В статье приведен анализ российского рынка бензола, его объемы, структура и сферы применения в промышленном производстве. Рассмотрены проблемы очистки товарного бензола от примесей серы
нефтехимия, нефтяной бензол, ароматические углеводороды, производство полимеров
Химическая промышленность России является прогрессивно и динамично развивающимся направлением производства. Значительная часть современных отраслей хозяйства вторичного сектора не может обойтись без использования продукции нефтехимического и химического сегмента. Основным сырьем для производства продукции являются природный газ и нефть, в связи с этим ключевым фактором в размещении производительных сил является транспортно-сырьевой, так как в большинстве случаев такие предприятия организованы вдоль газо- и нефтепроводов, а также железнодорожных магистралей, при этом учитывается ориентация на потребителя. Более 80% изготавливаемой продукции химической отрасли связано с производством удобрений, серной кислоты, пластмасс и синтетических солей [1]. В настоящее время развитие группы отраслей химии органического синтеза получило широкое распространение и с каждым днем объемы производства только увеличиваются. Основными продуктами являются – синтетические материалы, химические волокна и смолы, пластмассы.
В настоящее время существуют проблемы, связанные с недостаточным производством мономеров (этилен, пропилен) как базовых компонентов в производстве пластмасс [2]. В этом случае стоит рассмотреть еще один источник сырья для производства полимеров – ароматические углеводороды, на примере бензола.
Бензол - простейший ароматический углеводород, имеет широкое применение в химии органического синтеза. Он используется в производстве лекарственных препаратов, пластмасс, синтетической резины, красителей, в ограниченном количестве используется в качестве высокооктановой присадки бензинов. Высококачественный товарный бензол является продуктом нефтепереработки, его производство в качестве побочного продукта при производстве кокса в России не значительно, так как глубина переработки каменноугольного сырого бензола по качеству существенно уступает нефтяному.
Анализ объемов рынка показал, что в производстве бензола наблюдается ежегодная положительная динамика. Лишь 2020 год стал исключением, в связи с общемировыми проблемами хозяйства, связанными с пандемией COVID-19, тогда производство сократилось более чем на 9% (рис.1). Вероятно, в дальнейшем темпы прироста производства будут несколько ниже прогнозных, в связи с особенностями во внешнеэкономических отношениях и тем не менее будет положительным, так как в большей степени производство бензола рассчитано на внутренний рынок. Так, в структуре рынка бензола 94,2% внутригосударственные потребности, 5% - импорт и лишь 0,8% - экспорт.
Рисунок 1 – Рынок бензола, млн тонн [2]
По данным маркетинговых исследований, годовой объем выпуска бензола составляет 1,3 млн. тонн [3]. Из них около 75% приходится на предприятия нефтепереработки и нефтехимии, где функционируют установки пиролиза или риформинга. Крупнейшими производителями бензола в России являются «Нижнекамскнефтехим», «Сибнефть-Омский НПЗ» и «Салаватнефтеоргсинтез» [2]. Так как основные мощности по производству товарного бензола сосредоточены на крупных предприятиях нефтехимического сектора, его производство четко «вписано» в их технологические схемы, так чтобы получать максимальный экономический эффект. Так, например, нефтехимические предприятия используют бензол в собственных технологических цепочках («Нижнекамскнефтехим» - производство стирола), это позволяет увеличить степень переработки исходного сырья, тем самым возрастает добавленная стоимость готовой продукции. Нефтеперерабатывающие заводы, работающие по топливному профилю, используют бензол в производстве бензинов.
Основные объемы производства бензола в России сосредоточены в следующих федеральных округах: Приволжском (ПФО), Сибирском (СФО), Центральном (ЦФО), Северо-Западном (СЗФО), Уральском (УФО) и Северо-Кавказском (СКФО) [4]. Лидерство ПФО в производстве бензола связано не только с наличием сырья, но и с потребителем, здесь расположены крупные нефтехимические предприятия разного профиля.
Рисунок 2 – Диаграмма распределения объемов производства бензола по ФО [4]
В России традиционно внутренний спрос определяют потребители, которые осуществляют переработку по трем направлениям: производство капролактана, фенола/ацетона/альфаметилстирола и стирола/полистирола. Стоит отметить, что основным «потребителем» бензола являются производители капролактама (более 300 тыс. т/год).
