Природные источники углеводородов

/>/>/>/>
                                                          Оглавление:                                            стр.
 
Глава 1. ГЕОХИМИЯ НЕФТИ И РАЗВЕДКАГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ… 3
§ 1. Происхождение горючихископаемых. 3
§ 2. Газонефтеродные горные породы. 4
Глава 2. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ… 5
Глава 3. ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕУГЛЕВОДОРОДОВ… 8
Глава 4. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ… 9
§ 1. Фракционная перегонка… 9
§ 2. Крекинг. 12
§ 3. Риформинг. 13
§ 4. Очистка от серы… 14
Глава 5. ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ… 14
§ 1. Алканы… 15
§ 2. Алкены… 16
§ 3. Алкины… 18
§ 4. Арены… 19
Глава 6. Анализ состояния нефтянойпромышленности. 20
Глава 7. Особенности и основныетенденции деятельности нефтяной промышленности. 27
Список использованной литературы… 33
/>Глава 1. ГЕОХИМИЯ НЕФТИ И РАЗВЕДКА ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ/>§ 1. Происхождение горючих ископаемых.
Первые теории, в которых рассматривались принципы,определяющие залегание месторождений нефти, обычно ограничивались главнымобразом вопросом о местах ее скопления. Однако за последние 20 лет стало ясно,что для ответа на этот вопрос необходимо разобраться в том, почему, когда и вкаких количествах произошло образование нефти в том или ином бассейне, а такжепонять и установить, в результате каких процессов она зарождалась, мигрировалаи накапливалась. Эти сведения совершенно необходимы для повышения результатив­ностиразведки нефти.
Образование углеводородных ископаемых,согласно современным воззрениям, происходило в результате протекания сложнойпоследовательности геохимических процессов (см. рис. 1) внутри исходныхгазонефтеродных горных пород. В этих процессах составные части различныхбиологических систем (веществ природного происхождения) превращались вуглеводороды и в меньшей степени в полярные соединения с различнойтермодинамической устойчивостью — в результате осаждения веществ природногопроисхождения и последующего их перекрывания осадочными породами, под влияниемповышенной температуры и повышенного давления в поверхностных слоях земнойкоры. Первичная миграция жидких и газообразных продуктов из исходногогазонефтеродного слоя и последующая их вторичная миграция (через несущиегоризонты, сдвиги и т. п.) в пористые нефтенасыщенные горные породы приводит кобразованию залежей углеводородных материалов, дальнейшая миграция которыхпредотвращается запиранием залежей между не­пористыми слоями горных пород.
В экстрактах органического вещества изосадочных горных пород биогенного происхождения обнаруживаются соединения стакой же химической структурой, какую имеют соединения, извлекаемые из нефти.Для геохимии имеют особо важное значение некоторые из таких соединений, которыесчитаются «биологическими метками» («химическими ископаемыми»). Подобныеуглеводороды имеют много общего с соединениями, встречающимися в биологическихсистемах (например, с липидами, пигментами и метаболитами), из которыхпроизошло образование нефти. Эти соединения не только демонстрируют биогенноепроисхождение природных углеводородов, но и позволяют получать очень важнуюинформацию о газонефте­носных горных породах, а также о характере созревания ипроисхождения, миграции и биоразложения, приведших к образованию конкретныхместорождений газа и нефти.
/>
Рисунок 1Геохимические процессы, приводящие к образованию ископаемых углеводородов./>§ 2. Газонефтеродные горные породы.
Газонефтеродной горной породой считаетсямелкодисперсная осадочная порода, которая при естественном осаждении привелаили могла привести к образованию и выделению значительных количеств нефти и(или) газа. Классификация таких горных пород основана на учете содержания итипа органического вещества, состояния его метаморфической эволюции (химическихпревращений, происходящих при температурах приблизительно 50-180 °С), а такжеприроды и количества углеводородов, которые могут быть получены из него.Органическое вещество кероген[1]в осадочных горных породах биогенного происхож­дения может обнаруживаться всамых разнообразных формах, но его можно подразделить на четыре основных типа.
1) Липтиниты – имеют очень высокоесодержание водорода, но низкое содер­жание кислорода; их состав обусловленналичием алифатических углеродных цепей. Предполагается, что липтинитыобразовались в основном из водорослей (обычно подвергшихся бактериальномуразложению). Они имеют высокую способность к превращению в нефть.
2) Экзтиты – имеют высокоесодержание водорода (однако ниже, чем у липтинитов), богаты алифатическимицепями и насыщенными нафтенами (алицик-лическими углеводородами), а такжеароматическими циклами и кислородсодержа­щими функциональными группами. Этоорганическое вещество образуется из таких растительных материалов, как споры,пыльца, кутикулы и другие структурные части растений. Экзиниты обладают хорошейспособностью к превращению в нефть и газовый конденсат[2], а на высших стадиях метаморфическойэволюции и в газ.
3) Витршиты – имеют низкоесодержание водорода, высокое содержание кис­лорода и состоят в основном изароматических структур с короткими алифати­ческими цепями, связаннымикислородсодержащими функциональными группами. Они образованы изструктурированных древесных (лигноцеллюлозных) материалов и имеют ограниченнуюспособность превращаться в нефть, но хорошую способность превращаться в газ.
4) Инертиниты – это черныенепрозрачные обломочные породы (с высоким содержанием углерода и низкимсодержанием водорода), которые образовались из сильно изменившихся древесныхпредшественников. Они не обладают способностью превращаться в нефть и газ.
Главными факторами, по которымраспознается газонефтеродная порода, являются содержание в ней керогена, типорганического вещества в керогене и стадия метаморфической эволюции этогоорганического вещества. Хорошими газонефте-родными породами считаются те,которые содержат 2-4% органического вещества такого типа, из которого могутобразовываться и высвобождаться соответствующие углеводороды. При благоприятныхгеохимических условиях образование нефти может происходить из осадочных пород,содержащих органическое вещество типа липтинита и экзинита. Образованиеместорождений газа обычно происходит в горных породах, богатых витринитом или врезультате термического крекинга первоначально образовавшейся нефти.
В результате последующего погребенияосадков органического вещества под верхними слоями осадочных пород это веществоподвергается воздействию все более высоких температур, что приводит ктермическому разложению керогена и образо­ванию нефти и газа. Образование нефтив количествах, представляющих интерес для промышленной разработкиместорождения, происходит в определенных условиях по времени и температуре(глубине залегания), причем время образования тем больше, чем ниже температура(это нетрудно понять, если предположить, что реакция протекает по уравнениюпервого порядка и имеет аррениусовскую зависимость от температуры). Например,то же количество нефти, которое образовалось при температуре 100°Сприблизительно за 20 миллионов лет, должно образоваться при температуре 90 °Сза 40 миллионов лет, а при температуре 80°С – за 80 миллионов лет. Скоростьобразования углеводородов из керогена приблизительно удваивается при повышениитемпературы на каждые 10°С. Однако химический состав керогена. может бытьчрезвычайно разнообразным, и поэтому указанное соотношение между временемсозревания нефти и температурой этого процесса может рассматриваться лишь какоснова для приближенных оценок.
Современные геохимические исследованияпоказывают, что в континентальном шельфе Северного моря увеличение глубины накаждые 100 м сопровождается повышением температуры приблизительно на 3°С, а этоозначает, что богатые органическим веществом осадочные породы образовывалижидкие углеводороды на глубине 2500-4000 м в течение 50-80 миллионов лет.Легкие нефти и конденсаты, по-видимому, образовывались на глубине 4000-5000 м,а метан (сухой газ) – на глубине более 5000 м./>Глава 2. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Природными источниками углеводородовявляются горючие ископаемые — нефть и газ, уголь и торф. Залежи сырой нефти игаза возникли 100-200 миллионов лет назад из микроскопических морских растенийи животных, которые оказались включенными в осадочные породы, образовавшиеся надне моря, В отличие от этого уголь и торф начали образовываться 340 миллионовлет назад из растений, произраставших на суше.
Природный газ и сырая нефть обычнообнаруживаются вместе с водой в нефте­носных слоях, расположенных между слоямигорных пород (рис. 2). Термин «при­родный газ» применим также к газам, которыеобразуются в природных условиях в результате разложения угля. Природный газ исырая нефть разрабатываются на всех континентах, за исключением Антарктиды.Крупнейшими производителями природно­го газа в мире являются Россия, Алжир,Иран и Соединенные Штаты. Крупнейшими производителями сырой нефти являютсяВенесуэла, Саудовская Аравия, Кувейт и Иран.
Природный газ состоит главным образом из метана(табл. 1).
Сыраянефть представляет собой маслянистую жидкость, окраска которой может быть самойразнообразной – от темно-коричневой или зеленой до почти бесцветной. В нейсодержится большое число алканов. Среди них есть неразветвленные алканы, разветвленныеалканы и циклоалканы с числом атомов углерода от пяти до 40. Промышленноеназвание этих циклоалканов-начтены. В сырой нефти, кроме того, содержитсяприблизительно 10% ароматических углеводородов, а также небольшое количестводругих соединений, содержащих серу, кислород и азот.
/>
Рисунок 2 Природныйгаз и сырая нефть обнаруживаются в ловушках между слоями горных пород.
Таблица 1 Состав природногогазаКомпоненты Формула Содержание,% Метан
СН4 88-95 Этан
С2Н6 3-8 Пропан
С3Н8 0,7-2,0 Бутан
С4Н10 0,2-0,7 Пентан
С5Н12 0,03-0,5 Диоксид углерода
СО2 0,6-2,0 Азот
N2 0,3-3,0 Гелий Не 0,01-0,5
Угольявляется древнейшим источником энергии, с которым знакомо человечество. Онпредставляет собой минерал (рис. 3), который образовался из растительноговещества в процессе метаморфизма. Метаморфическими называются горныепороды, состав которых подвергся изменениям в условиях высоких давлений, атакже высоких температур. Продуктом первой стадии в процессе образования угляявляется торф, который представляет собой разложившееся органическоевещество. Уголь образуется из торфа после того, как он покрывается осадочнымипородами. Эти осадочные породы называются перегруженными. Перегруженные осадкиуменьшают содержание влаги в торфе.
Вклассификации углей используются три критерия: чистота (определяетсяотно­сительным содержанием углерода в процентах); тип (определяетсясоставом исходного растительного вещества); сортность (зависит отстепени метаморфизма).
Таблица 2Содержание углеродав некоторых видах топлива и их теплотворная способностьТопливо Содержание углерода, % Теплотворная способность, кДж/кг Дрова 50,0 19 800 Торф 59,9 18 700 Лигнит 61,8 20 900-25 600 Бурый уголь 69,5 27 200 Каменный уголь 78,7 32 100 Антрацит 91,0 32 600
Самыминизкосортными видами ископаемых углей являются бурый уголь и лигнит (табл.2). Они ближе всего к торфу и характеризуются сравнительно низким содержаниемуглерода и высоким содержанием влаги. Каменный уголь характеризуетсяменьшим содержанием влаги и широко используется в промышленности. Самый сухой итвердый сорт угля – это антрацит. Его используют для отопления жилищ иприготовления пищи.
Впоследнее время благодаря техническим достижениям становится все болееэкономичной газификация угля. Продукты газификации угля включаютмоноксид углерода, диоксид углерода, водород, метан и азот. Они используются вкачестве газообразного горючего либо как сырье для получения различныххимических продук­тов и удобрений.
