Катализаторы: лучше, дешевле, свои

Интервью начальника управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андрея Клейменова

Журнал «Газпром»

Регенерация каталитической активности

— Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР «Газпром нефти». Что стоит на повестке дня в первую очередь?

— Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 года. К этому времени мы должны занять лидирующие позиции в катализаторном бизнесе, внедрить собственные технологии и закрепиться в роли лидера в разработке принципиально новых продуктов и технологий. Среди них — катализаторы каталитического крекинга, катализаторы гидрогенизационных процессов, технология реактивации.

— В чем вы видите ключевое преимущество компании при развитии катализаторного направления?

— В том, что мы не только разрабатываем, но и сами же испытываем все технологии на собственных активах. Это позволяет убедиться в высокой степени достоверности полученных результатов, в том, что новая технология повысит эффективность производства. Во время испытаний мы получаем объективную информацию, насколько перспективна технология и насколько оперативно ее можно внедрить в производственные процессы.

— Расскажите про катализатор олигомеризации. В чем его преимущество?

— Он был разработан совместно специалистами «Газпром нефти» и компании УНИСИТ. В этом году успешно закончились промышленные испытания нового катализатора олигомеризации. Опытный пробег показал, что по техническим характеристикам он превышает показатели подобных катализаторов, представленных на российском рынке. Разработанный катализатор гарантированно демонстрирует увеличенный межрегенерационный пробег, в 2,5 раза в сравнении с аналогом. Выход олигомеризата увеличен на 30%.

При этом октановое число олигомеризата составляет более 93 пп.

— Сейчас уже можно оценить экономический эффект от использования этого катализатора?

— Да, достигнутый экономический эффект на одной установке Московского нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) за год, по предварительным оценкам, составил более 180 млн рублей. Важно и то, что типичный катализатор олигомеризации после месячного пробега требует регенерации, чтобы восстановить каталитическую активность. Срок эксплуатации разработанного нами катализатора между регенерациями составляет 55 дней. Общий срок службы катализатора увеличен с 2,5 до 5 лет. Соответственно, это сильно повлияет на эффективность технологии.

Эксперименты на Омском НПЗ

— Расскажите про ароформинг. Что это за технология?

— Ароформинг шагает по планете — похожие технологии интенсивно развиваются в КНР, ОАЭ и особенно в США, например в Хьюстоне. Здесь надо понимать, что время открытий закончилось, изобрести что-то новое сложно. Потому иногда имеет смысл входить в уже существующие и эффективные на рынке технологии, а взамен за введение в патентообладатели — нести расходы на коммерциализацию, продвижение. С ароформингом получается именно так.

В перспективе установка ароформинга на Омском нефтеперерабатывающем заводе сможет выпускать 450 тыс. т высокооктанового компонента автомобильного бензина в год.

— Компонент будет называться «ароформат»? Каковы преимущества технологии?

— Да. Ароформинг, кстати, — зарегистрированное товарное наименование. Важно сразу обозначить, что в составе катализатора ароформинга не содержатся платиноиды. Есть вероятность использовать сырье нашей каталитической фабрики в качестве сокомпонентов для этого катализатора. Давление небольшое — 5-10 атмосфер, в разы меньше, чем в риформинге. Оборудование более легкое и дешевое. Катализатор ароформинга перерабатывает фракции с преобладанием углеводородов С 7, которые не подходят для переработки классическими методами вроде каталитического крекинга или риформинга. Они низкомаржинальные, потому что нет разумных методов их переработки. Приходится лить их в бензин газовый стабильный, где очень много низкооктановых компонентов и дальнейшая переработка затруднена.

А ароформинг как раз позволяет получить из низкомаржинального продукта высокооктановый товарный бензин с низким содержанием бензола и серы. Другими технологиями такое низкооктановое топливо не переработать.

Восстановление на 100%

— Если говорить про самые востребованные рынком катализаторы каткрекинга и гидроочистки, какова их дальнейшая судьба? Каковы приоритеты НИОКР?

— Основной приоритет — катализаторы каткрекинга (FCC), очень высокой степени готовности, с реальным экономическим эффектом. Будем двигаться в сторону уменьшения содержания серы в продуктах, к экологическим стандартам Евро-6 и, возможно, даже выше. В мире уже идет проработка этих стандартов, и мы должны быть готовы.

У некоторых заводов существуют определенные преимущества — и катализаторы FCC могут их подчеркнуть, если рационально адаптировать композицию катализатора под задачи потребителя. Допустим, для сербской компании НИС мы разрабатывали и специально подбирали катализатор, который позволил получить меньше газа и бензина, но больше керосина и дизельного топлива. Что, безусловно, оказалось востребованным на рынке Сербии и позволяет повысить экономическую эффективность.

