ВЕСТНИК

Химической промышленности

Вконтакте Твиттер Facebook LiveJournal

Вторник, 27 декабря 2016 09:12

РАЗВИТИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Автор

Изменение экономической ситуации в мире за последние два года привело к серьезным переменам в структуре мирового энергетического комплекса. Наблюдается рост потребителей в странах Азии, что стимулирует развитие спроса на нефтепродукты. На наш взгляд, небольшой рост потребления жидких углеводородов будет сконцентрирован в транспортном секторе развивающихся стран. При этом наблюдается появление избыточных мощностей, а введение новых мощностей на Ближнем Востоке и в Азии ведут к глобальному избытку нефтепродуктов на мировом рынке.

Общемировые проблемы нефтяной отрасли, связанные с падением цен на углеводороды, усугубляются для России проблемами финансовых санкций, падением курса рубля, изменениями в налоговой политике. Это приводит к приостановке инвестиционных проектов в области добычи и переработки, особенно тяжелых нефтей и нефтяных остатков, а также к выбору более дешевых и простых проектов для переработки гудронов и тяжелого сырья, снижению рентабельности предприятий.

К основным задачам успешного развития отрасли в среднесрочной перспективе в России следует отнести разработку программы долгосрочных действий в условиях низкой цены на нефть, увеличение доли внедрения российских технологий в рамках программы импортозамещения и продолжение программ реализации проектов по строительству установок глубокой переработки нефти.

К внешнеэкономическим проблемам добавляются проблемы внутренние, связанные с увеличением в России доли высокосернистых нефтей. При сохранении темпов увеличения доли высокосернистой нефти (2,0–3,5 млн т/год) и прогнозируемом уменьшении общего объема добычи нефти, поступающей в трубопроводную систему, неизбежно будет увеличиваться содержание серы в транспортных потоках по всем направлениям. Увеличение в нефти содержания серы влечет за собой снижение выработки моторных топлив, увеличение расходов на капитальное строительство и эксплуатационные затраты на переработку нефти.

В то же время, несмотря на снижение объемов переработки нефти в России в 2015 г. до 282,4 млн т и прогнозируемом снижении в 2016 г. до 277 млн т, глубина переработки нефти впервые преодолела уровень в 72% и составила в 2015 г. 74,1% (табл. 1). Это стало возможным, в том числе, и за счет введения в эксплуатацию новых и реконструкции существующих установок в нефтепереработке. К 2015 г. их количество достигло 58.

В течение последних десяти лет существенным образом возросли мощности процессов, улучшающих качество получаемых продуктов. Максимальное увеличение наблюдается для процессов изомеризации, алкилирования и процесса гидроочистки бензина каталитического крекинга. Установки, углубляющие переработку нефти, представлены в меньшем количестве. Следует обратить внимание на планируемое значительное увеличение мощности процесса гидрокрекинга.

 

Таблица 1. Состояние нефтепереработки в России в 2014–2016 гг.

 

2014 г.

2015 г.

2016 г. (прогноз)

Объем переработки нефти, млн т*

295,1

287,2

277,0

Продукция

Автобензин*

38,3

39,2

39,7

Авиакеросин*

10,9

9,7

9,5

Дизельное топливо*

77,0

75,9

75,0

Мазут**

77,2

70,1

68,9

Глубина переработки нефти, %*

72,4

74,1

77,7

*По данным Минэнерго РФ.

** По данным ЦДУ ТЭК, ИнфоТЭК-КОНСАЛТ.

 

Следует также отметить, что независимые НПЗ малой мощности активно наращивают свою производительность, в том числе для получения возможности строительства вторичных процессов. Так, на Антипинском НПЗ введена установка гидроочистки дизельного топлива мощностью 2,6 млн т /год, а на Новошахтинском НПЗ – установка производства дорожного битума мощностью 700 тыс. т готовой продукции в год.

В 2015 г. первый этап модернизации, направленный в основном на реализацию процессов, улучшающих качество продукции, подошел к завершению. В существующих экономических условиях достаточно сложно выдерживать запланированные темпы дальнейшей модернизации. Вместе с тем завершение начатых проектов экономически более целесообразно, чем консервация недостроенных объектов. В ближайшее время планируется ввод целого ряда установок.

К наиболее интересным проектам следует отнести установку гидроочистки тяжелого газойля коксования в АО «ТАНЕКО» (рис. 1), строящуюся по лицензии компании Ахеns  (Прим. – Ахеns – международный провайдер технологий, продуктов (катализаторы и адсорбенты) и услуг (техническое содействие, тренинги, консалтинг) для нефтепереработки, нефтехимии, рынков газа и альтернативных топлив).

