Прорыв на глубину

Прорыв на глубину

Технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородных
ресурсов»: связь между наукой и бизнесом.

Текст: София Зорина
Фото: Николай Кривич

Оператор авиатопливного бизнеса «Газпром нефти» — «Газпромнефть-Аэро» — продолжает международную экспансию. Это полностью вписывается в тенденцию роста активности российских авиакомпаний на зарубежных направлениях. Основная технология развития зарубежной сети — партнерство с ведущими поставщиками авиатоплива на местных рынках

Развитие нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности — задача национального масштаба, решение которой в первую очередь базируется на разработке собственных технологий повышения глубины переработки углеводородов и качества получаемых нефтепродуктов. Центром, координирующим работу науки и бизнеса в этом направлении, должна стать технологическая платформа, созданная под эгидой Минэкономразвития, активно сотрудничать с которой намерена и «Газпром нефть»

ОТСТАТЬ НЕЛЬЗЯ ДОГНАТЬ

Несмотря на то что Россия — одна из крупнейших нефтяных держав, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность страны заметно отстает от уровня Западной Европы и США как по классу реализуемых технологий, так и по степени использования имеющихся природных ресурсов. Если, например, на нефтеперерабатывающих заводах США средний показатель глубины переработки нефти — 92–93%, то средняя глубина переработки на российских НПЗ — около 72%.

Существующие сегодня в России технологии позволяют перерабатывать тяжелую часть легкой и средней нефти в низкомаржинальный кокс и битумы. Между тем при наличии соответствующих промышленных процессов тяжелые фракции могли бы составить гигантский дополнительный ресурс для производства высокомаржинальных моторных топлив и сырья для нефтехимии.

Нерационально используются и другие углеводородные ресурсы: хромают технологии переработки природного газа, малоэффективно утилизируется попутный нефтяной газ (ПНГ). По экспертной оценке, причины возникновения подобной ситуации в отрасли кроются в отсутствии налаженных связей между современной российской наукой и бизнесом. Разрушившаяся в постперестроечные годы цепочка «научно-исследовательский институт — проектный институт — строительно-монтажные организации — машиностроение — производство» позволяла не только изобретать новые технологии, но и эффективно внедрять их в производство. Сейчас же отечественные переработчики вынуждены покупать большинство технологий за рубежом. Для восстановления утерянных связей в ноябре 2010 года была создана технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородных ресурсов» (ТП).

Доля НИОКР в Инновационных проектах нефтепереработки
«Газпром Нефти»

Инфографика: Алиса Бережная

ТОЧКИ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ

«Газпром нефть» — один из инициаторов создания и активный участник технологической платформы, в состав которой сегодня входят более ста организаций: ведущие вузы и научно-исследовательские институты страны, опытно-конструкторские бюро, крупнейшие нефтяные компании с участием госкапитала. За два года существования ТП ее участники определили приоритетные для отрасли проекты, сформировали «дорожные карты», создали уникальную базу данных отечественных инновационных разработок. Работа шла в специально организованных экспертных группах, а ее логическим итогом стала встреча всех участников платформы, прошедшая в московском офисе «Газпром нефти» в начале 2013 года. По словам руководителя направления по связям с научно-исследовательскими и образовательными учреждениями блока логистики, переработки и сбыта «Газпром нефти» Дмитрия Кондрашева, в качестве основных точек соприкосновения компании и ТП были определены, в частности, такие направления, как экспертиза рынка инновационных разработок и их исполнителей, а также содействие в реализации самих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), требующих сложного научно-технического подхода. В рамках программы инновационного развития (подробнее на стр. 8) «Газпром нефть» готова принимать активное участие в разработке новых технологий.

В целом, предполагается, что технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородных ресурсов» может стать центром, аккумулирующим знания о новейших научных изысканиях, отслеживающим мировые тенденции и способным предсказывать дальнейшие тренды. Именно такая информация крайне необходима сегодня в России, по сути, заново строящей нефтеперерабатывающую отрасль. Только правильно выбранная стратегия развития позволит отдельным компаниям и всей отрасли в целом догнать и, возможно, в чем-то обогнать зарубежных конкурентов. В противном случае отечественным нефтяникам по-прежнему придется покупать иностранные технологии.

ЗА И ПРОТИВ

В идеале ТП должна стать не только поставщиком самой свежей информации о рынке нефтепереработки, но и ключевым звеном в цепочке «наука — промышленность».

Сегодня в стране практически отсутствует система промышленного внедрения собственных технологических разработок в области нефтепереработки. В этой ситуации технологической платформе придется принять на себя функцию организатора центров научных и инжиниринговых компетенций, на базе которых будут проводиться опытные испытания и внедрение НИОКР. Кроме того, по словам председателя ТП, академика РАН Сергея Алдошина, планируется создать специальный фонд, который будет софинансировать высокобюджетные НИОКР с инвестициями свыше 100 млн рублей. Предполагается, что сам фонд будут финансировать госкомпании, входящие в состав платформы. Такая схема вложений в важнейшие инновационные разработки позволит минимизировать риски для каждой из компаний.

Пока в рамках взаимодействия «Газпром нефть» — ТП определены лишь приоритеты на краткосрочную перспективу. В частности, в этот список вошла разработка технологии алкилирования на твердых катализаторах для производства высокооктановых компонентов бензинов, а также переработка тяжелых нефтяных остатков на наноразмерных катализаторах. Обе технологии в настоящее время разрабатываются по заказу «Газпром нефти» в Институте нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева (ИНХС) при Российской академии наук. Среди других направлений работы платформы наиболее значимыми для компании могут стать проекты разработки каталитических систем для производства низкозастывающих дизельных топлив и катализатора гидроочистки бензинов каталитического крекинга.

