Учебный вопрос. Нефть как товар
Характеристика нефти и способы ее добычи. Нефть - горючая маслянистая жидкость, чаще темного цвета, редко светло-желтая или бесцветная, с характерным запахом. Представляет собой смесь жидких углеводородов, в которой растворены газообразные и твердые углеводороды. В нефти в небольшом количестве содержатся сернистые, азотистые соединения, органические кислоты и минеральные примеси. В состав нефти входят парафиновые, нафтеновые и в меньшей степени ароматические углеводороды. Залегает нефть обычно в пористых породах (песках, песчаниках, известняках) осадочного происхождения на глубине 1,2 - 2 км и более. Нефть добывают бурением скважин. Турбинный способ бурения - наиболее распространенный на российских нефтепромыслах. Современные способы добычи - естественный регулируемый (фонтанный) подъем нефти по скважине за счет внутрипластового давления; подъем нефти с помощью нагнетания сжатого газа в скважину (компрессорный, или газлифтный); подъем нефти из скважины насосами (глубинно-насосный).
Нефть различных месторождений, естественно, различается по химическому составу и товарным свойствам. Из некоторых видов можно получить без дополнительной обработки фракции бензина с удовлетворительными детонационными характеристиками, другие содержат в большом количестве компоненты ценных низкозастывающих смазочных масел. Очень важная характеристика нефти - содержание в ней сернистых соединений. Технология переработки сернистой и высокосернистой нефти в корне отличается от переработки малосернистой. Необходимо затрачивать большие средства на очистку от серы нефтепродуктов, включать в схему нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) особые технологические процессы. Обычно разные виды нефти, близкие по физико-химическим свойствам, смешивают на промыслах и направляют на совместную переработку.
Иногда на товарно-сырьевых складах НПЗ разделяют, например, малосернистую и сернистую нефть, поступающую на переработку, на два или более потоков, и в дальнейшем их перерабатывают по самостоятельным схемам.
Нефть (тур. neft, от перс, нефт; восходит к аккадскому напатум -вспыхивать, воспламенять) - жидкое горючее полезное ископаемое. Залегает обычно в пористых или трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках) на глубине 1,2-2 км и более. Маслянистая жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета со специфическим запахом. Добывают нефть скважин-ным, редко шахтным способами. Используется нефть с 6-го тысячелетия до н.э.
Качество сырой нефти и получаемых нефтепродуктов зависит от ее состава. По химическому составу нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов, а также кислорода, азота, серы и других элементов.
В незначительных количествах в нефти содержатся хлор, йод, металлы - вольфрам, никель, железо, натрий, калий, медь, всего свыше 20 элементов. Углерод и водород присутствуют в виде углеводородов, кислород и азот - в виде разнообразных соединений, сера - как в свободном, так и в связанном состоянии.
Важный этап добычи нефти - отделение попутного газа, осуществляемое в газонефтяном сепараторе. Далее от нефти отделяют пластовую воду с минеральными солями (в сырой нефти до 10 % воды и до 4 г/л солей; остаточное содержание солей после отделения пластовой воды - не более 50 мг/л). На нефтеперерабатывающих заводах из сырой нефти после дополнительного обессолива-ния путем перегонки получают бензин, дизельное топливо, мазут, нефтяные масла и другие продукты.
Качество нефтепродуктов в значительной степени зависит от наличия в них примесей нафтеновых кислот, смол, фенолов, аминов. Именно они определяют соответствие продуктов переработки нефти современным экологическим требованиям.
Для сырой нефти основными качественными характеристиками являются плотность, содержание серы и фракционный состав.
Плотность нефти зависит от содержания парафиновых углеводородов и смол. Для ее характеристики используются показатели относительной плотности (г/см3) и плотности Американского института нефти (API), измеряемой в градусах. Относительная плотность равна отношению массы нефти к массе воды одинакового объема. Плотность API = (141,5/относительная плотность - 131,5).
