В российской нефтеперерабатывающей отрасли на этой неделе произошло знаковое событие. Компания «Роснефть», которая является крупнейшим в нашей стране переработчиком нефти, полностью перешла на катализатор гидроочистки собственного производства.
Выпуск нового продукта начался на специализированном предприятии компании — «РН-Кат» в Стерлитамаке. Это первый катализатор гидроочистки дизельных фракций для российской нефтеперерабатывающей отрасли, способный полностью заменить иностранные аналоги для получения дизельного топлива Евро-5 с ультранизким содержанием серы менее 10 ррм.
Отказ от использования катализаторов иностранного производства — вопрос энергобезопасности страны, так как в случае перебоев с поставками может остановить работу каждый нефтеперерабатывающий завод, и, как следствие, будет парализовано все транспортное сообщение. Еще несколько лет назад зависимость от импортных поставок в нефтеперерабатывающей отрасли доходила до 100%, сейчас этот показатель существенно снизился.
Действующая программа инновационного развития «Роснефти» направлена на замещение импортных технологий в производстве высококачественных нефтепродуктов. Одной из главных задач программы, как отмечают специалисты, является переход нефтеперерабатывающих заводов компании на использование высокоэффективных катализаторов собственного производства.
Новый катализатор гидроочистки уже успешно испытан на базе Новокуйбышевского завода катализаторов с привлечением специалистов Средневолжского научно-исследовательского института по нефтепереработке (входят в периметр «Роснефти»). «Испытания показали, что отечественная разработка не уступает импортным аналогам по таким ключевым параметрам, как активность (продолжительность работы катализатора с сохранением качественных характеристик) и отбор целевых продуктов (показатель объема основной выработанной продукции)», — отмечает Алия Юмагулова, начальник лаборатории «РН-Кат».
В ходе испытаний также выяснилось, что новейший катализатор снижает содержание серы не только на прямогонном сырье, но и при вовлечении до 40% компонентов вторичного происхождения. До настоящего момента это являлось недостижимой задачей для многих западных поставщиков катализаторов. По своей активности данный катализатор значительно превосходит ранее использовавшиеся на предприятиях компании импортные аналоги.
Задачи национального масштаба
Предприятие «РН-Кат» решает задачи национального масштаба. Здесь в сутки получают до 12 тонн инновационного продукта. Прежде чем обрести свою форму, катализатор проходит несколько этапов технологической цепочки. Производство ведется круглосуточно в несколько смен, а все процессы контролируются удаленно из операторной. Отсюда можно наблюдать в режиме реального времени за каждым параметром технологического процесса. Здесь за огромным стек-лом в окружении компьютеров сидят специалисты, отслеживающие все ступени производства. На мониторах — сами установки, столбцы цифр, указывающие особенности техпроцессов. Именно здесь регулируется процесс производства катализаторов, которые специалисты уже называют настоящим прорывом в промышленном импортозамещении.
«Мы можем отслеживать каждую стадию технологического процесса и соблюдение технологического режима. На мониторах можно увидеть все технологические параметры и проследить, на какой стадии находится каждый этап производства. Операторы посменно контролируют технологические параметры», — говорит Константин Токарев, начальник производства «РН-Кат».
Все операции фиксируются в компьютерной памяти. То есть всегда можно «поднять архивы» и сравнить, как протекали сходные процессы три месяца или полгода назад. Такая аналитическая база, признают специалисты, им часто бывает необходима при разработке новых технологий.
Начинается производство катализаторов гидроочистки с приготовления носителя. Основным сырьем для него является гидроокись алюминия. Изначально высокотехнологичный продукт напоминает «спагетти» белого цвета, которые ложатся длинной лентой на конвейер. Но уже через несколько этапов подготовки катализатор превращается в мелко нарезанные гранулы. Форму можно менять в зависимости от нужных характеристик катализатора. Это может быть трилистник, четырехлистник, кольцо или круг.
Получившийся носитель катализатора отправляют на сушку и прокалку, затем сушеный и формованный носитель проходит термическую обработку. После готовится раствор, которым этот носитель пропитывают и снова отправляют на прокалку и просушку. На выходе получается готовый катализатор гидроочистки.
На каждом этапе продукция проходит контроль качества. Для этого в «РН-Кат» функционирует собственная лаборатория, оснащенная современным оборудованием. Сотрудники сверяют химический состав готовой продукции (определяют активную часть катализатора, содержание солей, молибдена, никеля, вольфрама) и физико-механические показатели (прочность, насыпную плотность, потерю при прокалывании, массовую долю крошки).
Последний этап — затарка готового катализатора. Через системы вибросит получившийся продукт загружают в контейнеры, а затем фасуют и направляют на НПЗ.