Уголь,как это изложено ниже, служит важным источником сырья для полученияароматических соединений.
/>
Рисунок 3 Вариант молекулярной модели низкосортного угля.Уголь представляет собой сложную смесь химических веществ, в состав которыхвходят углерод, водород и кислород, а также небольшие количества азота, серы ипримеси других элементов. Кроме того, в состав угля в зависимости от его сортавходит различное количество влаги и различных минералов.
/>
Рисунок 4Углеводороды, встречающиеся в биологических системах.
Углеводородывстречаются в природе не только в горючих ископаемых, но также и в некоторыхматериалах биологического происхождения. Натуральный каучук является примеромприродного углеводородного полимера. Молекула каучука состоит из тысячструктурных единиц, представляющих собой метилбута-1,3-диен (изопрен); еестроение схематически показано на рис. 4. Метилбута- 1,3-диен имеет следующуюструктуру:
/>
Натуральный каучук. Приблизительно 90% натуральногокаучука, который добывается в настоящее время во всем мире, получают избразильского каучуко­носного дерева Hevea brasiliensis, культивируемого главнымобразом в экваториаль­ных странах Азии. Сок этого дерева, представляющий собойлатекс (коллоидный водный раствор полимера), собирают из надрезов, сделанныхножом на коре. Латекс содержит приблизительно 30% каучука. Его крохотныечастички взвешены в воде. Сок сливают в алюминиевые емкости, куда добавляюткислоту, заставляющую каучук коагулировать.
Многиедругие природные соединения тоже содержат изопреновые структурные фрагменты.Например, лимонен содержит два изопреновых фрагмента. Лимонен является главнойсоставной частью масел, извлекаемых из кожуры цитрусовых, например лимонов иапельсинов. Это соединение принадлежит к классу соединений, называемыхтерпенами. Терпены содержат в своих молекулах 10 атомов углерода (С10-соединения)и включают два изопреновых фрагмента, соединенных друг с другом последовательно(«голова к хвосту»). Соединения с четырьмя изопреновыми фрагмен­тами (С20-соединения)называются дитерпенами, а с шестью изопреновыми фрагмента­ми -тритерпенами (С30-соединения).Сквален, который содержится в масле из печени акулы, представляет собойтритерпен. Тетратерпены (С40-соединения) содержат восемь изопреновыхфрагментов. Тетратерпены содержатся в пигментах жиров растительного и животногопроисхождения. Их окраска обусловлена наличием длинной сопряженной системыдвойных связей. Например, β-каротин ответствен за характерную оранжевую окраскуморкови./>Глава 3. ПРОМЫШЛЕННОЕ ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
Алканы,алкены, алкины и арены получают путем переработки нефти (см. ниже). Уголь тожеявляется важным источником сырья для получения углеводородов. С этой цельюкаменный уголь нагревают без доступа воздуха в ретортной печи. В результатеполучается кокс, каменноугольный деготь, аммиак, сероводород и каменноугольныйгаз. Этот процесс называется деструктивной перегонкой угля. Путем дальнейшейфракционной перегонки каменноугольного дегтя получают различные арены (табл.3). При взаимодействии кокса с паром получают водяной газ:
/>
Таблица 3 Некоторыеароматические соединения, получаемые при фракционной перегонке каменноугольногодегтя (смолы)Фракция Диапазон температур кипения, °С Главные компоненты Легкое масло 80-170 Бензол, метилбензол (толуол) Среднее масло 170-230 Фенол, нафталин Тяжелое масло (креозот) 230-270 Фенол, нафталин, антрацен Зеленое масло 270-400 Антрацен Остаток >400 Пек
Изводяного газа с помощью процесса Фишера-Тропша можно получать алканы и алкены.Для этого водяной газ смешивают с водородом и пропускают над по­верхностьюжелезного, кобальтового или никелевого катализатора при повышенной температуреи под давлением 200-300 атм.
/>
ПроцессФишера — Тропша позволяет также получать из водяного газа метанол и другиеорганические соединения, содержащие кислород:
/>
Этареакция проводится в присутствии катализатора из оксида хрома(III)при тем­пературе 300°С и под давлением 300 атм.
В промышленно слаборазвитых странах такиеуглеводороды, как метан и этилен, все больше получают из биомассы. Биогазсостоит главным образом из метана. Этилен можно получать путем дегидратацииэтанола, который образуется в процессах ферментации.
Дикарбидкальция тоже получают из кокса, нагревая его смесь с оксидом кальция притемпературах выше 2000°С в электрической печи:
/>
Привзаимодействии дикарбида кальция с водой происходит образование ацетилена.Такой процесс открывает еще одну возможность для синтеза ненасыщенныхуглеводородов из кокса./>Глава 4. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ
Сыраянефть представляет собой сложную смесь углеводородов и других соединений. Втаком виде она мало используется. Сначала ее перерабатывают в другие продукты,которые имеют практическое применение. Поэтому сырую нефть транспортируюттанкерами или с помощью трубопроводов к нефтеперерабатывающим заводам.
Переработканефти включает целый ряд физических и химических процессов: фракционнуюперегонку, крекинг, риформинг и очистку от серы./>§ 1. Фракционная перегонка
Сыруюнефть разделяют на множество составных частей, подвергая ее простой,фракционной и вакуумной перегонке. Характер этих процессов, а также число исостав получаемых фракций нефти зависят от состава сырой нефти и от требований,предъявляемых к различным ее фракциям.
Изсырой нефти прежде всего удаляют растворенные в ней примеси газов, подвергая еепростой перегонке. Затем нефть подвергают первичной перегонке, врезультате чего ее разделяют на газовую, легкую и среднюю фракции и мазут.Дальнейшая фракционная перегонка легкой и средней фракций, а также вакуумнаяперегонка мазута приводит к образованию большого числа фракций. В табл. 4указаны диапазоны температур кипения и состав различных фракций нефти, а нарис. 5 изображена схема устройства первичной дистилляционной (ректификацион­ной)колонны для перегонки нефти. Перейдем теперь к описанию свойств отдельныхфракций нефти.
Таблица 4 Типичные фракцииперегонки нефтиФракция Температура кипения, °С Число атомов угле­рода в молекуле
Содержание,
масс. % Газы Мазут:
Смазочное масло и воск 350-500 20-35 25 Битум >500 >35 25
/>
Рисунок 5 Первичнаяперегонка сырой нефти.
Газоваяфракция. Газы, получаемые при переработке нефти, представляют собойпростейшие неразветвленные алканы: этан, пропан и бутаны. Эта фракция имеетпромышленное название нефтезаводской (нефтяной) газ. Ее удаляют из сырой нефтидо того, как подвергнуть ее первичной перегонке, или же выделяют из бензиновойфракции после первичной перегонки. Нефтезаводской газ используют в качествегазообразного горючего или же подвергают его сжижению под давлением, чтобыполучить сжиженный нефтяной газ. Последний поступает в продажу в качествежидкого топлива или используется как сырье для получения этилена накрекинг-установках.
Бензиноваяфракция. Эта фракция используется для получения различных сортов моторноготоплива. Она представляет собой смесь различных углеводородов, в том численеразветвленных и разветвленных алканов. Особенности горения неразветвлен­ныхалканов не идеально соответствуют двигателям внутреннего сгорания. Поэтомубензиновую фракцию нередко подвергают термическому риформингу, чтобы превратитьнеразветвленные молекулы в разветвленные. Перед употреблением эту фракциюобычно смешивают с разветвленными алканами, циклоалканами и ароматическимисоединениями, получаемыми из других фракций путем каталитическо­го крекингалибо риформинга.
Качествобензина как моторного топлива определяется его октановым числом. Оно указываетпроцентное объемное содержание 2,2,4-триметилпентана (изооктана) в смеси2,2,4-триметилпентана и гептана (алкан с неразветвленной цепью), котораяобладает такими же детонационными характеристиками горения, как и испытуемыйбензин.
Плохоемоторное топливо имеет нулевое октановое число, а хорошее топливо-октановоечисло 100. Октановое число бензиновой фракции, получаемой из сырой нефти,обычно не превышает 60. Характеристики горения бензина улучшаются придобавлении в него антидетонаторной присадки, в качестве которой используетсятетраэтилсвинец(IV), Рb(С2Н5)4.Тетраэтилсвинец представляет собой бесцветную жидкость, которую получают принагревании хлороэтана со сплавом натрия и свинца:
/>
Пригорении бензина, содержащего эту присадку, образуются частицы свинца и оксидасвинца(II). Они замедляют определенные стадии горениябензинового топлива и тем самым препятствуют его детонации. Вместе стетраэтилсвинцом в бензин добавляют еще 1,2-дибромоэтан. Он реагирует сосвинцом и свинцом(II), образуя бромид свинца(II). Поскольку бромид свинца(II)представляет собой летучее соединение, он удаляется из автомобильного двигателяс выхлопными газами.
Лигроин(нафта). Эту фракцию перегонки нефти получают в промежутке между бензиновойи керосиновой фракциями. Она состоит преимущественно из алканов (табл. 5).
Лигроин получают также при фракционной перегонкелегкой масляной фрак­ции, получаемой из каменноугольной смолы (табл. 3).Лигроин из каменно­угольной смолы имеет высокое содержание ароматическихуглеводородов.
Бльшую часть лигроина, получаемого при перегонке нефти, подвергают рифор­мингу дляпревращения в бензин. Однако значительная его часть используется как сырье дляполучения других химических веществ.
Таблица 5 Углеводородный состав  лигроиновой  фракции  типичной  ближневосточной нефтиУглеводороды Число атомов углерода
Содержание,
% 5 6 7 8 9 Неразветвленные алканы 13 7 7 8 5 40 Разветвленные алканы 7 6 6 9 10 38 Циклоалканы 1 2 4 5 3 15 Ароматические соединения – – 2 4 1 7 100
 
Керосин.Керосиновая фракция перегонки нефти состоит из алифатических алка­нов,нафталинов и ароматических углеводородов. Часть ее подвергается очистке дляиспользования в качестве источника насыщенных углеводородов-пара­финов, адругая часть подвергается крекингу с целью превращения в бензин. Однакоосновная часть керосина используется в качестве горючего для реактивныхсамолетов.
Газойль.Эта фракция переработки нефти известна под названием дизельного топлива. Частьее подвергают крекингу для получения нефтезаводского газа и бензина. Однакоглавным образом газойль используют в качестве горючего для дизельныхдвигателей. В дизельном двигателе зажигание топлива производится в результатеповышения давления. Поэтому они обходятся без свечей зажигания. Газойльиспользу­ется также как топливо для промышленных печей.
Мазут.Эта фракция остается после удаления из нефти всех остальных фракций. Большаяего часть используется в качестве жидкого топлива для нагревания котлов иполучения пара на промышленных предприятиях, электростанциях и в корабельныхдвигателях. Однако некоторую часть мазута подвергают вакуумной перегонке дляполучения смазочных масел и парафинового воска. Смазочные масла подвергаютдальнейшей очистке путем экстракции растворителя. Темный вязкий материал,остающийся после вакуумной перегонки мазута, называется «битум», или «асфальт».Он используется для изготовления дорожных покрытий.