Нефть Относительная Плотность API,
плотность, г/см3 "API
Легкая......................... 0,800-0,839 37,1-45,4
Средняя...................... 0,840-0,879 29,5-37,0
Тяжелая...................... 0,880-0,920 22,3-29,3
Очень тяжелая.......... Более 0,920 Менее 22,3
Чем меньше плотность нефти, тем легче процесс ее переработки и выше качество нефтепродуктов.
По содержанию серы нефть в России и Европе подразделяют на малосернистую (до 0,5%), сернистую (0,51-2%) и высокосернистую (более 2 % ). В США по содержанию серы нефть классифицируют как сладкую (до 0,5 %), среднесладкую, или среднекис-лую (0,51-2%), и кислую (более 2%). Происхождение термина «сладкая нефть» носит исторический характер: раньше в Америке использовали ламповый керосин, сладковатый на вкус.
Соединения серы в товарной нефти не допускаются, так как они токсичны, имеют неприятный запах, способствуют отложению смол и вызывают коррозию металлов.
Важным показателем химического состава нефти является ее фракционный состав. Он определяется по температуре кипения ее составных частей. Фракция нефти - это доля (группа) углеводородов, выкипающая (испаряющаяся) в определенном интервале температур. Температуры начала и конца кипения называются границами кипения фракций, или пределами выкипания.
Фракции, выкипающие при температуре до 350 °С, называют светлыми дистиллятами. Фракция, выкипающая после отбора светлых дистиллятов, называется мазутом. Мазут и полученные из него фракции - темные.
Как правило, сырая нефть содержит:
• мазут - температура кипения выше 430 °С;
• газойль - 230- 430 °С;
• керосин- 160-230 °С;
• нафта- 105-160 °С;
• бензин- 32-105°С;
• углеводородные газы - ниже 32 "С.
Различные типы нефти сильно различаются по составу. В легкой нефти обычно больше бензина, нафты и керосина, в тяжелой - газойля и мазута. Наиболее распространена нефть с содержанием бензина 20-30 %.
Качество нефти связано также с содержанием в ней воды и механических примесей. Вода не только осложняет переработку нефти, но и ухудшает качество нефтепродуктов, снижая теплопроводную способность и вызывая коррозию металлических деталей оборудования. Механические примеси (песок, глина и частицы твердых пород) снижают производительность нефтяного оборудования.
Кроме всего перечисленного качество нефти характеризуется вязкостью. Чем вязкость меньше, тем легче осуществляются транспортирование нефти по трубопроводам и ее переработка.
В мировой практике различие в ценах на нефть определяется содержанием в ней светлых нефтепродуктов, а качество оценивается по плотности и содержанию серы.
Нефть - это биржевой товар. На мировых рынках торгуют десятью общепризнанными марками, наиболее известными из которых являются WTI (Западно-Техасская средняя), котируемая на Нью-Йоркской бирже NYMEX (New York Merchandise Exchange), и Brent, котируемая на Лондонской бирже IPE (International Petroleum Exchange). Обе марки котируются также на Сингапурской бирже SIMEX. Страны ОПЕК (Организация стран-экспортеров нефти) реализуют сорта Saharan Blend (Алжир), Minas (Индонезия), Bonny Light (Нигерия), Arabian Light (Саудовская Аравия), Dubai (ОАЭ), Tia Juana (Венесуэла) и Isthmus (Мексика).
Россия экспортирует нефть под двумя марками, являющимися смесью различных сортов, - Urals и Siberian Light. Urals - основная российская экспортная нефть. Siberian Light - выше качеством и ценится немного дороже. В основном российская нефть поставляется в Европу. Цена на нефть марки Urals сильно зависит от объема поставок нефти Ираком, так как иракская нефть Kirkuk по качеству близка к российской.
Экспортная российская нефть классифицируется по физико-химическим свойствам в соответствии с ТУ 39-1623-93 «Нефть российская, поставляемая для экспорта».
По содержанию серы определяется класс нефти. По выходу фракций, выкипающих при температуре до 350 "С, нефть подразделяется на типы. По потенциальному содержанию масел идет классификация нефти на группы. По индексу вязкости масел нефть делится на подгруппы. Виды нефти характеризуются содержанием алканов и парафинов.