В области катализаторов гидрокрекинга мы также активно развиваемся. Получили очень хорошие первые результаты — на уровне зарубежных аналогов. Будем двигаться дальше, в том числе обеспечим пакетную загрузку катализаторов на двухстадийный гидрокрекинг, который сейчас активно распространяется в мире и в перспективе окажется и на крупных заводах России.

— А если говорить о катализаторах гидроочистки?

— По гидроочистке мы наблюдали хороший эффект при применении технологии реактивации катализатора гидроочистки дизельного топлива, разработанной компанией совместно с Институтом катализа СО РАН. Взяли отработанный катализатор с установки гидроочистки Омского нефтеперерабатывающего завода, провели окислительную регенерацию, то есть удаление углеродистых соединений, осаждающихся на поверхности катализатора в процессе гидроочистки дизельного топлива. Потом провели процедуру реактивации — восстановления активных центров специальными реагентами. Промышленная партия катализатора глубокой гидроочистки дизельного топлива, реактивированная по разработанной технологии, показала высокую эффективность — на уровне свежего катализатора — на установке Л-24-6 Омского НПЗ в рамках производственной программы. Реактивированный катализатор продемонстрировал необходимую стабильность и устойчивость при изменяющихся условиях технологического процесса и свойств перерабатываемого сырья (в сырье вовлекалось до 11% газойля каталитического крекинга) с мая 2016 года по апрель 2017-го, обеспечив выпуск дизельного топлива Евро-5.

Срок службы — до восьми лет

— Недавно была разработана технология производства катализатора риформинга стационарного слоя. Расскажите об этой технологии.

— Ее разработчиком выступил омский Институт проблем переработки углеводородов (СО) РАН (ИПГТУ СО РАН). Первую опытную партию в количестве 15 т произведут на Ангарском заводе катализаторов в 2018 году. Преимущество данного катализатора — снижение ароматических углеводородов на 4-5% по сравнению с импортными и отечественными аналогами. Стартовые рабочие температуры также значительно ниже — на 10-15 градусов. Октановое число — на уровне 95-96 пп. Таким образом, качество конечного бензина повышается, суммарная ароматика снижается, а выход риформата остается на уровне импортных аналогов.

В настоящее время подана международная заявка с целью защиты прав компании на международном рынке (в 150 странах). Срок службы катализаторов риформинга — до восьми лет. В 2019 году планируется опытно-промышленный пробег на установке Л-35-11/300 на Московском НПЗ.

— В целом опыт сотрудничества с ИППУ СО РАН стоит признать успешным?

— ИППУ СО РАН — наш стратегический партнер в сфере разработки, производства и применения катализаторов крекинга. Благодаря такому партнерству «Газпром нефть» регулярно обновляет производственный ряд катализаторов кат- крекинга, обеспечивая растущие потребности рынка. В ходе заседания научно-технического совета блока логистики, переработки и сбыта «Газпром нефти» в декабре прошлого года было подписано генеральное соглашение: «Газпром нефть», «Газпромнефть-ОНПЗ», «Газпромнефть — Каталитические системы» и ИППУ СО РАН договорились о сотрудничестве в области разработки высокоэффективных катализаторов каталитического крекинга для НПЗ компании и ее катализаторного бизнеса до 2025 года.

Катализаторы малой категории

— На заводах «Газпром нефти» существуют ведь не только процессы гидроочистки, но еще и гидрооблагораживания сырья?

— Верно. В октябре на Омском НПЗ стартовал опытно-промышленный пробег нового катализатора изодепарафинизации ГИП-14, разработанного в рамках НИОКР для выпуска дизельных топлив зимних и арктических сортов. В рамках производственной программы катализатор обеспечивает выпуск дизельного топлива зимнего, соответствующего ГОСТ 55475-2013 с предельной температурой фильтруемости в диапазоне −42...-44 °С (при норме −38 °С). Проект выполнен в рамках программы импортозамещения в кооперации ОНПЗ/ВНИИ НП, полученный катализатор не содержит драгметаллов, и при его использовании дизельное топливо получается с требуемыми низкотемпературными свойствами в более мягких условиях по сравнению с импортным аналогом.

— А что скажете по поводу «второстепенных» катализаторов, так сказать, малой категории?

— Если мы, например, разработаем катализатор, который позволит нам вместо всей суммы ксилола получать хотя бы в два раза больше параксилола, это будет замечательно!

Подводя итоги, можно сказать, что мы будем стремиться к тому, чтобы уже через несколько лет компания была практически полностью обеспечена собственными катализаторами. Что в конечном счете приблизит и независимость отечественной нефтепереработки от внешних поставщиков по основным катализаторам.