Перспективы развития
По результатам опытно-промышленных испытаний, которые получили довольно высокую оценку на Уфимской группе нефтеперерабатывающих заводов «Башнефти», «РН-Кат» еще в 2020 году начал промышленную поставку уникальных отечественных катализаторов гидроочистки дизельного топлива для «Роснефти». В компании пришли к выводу, что стерлитамакские катализаторы в процессе эксплуатации показали высокие характеристики, а по ряду параметров результаты были даже выше эксплуатировавшихся на данных установках импортных аналогов. Их особенность еще и в том, что они позволяют работать как на тяжелых, так и на легких видах сырья.
«РН-Кат» не только обеспечивает потребности «Роснефти» в катализаторах процессов гидроочистки, но и способен поставлять их для коммерческой реализации. Заменяя импортные аналоги, продукция завода повышает технологическую устойчивость, независимость и экономическую эффективность всей российской нефтеперерабатывающей отрасли.
Катализаторы гидроочистки не единственное достижение «РН-Кат». В этом году специалисты компании разработали технологию производства катализатора гидрокрекинга, которая увеличивает выпуск высококачественных моторных топлив класса Евро-5 из вакуумного газойля. Компания планирует начать промышленный выпуск нового катализатора в 2021 году. На первом этапе он будет поставляться на Уфимский нефтеперерабатывающий комплекс, а в перспективе — на другие предприятия «Роснефти».
«В этом году предприятие планирует поставить первые 300 тонн катализаторов на установку гидрокрекинга на Уфимский нефтеперерабатывающий комплекс, а в ближайшей перспективе надеемся осуществлять поставки и на другие предприятия «Роснефти». Наша компания стала надежным поставщиком качественного продукта, который конкурирует со многими мировыми лидерами в отрасли. В связи с чем мы как производители ставим перед собой амбициозные задачи по обеспечению катализаторами не только предприятия «Роснефти», а также планируем выйти на другие предприятия России и на зарубежные страны», — отмечает Альберт Сафин, генеральный директор ООО «РН-Кат».
«Катализатор гидрокрекинга мы начали выпускать в этом году, и, согласно опытным испытаниям, его характеристики тоже ничуть не уступают импортным аналогам. Среди них такая, как продолжительность работы катализатора с сохранением его качественных характеристик. Подготовка к промышленному выпуску продолжалась примерно год. Сначала проводили опытные испытания, получали в лабораторных условиях опытные образцы, анализировали на основные характеристики, которые предъявляются к катализаторам. Вообще основные характеристики, которые предъявляются к катализаторам гидрокрекинга, — это высокая активность, селективность, стабильность. А основные показатели активности катализатора кроются в его химическом составе, удельной поверхности, пористости и других важных для специалистов параметрах», — рассказывает начальник лаборатории ООО «РН-Кат» Алия Юмагулова.
Под пристальным вниманием
Как известно, каталитические процессы играют ключевую роль при получении из нефтяного сырья готовой продукции — например, автомобильного топлива или авиационного керосина. А главный элемент в этом процессе — катализатор. Его разработка требует не только огромных финансовых затрат, но и фундаментальных научных знаний. Крупнейшая нефтяная компания страны «Роснефть» уделяет развитию производства катализаторов нефтепереработки самое пристальное внимание. В периметре «Роснефти» работают два катализаторных предприятия — Ангарский и Новокуйбышевский заводы, а также «РН-Кат».
Специалисты нефтяной компании ведут работы, связанные с катализом и катализаторами, в трех корпоративных научно-исследовательских институтах. Ангарский завод катализаторов и органического синтеза производит продукцию широкого спектра. Основное направление — платиносодержащие катализаторы риформинга, изомеризации, производства водорода, предгидроочистки бензиновых фракций. Его мощность — до 400 тонн в год. Предприятие выпускает более 50 марок катализаторов для различных процессов нефтепереработки и нефтехимии. Завод является основным российским производителем катализаторов риформинга бензина.
Эксперты отмечают, что на катализаторы гидроочистки приходится около 40% мирового рынка катализаторов нефтепереработки. В ближайшие годы из-за снижающегося качества добываемого сырья в переработку будет поступать все больше тяжелой и сернистой нефти. В связи с этим, а также из-за повышения спроса на высококачественные топлива возрастает роль процессов гидроочистки. Как следствие — будет возрастать и спрос на катализаторы гидроочистки. В дизельных и бензиновых фракциях присутствие серосодержащих соединений, азот- и кислород- крайне нежелательно, поскольку ведет к ухудшению работы дизельных двигателей и двигателей внутреннего сгорания, вызывая образование нагаров и так называемых лаковых пленок. Содержание этих соединений нежелательно и с экологической точки зрения.
По мнению специалистов, за последние десятилетия в отрасли сложилась очень сильная зависимость от импортных составляющих для нефтепереработки. Поэтому разработка российских катализаторов очень важна для развития всего топливно-энергетического комплекса и открывает перспективы их продажи в государства, которые не хотят зависеть от одного поставщика.