Эта технологическая классификация может быть использована при сортировке нефти и оценке качества получаемых из нее нефтепродуктов. Существенное значение она приобретает в связи с ужесточением требований Европейского союза к экологическим характеристикам продукции, получаемой при переработке нефти. Несоблюдение этих требований может привести к сокращению экспортных возможностей нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей. В связи со значимостью для экономики России нефтяного экспорта необходимо рассмотреть ситуацию с объемом добычи, внутренним потреблением и экспортными ресурсами страны.
На территории России открыто около 2000 нефтяных и нефтегазовых месторождений. Наиболее старыми и истощенными районами нефтедобычи являются Урало-Поволжский район, Северный Кавказ и остров Сахалин. На пике своего развития находятся месторождения Западной Сибири и Тимано-Печорского региона. Начинают осваиваться месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока, а также шельфы российских морей. Наиболее перспективны при условии крупных капиталовложений Юрубчено-Та-хомская нефтегазоносная зона (Эвенкийский АО), Среднеобин-ское и Талаканское нефтегазовые месторождения (Республика Саха), Верхнечонское нефтегазовое месторождение (Иркутская обл.) и месторождения Красноярского края.
По прогнозу добыча нефти в России к 2020 г. может составить 600 млн т в год. Пока же объем добычи составляет около 350 млн т (10 % мировой добычи), из них более 40 % поставляются на экспорт. Сегодня Россия по объемам добычи занимает третье место в мире после Саудовской Аравии и США. Доказанные запасы нефти в России составляют 6,6 млрд т, или 5 % мировых запасов. Однако уровень потребления нефти в стране остается крайне низким: его показатель на душу населения в 1,8 раза ниже, чем в странах ЕС, в 3 раза ниже, чем в Канаде, и в 3,5 раза ниже, чем в США.
Восстановление отечественной нефтедобывающей промышленности началось после экономического кризиса 1998 г., когда в результате девальвации рубля и снижения издержек на нефтедобычу, а также роста цен на нефть на мировом рынке значительно увеличились инвестиции в нефтяной бизнес.
Существенным препятствием для России на пути к увеличению поставок нефти на мировой рынок являются ограниченные транспортные мощности. Основные магистральные трубопроводы ориентированы на старые районы добычи, а транспортная система, связывающая новые, перспективные месторождения с потребителями, развита недостаточно. Однако ввод в эксплуатацию в 2001 г. двух новых трубопроводных систем - Каспийского трубопроводного консорциума (КТК) и Балтийской трубопроводной системы (БТС) - обеспечил дополнительные экспортные маршруты через Черное и Балтийское моря.
Нефтяной комплекс России - это 11 крупных нефтяных компаний, на долю которых приходится 90,8 % общего объема нефтедобычи, и 113 мелких компаний. Нефтяные компании осуществляют полный комплекс работ - от разведки, добычи и переработки нефти до ее транспортирования и сбыта нефтепродуктов. Крупнейшими российскими компаниями являются ЛУКОЙЛ, ТНК-ВР, «Сургутнефтегаз», «Сибнефть», «Татнефть», «Роснефть».
Конъюнктура рынка нефти и нефтепродуктов свидетельствует о предпочтительности экспортных поставок не сырья, а конечной продукции нефтепереработки и нефтехимии с высокой степенью технологической обработки. Экономически развитые страны, не располагающие собственными значительными запасами нефти (Япония, Германия) либо поддерживающие уровень ее добычи на оптимальном для своей экономики уровне (США), перерабатывают собственную и в основном закупаемую нефть в объемах, сопоставляемых (Япония, Германия) или значительно превышающих (США) российские.
Это объясняется тем, что после Второй мировой войны страны Западной Европы стали стремиться импортировать не готовые нефтепродукты, а сырую нефть и перерабатывать ее на собственных заводах, так как это значительно выгоднее. Анализ положения отрасли в условиях рыночных отношений показывает необходимость регулирования наиболее важных процессов, направленных на привлечение средств для технической модерни-зации производства.
Одним из эффективных рычагов государствен-ного регулирования являются меры таможенной политики приме-нительно к нефтеперерабатывающей промышленности.