая проблема улучшения воздушно­ го бассейна. Ведутся поиски таких видов топлив и способов го­ рения, которые уменьшают выброс в атмосферу окиси углерода. Одним из таких направлений является создание электромоби­ лей. Однако они еще тихоходны (15—25 км/ч) и обладают огра­ ниченным запасом хода (без перезарядки 80—100 км), удельные капитальные затраты на их производство в 1,5—2 раза выше, а затраты на ремонт меньше. Электромобили бесшумны, вели­ чина их эксплуатационных затрат в большой степени зависит от стоимости энергии, необходимой для заправки аккумуляторов, широкое их внедрение связано с разработкой проблемы повы­ шения скорости, пробега без перезарядки аккумуляторов, орга­ низации их перезарядки.

Другое важное направление — создание двигателей с топ­ ливными элементами (с использованием в качестве топлива во­ дорода и кислорода) и атомных двигателей. Использование атомных двигателей окажет серьезное влияние на потребление котельного топлива, доля которого в общем производстве неф­ тепродуктов сократится. Нефть будет использоваться в большей степени на производство моторных топлив, масел, сырья для нефтехимии, что позволит увеличить глубину переработки неф­ ти и отразится на составе процессов. В конечном итоге это при­ ведет к росту мощности вторичных процессов — гидрокрекинга, коксования и др.

В связи с совершенствованием моторостроения быстро ра­ стут качественные требования к продукции отрасли. Длительное время в СССР массовым сортом был автомобильный бензин А-66. Выработка бензинов с октановым числом 72 и выше (по моторному методу) была невелика; Содержание серы в этих бен­ зинах иногда доходило до 0,3%, что снижало продолжитель­ ность работы двигателей. В моторостроении происходил рост

степени сжатия, в связи с этим бензин А-66 перестал удовлетво­ рять требованиям потребителей по октановой характеристике, содержанию смол и серы. Поэтому в 1960—1970 гг. нефтепере­ рабатывающая промышленность перешла к выработке бензинов

содержание серы и улучшался фракционный состав бензинов. Улучшение качества автомобильных бензинов потребовало

изменения их компонентного состава и процессов их производ­ ства. В составе нефтеперерабатывающих заводов значительное место заняли процессы каталитического риформинга, газофракционирования, алкилирования, полимеризации. Достаточно ска­ зать, что только в восьмом пятилетии доля высокооктановых бен­ зинов составила уже 50,7%, а мощность каталитического рифор­ минга выросла более чем в 2 раза.

Внедрение дизельных двигателей с более напряженным теп­ ловым режимом привело к необходимости улучшения качества дизельного топлива: к снижению содержания серы до 0,2—0,5%, к снижению температуры застывания. Для удовлетворения ка­ чественных требований потребовалось широкое внедрение про­ цессов гидроочистки, карбамидной депарафинизации.

Значительные изменения произошли в технике производства смазочных масел. Смазочные масла в СССР длительное время вырабатывались из специальных сортов нефтей (бакинских и эмбинских). Рост потребности в маслах привел к необходимо­ сти их производства из новых сортов нефтей (Туймазинской, Ромашкинской и др.) и созданию новых схем их получения пу­ тем внедрения процессов деасфальтизации, селективной очистки

идр.

Впоследующие годы для улучшения качества масел был

внедрен ряд новых процессов. Для увеличения выхода высоко­ вязких компонентов была внедрена двухступенчатая деасфаль­ тизация. Промышленное освоение высокоэффективного процесса адсорбционной гидроочистки взамен контактной позволило по­ лучать масла с повышенным индексом вязкости и низкой коксуе­ мостью. Внедрение процесса гидрирования масел дало возмож­ ность их производства из любого сырья с заданными свойства­ ми. Однако коренное улучшение качества масел связано с до­ бавлением к ним присадок, улучшающих антикоррозионные, антиокислительные и другие свойства масел и снижающих их рас­ ход. Только за восьмое пятилетие производство присадок вы­ росло в 2,5 раза. Это позволило снизить расход масел на 10— 15%.

Значительные изменения в схеме переработки нефти вызыва­ ет рост качественных требований к производству котельного топ­ лива с содержанием серы не более 1%. Это потребует введения

специальных методов очистки, увеличения доли гидрогенизациОнных процессов.

68

Среди экономических проблем, связанных с повышением ка­ чественных требований к нефтепродуктам, выделяется проблема получения водорода. Быстрое увеличение мощности гидрогенизационных установок требует получения водорода на специаль­ ных установках, и экономика нефтепереработки во многом бу­ дет определяться стоимостью и ресурсами водорода.

На схему переработки нефти существенное влияние оказало изменение состава нефтей, увеличение в их числе доли серни­ стых, высокосернистых и высокопарафинистых нефтей. На за­ водах, перерабатывающих эти нефти, значительно выше удель­ ный вес гидрогенизационных процессов, карбамидной депара­ финизации, коксования и др.

Внедрение новых технологических процессов, направленных на расширение сырьевой базы и улучшение качества продукции, дает значительный народнохозяйственный эффект. Так, увели­ чение октанового числа на 10 единиц увеличивает мощность дви­ гателя и снижает расход топлива в среднем на 10%. В резуль­ тате увеличения доли высокооктановых бензинов до 60% народ­ ное хозяйство в 1966—1970 гг. получило экономию на эксплуата­ ционных и капитальных затратах сотни миллионов рублей.

При снижении содержания серы в дизельном топливе с 1% до 0,2% экономия у потребителя составляла на каждой тонне эксплуатационных затрат 4,6 руб., капитальных — 5,85 руб. Эта экономия достигается в основном благодаря снижению удель­ ного веса двигателя, повышению его литровой мощности, сни­ жению расхода топлива и масел.

При вводе в эксплуатацию по одной установке каталитиче­ ского риформинга мощностью 600 тыс. т в год, гидроочистки дизельного топлива мощностью 900 тыс. т в год экономия у по­ требителя составляет соответственно: на эксплуатационных за­ тратах 8,0 млн. и 1,6 млн. руб., капитальных затратах—6,4 млн. и 4,1 млн. руб., на приведенных затратах — 8,8 и 2,1 млн. руб.

На нефтеперерабатывающих предприятиях повышение ка­ чества топлив связано с вводом новых процессов, а следователь­ но, с увеличением абсолютной суммы капитальных и эксплуата­ ционных затрат. Установки вторичных процессов более сложны с технологической точки зрения, так как процессы протекают при высоких температурах и давлениях. В связи с этим они бо­ лее фондоемки, требуют больших эксплуатационных затрат и обслуживающего персонала.

Фондоемкость основных нефтеперерабатывающих процессов по отношению к фондоемкости в первичной переработке в ценах на 1 июля 1967 г. приведена ниже:

69