Нефтепереработка

Нефтепереработка

Основные технологические вызовы в нефтепереработке сегодня связаны с масштабными программами модернизации НПЗ, которые сегодня реализуют все нефтяные компании России. В рамках национального проекта «Газпром нефть» создает новое катализаторное производство, а также разрабатывает уникальную технологию, значительно повышающую безопасность производства высокооктанового экологичного бензина

Разработка новых видов катализаторов

Все вторичные процессы нефтепереработки проходят в присутствии катализаторов. «Газпром нефть» — единственная нефтяная компания в СНГ, обладающая собственным производством катализаторов каталитического крекинга мощностью 3 тыс. тонн в год. Этого достаточно только для обеспечения потребностей собственных НПЗ компании. Большая часть других российских нефтеперерабатывающих производств закупает их за границей, а катализаторы гидропроцессов (гидрокрекинга и гидроочистки), вообще, стопроцентный импорт.

«Газпром нефть» сегодня фактически создает новую отрасль, развивая производство катализаторов на Омском НПЗ. Проектная мощность нового производства 21 тыс. тонн катализаторов в год: 15 тыс. тонн катализаторов каткрекинга, 4 тыс. тонн — катализаторов гидроочистки и 2 тыс. тонн продукции для гидрокрекинга. В 2015 году Министерство энергетики РФ присвоило этому проекту статус национального.

Программа инновационного развития ПАО «Газпром нефть» до 2025 года
(PDF, 520кБ)

Проект «Газпром нефти» по развитию производства катализаторов
Проект «Газпром нефти» по развитию производства катализаторов

Для проведения научно-исследовательских работ в рамках нацпроекта «Газпром нефть» привлекла к партнерству ведущие российские научные центры. С помощью ученых Института проблем переработки углеводородов Сибирского отделения (СО) РАН (ИППУ СО РАН) компания обновляет номенклатуру катализаторов каткрекинга.

Например, катализаторы марки «М» испытали на установке в независимом исследовательском центре CPERI (Греция), где они продемонстрировали лучшие показатели выхода светлых по сравнению с иностранными аналогами. Осваивается производство улучшенной версии катализатора «Авангард», показатели которого выше, чем у всех ранее выпускавшихся в Омске марок.

Разработкой катализаторов гидропроцессов занимается новосибирский Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН и московский Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчеева. Сибирские ученые уже создали катализаторы гидроочистки средних дистиллятов, позволяющие получать продукт с содержанием серы не более 10 ppm, то есть полностью соответствующий стандарту «Евро-5». Эти катализаторы успешно прошли промышленные испытания на Омском НПЗ. Разработка катализаторов гидрокрекинга вакуумного газойля сейчас находится в стадии лабораторных испытаний.

Для испытания новых марок катализаторов на ОНПЗ создана уникальная пилотная установка каталитического крекинга — полный аналог промышленного оборудования, но с меньшей производительностью и габаритами

Инженерный центр испытания катализаторов в Омске
Инженерный центр испытания катализаторов в Омске

Твердокислотное алкилирование

Как известно из школьного курса химии, бензин — один из продуктов перегонки нефти. Однако бензин прямой перегонки имеет очень низкое октановое число (50-60), да и эффективность такого способа крайне низка — выход бензина составляет порядка 20%. Поэтому для производства бензина сейчас используют гораздо более эффективные вторичные процессы — каталитический крекинг и каталитический риформинг.

Однако и бензин каткрекинга, и риформаты по своим характеристикам, химическому составу не дотягивают до требований, предъявляемым к топливу для современных автомобилей. Поэтому они смешиваются (компаундируются) с различными высокооктановыми компонентами. Один из таких компонентов — алкилат.

0 тонн
алкилата
в год —
мощность опытной установки твердокислотного алкилирования на Московском НПЗ

Сегодня используются две технологии производства алкилата — сернокислотное и фтористоводородное алкилирование. Эти процессы эффективны, однако небезопасны. Катализаторами в них выступают, соответственно, фтористый водород и серная кислота, работа с которыми требует соблюдения особых мер промышленной безопасности. Проблема повышения безопасности технологических процессов особенно актуальна для нефтеперерабатывающих производств, расположенных в городской черте, а к таким относятся все НПЗ «Газпром нефти».

На базе московского завода компании специалисты «Газпром нефти» совместно с учеными Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (ИНХС РАН) разрабатывают уникальную технологию твердокислотного алкилирования с применением безопасного катализатора на основе цеолита. В рамках проекта уже создан катализатор с достаточным для организации производственного процесса временем активной работы порядка суток. Сейчас новые катализаторы проходят опытно-промышленные испытания на установке мощностью 300 тонн алкилата в год.

Центр управления эффективностью переработки и сбыта

Повышение эффективности — одна из важнейших стратегических задач «Газпром нефти» во всех направлениях бизнеса. На ее решение направлено создание в Санкт-Петербурге уникального для отрасли Центра управления эффективностью нефтепереработки и сбыта (ЦУЭ). Стратегическая цель проекта — построение единой цифровой платформы управления эффективностью цепочки добавленной стоимости — от поступления нефти на нефтеперерабатывающие заводы до реализации нефтепродуктов конечному потребителю. Эта задача решается за счет использования инструментов предиктивного анализа, технологий нейросетей и искусственного интеллекта при формировании цифровых двойников производственных объектов.

0
датчиков и десятки систем транслируют информацию в ЦУЭ со всех перерабатывающих и сбытовых активов компании
Центр управления эффективностью переработки и сбыта

В непрерывном режиме ЦУЭ обрабатывает данные, поступающие с контрольно-измерительных приборов и датчиков систем автоматизированного мониторинга производственных процессов, охватывая 90% технологических параметров и материальных потоков. Мониторинг и анализ качества и количества углеводородного сырья и готовой продукции на каждом этапе цепочки добавленной стоимости позволяет определять источники возможных отклонений и своевременно внести необходимые коррективы.