Введение
Химическая промышленность является важнейшей отраслью современной индустрии, которая в последние несколько десятилетий, приобрела большое значение в общественном производстве.
Нефтехимическая промышленность выросла в крупную индустриальную отрасль в связи с прогрессом в области переработки нефти и газа, который привел к появлению большого количества углеводородного сырья.
Промышленность органического синтеза как индустриальная отрасль производства существует более ста лет, после того как во второй половине 19 века была создана теория химического строения, органический синтез получил достаточные теоретические основы для своего развития, что способствовало созданию различных химических производств. Особенно быстро химическая промышленность стала развиваться в начале 20 века. Традиционным сырьём химической промышленности первой половины 20 века были различные минеральные вещества, продукты коксования бурого угля, переработки растительного (целлюлоза) и пищевого растительного сырья (зерно, картофель, масло). Прогресс в области нефтехимического синтеза связан с бурным развитием добычи нефти и нефтепереработки. Сроки и темпы перехода промышленного органического синтеза с угольного сырья на нефтегазовое и с ацетилена на низшие олефины в разных странах были не одинаковы. В странах Западной Европы, Японии и России преобладание низших олефинов в сырьевой базе отрасли стало заметным с 60-х г. 20 века. В США этилен и пропилен, полученные из газов крекинга при переработке нефти, применяли уже в 20–30-е гг., а современный процесс производства низших олефинов – термический пиролиз углеводородов с водяным паром – выделился из процессов нефтепереработки и превратился в основном промышленный метод получения этилена и пропилена в период 1920 – 1940 гг.
Современная мировая структура сырья пиролиза выглядит следующим образом: этан – 27,6 % масс., сжиженные газы (пропан, бутан) – 14,0 % масс., прямогонный бензин (нафта) – 53,1 % масс., гидроочищенные керосино-газойлевые фракции – 5,3 % масс.
Использование этих видов сырья в отдельных странах различно. Так, в США и Канаде преобладающим сырьем является этан (49,1 % масс. и 69,7 % масс.), в Германии, Китае, Франции и Японии – нафта (57,4 % масс., 73,3 % масс., 60,0 % масс. и 80,3 % масс.). Кроме того, в Германии и Китае находят широкое применение гидроочищенные керосино-газойлевые фракции (32,0 % масс. и 26,7 % масс. ).
В России структура сырья пиролиза в 2006 г. имела следующую картину: этан – 7,9 % масс, сжиженные газы (пропан, бутан) – 29,6 % масс, ШФЛУ – 6,5 % масс, прямогонный бензин – 56,0 % масс. Это, по сравнению со структурой сырья пиролиза СССР 1990 г., показывает увеличение доли газового сырья на 20 % масс. Данный факт объясняется тем, что в период 1990 – 1998 гг. в Российской Федерации резко упали объемы добычи и переработки нефти. Однако, в связи с увеличением в России объемов добычи нефти с 301 млн. т. в 1998 г. до 458,8 млн.т. в 2004 г., российская структура сырья пиролиза претерпела определенные изменения в сторону увеличения доли жидкого углеводородного сырья. В результате этого, структура сырья пиролиза в России на сегодняшний день имеет следующий вид: этан – 8,0 % масс., сжиженные газы (пропан, бутан) – 24,0 % масс., ШФЛУ – 6,7 % масс., прямогонный бензин – 61,3 % масс.
Ниже в таблицах приведены данные, характеризующие уровень развития производства низших олефинов за рубежом и в России.
