Авторы: В.М. Капустин, Е.А. Чернышева (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, ОАО «ВНИПИнефть»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №12/2016
Изменение экономической ситуации в мире за последние два года привело к серьезным изменениям в структуре мирового энергетического комплекса. Наблюдается рост потребителей в странах Азии, что стимулирует развитие спроса на нефтепродукты. 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 ведет к глобальному избытку нефтепродуктов на 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.
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 72% и составила в 2015 г. 73,4%. 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.
Отметим также, 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.
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», строящуюся по лицензии Axens 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.
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. Современный российский инновационный процесс переработки остатков и тяжелого сырья, разработанный в 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.
В ближайшее десятилетие в глубокой переработке нефтяных остатков прогнозируется ключевая роль процесса коксования как одного из эффективных процессов по увеличению глубины переработки нефти. При содержании в исходном гудроне 500 ppm и более металлов и коксуемости на уровне 20–30% дистиллятные продукты процесса коксования после облагораживания содержат металлов на уровне 3…5 ppm и коксуемость – на уровне 0,0,5%, что делает также эффективным включение процессов гидрокрекинга и каталитического крекинга в схему производства высококачественных моторных топлив из тяжелых остатков. По этой схеме работает вся нефтепереработка США, где доля замедленного коксования достигает 16 % на переработанную нефть. В России этот показатель находится на уровне 6 %. Внедрение процесса в России сдерживалось проблемой сбыта высокосернистого кокса. В настоящее время эта проблема решается за счет выработки вместо нефтяного кокса добавки коксующей, содержание серы в которой допускается до 4,8 %. На основе установок замедленного коксования институтами Республики Башкортостан разработана российская технология получения коксующей 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 в Уфанефтехиме. Сбыт осуществляется в черную металлургию и для выплавки никеля. Потребность в добавке коксующей составляет до 4 млн.
Переработку тяжелых остатков в ТАИФ-НК планируют осуществлять по технологии, предлагаемой компанией КBR, VCC (Veba Combi Cracking) 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 важное для России направление – производство отечественных катализаторов для процессов нефтепереработки и нефтехимии. 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 как национальный проект.
В Омске начат широкомасштабный проект модернизации существующей и строительство новой катализаторной фабрики производства катализаторов каталитического крекинга и гидропроцессов по отечественным технологиям мощностью 15000 т/год катализаторов каталитического крекинга, 4000 т/год катализаторов гидроочистки дизельного топлива, 2000 т/год катализаторов гидрокрекинга, 2000 т/год регенерации/реактивации катализаторов гидрогенизационных процессов.
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 работы 2012–2015 гг. наглядно подтвердили ускоренное развитие нефтегазохимической отрасли.
Например, в 2012 г. объем инвестиций в отрасль составил 123 млрд. руб., введено в эксплуатацию или модернизировано две установки, в 2013 г. – 125 млрд. руб. – введено в эксплуатацию или модернизировано восемь установок, в 2014–15 гг. объем инвестиций составил ~140 млрд, руб., введено еще четыре установки. Лидеры мировой нефтехимии имеют разное сочетание конкурентных факторов. Идеальное сочетание – наличие сырья и емкий внутренний рынок – имеют только 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.
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 планируется к внедрению в ПАО «Газпром».
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.