Мырассказали о том, как фракционная и вакуумная перегонка наряду с экстракци­ейрастворителями позволяет разделить сырую нефть на различные практически важныефракции. Все эти процессы являются физическими. Но для переработки нефтииспользуются еще и химические процессы. Эти процессы можно подразделить на дватипа: крекинг и риформинг./>§ 2. Крекинг
Вэтом процессе крупные молекулы высококипящих фракций сырой нефти расщепля­ютсяна меньшие молекулы, из которых состоят низкокипящие фракции. Крекинг необходимпотому, что потребности в низкокипящих фракциях нефти – особенно в бензине –часто опережают возможности их получения путем фракционной перегонки сыройнефти.
Врезультате крекинга кроме бензина получают также алкены, необходимые как сырьедля химической промышленности. Крекинг в свою очередь подразделяется на триважнейших типа: гидрокрекинг, каталитический крекинг и термический крекинг.
Гидрокрекинг.Эта разновидность крекинга позволяет превращать высококипящие фракции нефти(воски и тяжелые масла) в низкокипящие фракции. Процесс гидро­крекинга заключаетсяв том, что подвергаемую крекингу фракцию нагревают под очень высоким давлениемв атмосфере водорода. Это приводит к разрыву крупных молекул и присоединениюводорода к их фрагментам. В результате образуются насыщенные молекулы небольшихразмеров. Гидрокрекинг используется для по­лучения газойля и бензинов из болеетяжелых фракций.
Каталитическийкрекинг. Этот метод приводит к образованию смеси насыщенных и ненасыщенныхпродуктов. Каталитический крекинг проводится при сравнительно невысоких температурах,а в качестве катализатора используется смесь кремнезема и глинозема. Такимпутем получают высококачественный бензин и ненасыщенные углеводороды из тяжелыхфракций нефти.
Термическийкрекинг. Крупные молекулы углеводородов, содержащихся в тяжелых фракцияхнефти, могут быть расщеплены на меньшие молекулы путем нагревания этих фракцийдо температур, превышающих их температуру кипения. Как и при каталитическомкрекинге, в этом случае получают смесь насыщенных и ненасыщенных продуктов.Например,
/>
Термическийкрекинг имеет особенно важное значение для получения ненасыщен­ныхуглеводородов, например этилена и пропена. Для термического крекинга использу­ютсяпаровые крекинг-установки. В этих установках углеводородное сырье сначаланагревают в печи до 800°С, а затем разбавляют его паром. Это увеличивает выходалкенов. После того как крупные молекулы исходных углеводородов расщепятся наболее мелкие молекулы, горячие газы охлаждают приблизительно до 400СС водой,которая превращается в сжатый пар. Затем охлажденные газы поступают в ректи­фикационную(фракционную) колонну, где они охлаждаются до 40°С. Конденсация более крупныхмолекул приводит к образованию бензина и газойля. Несконденсиро­вавшиеся газысжимают в компрессоре, который приводится в действие сжатым паром, полученнымна стадии охлаждения газов. Окончательное разделение продуктов производится вколоннах фракционной перегонки.
Таблица 6 Выход продуктовкрекинга с паром из различного углеводородного сырья (масс. %)Продукты Углеводородное сырье Этан Лигроин Водород 10 1 Метан 6 15 Этилен 76 30 Пропен 3 16 Бутен 1 5 Бута- 1,3 -диен 2 5 Бензин 2 23 Жидкое топливо — 4
Вевропейских странах главным сырьем для получения ненасыщенных угле­водородов спомощью каталитического крекинга является лигроин. В Соединенных Штатах главнымсырьем для этой цели служит этан. Его легко получают на нефтеперерабатывающихзаводах как один из компонентов сжиженного нефтяного газа или же из природногогаза, а также из нефтяных скважин как один из компонентов природныхсопутствующих газов. В качестве сырья для крекинга с паром используются такжепропан, бутан и газойль. Продукты крекинга этана и лигроина указаны в табл. 6.
Реакциикрекинга протекают по радикальному механизму./>§ 3. Риформинг
Вотличие от процессов крекинга, которые заключаются в расщеплении более крупныхмолекул на менее крупные, процессы риформинга приводят к изменению структурымолекул или к их объединению в более крупные молекулы. Риформинг используется впереработке сырой нефти для превращения низкокачественных бензиновых фракций ввысококачественные фракции. Кроме того, он используется с целью получения сырьядля нефтехимической промышленности. Процессы риформинга могут быть подраз­деленына три типа: изомеризация, алкилирование, а также циклизация и ароматизация.
Изомеризация.В этом процессе молекулы одного изомера подвергаются пере­группировке собразованием другого изомера. Процесс изомеризации имеет очень важное значениедля повышения качества бензиновой фракции, получаемой после первичной перегонкисырой нефти. Мы уже указывали, что эта фракция содержит слишком многонеразветвленных алканов. Их можно превратить в разветвленные алканы, нагреваяданную фракцию до 500-600°С под давлением 20-50 атм. Этот процесс носит названиетермического риформинга.
Дляизомеризации неразветвленных алканов может также применяться каталити­ческийриформинг. Например, бутан можно изомеризовать, превращая его в2-метил-пропан, с помощью катализатора из хлорида алюминия при температуре100°С или выше:
/>
Этареакция имеет ионный механизм, который осуществляется с участием карбка-тионов.
Алкилирование.В этом процессе алканы и алкены, которые образовались в результате крекинга,воссоединяются с образованием высокосортных бензинов. Такие алканы и алкеныобычно имеют от двух до четырех атомов углерода. Процесс проводится при низкойтемпературе с использованием сильнокислотного катализа­тора, например сернойкислоты:
/>
Этареакция протекает по ионному механизму с участием карбкатиона (СН3)3С+.
Циклизацияи ароматизация. При пропускании бензиновой и лигроиновой фракций,полученных в результате первичной перегонки сырой нефти, над поверхностью такихкатализаторов, как платина или оксид молибдена(VI), наподложке из оксида алюми­ния, при температуре 500°С и под давлением 10-20 атмпроисходит циклизация с последующей ароматизацией гексана и других алканов сболее длинными нераз­ветвленными цепями:
/>
Отщеплениеводорода от гексана, а затем от циклогексана называется дегидрированием.Риформинг этого типа в сущности представляет собой один из процессов крекинга.Его называют платформингом, каталитическим риформингом или просто риформингом.В некоторых случаях в реакционную систему вводят водород, чтобы предотвратитьполное разложение алкана до углерода и поддержать активность катализатора. Вэтом случае процесс называется гидроформингом./>§ 4. Очистка от серы
Сыраянефть содержит сероводород и другие соединения, содержащие серу. Содержа­ниесеры в нефти зависит от месторождения. Нефть, которую получают из конти­нентальногошельфа Северного моря, имеет низкое содержание серы. При перегонке сырой нефтиорганические соединения, содержащие серу, расщепляются, и в результатеобразуется дополнительное количество сероводорода. Сероводород попадает внефтезаводской газ или во фракцию сжиженного нефтяного газа. Посколькусероводород обладает свойствами слабой кислоты, его можно удалить, обрабатываянефтепродукты каким-либо слабым основанием. Из полученного таким образомсероводорода можно извлекать серу, сжигая сероводород в воздухе и пропускаяпродукты сгорания над поверхностью катализатора из оксида алюминия при тем­пературе400°С. Суммарная реакция этого процесса описывается уравнением
/>
Приблизительно75% всей элементной серы, используемой в настоящее время про­мышленностьюнесоциалистических стран, извлекают из сырой нефти и природного газа./>Глава 5. ПРИМЕНЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ
Приблизительно  90%   всей   добываемой   нефти   используют   в   качестве   топлива. Несмотряна то, что та часть нефти, которая используется для получения нефтехимическихпродуктов, мала, эти продукты имеют очень большое значение. Из продуктовперегонки нефти получают много тысяч органических соединений (табл. 7). Они всвою очередь используются для получения тысяч продуктов, которые удовлетворяютне только насущные потребности современного общества, но и потребности в ком­форте(рис. 6).
Таблица 7 Углеводородноесырье для химической промышленности Сырье Химические продукты Алканы Метан Метанол, уксусная кислота, хлорометан, этилен Этан Этилхлорид, тетраэтилсвинец(IV) Пропан Метаналь, этаналь Алкены Этилен Полиэтилен, полихлороэтилен (поливинилхлорид), полиэфиры, этанол, этаналь (ацетальдегид) Пропен Полипропилен, пропанон (ацетон), пропеналь, пропан- 1,2,3-триол (глицерин), пропеннитрил (акрилонитрил), эпоксипропан Бутены Синтетический каучук Алкины Ацетилен Хлороэтилен (винилхлорид), 1,1,2,2-тетрахлороэтан Арены Бензол (1-Метил)бензол, фенол, полифенилэтилен
Хотяразличные группы химических продуктов, указанные на рис. 6, в широком смыслеобозначены как нефтехимические продукты, поскольку их получают из нефти,следует отметить, что многие органические продукты, в особенности ароматическиесоединения, в промышленности получают из каменноугольной смолы и другихисточников сырья. И все же приблизительно 90% всего сырья для органическойпромышленности получают из нефти.
Нижебудут рассмотрены некоторые типичные примеры, показывающие исполь­зованиеуглеводородов в качестве сырья для химической промышленности.
/>
Рисунок 6 Применения продуктов нефтехимическойпромышленности./>§ 1. Алканы
Метанявляется не только одним из важнейших видов топлива, но имеет еще и множестводругих применений. Он используется для получения так называемого синтез-газа,или сингаза. Подобно водяному газу, который получают из кокса и пара,синтез-газ представляет собой смесь моноксида углерода и водорода. Синтез-газполучают, нагревая метан или лигроин приблизительно до 750°С под давлениемпорядка 30 атм в присутствии никелевого катализатора:
/>
Синтез-газиспользуется для получения водорода в процессе Габера (синтез аммиака).
Синтез-газиспользуется также для получения метанола и других органических соединений. Впроцессе получения метанола синтез-газ пропускают над поверхностью катализатораиз оксида цинка и меди при температуре 250°С и давлении 50-100 атм, чтоприводит к реакции
/>
Синтез-газ,используемый для проведения этого процесса, должен быть тщательно очищен отпримесей.
Метанолнетрудно подвергнуть каталитическому разложению, при котором из него сноваполучается синтез-газ. Это очень удобно использовать для транспортировкисинтез-газа. Метанол является одним из важнейших видов сырья длянефтехимической промышленности. Он используется, например, для полученияуксусной кислоты:
/>
Катализаторомдля этого процесса является растворимый анионный комплекс родия [Rh(CO)2I2].Этот способ используется для промышленного получения уксусной кислоты,потребности в которой превосходят масштабы ее получения в результате процессаферментации.
Растворимые соединения родия, возможно, станутиспользоваться в будущем в качестве гомогенных катализаторов процесса полученияэтан-1,2-диола из син­тез-газа:
/>
Эта реакция протекает при температуре 300°С и давлениипорядка 500-1000 атм. В настоящее время такой процесс экономически невыгоден.Продукт этой реакции (его тривиальное название — этиленгликоль) используется вкачестве антифриза и для получения различных полиэфиров, например терилена.
Метаниспользуется также для получения хлорометанов, например трихлоро-метана(хлороформа). Хлорометаны имеют разнообразные применения. Например, хлорометаниспользуется в процессе получения силиконов.