Проблема нехватки товарного бензола существует уже довольно давно. Одна из основных причин заключается в том, что он не является полноценным готовым продуктом – это полупродукт. Бензол в своем составе содержит всевозможные примеси, снижающие его качество и возможности использования.
На качество и пригодность к дальнейшему использованию товарного бензола оказывают большое влияние примеси серы в виде тиофенов, меркаптанов, сероводорода. В связи с этим возникает потребность очистки бензола от сернистых и непредельных соединений, а в ряде случаев и от насыщенных углеводородов.
На сегодняшний день производство высококачественного бензола на нефтехимических предприятиях связано с такими ведущими процессами как каталитический риформинг и пиролиз бензиновых фракций, которые подвергаются последующей гидрогенизации и выделению гидрогенизата методом ректификации [5]. Сернистые и непредельные соединения очень трудно, отделить от соответствующих ароматических углеводородов бензольного ряда путем ректификации, так как температуры кипения бензола и некоторых примесей колеблется от 80 до 84°С. В связи с этим удалить их можно только химическим путем. Из многообразия методов очистки, которые были испытаны в разные времена, наиболее подходящими в настоящее время являются: гидрогенизационная каталитическая очистка и обработка серной кислотой [6].
Российский рынок бензола, имея положительную ежегодную динамику, все же испытывает трудности в его производстве. Фактически, Россия обеспечивает внутренний рынок товарным бензолом, но объемы его экспорта составляют менее 1%, это говорит о том, что государство практически не торгует высококачественным продуктом с высокой добавленной стоимостью, а лишь покрывает свой внутренний спрос.
Химическая промышленность России является прогрессивно и динамично развивающимся направлением производства. Значительная часть современных отраслей хозяйства вторичного сектора не может обойтись без использования продукции нефтехимического и химического сегмента. Основным сырьем для производства продукции являются природный газ и нефть, в связи с этим ключевым фактором в размещении производительных сил является транспортно-сырьевой, так как в большинстве случаев такие предприятия организованы вдоль газо- и нефтепроводов, а также железнодорожных магистралей, при этом учитывается ориентация на потребителя. Более 80% изготавливаемой продукции химической отрасли связано с производством удобрений, серной кислоты, пластмасс и синтетических солей [1]. В настоящее время развитие группы отраслей химии органического синтеза получило широкое распространение и с каждым днем объемы производства только увеличиваются. Основными продуктами являются – синтетические материалы, химические волокна и смолы, пластмассы.
В настоящее время существуют проблемы, связанные с недостаточным производством мономеров (этилен, пропилен) как базовых компонентов в производстве пластмасс [2]. В этом случае стоит рассмотреть еще один источник сырья для производства полимеров – ароматические углеводороды, на примере бензола.
Бензол - простейший ароматический углеводород, имеет широкое применение в химии органического синтеза. Он используется в производстве лекарственных препаратов, пластмасс, синтетической резины, красителей, в ограниченном количестве используется в качестве высокооктановой присадки бензинов. Высококачественный товарный бензол является продуктом нефтепереработки, его производство в качестве побочного продукта при производстве кокса в России не значительно, так как глубина переработки каменноугольного сырого бензола по качеству существенно уступает нефтяному.
Анализ объемов рынка показал, что в производстве бензола наблюдается ежегодная положительная динамика. Лишь 2020 год стал исключением, в связи с общемировыми проблемами хозяйства, связанными с пандемией COVID-19, тогда производство сократилось более чем на 9% (рис.1). Вероятно, в дальнейшем темпы прироста производства будут несколько ниже прогнозных, в связи с особенностями во внешнеэкономических отношениях и тем не менее будет положительным, так как в большей степени производство бензола рассчитано на внутренний рынок. Так, в структуре рынка бензола 94,2% внутригосударственные потребности, 5% - импорт и лишь 0,8% - экспорт.
