В качестве параметров теплообменного оборудования, используемого в нефтегазовой промышленности, будут выступать следующие показатели:
• количество теплообменников на предприятиях;
• марки теплообменного оборудования;
• технические характеристики теплообменного оборудования.

Технические характеристики теплообменного оборудования включают в себя:

• среды;
• температура;
• давление;
• срок службы;
• диаметр патрубков.

Анализ указанных параметров будет осуществляться в рамках следующих отраслей нефтегазовой промышленности:

• нефтедобыча;
• нефтепереработка (включая мини-НПЗ);
• нефтехимия и химия;
• газопереработка.

Нефтедобыча

Количество теплообменных аппаратов зависит, в основном, от двух главных факторов:

• количество скважин на участке добычи нефти;
• свойства самой нефти.

При большом количестве скважин, а также большом ресурсе самих скважин (много нефти или скважины «бедные»), количество теплообменников будет, с большей вероятностью, больше, чем при меньшем количестве скважин на определенном месторождении. Также многое зависит от конструкции системы подачи нефти в систему подготовки для транспортировки.

Кроме технологического момента, есть еще и геологический – свойства самой нефти, добываемой на определенном месторождении. Свойства нефти влияют на механизмы ее подготовки к транспортировке. Некоторые нефти могут, например, легкую нефть не надо охлаждать после подготовки.

Данные параметры оказывают преимущественное влияние на следующие вариации количества  теплообменных аппаратов на нефтедобывающих предприятиях: от 2 до 200 аппаратов. При этом, самыми большими показателями количества теплообменников являлись 100 и 200 аппаратов. Такое количество теплообменных аппаратов на нефтедобывающих предприятиях встречается крайне редко. В среднем, на одном нефтедобывающем предприятии 40 теплообменников. В небольших месторождениях количество теплообменников варьирует от 2 до 10 аппаратов. В средних компаниях – от 20 до 80 аппаратов. И крупные нефтяные месторождения могут обслуживать более 100 теплообменных аппаратов.

Подавляющее количество предприятий нефтедобычи используют кожухотрубные теплообменные аппараты. И незначительная часть предприятий – пластинчатые. Только пластинчатые теплообменники используются очень редко и только в тех случаях, когда количество теплообменников в компании составляет единицы – например, о 3 до 5 аппаратов. Во всех остальных случаях доля пластинчатых аппаратов составляет не более 5-10% от общего количества теплообменного оборудования.

Таким образом, практически 90% от общего количества теплообменных аппаратов составляют кожухотрубные марки и только 10% - пластинчатые. Теперь остановимся на характеристике сред, которые используются в теплообменном оборудовании на нефтедобывающих предприятиях. Общий перечень наиболее распространенных сред следующий:

• нефть;
• вода;
• газ (попутный нефтяной).

Давление в теплообменных аппаратах в нефтедобывающем секторе варьирует в пределах от 2 до 16 атм. В зависимости от индивидуальных особенностей процессов подготовки нефти к транспортировке на конкретном месторождении. Все нефтедобывающие компании можно подразделить на следующие группы по давлению:

• от 2 до 6 атм. (это, как правило, предприятия с незначительным количеством теплообменников (до 10 штук));
• от 10 до 15 атм.;
• и от 16 до 40 атм.

Срок службы теплообменников на каждом предприятии нефтедобычи индивидуален даже в рамках одного предприятия, т.к. они постоянно ремонтировались, менялись, вводились новые и т.д. Минимальный срок службы теплообменников на нефтедобывающих предприятиях  - менее одного года (встречается крайне редко  на вновь обустраиваемых месторождениях с крайне малым количеством теплообменников). Максимальный – 38 лет (также встречается крайне редко). Средний срок службы теплообменников, по результатам опроса предприятий нефтедобычи, составляет 7-8 лет.

Большая часть используемых теплообменных аппаратов на предприятиях нефтедобычи представляет собой теплообменное оборудование с диаметром патрубков от 150 мм до 300 мм со следующими шагами: 150 мм, 200 мм, 250 мм и 300 мм.