Впрочем, эксперты обращают внимание на то, что активное участие в инновационном процессе требует от бизнеса взвешенного подхода.

Безусловно, наличие прорывных технологий, не представленных на рынке, — важное условие успеха в конкурентной борьбе. Кроме того, наличие критического количества отечественных разработок и промышленных мощностей позволяет полностью контролировать производство и снижать импортозависимость.

С другой стороны, процесс внедрения новых технологий сопряжен с серьезными рисками, причем не только с прямыми финансовыми. На инновационную эффективность в конечном счете влияют такие факторы, как востребованность обновленного продукта на доступном рынке, логистика, запасы необходимого сырья. Также нужно учитывать степень инновационности разработок, долговечность их применения, уникальность и способность окупить вложенные средства.

По мнению начальника департамента стратегического планирования «Газпром нефти» Сергея Вакуленко, критерием правильности любого шага бизнеса должна быть экономическая обоснованность проекта: «Сегодня российская нефтепереработка переживает крайне интересный период. Еще пять лет назад за нее было откровенно стыдно, а через 8–10 лет, если модернизация производств пройдет в соответствии с заявленными планами, отрасль может стать одной из лучших в мире. В этой ситуации мы оказываемся в непростом положении — закладывая конфигурацию нефтеперерабатывающей отрасли на 30–40 лет вперед, одновременно необходимо провести реконструкцию заводов крайне быстро и безболезненно. Но для первопроходца внедрение новой технологии всегда оказывается дороже, чем для тех, кто идет следом. Насколько мы можем себе позволить быть первопроходцами?»

Поиск разумного компромисса между всеми за и против и станет задачей бизнеса на ближайшее будущее.

ТЕХНОЛОГИИ, РАЗРАБОТАННЫЕ ИНХС ИМ. А.В. ТОПЧИЕВА И КОМПАНИЕЙ «ГАЗПРОМ НЕФТЬ»

ТВЕРДОКИСЛОТНОЕ АЛКИЛИРОВАНИЕ

ПРИМЕНЕНИЕ

Производство алкилата, являющегося одним из важнейших компонентов автомобильных бензинов класса «евро-4» и «евро-5». Сейчас существуют две технологии производства алкилата — сернокислотное и фтористоводородное алкилирование. оба этих процесса хотя и эффективны, но крайне небезопасны — как для человека, так и для окружающей среды — в случае возникновения внештатных ситуаций.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Процесс твердокислотного алкилирования несет существенно меньшие производственные и экологические риски, в то же время позволяя выпускать алкилат, не уступающий по своему качеству продукции фтористоводородных и сернокислотных установок. К настоящему времени подобная технология была внедрена лишь на одном из нефтеперерабатывающих предприятий Финляндии, но оказалась экономически неэффективной.

Внедрение такой экологичной технологии на производстве позволило бы не только упростить установки по алкилированию и сократить расходы на их техническое обслуживание, но и предоставило бы «Газпром нефти» дополнительные имиджевые преференции как компании с высоким уровнем социальной ответственности.

СТАДИЯ

Сотрудникам ИНхС им. а.в.топчиева совместно с дирекцией нефтепереработки компании «Газпром нефть» удалось провести успешные лабораторные и мини-пилотные испытания процесса алкилирования на твердых катализаторах. теперь успех планируется подтвердить на опытнопромышленном уровне.

НАНОКАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ГИДРОКРЕКИНГА ГУДРОНА

ПРИМЕНЕНИЕ

Гидроконверсия (гидрокрекинг) тяжелых остатков нефти позволяет получать компоненты высокомаржинальных товарных бензинов, реактивных и дизельных топлив, в то время как от продукции менее капиталоемких процессов — коксования или производства битумов — экономический эффект ниже. Нанокатализаторы обеспечивают получение высокоэффективного процесса гидрокрекинга.

ПРЕИМУЩЕСТВА

На получение эффективного гидрокрекинга гудрона за рубежом ежегодно тратятся миллионы долларов. однако все имеющиеся на сегодня решения не являются окончательными, поскольку не позволяют существенно снизить расход дорогостоящих катализаторов, а также уменьшить давление процесса и, соответственно, металлоемкость оборудования, работающего под высоким давлением.

Разработки позволяют говорить о возможности создания уникальной отечественной технологии с использованием нанокатализаторов. оригинальность технологии заключается в применении новых молекулярных катализаторов (наноуровень воздействия на сырье) в количествах как минимум на порядок меньше, чем требуется для существующих на рынке технологий гидрокрекинга с твердыми гетерогенными катализаторами. при этом нанокатализаторы позволяют достичь более высокого выхода целевой продукции (до 95% против существующих 70–75%) при меньшем давлении процесса, а также существенного снижения капитальных и эксплуатационных затрат по сравнению с традиционными технологиями.

СТАДИЯ

В настоящее время технология прошла лабораторные исследования и требует подтверждения на уровне пилотных и опытно-промышленных испытаний.
Александр Санников,
директор дирекции нефтепереработки
«Газпром нефти»

Сегодня для нас важнейшим является проект разработки новой технологии алкилирования. в этом году мы будем принимать решение о строительстве опытной установки в Электрогорске для подтверждения полученных результатов. мы понимаем, что, приобретая зарубежные технологии, будем всегда в роли догоняющих. поэтому сегодня нам нужны прорывные технологии, которые позволят «Газпром нефти» быть экономически более эффективной, чем конкуренты, — это наша задача.