Наконец,метан все больше используется для получения ацетилена
/>
Этареакция протекает приблизительно при 1500°С. Чтобы нагреть метан до такойтемпературы, его сжигают в условиях ограниченного доступа воздуха.
Этантоже имеет ряд важных применений. Его используют в процессе полученияхлороэтана (этилхлорида). Как было указано выше, этилхлорид используется дляполучения тетраэтилсвинца(IV). В Соединенных Штатахэтан является важным сырьем для получения этилена (табл. 6).
Пропаниграет важную роль в промышленном получении альдегидов, например метаналя(муравьиного альдегида) и этаналя (уксусного альдегида). Эти вещества имеютособенно важное значение в производстве пластмасс. Бутан используется дляполучения бута-1,3-диена, который, как будет описано ниже, исполь­зуется дляполучения синтетического каучука./>§ 2. Алкены
Этилен.Одним из важнейших алкенов и вообще одним из самых важных продуктовнефтехимической промышленности является этилен. Он представляет собой сырье дляполучения многих пластмасс. Перечислим их.
Полиэтилен.Полиэтилен представляет собой продукт полимеризации этилена:
/>
Полихлороэтилен.Этот полимер имеет еще название поливинилхлорид (ПВХ). Его получают изхлороэтилена (винилхлорида), который в свою очередь получают из этилена.Суммарная реакция:
/>
1,2-Дихлороэтанполучают в виде жидкости либо газа, используя в качестве катализа­тора хлоридцинка либо хлорид железа(III).
Принагревании 1,2-дихлороэтана до температуры 500°С под давлением 3 атм вприсутствии пемзы образуется хлороэтилен (винилхлорид)
/>
Другойспособ получения хлороэтилена основан на нагревании смеси этилена,хлоро-водорода и кислорода до 250°С в присутствии хлорида меди(II) (катализатор):
/>
Полиэфирноеволокно. Примером такого волокна является терилен. Его получают изэтан-1,2-диола, который в свою очередь синтезируют из эпоксиэтана(этиленоксида) следующим образом:
/>
Этан-1,2-диол(этиленгликоль) используется также в качестве антифриза и для получе­ниясинтетических моющих средств.
Этанол  получают   гидратацией   этилена,   используя   в   качестве   катализаторафосфорную кислоту на носителе из кремнезема:
/>
Этанолиспользуется для получения этаналя (ацетальдегида). Кроме того, его используютв качестве растворителя для лаков и политур, а также в косметическойпромышленности.
Наконец,этилен используется еще для получения хлороэтана, который, как было указановыше, применяется для изготовления тетраэтилсвинца(IV)- антидетонаторной присадки к бензинам.
Пропен.Пропен (пропилен), как и этилен, используется для синтеза разнообразныххимических продуктов. Многие из них используются в производстве пластмасс икаучуков.
Полипропен.Полипропен представляет собой продукт полимеризации пропена:
/>
Пропанони пропеналь. Пропанон (ацетон) широко используется в качестве раство­рителя,а кроме того, применяется в производстве пластмассы, известной под названиемплексигласа (полиметилметакрилат). Пропанон получают из (1-метилэтил) бензолаили из пропан-2-ола. Последний получают из пропена следующим образом:
/>
Окислениепропена в присутствии катализатора из оксида меди(II)при тем­пературе 350°С приводит к получению пропеналя (акрилового альдегида):
/>
Пропан-1,2,3-триол.Пропан-2-ол, пероксид водорода и пропеналь, получаемые в описанном вышепроцессе, могут использоваться для получения пропан-1,2,3-триола (глицерина):
/>
/>
Глицеринприменяется в производстве целлофановой пленки.
Пропеннитрил(акрилонитрил). Это соединение используется для получения син­тетическихволокон, каучуков и пластмасс. Его получают, пропуская смесь пропена, аммиака ивоздуха над поверхностью молибдатного катализатора при температуре 450°С:
/>
Метилбута-1,3-диен  (изопрен).   Его   полимеризацией   получают   синтетические каучуки.Изопрен получают с помощью следующего многостадийного процесса:
/>
Эпоксипропаниспользуется для получения полиуретановых пенопластов, поли­эфиров исинтетических моющих средств. Его синтезируют следующим образом:
/>
Бут-1-ен,бут-2-ен и бута-1,2-диен используются для получения синтетических каучуков.Если в качестве сырья для этого процесса используются бутены, их сначалапревращают в бута-1,3-диен путем дегидрирования в присутствии катализатора — смеси оксида хрома(Ш) с оксидом алюминия:
/>/>§ 3. Алкины
Важнейшимпредставителем ряда алкинов является этин (ацетилен). Ацетилен имеетмногочисленные применения, например:
–    в качестве горючего в кислородно-ацетиленовых горелках для резки исварки металлов. При горении ацетилена в чистом кислороде в его пламениразвивается температура до 3000°С;
–    для получения хлороэтилена (винилхлорида), хотя в настоящее времяважнейшим сырьем для синтеза хлороэтилена становится этилен (см. выше).
–    для получения растворителя 1,1,2,2-тетрахлороэтана./>§ 4. Арены
Бензоли метилбензол (толуол) получают в больших количествах при переработке сыройнефти. Поскольку метилбензол получают при этом даже в бльших количествах, чемнеобходимо, часть его превращают в бензол. С этой целью смесь метилбензола сводородом пропускают над поверхностью платинового катализатора на носителе изоксида алюминия при температуре 600°С под давлением:
/>
Этотпроцесс называется гидроалкилированием.
Бензолиспользуется в качестве исходного сырья для получения ряда пластмасс.
(1-Метилэтил)бензол(кумол или 2-фенилпропан). Его используют для получения фенола и пропанона(ацетона). Фенол применяется для синтеза различных каучуков и пластмасс. Нижеуказаны три стадии процесса получения фенола.
/>
Поли(фенилэтилен)(полистирол). Мономером этого полимера является фенил-этилен (стирол). Егополучают из бензола:
/>Глава 6. Анализсостояния нефтяной промышленности.
ДоляРоссии в мировой добыче минерального сырья остается высокой и составляет понефти 11.6%, по газу — 28.1, углю — 12-14%. Пообъему разведанных запасов минерального сырья Россия занимает ведущее положениев мире. При занимаемой территории в 10% в недрах России сосредоточено 12-13%мировых запасов нефти, 35% — газа, 12% — угля. В структуре минерально-сырьевойбазы страны более 70% запасов приходится на ресурсы топливно-энергетическогокомплекса (нефть, газ, уголь). Общая стоимость разведанного и оцененногоминерального сырья составляет сумму 28.5 трлндолларов, что на порядок превосходит стоимость всей приватизируемойнедвижимости России.
Таблица 8Топливно-энергетический комплекс Российской ФедерацииПоказатели 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Добыча нефти и газоконденсата, млн. т. 518 461,1 399 354 318 307 301,7 305,6 303,2
Добыча природного газа, млрд. м3 640,2 640,3 640 617 607 595 601,5 571 591 Добыча угля, млн. т. 396,2 354,4 337 305 271 262 255 244 232,2
Топливно-энергетическийкомплекс является опорой отечественной экономики: доля ТЭКв общем объеме экспорта в 1996 г. составит почти 40% (25 млрд долл.).Около 35% всех доходов федерального бюджета на 1996 г. (121 из347 трлн руб.) планируется получить за счет деятельности предприятийкомплекса. Ощутима доля ТЭК в общем объеме товарной продукции, которуюроссийские предприятия планируют выпустить в 1996 г. Из 968 трлн руб.товарной продукции (в действующих ценах) доля предприятий ТЭК составит почти270 трлн руб., или более 27% (табл. 8). ТЭК остается крупнейшимпромышленным комплексом, осуществляющим капитальные вложения (более71 трлн руб. в 1995 г.) и привлекающим инвестиции (1.2 млрддолл. только от Всемирного банка за два последних года) в предприятия всехсвоих отраслей.
Нефтянаяпромышленность Российской Федерации на протяжении длительного периодаразвивалась экстенсивно.Это достигалось за счет открытия и ввода в эксплуатацию в 50-70-х годах крупныхвысокопродуктивных месторождений в Урало-Поволжье иЗападной Сибири, а также строительством новых и расширением действующихнефтеперерабатывающих заводов. Высокая продуктивность месторождений позволила сминимальными удельными капитальными вложениями и сравнительно небольшимизатратами материально-технических ресурсов наращивать добычу нефти по20-25 млн т в год. Однако при этом разработка месторождений веласьнедопустимо высокими темпами (от 6 до 12% отбора от начальных запасов), ивсе эти годы в нефтедобывающих районах серьезно отставали инфраструктура ижилищно-бытовое строительство. В 1988 г. в России было добыто максимальноеколичество нефти и газового конденсата — 568.3 млн т, или 91% общесоюзнойдобычи нефти. Недра территории России и прилегающих акваторий морей содержатоколо 90% разведанных запасов нефти всех республик, входивших ранее в СССР. Вовсем мире минерально-сырьевая база развивается по схеме расширениявоспроизводства. То есть ежегодно необходимо передавать промысловикам новыхместорождений на 10-15% больше, чем они вырабатывают. Это необходимо дляподдержания сбалансированности структуры производства, чтобы промышленность неиспытывала сырьевого голода. В годы реформ островстал вопрос инвестиций в геологоразведку. На освоение одного миллиона тонннефти необходимы вложения в размере от двух до пяти миллионов долларов США.Причем эти средства дадут отдачу только через 3-5 лет. Между тем длявосполнения падения добычи необходимо ежегодно осваивать 250-300 млн тнефти. За минувшие пять лет разведано 324 месторождения нефти и газа,введено в эксплуатацию 70-80 месторождений. На геологию в 1995 г.было истрачено лишь 0.35% ВВП (в бывшем СССР эти затраты были в три раза выше).На продукцию геологов — разведанные месторождения — существует отложенныйспрос. Однако в 1995 г. геологической службе все же удалось остановитьпадение производства в своей отрасли. Объемы глубокого разведочного бурения в1995 г. возросли на 9% по сравнению с 1994 г. Из 5.6 трлн рублей финансирования 1.5 трлн рублей геологи получали централизованно. На1996 г. бюджет Роскомнедра составляет14 трлн рублей, из них 3 трлн — централизованные инвестиции. Это лишьчетверть вложений бывшего СССР в геологию России.
Сырьеваябаза России при условии формирования соответствующих экономических условийразвития геологоразведочных работ может обеспечитьна сравнительно длительный период уровни добычи, необходимые для удовлетворенияпотребностей страны в нефти. Следует учитывать, что в Российской Федерациипосле семидесятых годов не было открыто ни одного крупного высокопродуктивногоместорождения, а вновь приращиваемые запасы по своим кондициям резкоухудшаются. Так, например, по геологическим условиям средний дебит одной новойскважины в Тюменской области упал с 138 т в 1975 г. до 10-12т в1994 г., т. е. более чем в 10 раз. Значительно возросли затратыфинансовых и материально-технических ресурсов на создание 1 т новоймощности. Состояние разработки крупных высокопродуктивных месторожденийхарактеризуется выработкой запасов в объемах 60-90% от начальных извлекаемыхзапасов, что предопределило естественное падение добычи нефти.