Крупнейшие в мире страны - производители этилена
Таблица 1
| Страна | Мощность, тыс. т/год |
| США | 27653 |
| Япония | 7576 |
| Саудовская Аравия | 5640 |
| Южная Корея | 5450 |
| Германия | 5415 |
| Канада | 5377 |
| КНР | 4988 |
| Нидерланды | 3900 |
| Франция | 3433 |
| Российская федерация | 2810 |
Крупнейшие в мире компании - производители этилена
Таблица 2
| Компания | Мощность, тыс. т/год |
| Dow Chemical Co. | 12900 |
| Exxon Mobil Corp. | 11467 |
| Shell Chemicals Ltd. | 8432 |
| Saudi Basic Industries Corp. | 6890 |
| Equistar Chemical LP | 4880 |
| BP PLC | 6009 |
| Chevron Phillips Chemicals Co. | 3993 |
| Sinopec | 3505 |
| Atofina | 5653 |
| Nova Chemicals Corp. | 3537 |
Крупнейшие в мире этиленовые комплексы
Таблица 3
| Компания | Местоположение | Мощность тыс. т/год |
| Nova Chemicals Corp. | Джоффр, пров.Альберта, Канада | 2818 |
| Arabian Petrochemical Co. | Джубейль, Саудовская Аравия | 2250 |
| Exxon Mobil Chemical Corp. | Бейтаун, шт. Техас | 2197 |
| Chevron Phillips Chemicals Co. | Суини, шт. Техас | 1905 |
| Equistar Chemical LP | Чэннелвью, шт. Техас | 1750 |
| Dow Chemical Co. | Тернезен, Нидерланды | 1750 |
| Yanbu Petrochemical Co. | Янбу, Саудовская Аравия | 1705 |
| Shell Chemicals Ltd. | Норко, шт. Луизиана | 1556 |
| Dow Chemical Co. | Фрипорт, шт. Техас | 1540 |
| Formoza Plastics Corp. USA | Пойнт-Комфорт, шт. Техас | 1530 |
Крупнейшие российские компании – производители этилена и пропилена
Таблица 4
| Компания | Мощность по этилену, тыс. т/год | Мощность по пропилену, тыс. т/год |
| ОАО «Нижнекамскнефтехим» | 450 | 280 |
| ОАО «Казаньоргсинтез» | 375 | 60 |
| ООО «Ставролен» | 350 | 140 |
| ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» | 300 | 140 |
| ОАО «Ангарская НХК» | 300 | 140 |
| ЗАО «Сибур-Нефтехим» | 300 | 140 |
| ОАО «Томский НХЗ» | 300 | 140 |
| ОАО «Уфаоргсинтез» | 210 | 185 |
| ООО «Нефтехимия» (Самарская обл.) | 180 | 40 |
| ЗАО «Сибур-Химпром» | 45 | 46 |
| ОАО «Московский НПЗ» | - | 100 |
| ОАО «Омский каучук» | - | 52 |
| Всего | 2810 | 1403 |
Как видно из таблиц, уровень развития пиролиза в России крайне низок, что явилось следствием неправильной стратегии развития нефтехимии в СССР. В настоящий момент ситуация с показателями выпуска этилена в РФ начинает медленно улучшаться только за счет реконструкции существующих установок пиролиза, например, реконструкции этиленового комплекса «ЭП-450» ОАО «Нижнекамскнефтехим» с наращиванием мощности с 450 тыс. т/год до 600 тыс. т/год. Но на фоне прогресса Китая, Индии, Ближнего востока эти улучшения практически не заметны. Однако, стоит упомянуть о решении ОАО «Нижнекамскнефтехим» (г.Нижнекамск, респ. Татарстан) строительства новой этиленовой установки мощностью 700 тыс. т/год с дальнейшим наращиванием мощности до 1 млн. т/год, что составит треть производимого этилена в стране. Кроме того, предприятиями ОАО «Казаньоргсинтез» (г.Казань р.Татарстан) и ООО «Ставролен» (г.Буденовск, Ставропольский край) в планах модернизации своих этиленовых производств, с увеличением мощности на 600 тыс. т/год.
Главная цель отрасли органического синтеза заключается в получении большого ассортимента мономеров, растворителей, исходных продуктов для синтеза лекарственных препаратов, средств защиты растений и других продуктов наиболее простыми, дешевыми способами из доступного сырья.
Главными предпосылками ускоренного развития промышленности органического синтеза являются :
Необходимость обеспечения основным сырьём практически всех отраслей химической промышленности, выпускающих синтетические материалы;
Возможность использования многочисленных источников сырья (нефти, газа, угля, древесины, отходов многих нехимических производств и т.д.);
Возможность получения одних и тех же конечных продуктов из различных исходных соединений, что обусловливает гибкость всей отрасли и её приспособляемость к меняющимся источникам сырья.