Температурный режим технологических сред, участвующих в процессе теплообмена, в нефтедобывающей отрасли – от 4 до 80 градусов. Температурный режим очень сильно зависит от свойств нефти на конкретном месторождении. Входящая нефть из месторождения имеет температуру от 4 до 15 градусов (есть различия для зимнего и летнего периода). На выходе температура нефти – от 24 до 80 градусов. В большинстве случаев, нефть нагревается до температуры 40-60 градусов. 

Нефтепереработка

Количество теплообменных аппаратов на предприятиях по первичной переработки нефти зависит, в основном, от двух главных факторов:

• объем производства продукции;
• количество технологий переработки.

Объем производства продукции определяется количеством и качеством технологических линий переработки нефти. Количество линий переработки обуславливает количество теплообменных аппаратов, которые  встроены в действие данных  линий. Чем больше предприятие выпускает продукции, тем более мощное оборудование на нем стоит, либо стоит большое количество линий по переработки. И в том, и в другом случае количество теплообменников на предприятиях с большими объемами переработки продукции также будет большим.

Количество технологий переработки означает разнообразие продуктов, получаемых путем переработки нефти. Чем большее количество продуктов нефтеперерабатывающее предприятие выпускает, тем большее количество теплообменных аппаратов на нем установлено.

Данные параметры оказывают преимущественное влияние на следующие вариации количества  теплообменных аппаратов на предприятиях по первичной переработки нефти: от 2 до 1 250 аппаратов. При этом, самыми большими показателями количества теплообменников являлись 1 250 аппаратов. Такое количество теплообменных аппаратов на предприятиях по первичной переработки нефти встречается крайне редко. В среднем, на одном предприятии по нефтепереработки используется 406 теплообменных аппаратов.   На небольших предприятиях количество теплообменников варьирует от 2 до 25 аппаратов. В средних компаниях – от 80 до 200 аппаратов и от 300 аппаратов до 700. И крупные предприятия по первичной переработки нефти могут обслуживать более 800 теплообменных аппаратов.

Подавляющее количество предприятий по первичной переработки нефти используют кожухотрубные теплообменные аппараты. И незначительная часть предприятий – пластинчатые. Только пластинчатые теплообменники не одно предприятие ни использует. Во всех случаях, когда применяются пластинчатые теплообменные аппараты, они применяются наряду с кожухотрубными. 

Теперь остановимся на характеристике сред, которые используются в теплообменном оборудовании предприятий первичной переработки нефти. Общий перечень наиболее распространенных сред следующий:

• бензин;
• битум;
• гудрон;
• дизельное топливо;
• керосин;
• мазут;
• масло;
• нефть;
• пар;
• парафин;
• пропилен;
• фенол-ацетон;
• этилен.

Из общего перечня данных технологических сред, принимающих участие в теплообменном процессе, наиболее часто встречаются следующие:

• мазут;
• бензин;
• дизельное топливо;
• нефть;
• керосин;
• масло.

Давление в теплообменных аппаратах в секторе первичной нефтепереработки варьирует в пределах от 3 до 40 атм. В зависимости от конкретной технологии переработки нефти (а технология, в свою очередь, зависит от типа нефти) на конкретном предприятии. Все компании по первичной переработки нефти можно подразделить на следующие группы по давлению:

• до 10 атм.;
• от 10 до 25 атм.;
• и от 25 до 40 атм.

Наибольшее количество предприятий по первичной переработки нефти используют теплообменные аппараты с параметрами давления от 10 до 25 атм. Срок службы теплообменников на каждом предприятии первичной переработки нефти в силу многочисленности применяемых на одном предприятии теплообменных аппаратов индивидуален даже в рамках одного предприятия, т.к. они постоянно ремонтировались, менялись, вводились новые и т.д. Минимальный срок службы теплообменников на предприятиях  - один год. Максимальный – 30 лет. Средний срок службы теплообменников, по результатам опроса предприятий первичной переработки нефти, составляет 10-12 лет. На многих предприятиях незначительная часть теплообменных аппаратов имеет срок службы 2-2,5 года, т.е. процесс обновления парка теплообменников на предприятиях идет достаточно регулярно. 

