Люди

«Мы создаем уникальный продукт под задачи нефтеперерабатывающих заводов в России и за рубежом»

Автор

Наталья Короткова

Опубликовано

7 июля 2023

Опубликовано

07 июля 2023

Получить высокооктановый бензин из добываемой сегодня тяжелой вязкой нефти в сотни раз сложнее, чем сшить невесомое кружево из грубой мешковины. С уходом зарубежных производителей катализаторов российская нефтяная отрасль переходит на собственные технологии. Что такое катализаторы, почему они так важны для нефтепереработки и как нефтяные компании налаживают их производство — рассказала Наталья Короткова, куратор центра испытания катализаторов «Газпром нефти».

О роли катализаторов в нефтепереработке

Катализаторы — это вещества-«помощники», которые инициируют и ускоряют химические процессы получения продуктов. При этом сами «помощники» не участвуют в реакциях, называемых каталитическими, и не становятся частью продукта.

Почти все процессы, происходящие в живых организмах, идут с участием катализаторов. Без них нельзя представить и современную промышленность. В нефтепереработке 90% реакций — это каталитические процессы, и для каждого нужен свой «помощник».

На нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) в ходе перегонки, то есть поэтапного нагрева нефти, лишь часть сырья превращается в наиболее востребованные (светлые) продукты: бензин, авиакеросин и дизельное топливо. Чтобы получить больше светлых продуктов, нужна глубокая переработка, и здесь вступают в дело катализаторы. Без них невозможен, например, каталитический крекинг, в ходе которого получают компоненты высокооктанового бензина и сырье для нефтехимии.

Катализаторы нужны и для процессов, идущих с участием водорода — гидропроцессов (на латыни этот элемент называется hydrogenium, отсюда и приставка «гидро»). В ходе гидроочистки сегодня получают топливо экологического класса «Евро-5». Другой процесс, гидрокрекинг, считается одним из самых сложных в современной нефтепереработке и невозможен без катализаторов, но именно он дает возможность практически полностью перерабатывать каждую тонну нефти в светлые востребованные нефтепродукты.

Катализаторы для нефтепереработки состоят из глиняной основы, пропитанной растворами солей металлов, и выглядят как мелкие шарики или гранулы. Через мощный микроскоп можно увидеть их структуру — множество пор разной величины. Чем больше пор, тем больше площадь гранулы. Такая гранула взаимодействует с бо́льшим объемом сырья, а значит, можно быстрее получить нужное количество полезных продуктов. Бесконечно увеличивать число пор нельзя: гранулы должны быть крепкими и выдерживать высокие температуры и давление.

Гранула катализатора для каталитического крекинга — не больше крупинки муки, а гранула катализатора для гидрокрекинга — размером с маршмеллоу.

О создании собственного производства

Катализаторы для выпуска высокооктанового очищенного топлива и глубокой переработки нефти в России только начинали разрабатывать. С уходом зарубежных поставщиков встала задача оперативно обеспечить выпуск собственных катализаторов в промышленных масштабах.

«Газпром нефть» создает для этого современный завод с нуля. На нем планируется производить катализаторы для каталитического крекинга, гидроочистки и гидрокрекинга. Завод начали строить в 2019 году. Основные технологические линии готовятся к пуску, скоро здесь будут производить промышленные партии катализаторов — до 21 тысячи тонн в год. Этого объема хватит, чтобы закрыть потребности российских НПЗ и выйти на зарубежные рынки.

Кроме оборудования на заводе есть исследовательский комплекс: он уже построен и работает. В центре испытания катализаторов «Селектум» технологи тестируют новые катализаторы и готовятся выпускать их в промышленном объеме.

О центре исследования катализаторов

Получился или нет хороший катализатор, обычно проверяют в деле: начав с его помощью производство нефтепродуктов. На НПЗ проводить такие эксперименты дорого, поэтому и создали центр испытания «Селектум». Он оснащен компактным оборудованием, в котором происходят все те же процессы, что и на заводе. В итоге вместо нескольких тонн катализаторов нам нужно несколько килограммов, чтобы проанализировать необходимые параметры: активность «помощника», выход нужного продукта, стабильность работы.

Вся магия в «Селектуме» происходит на восьми пилотных установках: две для производства образцов катализаторов, еще шесть — для тестирования. Мы меняем режимы, состав сырья, сравниваем эффективность разных катализаторов в одинаковых условиях, выбираем лучшие и снова тестируем.

Примерно за неделю в «Селектуме» можно изготовить около 20 килограммов катализаторов для каталитического крекинга и 3–4 килограмма катализаторов гидропроцессов. Тестирование в среднем занимает чуть меньше полутора месяцев. Оборудование позволяет испытывать несколько образцов одновременно, что ускоряет процесс.

Техника все делает сама: управляет процессом, мониторит, определяет параметры. Хотя есть и ручной труд — отбирать пробы и загружать сырье в установки автоматика не может.

О том, как сделать катализаторы для любого НПЗ в мире

Катализаторы нужны всем нефтеперерабатывающим заводам, но для каждого свои: они зависят от перерабатываемого сырья и оборудования. Мы производим и тестируем образцы для клиентов из разных регионов страны и даже из-за рубежа. Из всего ассортимента подбираем катализатор, лучше всего подходящий клиенту, а иногда вносим изменения в рецептуру. Все это можно сделать только после испытаний — в этом еще одна задача Центра.

График на «Селектуме» плотный и расписан на год вперед: в 2022 году мы провели около десяти масштабных исследований для российских НПЗ, а на 2023 год  намечены испытания наших катализаторов на сырье заводов России, Беларуси, Казахстана, Кубы и ОАЭ. Работы много, но это не может не радовать.

0
Haha
Haha
1
0
Love
Love
0
0
1
Читать также

Как создать инновацию за пять шагов: раскрываем секреты нефтяников

3 мин. чтения

Ученые создали катализатор, ускоряющий получение водорода из спирта в 23 раза

1 мин. чтения

Казанские ученые упростили добычу тяжелой нефти с помощью солей уксусной кислоты

2 мин. чтения

Ученые из Пакистана разработали нанокатализатор для получения водорода из воды

1 мин. чтения

В Самаре побочный продукт нефтяной промышленности превратили в компонент бетона

1 мин. чтения

В Китае создали катализаторы, повышающие выход полезных веществ в сотни раз

1 мин. чтения

В Астрахани объединили две технологии в одну, чтобы надежно скрепить два металла

2 мин. чтения

Как нефть помогает прокладывать современные дороги и ставить мировые рекорды

4 мин. чтения

В Уфимском нефтяном университете нашли новые применения газойлю

1 мин. чтения

На Дальнем Востоке разработали компактную установку для снижения вязкости нефти

1 мин. чтения