Рисунок 1 – Рынок бензола, млн тонн [2]
По данным маркетинговых исследований, годовой объем выпуска бензола составляет 1,3 млн. тонн [3]. Из них около 75% приходится на предприятия нефтепереработки и нефтехимии, где функционируют установки пиролиза или риформинга. Крупнейшими производителями бензола в России являются «Нижнекамскнефтехим», «Сибнефть-Омский НПЗ» и «Салаватнефтеоргсинтез» [2]. Так как основные мощности по производству товарного бензола сосредоточены на крупных предприятиях нефтехимического сектора, его производство четко «вписано» в их технологические схемы, так чтобы получать максимальный экономический эффект. Так, например, нефтехимические предприятия используют бензол в собственных технологических цепочках («Нижнекамскнефтехим» - производство стирола), это позволяет увеличить степень переработки исходного сырья, тем самым возрастает добавленная стоимость готовой продукции. Нефтеперерабатывающие заводы, работающие по топливному профилю, используют бензол в производстве бензинов.
Основные объемы производства бензола в России сосредоточены в следующих федеральных округах: Приволжском (ПФО), Сибирском (СФО), Центральном (ЦФО), Северо-Западном (СЗФО), Уральском (УФО) и Северо-Кавказском (СКФО) [4]. Лидерство ПФО в производстве бензола связано не только с наличием сырья, но и с потребителем, здесь расположены крупные нефтехимические предприятия разного профиля.
Рисунок 2 – Диаграмма распределения объемов производства бензола по ФО [4]
В России традиционно внутренний спрос определяют потребители, которые осуществляют переработку по трем направлениям: производство капролактана, фенола/ацетона/альфаметилстирола и стирола/полистирола. Стоит отметить, что основным «потребителем» бензола являются производители капролактама (более 300 тыс. т/год).
Проблема нехватки товарного бензола существует уже довольно давно. Одна из основных причин заключается в том, что он не является полноценным готовым продуктом – это полупродукт. Бензол в своем составе содержит всевозможные примеси, снижающие его качество и возможности использования.
На качество и пригодность к дальнейшему использованию товарного бензола оказывают большое влияние примеси серы в виде тиофенов, меркаптанов, сероводорода. В связи с этим возникает потребность очистки бензола от сернистых и непредельных соединений, а в ряде случаев и от насыщенных углеводородов.
На сегодняшний день производство высококачественного бензола на нефтехимических предприятиях связано с такими ведущими процессами как каталитический риформинг и пиролиз бензиновых фракций, которые подвергаются последующей гидрогенизации и выделению гидрогенизата методом ректификации [5]. Сернистые и непредельные соединения очень трудно, отделить от соответствующих ароматических углеводородов бензольного ряда путем ректификации, так как температуры кипения бензола и некоторых примесей колеблется от 80 до 84°С. В связи с этим удалить их можно только химическим путем. Из многообразия методов очистки, которые были испытаны в разные времена, наиболее подходящими в настоящее время являются: гидрогенизационная каталитическая очистка и обработка серной кислотой [6].
Российский рынок бензола, имея положительную ежегодную динамику, все же испытывает трудности в его производстве. Фактически, Россия обеспечивает внутренний рынок товарным бензолом, но объемы его экспорта составляют менее 1%, это говорит о том, что государство практически не торгует высококачественным продуктом с высокой добавленной стоимостью, а лишь покрывает свой внутренний спрос.
1. Химическая промышленность России. – Текст : электронный. – URL: https://lyl.su/emq0 (дата обращения: 20.04.2024).
2. Рынок базовых продуктов нефтехимии: олефины и ароматические углеводороды. – Текст : электронный. – URL: clck.ru/3AGMP6 (дата обращения: 20.04.2024).
3. Маркетинговые исследования рынка бензола. – Текст : электронный. – URL: https://tk-solutions.ru/demo/mi_benzola.pdf (дата обращения: 20.04.2024).
4. Производство бензолов в России. – Текст электронный. – URL: https://www.himonline.ru/news/?n=401698 (дата обращения 20.04.2024).
5. Литвинцев, Ю.И. Проблема очистки товарного бензола от примесей серы на установке «Пиротол» / Ю.И. Литвинцев, Е.Г. Трапезников. – Текст : электронный. URL: file:///C:/Users/YuraL/Downloads/18%20Литвинцев%20Трапез-ников.pdf (дата об-ращения 20.04.2024).
6. Очистка бензола от непредельных и сернистых соединений. – Текст : электронный. – URL: https://www.chem21.info/info/1852639/ (дата обращения 20.04.2024).