Всвязи с высокой выработанностью крупныхвысокопродуктивных месторождений качество запасов изменилось в худшую сторону,что требует привлечения значительно больших финансовых иматериально-технических ресурсов для их освоения. Из-за сокращенияфинансирования недопустимо уменьшились объемы геологоразведочныхработ, и как следствие снизились приросты запасов нефти. Если в1986-1990 гг. по Западной Сибири прирост запасов составлял 4.88 млрдт, то в 1991-1995 гг. из-за снижения объемов разведочного бурения этотприрост снизился почти вдвое и составил 2.8 млрд т. В создавшихся условияхдля обеспечения потребностей страны даже на ближайшую перспективу требуетсяпринятие государственных мер по наращиванию сырьевой оазы.
Переходк рыночным отношениям диктует необходимость изменения подходов к установлениюэкономических условий для функционирования предприятий, относящихся кгорнодобывающим отраслям промышленности. В нефтяной отрасли, характеризующейсяневозобновляющимися ресурсами ценного минерального сырья — нефти, существующиеэкономические подходы исключают из разработки значительную часть запасов из-занеэффективности их освоения по действующим экономическим критериям. Оценкипоказывают, что по отдельным нефтяным компаниям по экономическим причинам немогут быть вовлечены в хозяйственный оборот от 160 до 1057 млн. тзапасов нефти.
Нефтянаяпромышленность, имея значительную обеспеченностьбалансовыми запасами, в последние годы ухудшаетсвою работу. В среднем падение добычи нефти в год по действующемуфонду оценивается в 20%. По этой причине, чтобы сохранить достигнутый уровеньдобычи нефти в России, необходимо ввдить новые мощности на 115-120 млн. тв год, для чего требуется пробурить 62 млн. м эксплуатационных скважин, афактически в 1991 г. пробурено 27.5 млн м, а в 1995 – 9.9 млн.м.
Отсутствиесредств привело к резкому сокращению объемов промышленного и гражданскоогостроительства, особенно в Западной Сибири. Вследствие этого произошлоуменьшение работ по обустройству нефтяных месторождений, строительству иреконструкции систем сбора и транспорта нефти, строительству жилья, школ,больниц и других объектов, что явилось одной из причин напряженной социальнойобстановки в нефтедобывающих регионах. Программа строительства объектовутилизации попутного газа была сорвана. В результате в факелах сжигаетсяежегодно более 10 млрд. м3 нефтяногогаза. Из-за невозможности реконструкции нефтепроводныхсистем на промыслах постоянно происходят многочисленные порывы трубопроводов.Только в 1991 г. по этой причине потеряно более 1 млн т нефти инанесен большой урон окружающей среде. Сокращение заказов на строительствопривело к распаду в Западной Сибири мощных строительных организаций.
Однойиз основных причин кризисного состояния нефтяной промышленности является такжеотсутствие необходимого промыслового оборудования и труб. В среднем дефицит вобеспечении отрасли материально-техническими ресурсами превышает 30%. Запоследние годы не создано ни одной новой крупной производственной единицы повыпуску нефтепромыслового оборудования, более того, многие заводы этого профилясократили производство, а выделяемых средств для валютных закупок оказалосьнедостаточно.
Из-заплохого материально-технического обеспечения число простаивающихэксплуатационных скважин превысило 25 тыс. ед.,в том числе сверхнормативно простаивающих — 12 тыс. ед. По скважинам,простаивающим сверхнормативно, ежесуточно теряется около 100 тыс. т нефти.
Остройпроблемой для дальнейшего развития нефтяной промышленности остается ее слабаяоснащенность высокопроизводительной техникой и оборудованием для добычи нефти игаза. К 1990 г. в отрасли половина технических средств имела износ более50%, только 14% машин и оборудования соответствовало мировому уровню,потребность по основным видам продукции удовлетворялась в среднем на 40-80%.Такое положение с обеспечением отрасли оборудованием явилось следствием слабогоразвития нефтяного машиностроения страны. Импортные поставки в общем объемеоборудования достигли 20%, а по отдельным видам доходят и до 40%. Закупка трубдостигает 40 — 50%.
Сраспадом Союза усугубилось положение с поставками нефтепромысловогооборудования из республик СНГ: Азербайджана, Украины, Грузии и Казахстана.Являясь монопольными производителями многих видов продукции, заводы этихреспублик взвинчивали цены и сокращали поставки оборудования. Только на долюАзербайджана в 1991 г. приходилось порядка 37% выпускаемой для нефтяниковпродукции.
Врезультате разрушения системы материально-технического обеспечения, сокращениябюджетного финансирования и невозможности самофинансирования буровых работнефтедобывающими объединениями из-за низкой цены на нефть и безудержно растущихцен на материально-технические ресурсы началосьсокращение объемов буровых работ. Из года в год сокращается создание новыхнефтедобывающих мощностей и происходит резкое падение добычи нефти.
Значительныйрезерв сокращения объема буровых работ — повышение дебита новых скважин за счетсовершенствования вскрытия нефтяных пластов. В этих целях необходимо кратноеувеличение бурения горизонтальных скважин, дающих увеличение дебита противстандартных скважин до 10 и более раз. Решение вопросов качественноговскрытия пластов позволит повысить первоначальный дебит скважин на 15-25%.
Всвязи с систематической недопоставкой в последние годы нефтегазодобывающимпредприятиям материально-технических ресурсов для поддержания фонда вработоспособном состоянии использование его резко ухудшилось. Косвеннойпричиной роста неработающего фонда скважин является также низкое качествооборудования, поставляемого отечественными заводами,что ведет к неоправданному росту объемов ремонтных работ.
Такимобразом, нефтяная промышленность России к 1992 г. уже вступила в кризисноесостояние несмотря на то, что она располагала достаточными промышленнымизапасами нефти и большими потенциальными ресурсами. Однако за период с1988 по 1995 гг. уровень добычи нефти снизился на 46.3%. Переработканефти в Российской Федерации сосредоточена в основном на 28 нефтеперерабатывающихзаводах (НПЗ): на 14 предприятиях объемпереработки нефти превышал 10 млн т в год и на них перерабатывалось 74.5%всего объема поступающей нефти, на 6 предприятиях объем переработкисоставлял от 6 до 10 млн тв год и наостальных 8 заводах — менее 6 млн т в год (минимальный объемпереработки 3.6 млн т в год, максимальный — около 25 млн т в год).
Мощностиотдельных НПЗ РФ по объемам перерабатываемого сырья, структура ихпроизводственных фондов существенно отличаются от зарубежныхнефтеперерабатывающих предприятий. Так, основная доля нефти в СШАперерабатывается на НПЗ мощностью 4-12 млн т/год, в Западной Европе —3-7 млн т в год. В табл. 9 приведеныпоказатели производства основных нефтепродуктов в РФ и развитыхкапиталистических странах.
Таблица 9 Показателипроизводства основных нефтепродуктов в РФ и развитых капиталистических странах.Страна вскрытия нефтяных пластов. Объем производства
Бензин
Дизельное топливо Мазут
Смазочные масла
Битумы Кокс Россия 45.5 71.4 96.8 4.7 8.1 0.99 США 300.2 145.4 58.4 9.0 26.2 36.2 Япония 28.7 44.6 38.8 2.0 5.8 0.4 Германия 20.2 33.7 9.0 1.4 2.7 1.4 Франция 15.6 27.7 12.5 1.7 2.8 0.9 Великобритания 27.2 25.4 16.5 0.9
2.1 1.5 Италия 15.9 26.2 24.8 1.1 2.4 0.8
Вструктуре производства и потребления РФ значительно больший удельный весзанимают тяжелые остаточные нефтепродукты. Выход светлых близок к ихпотенциальному содержанию в нефти (48-49%), что указывает на низкоеиспользование вторичных процессов глубокой переработки нефти в структуреотечественной нефтепереработки. Средняя глубина переработки нефти (отношениесветлых нефтепродуктов к объему переработки нефти) составляет около 62- 63%.Для сравнения, глубина переработки на НПЗпромышленно развитых стран составляет 75-80% (в США — около 90%) С начала 90-хгодов в условиях относительно стабильного спроса на светлые нефтепродуктынаблюдалось понижение уровня загрузки по большинству процессов. Дальнейшее падение этого показателя и, какследствие, глубина переработки, достигшей минимума в 1994 г. (61.3%),вызвана снижением потребления моторного топлива в условиях углубляющегося спадапромышленного производства по России в целом. На отечественных заводахнедостаточно развиты процессы гидроочистки дистиллятов, отсутствуетгидроочистка нефтяных остатков. НПЗ являются крупными источниками загрязненияокружающей среды: суммарные выбросы вредных веществ (диоксида серы, окисиуглерода, окислов азота, сероводорода и др.) в 1990 г. составили4.5 кг на тонну переработанной нефти.
Сравниваямощности углубляющих и облагораживающих процессов на предприятиях РоссийскойФедерации с аналогичными данными по зарубежным странам, можно отметить, чтоудельный вес мощностей каталитического крекинга в 3 раза меньше, чем вФРГ, в 6 раз меньше, чем в Англии, и в 8 раз ниже по сравнению с США.До сих пор практически не используется один из прогрессивных процессов —гидрокрекинг вакуумного газойля. Такая структура все меньше соответствуетпотребностям национального рынка, поскольку приводит, как уже отмечалось, кизбыточному производству мазута при дефиците высококачественных моторных топлив.
Упомянутыйвыше спад производительности головного и вторичных процессов лишь отчастиявляется следствием снижения поставок нефти на нефтеперерабатывающиепредприятия и платежеспособного спроса потребителей, а также большойизношенности технологического оборудования. Из более 600 основныхтехнологических установок отечественных НПЗ только 5.2% (в 1991 г.— 8.9%)имеют срок эксплуатации менее 10 лет. Подавляющее же большинство (67.8%)введено в строй более 25 лет назад и требует замены. Состояние установокпервичной перегонки в Российской Федерации в целом наиболеенеудовлетворительное.
Прямымследствием неудовлетворительного состояния основных фондовнефтеперерабатывающей промышленности является высокая себестоимость и низкоекачество товарных нефтепродуктов. Так, не подвергающийся гидрообессе-риванию мазут имеет низкий спрос намировом рынке и используется лишь в качестве сырья для производства светлыхнефтепродуктов.
Ужесточениев 80-х годах в большинстве промышленно развитых стран правительственногоконтроля за состоянием окружающей среды привело к значительному изменениютехнико-технологической структуры зарубежных НПЗ. Новые стандарты качествамоторных топлив (так называемых «реформулированных»моторных топлив) предусматривают:
—        для бензинов — значительное снижение содержания ароматических (бензоладо 1%) и олефиновых углеводородов, сернистыхсоединений, показателя летучести, обязательное добавление кислородсодержащихсоединений (до 20%);
—        для дизельных топлив — снижение содержания ароматических углеводородовдо 20-10% и сернистых соединений до 0,1-0,02%.
В1992 г. доля неэтилированных бензинов в общем производстве бензинов в СШАпревысила 90%, в Германии — 70%. Япония производила только неэтилированныебензины.
Наотечественных НПЗ продолжается производство этилированного бензина. Долянеэтилированных бензинов в общем объеме производства авто бензинов в1991 г. составила 27.8%. Удельный вес их производства практически неувеличивался в течение последних лет и составил в настоящее время около 45%.Основная причина заключается в отсутствии финансовых средств на модернизацию истроительство установок, производящих высокооктановые компоненты, а также мощностей по производству катализаторов. На предприятияхРоссии в основном вырабатывали автобензин А-76, не отвечающий современнымтребованиям развития двигателестроения. Нескольколучше состояние производства дизельного топлива как экспортно-способногопродукта. Доля малосернистого топлива с содержанием серы до 0.2% в 1991 г.составила 63.8%, в 1995г. — до 76%.