Большая часть используемых теплообменных аппаратов на предприятиях первичной переработки нефти представляет собой теплообменное оборудование с диаметром патрубков от 350 мм до 1 000 (1 200) мм. Более редкие теплообменные аппараты  - с диаметрами патрубков 1 400 мм, 1 500 мм и 2 000 мм. Самым распространенным диаметром патрубков кожухотрубных аппаратов на предприятиях по первичной переработки нефти – 325 мм.

Температурный режим технологических сред, участвующих в процессе теплообмена, при первичной переработки нефти – от 50 до 450 градусов. Температурный режим очень сильно зависит от конкретного продукта, при выработке которого участвует теплообменник. Входящая нефть имеет температуру от 50 градусов. На выходе продукты переработки нефти -  от 350 градусов.

Нефтехимия и химия

Количество теплообменных аппаратов в сфере нефтехимии зависит, в основном, от двух главных факторов:

• объем производства продукции;
• количество видов выпускаемых продуктов.

Объем производства продукции определяется количеством и качеством технологических линий нефтехимического производства. Количество линий переработки обуславливает количество теплообменных аппаратов, которые  встроены в действие данных  линий. Чем больше предприятие выпускает продукции, тем более мощное оборудование на нем стоит, либо стоит большое количество линий по переработке. И в том, и в другом случае количество теплообменников на предприятиях с большими объемами переработки продукции также будет большим.

Количество видов выпускаемых продуктов означает разнообразие продуктов, получаемых на предприятии нефтехимии. Как правило, в среднем, предприятия нефтехимического сектора характеризуются самым большим разнообразием получаемых продуктов в нефтегазовой промышленности, что ведет к большому количеству используемых теплообменных аппаратов. 

Данные параметры оказывают преимущественное влияние на следующие вариации количества  теплообменных аппаратов на предприятиях нефтехимии: от 10 до 10 000 аппаратов. При этом, самыми большими показателями количества теплообменников являлись 5 000 и 10 000 аппаратов. Конечно, такое количество теплообменных аппаратов на предприятиях нефтехимии встречается крайне редко и характерно для таких «гигантов», как «Казаньоргсинтез» и «Нижнекамснефтехим». В среднем, на одном нефтехимическом предприятии используется 1 000 теплообменников. На небольших предприятиях количество теплообменников варьирует от 20 до 100 аппаратов. В средних компаниях – от 100 до 1 000 аппаратов. И крупные предприятия нефтехимии могут обслуживать более 1 000 теплообменных аппаратов.

Подавляющее количество предприятий нефтехимии используют кожухотрубные теплообменные аппараты. Только пластинчатые теплообменники не использует ни одно нефтехимическое предприятие. Во всех остальных случаях доля пластинчатых аппаратов составляет не более 3-5% от общего количества теплообменного оборудования.

Теперь остановимся на характеристике сред, которые используются в теплообменном оборудовании на предприятиях нефтехимии. Общий перечень наиболее распространенных сред следующий:

Среды для теплообменников нефтехимической промышленности.

Среди огромного разнообразия продуктов, выпускаемых даже в рамках одного нефтехимического предприятия, можно в качестве основных на рынке нефтехимии выделить следующие среды, участвующие в процессе теплообмена:

• этилен;
• сжиженный газ;
• кислоты;
• раствор солей;
• смолы.

Давление в теплообменных аппаратах в нефтехимическом секторе варьирует в пределах от 5 до 30 атм. В зависимости от индивидуальных особенностей процессов выработки нефтехимических продуктов на конкретном предприятии. Все нефтехимические компании можно подразделить на следующие группы по давлению:

• от 4 до 8 (15) атм.;
• от 5 до 25 атм.;
• от 25 атм.

Наибольшее количество нефтехимических компаний используют теплообменное оборудование от 4 до 8 (или 15) атм. (порядка 70% предприятий).  Меньшее количество предприятий нефтехимии использует теплообменные аппараты с давлением от 5 до 25 атм. И минимальное количество – от 25 атм. И выше.