мощностью 850 тыс. т/год. Предполагаемая дата пуска – 2017 г. Технология ранее в России не реализовывалась. Большинство установок гидроочистки в России – среднего давления, и в этой ситуации процессы облагораживания вторичных дистиллятов очень важны.

Рис. 1. Гидроочистка тяжелого газойля коксования (АО «ТАНЕКО»)

Еще больший интерес в условиях увеличения доли тяжелого сырья представляют процессы нового поколения – гидропереработка остатков с использованием суспендированных катализаторов на основе молибдена в сларри-реакторах (рис. 2). Современный российский инновационный процесс переработки остатков и тяжелого сырья, разработанный в Институте нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева (ИНХС РАН), реализуется в АО «ТАНЕКО», где для переработки остатков также строится установка замедленного коксования с получением топочного кокса, который планируется использовать в качестве топлива на Нижнекамской ТЭЦ.

Рис. 2. Гидроконверсия тяжелых остатков на наноразмерных катализаторах (АО «ТАНЕКО»)

На основе установок замедленного коксования компанией разработана российская технология получения коксующей и спекающей добавки, востребованной в металлургической отрасли, и используемой в качестве добавки в угольные шихты для металлургического кокса (замена спекающихся углей). Коксующая добавка содержит 15–25% летучих веществ и выпускается на Ново-Уфимском НПЗ и Уфанефтехиме.

Переработку тяжелых остатков на ТАИФ-НК планируют осуществлять по технологии, предлагаемой компанией КВR, VCC (Veba Combi Сrасking) мощностью 3,7 млн т/год. Для России это опробование новой, практически инновационной технологии.

Комбинированная установка переработки нефти планируется к строительству на Московском НПЗ. В ее составе новая ЭЛОУ АВТ, каталитический риформинг, гидроочистка бензина, дизельной фракции и вспомогательные установки. Надо отметить, что современные комбинированные установки в последнее время привлекают все большее внимание, позволяя решать комплексные проблемы и минимизировать затраты. ОАО «ВНИПИнефть» совместно с ОАО «ВНИИ НП» разрабатывает целый ряд комбинированных установок нового поколения.

Очень важный проект – строительство нового комплекса по производству катализаторов в Омске. Оценка производства катализаторов для крупнотоннажных процессов нефтепереработки выявила возможность практически полного замещения катализаторов основных процессов нефтепереработки – каталитического крекинга, гидроочистки, изомеризации и риформинга. Наибольшие проблемы на сегодняшний день наблюдаются для процесса гидрокрекинга. Для процессов нефтехимии решение проблем импортозамещения катализаторов в ближайшее время будет сопряжено с большими трудностями. Разработка и производство отечественных катализаторов поддержано Правительством РФ как национальный проект.

В Омске начат широкомасштабный проект модернизации существующей и строительство новой катализаторной фабрики по производству катализаторов каталитического крекинга и гидропроцессов по отечественным технологиям мощностью 15 000 т/год катализаторов каталитического крекинга, 4000 т/ год катализаторов гидроочистки дизельного топлива, 2000 т/год катализаторов гидрокрекинга, 2000 т/ год катализаторов гидрогенизационных процессов (регенерация/реактивация).

Среди отечественных технологий, планируемых к внедрению и реализуемых в промышленности, следует отметить также технологию сернокислотного алкилирования, разработанную в ИНХС РАН и планируемую к внедрению в АО «Газпромнефть-Московский НПЗ», технологию вакуумной перегонки мазута с получением вакуумного газойля с концом кипения 560–580°С (ОАО "ВНИПИнефть», ОАО "ВНИИ НП»), реализованную на Волгоградском НПЗ и в АО «ТАНЕКО», технологию каталитической изомеризации Изомалк-2 («НПП Нефтехим»), реализованную на восьми российских НПЗ.

Итоги 2012–2015 гг. наглядно подтвердили ускоренное развитие нефтегазохимической отрасли (табл.2). Например, в 2012 г. объем инвестиций в отрасль составил 123 млрд руб., введены в эксплуатацию или модернизированы две установки, в 2013 г. – 125 млрд руб., введены в эксплуатацию или модернизированы восемь установок, в 2014–2015 гг. объем инвестиций составил примерно 140 млрд руб., введены еще четыре установки. Лидеры мировой нефтехимии имеют разное сочетание конкурентных факторов. Идеальное сочетание – наличие сырья и емкий внутренний рынок – есть только у США. В России всегда были сырьевые преимущества, которые теряются в настоящий момент из-за негативных изменений в нефтегазоперерабатывающих секторах и увеличения стоимости сырья для нефтехимии, а также роста транспортных тарифов.

 

Таблица 2. Состояние нефтехимии в России в 2014–2015 гг., млн. т*

Продукция

2014 г.

2015 г.