В1990-1994 гг. быстрыми темпами сокращались производство и ассортиментсмазочных масел. Если в 1991 г. общий объем производства масел составил4684.7 тыс. т, то в 1994 г. —2127.6 тыс. т. Наибольшее сокращение производства масел имело место нагрозненских (в настоящее время производство закрыто), Ярославском, Новокуйбышевском,Орском, Пермском и Омском НПЗ.
Особаяроль в развитии нефтегазового комплекса принадлежит системе нефтепродуктообеспечения. Значимость трубопроводноготранспорта для функционирования нефтяного комплекса определена УказомПрезидента РФ от 7 октября 1992 г., в соответствии с которымгосударство сохранило за собой контроль над акционерной компанией«Транснефть». На территории Российской Федерации эксплуатируются49.6 тыс. км магистральных нефтепроводов, 13264 тыс. куб. м резервуарных емкостей, 404 нефтеперекачивающиестанции. В настоящее время острой проблемой является поддержание действующейсистемы магистральных нефтепроводов в работоспособном состоянии.
Нефтепроводная система формировалась в основном в1960-1970 гг. в соответствии с ростом объемов добычи нефти. Срокиэксплуатации их довольно значительны — 45% нефтепроводов имеют возраст до20 лет, 29%—от 20 до 30 лет. Свыше30 лет эксплуатируется 25.3% нефтепроводов. Дальнейшая их эксплуатация вусловиях повышенного износа требует значительных усилий по поддержанию их вработоспособном состоянии. Ввиду резкого сокращения спроса на российском рынкеи рынках стран СНГ потребности в транспортировке нефти и нефтепродуктов впределах территории России и ближнего зарубежья за период 1991-1994 гг. резкоснизились, вследствие чего загрузка отдельных трубопроводов уменьшилась в1.12-2.8 раза. В результате значительная часть нефтепроводов, в том численефтепровод «Дружба», работают не в полном режиме, что вызываетповышенную коррозию внутренней поверхности, снижение К. ПД и надежной работы насосных агрегатов. В то жевремя заметно увеличилась нагрузка (на 15-28%) на транспортные артерии, покоторым осуществляются поставки нефти и нефтепродуктов в дальнее зарубежье.
Сокращение платежеспособного спроса потребителей такжеприводит к затовариванию нефтью всей системы магистральных нефтепроводов ирезервуаров, что ставит под угрозу ее управляемость. По оценкам специалистов,при накоплении в системе более 5.8 млн т нефти, как это было в первойполовине 1994 г., рациональное регулирование потоков становитсяневозможным.
Однимиз основных лимитирующих факторов, негативно влияющих на развитие экспортароссийской нефти морским транспортом, является пропускная способностьэкспортных трубопроводов и явно недостаточная мощность морских нефтяныхтерминалов. Оставшиеся у России после распада СССР четыре порта с терминалами —Новороссийск, Туапсе, Находка и Владивосток способны отгрузить не более40 млн т нефти в год. Еще около 20 млн т российской нефтиэкспортируется через украинский порт Одесса и латвийский Венте-пиле.
Другойпроблемой является транспортировка высоко-сернистой нефти. В бывшем СССР этанефть перерабатывалась в основном на Кременчугском НПЗ.
Сдерживаетразвитие нефтяного рынка отсутствие до настоящего времени единой системывзаимных расчетов за изменение качества нефти в процессе транспортировки. Этосвязано с тем, что основные нефтепроводы имели большие диаметры ипредназначались для транспортировки значительных объемов нефти на дальниерасстояния, что заведомо предопределяло перекачки нефтей в смеси. По некоторымоценкам, ежегодные, только по ОАО «ЛУКОИЛ», потери от ухудшенияпотребительских свойств нефти и неэквивалентного перераспределения стоимостинефти между производителями достигают минимум 60-80 млрд руб.
Кначалу 90-х годов система нефтепродуктообеспечения(НПрО) включала в себя 1224 нефтебазы,496 филиалов нефтебаз, 9893 стационарных и передвижныхавтозаправочных станций, систему резервуаров суммарной емкостью порядка28 миллионов кубометров. Потребительский товарооборот отрасли составлялоколо 320 млн т нефтепродуктов. Система нефтепродуктообеспечениявходила в Госкомнеф-тепродукт и состояла из52 территориальных управлений. Из общего количества нефтебаз 5.7%составляли перевалочные, 76.4% — железнодорожные, 14.2% — водные и 3.9% —глубинные распределительные нефтебазы. К числу наиболее крупных нефтебазсистемы НПрО относятся Астраханская нефтебаза, Архангельская, Туапсинская, Находкинская, Волгоградская, Узбекская,Махачкалинская, Усть-Кутская, Ярославская.Суммарная емкость резервуарного парка каждой изэтих нефтебаз превышает 100000 кубометров.
Этотже период характеризовался интенсивным ростом трубопроводного транспортанефтепродуктов, протяженность которого в однониточном исчислении к началудевяностых годов составляла 15472.9 кммагистральных трубопроводов, и с отводами от них к нефтебазам обшейпротяженностью 5051.9 км. Крупнейшими инженерными сооружениями системыНПрО являются магистральные трубопроводные коммуникации Юго-Западного иУральского направлений, суммарный объем перекачки по которым составлял более80% объема перекачки по трубопроводам.
НПрОстраны включает в себя и нефтепродуктообеспечи-вающиеструктуры целого ряда отраслей, к числу которых относятся прежде всеготранспортные системы: железнодорожного и автомобильного транспорта, сельскогохозяйства.
Кконцу 80-х годов предприятия авиации обеспечивались нефтепродуктами специальнымструктурным подразделением — службами ГСМ (горючесмазочных материалов). Служба между федеральными и региональнымиорганами исполнительной власти в части развития конкурентоспособностипредприятий и организаций ТЭК.
Основнымиобъектами нефтепродуктораспределения наавтомобильном транспорте являются АЗС (стационарные и передвижные) ираздаточные комплексы маслохозяйстваавтотранспортных предприятий.
Начинаяс 1990 г. быстрыми темпами происходит трансформация системы НПрО. В этотпериод единая система Госкомнефтепродукта РСФСРбыла реорганизована сначала в концерн «Роснефтепродукт»,структурные элементы которого, в свою очередь, преобразованы в подразделениягосударственного предприятия «Роснефть» (Главнефтепродукт), акционерных компаний «ЛУКОЙЛ», «ЮКОС»,«Сургутнефтегаз», «СИДАНКО», «Транснефть» и«Транснефтепродукт» (всего 77 нефтесбытовыхпредприятий). Главнефтепродукт интегрирует деятельность остатков структурыконцерна «Рос-нефтепродукт», из которойисключены все магистральные нефтепродуктопроводы,количество нефтебаз снижено до 864, а емкость резервуарного парка — на величинуоколо 4.25 млн куб. м. Таким образом, рольцентрализованного снабжения нефтепродуктами неуклонно снижалась. В 1994 г.по сравнению с 1993 г. объемы поставок автомобильного бензина черезцентрализованную систему сократились с 75 до 66%, дизельного топлива с60 до 45%, мазута с 40 до 14%.
Складывающаясясистема НПрО практически в полном объеме удовлетворяет платежеспособный спрос.Периодически возникающие сбои в поставках отдельных видов топлива вызванытакими причинами, как стремлением местных властей сдерживать рост цен, несчитаясь с реальным положением на рынке нефтепродуктов, повышением заводскихцен и др.
Всебольшее влияние на формирование рынка нефтепродуктов оказывают транспортныеиздержки. Повышение железнодорожных тарифов на перевозку наливных грузов пожелезной дороге на расстояние свыше 3 тыс. км сделало нерентабельнойтранспортировку нефтепродуктов даже при самых выгодных условиях их приобретенияна НПЗ.
Управлениенефтяной и газовой промышленностью в СССР осуществлялось через систему группыминистерств — Министерства геологии СССР, Министерства нефтяной промышленности,Министерства газовой промышленности, Министерства нефтеперерабатывающей инефтехимической промышленности СССР, а также Главного управления по транспорту,хранению и распределению нефти и нефтепродуктов
приСовете Министров РСФСР (Главнефтеснаб РСФСР) и Главнефтеснабов союзных республик. Большую роль вобеспечении развития отраслей играло Министерство строительства предприятийнефтяной и газовой промышленности.
Руководствонефтедобывающей промышленностью осуществляло общесоюзное Министерство нефтянойпромышленности. Оно объединяло геологоразведочные, буровые, нефтегазодобывающие предприятия, предприятия попереработке попутного газа, организации по транспорту нефти по магистральнымнефтепроводам, научно-исследовательские и проектные институты и располагало механоремонтны-ми заводами, транспортнымипредприятиями и другими подсобно-вспомогательными предприятиями иорганизациями.
Введении Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностиСССР (Миннефтехимпром СССР) находились предприятияпо переработке нефти и производству нефтепродуктов, продуктов основногоорганического синтеза (синтетические спирты, фенол, ацетон, моющие средства идр.), синтетического каучука, предприятия технического углерода и резиноасбестовых изделий, научно-исследовательские ипроектные институты и вспомогательные предприятия и организации.
Министерствогазовой промышленности (Мингазпром, с 1989 г.государственный концерн «Газпром»)объединяло предприятия по добыче газа и газового конденсата, переработке газа,поискам газовых месторождений, бурению газовых скважин, по производству газовойаппаратуры, научно-исследовательские и проектные институты, вспомогательныепредприятия и организации.
Главнефтеснаб РСФСР и Главнефтеснабысоюзных республик осуществляли планирование, оперативное руководство и развитиеобъектов системы нефтеснабжения (снабжениенефтепродуктами, экспортные поставки и т.п.).
Нефтянаяи газовая промышленность сосредоточены в ряде экономических районов страны.Важнейшие предприятия этих отраслей действуют в Западной Сибири, Урало-По-волжье, на Северном Кавказе и Тимано-Печоре, а также в тех республиках бывшегосоюзного государства, которые в настоящее время стали суверенными — Украине,Закавказье, Казахстане и Средней Азии. Руководство предприятияминефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовойпромышленности в этих районах осуществлялось преимущественнопроизводственно-территориальными объединениями.
Основнымизвеньями в нефтяной и газовой промышленности являлись геологопоисковаяконтора, нефтегазодо-бывающее управление,управление буровых работ, нефтеперерабатывающий завод и т.п.
Огромноезначение для реализации хозяйственной самостоятельности предприятий имел ЗаконСССР о государственном предприятии (объединении), который был введен в действиес 1 января 1988 г., по которому они становились во многомсамостоятельными и ответственными субъектами экономики.
Вконце 80-х годов возникла ситуация, когда односторонняя зависимость отрасли отпредприятий машиностроительного комплекса усиливалась, и решать проблемытехнического перевооружения и материально-технического снабжения нефтяной промышленности без развития собственнойбазы машиностроения стало невозможно. В 1999 г. нефтегазовой отрасли былипереданы 1 1 машиностроительных заводов МинтяжмашаСССР. На базе 23 машиностроительных предприятий отрасли и 9 заводовбывшего Минхиммаша СССР был созданмашиностроительный концерн «Нефтегазмаш»с объемом выпуска продукции свыше 600 млн руб. в год. Главной задачейконцерна являлось обеспечение нефтегазодобы-вающихи буровых предприятий запасными частями, инструментом и важнейшими видаминефтепромыслового и бурового оборудования. Однако потребности отрасли впродукции машиностроения за счет собственного производства удовлетворялисьтолько на 25%.