Срок службы теплообменников на каждом нефтехимическом предприятии индивидуален даже в рамках одного предприятия, т.к. они постоянно ремонтировались, менялись, вводились новые и т.д. Минимальный срок службы теплообменников на нефтехимических предприятиях  - от 1 года. Максимальный – 40 лет. Средний срок службы теплообменников, по результатам опроса предприятий нефтехимии, составляет 18-20 лет. Наибольшее количество предприятий работают на теплообменном оборудовании в «возрастных пределах» от 10 до 30 лет. Это самая распространенная вариация срока службы теплообменников. Среди данной группы предприятий можно выделить следующие подгруппы:

• предприятия со сроком службы оборудования 10 – 30 лет;
• предприятия со сроком службы оборудования 12-30 лет;
• предприятия со сроком службы оборудования 15-30 лет.

Большая часть используемых теплообменных аппаратов на предприятиях нефтехимии представляет собой теплообменное оборудование с диаметром патрубков от 35 мм до 2 000 мм со следующими шагами: 35 мм, 150 мм, 225 мм, 250 мм, 325 мм, 600 мм, 700 мм, 1 000 мм, 1 200 мм, 1 500 мм, 2 000 мм. Наибольшее количество предприятий использует теплообменные аппараты с диаметром патрубков от 225 мм до 1 000 мм.

Температурный режим технологических сред, участвующих в процессе теплообмена, в процессах нефтехимии – от -120 до 600 градусов. Температурный режим очень сильно зависит от конкретного продукта, при выработке которого участвует теплообменник. При самом большом разнообразии получаемых продуктов в нефтегазовой промышленности России, мы получаем и самую большую вариативность рабочих температур теплообменных аппаратов. Можно выделить следующие группы предприятий по температурному режиму работы:

• от -120 до +600 градусов;
• от +20 до + 300 градусов;
• и от +100 до +300 градусов.

Газопереработка

На предприятиях по переработке газа количество теплообменных аппаратов варьирует: от 300 до 650 аппаратов. При этом, самыми большими показателями количества теплообменников являлись 650 аппаратов. В среднем, на одном предприятии по газопереработке используется 100 теплообменных аппаратов. На небольших предприятиях количество теплообменников варьирует от 3 до 25 аппаратов. В средних компаниях – от 400 до 600 аппаратов. И крупные предприятия по переработке газа могут обслуживать более 600 теплообменных аппаратов.

одавляющее количество предприятий по переработке газа используют кожухотрубные теплообменные аппараты. И незначительная часть предприятий – пластинчатые. Только пластинчатые теплообменники не одно предприятие ни использует. Во всех случаях, когда применяются пластинчатые теплообменные аппараты, они применяются наряду с кожухотрубными. 

Теперь остановимся на характеристике сред, которые используются в теплообменном оборудовании предприятий переработки газа. Общий перечень наиболее распространенных сред следующий:

• вода;
• воздух;
• газ;
• пар;
• углеводороды.

Из общего перечня данных технологических сред, принимающих участие в теплообменном процессе, наиболее часто встречаются следующие:

• воздух;
• газ;
• углеводороды.

Давление в теплообменных аппаратах в секторе газопереработки варьирует в пределах от 5 до 21 атм. В зависимости от конкретной технологии переработки газа на конкретном предприятии. Все компании по переработке газа можно подразделить на следующие группы по давлению:

• до 9 атм.;
• от 10 до 15 атм.;
• и от 16 до 21 атм.

Срок службы теплообменников на каждом предприятии по переработке газа в силу многочисленности применяемых на одном предприятии теплообменных аппаратов индивидуален даже в рамках одного предприятия, т.к. они постоянно ремонтировались, менялись, вводились новые и т.д. Минимальный срок службы теплообменников на предприятиях – один год. Максимальный – 35 лет. Средний срок службы теплообменников, по результатам опроса предприятий по переработке газа, составляет 15-17 лет. 

Температурный режим технологических сред, участвующих в процессе теплообмена, при переработке газа – от 50 до 350 градусов. Температурный режим очень сильно зависит от конкретного продукта, при выработке которого участвует теплообменник. При компремировании газа его температура составляет 285-350 градусов; при сжижении газа – 250-325 градусов.

С анализом российского рынка теплообменников Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок теплообменного оборудования».

www.newchemistry.ru