 

Изменение

Этилен

2,4

2,7

+0,3

Полиэтилен

1,48

1,63

0,15

Полипропилен

 

1,04

1,27

+0,23

Поливинилхлорид

 

0,65

0,79

+0,14

Полистирол

 

0,499

0,490

–0,009

Полиэтилентерефталат

0,43

0,485

+0,055

Синтетические каучуки

1,14

1,30

+0,16

 *По данным ЗАО «Альянс-Аналитика».

 

Среди отечественных технологий производства продукции нефтехимии, реализуемых в настоящее время, следует отметить проект получения этилбензола и нафтила, разработанные в ИНХС РАН. Технология алкилирования бензола этиленом на гетерогенных катализаторах внедрена в 2011 г. в ООО «Газпром нефтехим Салават». Установка по получению нафтила также планируется к внедрению на предприятии ПАО «Газпром», Салаватском химическом заводе, до 2018 г. Необходимость такого производства связана с прогнозируемым ростом годовой потребности ракетно-космической промышленности России в высокоплотном топливе (нафтиле) к 2020 г. до 5 тыс. т.

В план развития нефтегазохимии до 2030 г. с пролонгацией до 2035 г. заложена идеология развития рынков и производства газонефтехимической продукции по технологической цепочке от углеводородного сырья до конечной продукции с высокой добавленной стоимостью, уход от сырьевой модели развития. Этот план предусматривает развитие нефтегазохимии с акцентом на строительство шести производственных кластеров от Дальнего Востока до Балтики, которые способствуют реализации новых возможностей по развитию рынка нефтехимии и производства продукции. Такие современные нефтегазохимические кластеры создаются в центрах размещения нефтегазовых производств, при активной поддержке государства, с участием нефтегазовых компаний, включают полную цепочку создания продукции от переработки нефтегазохимического сырья до производства конечных ценных продуктов.

Наиболее существенными проблемами в современных экономических условиях для нефтепереработки и нефтегазохимии становится вопрос обеспечения действующих производств запасными частями на имеющееся импортное оборудование, системами управления и новым российским оборудованием. Анализ возможности замещения импортного оборудования российским показал, что доля российского оборудования в процессах нефтепереработки и нефтехимии может составить до 80–90%. Наибольшие проблемы связаны с использованием насосного и компрессорного оборудования, а также приборов КиП и автоматики.

Основными, наиболее востребованными направлениями развития нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий в ближайшей перспективе будут направления, связанные с повышением экономики и энергоэффективности уже существующих производств.

* * *

В заключение – несколько слов об итогах работы в нынешнем году технологической платформы «Глубокая переработка углеводородных ресурсов», учрежденной в соответствии с решением Правительства РФ в мае 2012 г. Напомню: ТП ГПУР создана для решения наиболее принципиальных задач в области науки, производства, технологий и инноваций, в совокупности обеспечивающих вывод нефте-, газоперерабатывающей и нефтехимической промышленности на более высокий технологический уровень, соответствующий глобальным и национальным проблемам в средне- и долгосрочной перспективе.

Два проекта ведущих участников ТП ГПУР получили статус «Национальный проект» в области ТЭК:

 – «Гидроконверсия тяжелого нефтяного сырья с целью получения высококачественных топлив, масел и сырья для нефтехимических процессов»;

 – «Катализаторы глубокой переработки нефтяного сырья (на основе оксида алюминия)».

Участниками платформы реализуется ряд комплексных проектов полного цикла, в том числе:

 – разработка и технико-экономический анализ технологии комплексной переработки матричной нефти с максимальным извлечением ценных продуктов;

 – разработка комплексной технологии переработки нефтяного и растительного сырья с получением дизельных топлив для арктических условий и авиационных керосинов;

 – создание технологии производства импортозамещающих катализаторов глубокой гидропереработки вакуумного газойля;

 – изучение кинетики и механизма термолиза нефтяного сырья и разработка технологии производства новых форм нефтяного углерода (кокса игольчатой структуры, добавки коксующей);

 – утилизация кислого гудрона – объемного отхода производств нефтеперерабатывающих заводов.

Представители платформы принимают активное участие в деятельности рабочих групп Минэкономразвития, Минэнерго, Минпромторга, Минобрнауки России по решению важнейших задач, стоящих перед отраслью и направлению ее развития.

Экспертными группами технологической платформы «Глубокая переработка углеводородных ресурсов» были проведены экспертизы более 80 проектов участников ТП, представленных на конкурсы, проводимые Министерством образования и науки России. 22 проекта стали победителями конкурсов Минобрнауки России в 2015–2016 гг. 

Прочитано 3244 раз
Капустин В.М.

КАПУСТИН ВЛАДМИР МИХАЙЛОВИЧ - генеральный директор ОАО «ВНИПИнефть», зав. кафедрой технологии переработки нефти РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.