Кромеконцерна «Нефтегазмаш», в 1989 г. была создана ассоциация «Нефтегазгеофизика», призванная поднятьэффективность геофизических работ.
Кконцу 80-х годов вся практика хозяйствования подводила к тому, что необходимарадикальная перестройка добывающего комплекса, превращение монопродуктовойотрасли в конкурентоспособную отрасль по всему спектру продукции — от сырья допродуктов глубокой переработки и сбыта продукции.Глава 7. Особенности иосновные тенденции деятельности нефтяной промышленности.
Нефтянаяпромышленность России в настоящее время представляет собой противоречивоесочетание созданных огромных мощностей по добыче и несоответствующих им низкихуровней отборов нефти. По общему объему производства отдельных видов топлива страназанимает первое или лидирующее место в мире. Однако реальность работы отраслей ТЭК России заключается в снижении добычитопливно-энергетических ресурсов (ТЭР). Такая тенденция наблюдается с 1988 г. В1995 г. темпы снижения объемов добычи несколько уменьшились, что можетявиться началом этапа последующей стабилизации.
Производственныйпотенциал нефтяной промышленности в начале восьмидесятых годов был значительноподорван установкой на ускоренную разработку нефтяных месторождений иувеличение экспортных поставок. Экспорт нефти в товремя в существенной мере предопределял возможности привлечениявнешнеэкономических источников для поддержания инвестиционной активности,наращивания товарооборота и финансирования государственных расходов. Он сталодним из главных средств сглаживания последствий структурных диспропорций внародном хозяйстве.
Однаковложения в нефтедобычу направлялись в основном на экстенсивное развитиеотрасли, поэтому увеличение инвестиций сочеталось с относительно невысокойотдачей пластов и большими потерями попутного газа. В результате нефтянаяотрасль пережила ряд крупных спадов объемов производства (1985, 1989,1990 годы), последний из них продолжается до настоящего времени.
Особенностьюдеятельности нефтяной промышленности является ее ориентация на приоритетыэнергетической стратегии России. Энергетическая стратегия России — прогнозвозможных решений энергетических проблем в стране в краткосрочном(2-3 года), средне- (до 2000 г.) и долгосрочном (до 2010 г.)плане, а также в сфере энергопроизводства, энергопотребления, энергоснабжения ивзаимоотношений с мировым энергетическим хозяйством.В настоящее время высшим приоритетом энергетической стратегии России являетсяповышение эффективного энергопотребления и энергосбережения. Энергоемкость товарнойпродукции в России в 2 раза выше, чем в США и в три раза выше, чем вЕвропе. Спад производства в 1992-1995 гг. не „ привелк снижению энергоемкости, а даже повысил ее.
Энергосбережениепозволит предотвратить эту нежелательную тенденцию, а также снизить к2000 г. вредные выбросы в атмосферу. Сэкономленные энергоресурсы могутстать основным источником стабилизации экспорта ТЭР.
Существующеесостояние нефтяного комплекса оценивается как кризисное, прежде всего с точкизрения падения добычи нефти. Уровень добычи нефти в России в 1995 г.соответствует показателям середины семидесятых годов. Добыча нефти в1995 г. сократилась на 3.4% по сравнению с 1994 г. Причинами спадаявляются ухудшение сырьевой базы, износ основных фондов, разрыв единогоэкономического пространства, жесткая финансовая политика правительства,снижение покупательной способности населения, инвестиционный кризис. Выбытиепроизводственных мощностей в 3 раза превышает ввод новых. Растет числобездействующих скважин, к концу 1994 г. в среднем 30% эксплуатационногофонда скважин бездействовало. Только 10% нефти добывается передовымитехнологиями.
Нанефтеперерабатывающих заводах России износ основных фондов превышает 80%, азагрузка мощностей на НПЗ составляет менее 60%. Приэтом валютная выручка от экспорта нефти растет, что достигается опережающимростом физических объемов экспорта.
Несмотряна меры, принимаемые правительством России, направленные на поддержкунефтеперерабатывающего сектора — разработка федеральной целевой программы«Топливо и энергия», постановление "Омерах по финансированию реконструкции и модернизации предприятийнефтеперерабатывающей промышленности России", текущее положение дел навсех нефтеперерабатывающих заводах сложное. Однако пессимизм переходногопериода в ближайшем будущем должен смениться оптимизмом начала экономическогоподъема. После ожидаемого в 1997 г. окончания периода экономического спадаследует ожидать постоянного наращивания темпов роста в течение несколькихпоследующих лет, которое сменится более умеренным ростом после 2000 г.
Основнаяцель программы модернизации отечественного нефтеперерабатывающего комплекса —приспособление продукции к требованиям рынка, уменьшение загрязнения окружающей среды, сокращение энергопотребления, уменьшениепроизводства мазута, высвобождение нефти для экспорта и увеличение вывозавысококачественных нефтепродуктов.
Финансовыересурсы для инвестирования проектов модернизацииограничены, поэтому важнейшей задачей является выделение приоритетных проектовиз числа предлагаемых. При отборе проектов учитываются оценки возможныхрегиональных рынков сбыта, потенциального регионального производства, балансаспроса и предложения на региональном уровне. Наиболее перспективными пообластям считаются Центральный регион, Западная Сибирь, Дальний Восток иКалининград. К средне перспективным относят Северо-Запад, Волго-Вятский район, Центрально-Черноземную область,Северный Кавказ и Восточную Сибирь. К наименее перспективным относятся северныерегионы, Волга и Урал.
Проектымодернизации нефтеперерабатывающих заводов в региональном разрезе анализируютсяс учетом определенных рисков. Риски связаны с объемами перерабатываемого сырьяи продукции на продажу — наличие рынков сбыта. Коммерческие и трансакционные риски определяются наличием у заводатранспортных средств для осуществления поставок сырья и отгрузки переработаннойпродукции, включая хранилища. Экономические риски просчитывались по влияниюпроекта на увеличение экономической маржи. Финансовыериски в целом связаны с объемом средств, требуемых для реализации проекта.
Длякаждого из проектов модернизации до отбора конечной конфигурации необходимовыполнение подробных технико-экономических обоснований. Модернизация НПЗ будет способствовать удовлетворению возрастающегоспроса на дизельное топливо, внедрение проектов позволит почти полностьюудовлетворить спрос на высокооктановые моторные бензины, а также сократитьвдвое излишки мазута с учетом сценария низкого на него спроса. Это станет возможным благодаря наращиванию замещениямазута природным газом для генерации энергии в связи с увеличением экспортамазута в страны Западной Европы как сырья дляпереработки и экспорта в регионы, не поддерживаемые природным газом длягенерации энергии.
Отрицательноевлияние на снижение добычи нефти в 1994-1995 гг. оказало затоваривание НПЗготовой продукцией, которую из-за высоких цен на нефтепродукты уже не всостоянии оплачивать массовый потребитель. Сокращают объемы перерабатываемогосырья. Государственное регулирование в виде привязки нефтедобывающих объединенийк определенным Н ПЗ вэтом случае становится не положительным, а отрицательным фактором, не отвечаетсовременной ситуации в нефтяной отрасли и не решает накопившихся проблем. Ведетк перегрузкам в системах магистрального трубопроводноготранспорта нефти, которые при отсутствии достаточной емкости хранилищ внефтедобыче вынуждают останавливать действующие скважины. Так, поданнымЦентрального диспетчерского управления «Роснефти»,в 1994 г. из-за этого в нефтегазодобывающих объединениях было остановлено11 тыс. скважин общей производительностью 69.8 тыс. т в сутки.
Преодолениеспада добычи нефти является наиболее трудной задачей нефтяного комплекса. Приориентации только на существующие отечественные технологии и производственнуюбазу снижение добычи нефти будет продолжаться вплоть до 1997 г. даже присокращении фонда простаивающих скважин до нормативных величин и ежегодномнаращивании объемов эксплуатационного бурения. Необходимо привлечение крупныхинвестиций как иностранных, так и отечественных, внедрение прогрессивныхтехнологий (горизонтальное и радиальное бурение, гидроразрыв пластови т.д.) и оборудования особенно для разработки небольших и малодебитных месторождений. В этом случае спад добычинефти можно будет преодолеть в 1997-1998 гг.
Нанаш взгляд, ситуация в ТЭК. может быть оценена и сдругих позиций. Добыча нефти и конденсата в 1993 г. составила 354 млнт. Собственное потребление России 220 млн т. Вывоз сырья в страны СНГснизился в связи с сокращением спроса (из-за неплатежей) на 96 млн т усл.топлива, что позволило увеличить экспорт в дальнее зарубежье на 26 млн тусл. топлива. После разъединения союзного нефтяного комплекса Россия оказаласьне в состоянии переработать всю нефть, добываемую на ее территории, из-задефицита мощностей по переработке. Российские НПЗ способны переработать неболее 300 млн т в год при добыче нефти с газовым конденсатом в1995 г. 306.7 млн т.
Многиероссийские НПЗ не в состоянии покупать нефть повысоким ценам, из-за трудности реализации вырабатываемых нефтепродуктов. Следует учесть и то, что больше 100 млн т в годРоссия через свои, а также бывших советских республик порты и трубопроводы,железнодорожные станции экспортировать не может.
Такимобразом, не определен баланс: добыча — потребление— экспорт. Есть опасность и вдекларируемой ориентации на энергосбережение заложить в развитие комплексабезадресное производство энергии. В этих условиях использование кредитов ирасширение числа совместных предприятий с зарубежными партнерами потребуютдополнительного вывоза сырой нефти в качестве обеспечения кредитных идоговорных обязательств.
Поданным Минтопэнерго РФ, в 1993 г. добычу и экспорт нефти осуществляли37 СП. Они вывезли нефти более чем на 1.2 млрд долл., а суммаинвестиций зарубежных партнеров не превысила 230 млн долл. В 1994 г.совокупная добыча СП составила 14.7 млн т, а в 1995 г — 17.8 млн т. Экспорт нефти СП в 1994 г.составил 9.7 млн т. В 45 СП нефтеперерабатывающей промышленностиобъемы капиталовложений составили 25 млн долл., а экспорт нефтепродуктов в1994 г. превысит 500 млн долл.
Эффективноерешение вопросов привлечения иностранного капитала в развитие нефтяногокомплекса России требует государственного подхода [6, 19] и одновременногорешения вопросов по предотвращению утечки капиталов за границу при экспорте нефтии восстановлению взаимовыгодного сотрудничества между предприятиями нефтяногокомплекса стран СНГ. Основным источникомстабилизации экспорта, как это и провозглашено в экономической стратегииРоссии, должны стать сэкономленные энергоресурсы.
Необходимповорот стратегии от наращивания добычи углеводородного сырья к повышениюэффективности использования энергоресурсов. Важно учитывать проблему конечностии невосполнимости ресурсов, в ряде старыхдобывающих районов страны с развитой инфраструктурой они близки к исчерпанию.
Оценкаресурсов всех категорий имеет расчетный характер и проверяется практикой. Так,например, в Северо-Кавказском добывающем районе России по мере его изученияменяется представление об оценке ресурсов. Если принять оценку ресурсов, запасови накопленной добычи нефти и газа района на 1966 г. за 100%, то к1988 г. несмотря на значительное увеличение объемов бурения пополнениезапасов газа составило лишь 4%, а нефти 32%, что не компенсировало объемадобычи за этот период. Поэтому оценка ресурсов снизилась практическинаполовину. Такая же картина наблюдается в ряде районов Урало-Поволжья, Закавказья. В настоящее времяначальные запасы месторождений нефти, находящихся в разработке, выработаны всреднем на 48%. Это означает переход к периоду снижающейся добычи и темповотбора остаточных запасов. Степень выработанностикрупнейших месторождений значительно выше средних показателей и составляет поместорождениям: Самотлорскому — 63%, Ромашкинскому — 85, Мамонтовскому— 74, Федоровскому — 58, Арланскому — 77,5, Покачевскому — 76.8, Мортымья-Те-теревскому— 95%. Ситуация усугубляется и тем, что наиболее выработанными оказываютсязапасы высокодебитных горизонтов (на Самотлорском месторождении самый высокоде-битный горизонт уже выработан на 92%, на Покачевском — на 90%).
Комплексностьв использовании добытых из недр полезных ископаемых весьма низкая по отношениюк мировому уровню. Этоприводит к их потерям в размере 30-50% от учтенных в недрах запасов (в частностиб попутного газа и других ценных компонентовнефтяных месторождений). Исчерпание запасов основных месторождений, слабая под-тверждаемость оценкиресурсов в старых районах указывают, что кризис недропользованияобусловлен торопливым и нерациональным истощением природных ресурсов.
Дальнейшиеперспективы открытий связаны с малоизученными районами Сибири, Дальнего Востокаи шельфов морей, оценка продуктивности которых базируется преимущественно нааналогиях, поэтому при переходе к рыночной экономике целесообразно обратиться квопросу о кардинальном изменении стратегии недропользования России:
—        в геологии — от обслуживания добывающихотраслей путем расширения минерально-сырьевой базы к определению лимитов недр,регулированию темпов добычи и контролю за рациональностью использования сырья;
—        в разработке — от наращивания добычи к ее квотированию, согласовываясь с лимитами недр,
—        в производстве — от валового к рациональному потреблению сырья на базе ресурсосбережения.
Переходк рациональному использованию недр и ре-сурсосбережениюпо всей технологической цепочке от поиска полезных ископаемых до ихпереработки, а затем и вторичной утилизации полностью отвечает государственныминтересам России. Вышеперечисленные задачи решаемы в условиях конкуренциисубъектов регулируемого энергетического рынка.
Запоследние годы в нашей стране в области экспорта нефти происходил постепенныйотход от государственной монополии и приближение к принятой в промышленноразвитых странах практике частно-государственной олигополии, субъекты которойдействуют по разработанным и принятым ими же цивилизованным правилам с учетомнациональных традиций и особенностей. Так как при реформировании экономики с1992 г. произошел слом государственной машины управления, становлениенефтяной олигополии происходило не всегда цивилизованными способами.
Правопродажи нефти и нефтепродуктов за рубежи страны получили более120 организаций, частных компаний и совместныхпредприятий. Конкуренция обострилась между российскими продавцами нефти. Числодемпинговых и неконтролируемых сделок постоянно увеличивалось. Цена нароссийскую нефть упала почти на 20%, а объем экспорта оставался на рекорднонизком уровне 65 млн т в 1992 г.
Широкораспространилась практика освобождения от уплаты экспортных пошлин какпрофессиональных торговых компаний, так и многих администраций регионов,государственных структур, различных общественных организаций. В целом в1992 г., по данным Главного управления по экономическим преступлениям МВДРоссии, от экспортных пошлин освобождалось 67% вывозимой нефти, что лишалобюджет поступлений на сумму около 2 млрд долл.
В1993 г. в стране заработал институт спецэкспортеров, предполагающийвыделение наиболее опытных торговых компаний (трейлеров)и предоставление им исключительного права на проведение внешнеторговых операцийс нефтью и нефтепродуктами. Это позволило увеличить объем экспорта нефти до80 млн т в 1993 г., несколько поднять еецену (которая продолжала оставаться на 10— 13% ниже мирового уровня),отработать механизм контроля за поступлениями валютных средств в страну. Однакочисло спецэкспортеров продолжало оставаться чрезмерным (50 субъектов). Онипо-прежнему конкурировали не столько с зарубежными компаниями, но и междусобой. Сохранился и механизм предоставления льгот по экспортным пошлинам, норазмер недополученных бюджетом средств снизился до 1,3 млрд долл.
В1994 г. сократилось число спецэкспортеров до 14 организаций. Экспортнефти увеличивается до 91 млн т, цена на российскую нефть составила 99% отмировой. Улучшению дел в этой сфере способствовал процесс приватизации иреструктурирования нефтяной отрасли: ряд компаний сформировались как полностьювертикально интегрированные, способные осуществлятьвесь цикл операций от разведки и добычи нефти до реализации нефтепродуктовнепосредственно потребителям. В конце 1994 г. основными российскимипроизводителями и экспортерами при активном участии МВЭС РФ было созданоотраслевое объединение Союз нефтеэкспортеров (СОНЭК), доступ в который открыт всем субъектамнефтяного сектора.
Такимобразом, российские компании оказались в состоянии конкурировать на мировыхрынках с ведущими монополиями промышленно развитых стран. Были созданы условиядля упразднения института спецэкспортеров, что и было сделано решениемправительства в начале 1995 г. Создание СОНЭКреализовало используемую во всем мире практику упорядочения экспортастратегических товаров. Например, в Японии существует более 100 экспортныхкартелей, в Германии около 30, в США около 20.
Присутствиевертикально интегрированных нефтяных компаний на внутреннем российском рынкесоздает предпосылки для развития эффективной конкуренции между ними, имеющейположительные последствия для потребителей. Однако до настоящего времени этипредпосылки на региональном уровне не реализуются, так как пока фактическипроизошел раздел российского рынка нефтепродуктов на зоны влияния вновьобразуемых нефтяных компаний. Из 22 обследованных ГКАПРоссии в 1994 г. регионов только на рынках Астраханской и Псковскойобластей, Краснодарского и Ставропольского краев поставки нефтепродуктов(бензина, мазута, дизельного топлива) осуществляются двумя нефтянымикомпаниями, в остальных случаях присутствие одной нефтяной компании, какправило, превышает 80%-й рубеж.
Поставкипо прямым связям, а также имеющие фрагментарный характер, осуществляются идругими компаниями, но их доля в объеме поставок на региональные рынки слишкоммала, чтобы создавать конкуренцию монополистам. Например, в Орловской областипри абсолютном доминировании компании «КЖОС»на региональном рынке (97%) компания «ЛУКОЙЛ»также поставляет нефтепродукты Агроснабу. Однакодоговор между ними носит разовый характер и был заключен на бартерной основе.
Созданиев начале 1993 г. трех вертикально интегрированных нефтяных компаний (ВИНК) существенным образом повлияло на рынкинефтепродуктов. Добыча нефти по каждой из вертикально интегрированных компанийвозросла в процентах по отношению к остальным нефтедобывающим предприятиям исоставила суммарно в январе 1994 г. 56.4%, в то время как в первомполугодии 1993 г. эти три компании добывали 36% от общего объема добычинефти по России. В целом при падении производства основных видов нефтепродуктовВИНК стабилизировали и даже прирастили выпуск отдельных видов продукции.
Нарядус этим рост цен на нефть ВИНК в среднем ниже, чем по нефтедобывающимпредприятиям, не сформированным в компании. Кроме того, нефтяные компаниипериодически объявляют о замораживании своих цен на нефтепродукты. Этопозволяет нефтяным компаниям осваивать не только рынки нефтепродуктов областей,где находятся их дочерние АО нефтепродуктообеспечения,но и активно выходить в другие наиболее привлекательные регионы (приграничные,центральные, южные). Приостановка в 1994 г. создания новых нефтяныхкомпаний предоставила существенные преимущества трем функционирующим НК в захвате рынков сбыта и укреплении своих позицийна них.
Экономическиепоследствия деятельности нефтяных монополий на региональных рынках насегодняшний день, в условиях тотального падения платежной способностипотребителей нефтепродуктов, не носят ярко выраженного отрицательногохарактера. Более того, обеспечение нефтяными компаниями поставок по госнуждампрактически на условиях безвозмездного кредитования (к числу безнадежныхдолжников относится агропромышленный сектор) решает оперативные проблемынеплатежей в регионах. Однако нет гарантий, что при активизации спроса, в связис растущей платежеспособностью потребителей, потенциальные возможности ценовогодиктата и иных злоупотреблений доминирующим положением не будут реализованы.Это необходимо учитывать при формировании конкурентной среды и разработкеантимонопольных требований. При этом должны бытьучтены специфические отраслевые особенности, важнейшими из которых являютсяследующие:
—        повышенные требования к непрерывности технологических процессов инадежности обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией, сырьем итопливом;
—        технологическое единство одновременно протекающих процессовпроизводства, транспортировки и потребления электрической и тепловой энергии,нефти и газа;
—        необходимость централизованного диспетчерского управления созданнымиедиными системами энерго-,нефте- и газоснабжения, обеспечивающего повышениеэффективности использования топливно-энергетических ресурсов и более надежныепоставки их потребителям;
—        естественная монополия энерго-, нефте- и газотранспортных систем по отношению кпоставщикам и потребителям и необходимость государственного регулированиядеятельности этих систем;
—        зависимость экономических результатов деятельности нефте- и газодобывающих предприятий от изменениягорно-геологических условий добычи топлива;
—        жесткая технологическая взаимозависимость предприятий и подразделенийосновного и обслуживающего производств, обеспечивающих выпуск конечнойпродукции.
Внастоящее время закладываются основы формирования конкурентной среды с учетомспецифических особенностей отраслей ТЭК, чтопредусматривает:
—        формирование перечня естественных и разрешенных монополий в отрасляхТЭК;
—        обеспечение реализации антимонопольных мер при приватизации предприятийи организаций ТЭК;
—        выявление предприятий и организаций ТЭК, конкурентоспособных или имеющихвозможность стать конкурентоспособными на мировом рынке, и создание условий дляих эффективного функционирования на мировом рынке;
—        осуществление контроля со стороны органов государственного управления запредотвращением недобросовестной конкуренции предприятий и организаций ТЭК;
—        формирование финансово-промышленных групп в отраслях ТЭК;
—        разработку плана мероприятий по реализации в отраслях ТЭК комплексапервоочередных мер по развитию малого и среднего бизнеса;
—        разработку предложений по разграничению функций управленияСписок использованной литературы
1.   Фримантл М. Химия в действии. В 2-х ч. Ч.1.: Пер. с англ. – М.: Мир,1991. – 528с., ил.
2.   Фримантл М. Химия в действии. В 2-х ч. Ч.2.: Пер. с англ. – М.: Мир,1991. – 622с., ил.
3.   В.Ю. Алекперов Вертикально интегрированные нефтяные компании России. –М.: 1996.
4.   Ежемесячный аналитический журнал «Нефть и капитал», октябрь 1998,февраль 1999.