Сегодня на российском рынке проявлен значительный интерес к созданию и развитию малотоннажных нефтеперерабатывающих предприятий. По данным Минпромэнерго РФ, в ближайшие 5 лет суммарная мощность мини-НПЗ может удвоиться. Несмотря на то, что такие НПЗ дают возможность перерабатывать низкокачественные нефти и использовать малодебитные скважины, значительное увеличение их численности создаст ряд проблем эколого-экономического и технологического характера. Следует также отметить,
что большинство мини-НПЗ рентабельно могут работать только с узкой «линейкой» продуктов, не в полной мере соответствующих ужесточающимся требованиям. Поэтому
такая форма нефтепереработки будет оставаться привлекательной лишь на определенный промежуток времени, а затем предприятия придется либо закрывать, либо реконструировать, увеличивая мощность и усложняя технологию за счет вторичных процессов. Мини-НПЗ как альтернативное направление их развития можно использовать в
качестве полигона, базы или опытно-промышленного предприятия по отработке новых технологий, вариантов реконструкций и т.п.
В отличие от многих крупных государств, имеющих или развивающих нефтепереработку и создающих крупные нефтехимические комплексы, в России стремительно увеличивается количество мини-НПЗ.
До недавнего времени их строили в основном в нефтедобывающей отрасли для обеспечения топливом городов и поселков, находящихся вблизи месторождений.
Сейчас же практически у всех крупных нефтяных компаний, таких как ЛУКОЙЛ, Роснефть, ТНК ВР и других, есть мини-НПЗ. Их возводят в тех местах, откуда невыгодно транспортировать сырую нефть, или в местах нестабильного обеспечения топливом.
Поскольку сегодняшняя политика государства предусматривает выделение новых месторождений компаниям, имеющим собственную переработку, то естественно, что интерес к мини-НПЗ и установкам нефтехимии малой мощности усилился.
Рост популярности этого бизнеса обусловлен двумя основными факторами. Во-первых, заинтересованность региональных властей.
Снижается зависимость от поставок нефтепродуктов крупными нефтяными компаниями, а для владельцев мини-НПЗ, кроме гарантированного сбыта продукции на местном рынке, в том числе и для государственных нужд (сельское хозяйство, армия), значительно упрощается процедура оформления земли под предприятие и получение необходимой разрешительной документации. Во-вторых, преимущество экспорта нефтепродуктов перед экспортом сырой нефти из-за существенной разницы в пошлине. Перерабатывая нефть на мини-НПЗ даже по самой примитивной схеме, можно иметь существенную
экономию на уплате пошлин.
Большинство создаваемых производств планируется в центрально-европейской части России (Уральский, Приволжский, Южный, Северо-Западный федеральные округа). С одной стороны - это максимально возможный сбыт и интенсивный рынок, с другой - ухудшение суммарного состояния рынка вследствие невозможности обеспечения достаточной глубины переработки нефти (рис. 1) и качества продуктов.
Анализ данных Минпромэнерго РФ показывает, что с 2002 по 2006 г. годовой объем переработки нефти на мини-НПЗ увеличился на 41%, составив 4,6 млн т. К 2012 г. предполагается строительство 10-12 НПЗ мощностью 200-500 млн т и 3-5 мощностью 1-1,5 млн т.
В этом случае суммарная мощность возрастет приблизительно до 11 млн т.
Следует отметить, что мощности эксплуатируемых, проектируемых и строящихся НПЗ, как правило, менее 500 тыс.т/год. Однако самые ориентировочные экономические расчеты показывают, что наиболее прибыльными в эксплуатации являются НПЗ мощностью не менее 800-1000 тыс. т/год.
Наиболее выгодное размещение мини-НПЗ - в отдаленных регионах (для удовлетворения местных потребностей) и в районах возможного экспорта. Например, газоконденсатный завод компании «НОВАТЭК» в г. Таркосале экспортирует свою продукцию через нефтебазу «Белое море», хотя часть газоконденсата можно перерабатывать на месте. Тот же процесс БиМТ («Бензин и моторное топливо» - разработка Новосибирского института катализа СО РАН) позволяет производить арктическое дизельное топливо для собственных нужд, а также нужд Газпрома и Роснефти.
С увеличением численности мини-НПЗ создаются определенные проблемы в экономической, экологической и технологической сферах. Это проблемы, связанные с наличием полноценной аналитической базы, конфигурацией технологических схем и развитием новых технологий.
Аналитическая база
Как правило, в составе мини-НПЗ отсутствует исследовательская лаборатория. Ее заменяют так называемые аналитические пункты с ограниченным перечнем обязательных анализов (плотность, иногда фракционный состав). Любая, самая незначительная реконструкция или изменение качества сырья приводит к изменению
физико-химических и эксплуатационных свойств продуктов, которые необходимо подвергнуть соответствующему контролю. Отсутствие необходимой аналитической
базы, комплексных программ обследования установок, определения качества сырья и продуктов, а также коллектива квалифицированных технологов приводит к неграмотной интерпретации результатов анализов.
Очевидна необходимость привлечения специалистов исследовательских центров для консультаций и выполнения анализа проб. Однако зачастую даже качество
проб продуктов не соответствует стандартам и по существующим методикам испытаний анализ выполнить невозможно. Причины несоответствия проб - их неправильный отбор, нарушение технологического режима вследствие проведения эксперимента, реконструкции, использования новых реагентов и т.п. В этом случае применяются сложные комплексные исследования либо другие методы.
Следует отдать должное заказчикам, прислушивающимся к мнению специалистов и понимающим необходимость квалифицированных консультаций, на основе которых составляются программы проведения исследования сырья, промежуточных фракций и конечных продуктов, отрабатывается режим работы.
Конфигурации и технологические схемы мини-НПЗ
За последний год существенно возросло количество проектов, технико-экономических обоснований, предложений по строительству мини-НПЗ. Причем конструктивной реализацией заканчивается приблизительно 10% всех проектов.
Основные причины столь низкой реализации рассмотрены
далее.
• В схемах мини-заводов, предусматривающих глубокую переработку нефти, присутствуют сложнейшие и дорогостоящие процессы (например, гидрокрекинг тяжелых нефтяных остатков на одноразовом импортном катализаторе).
К сожалению, заказчик не всегда хорошо ориентируется в процессах и особенностях их эксплуатации, но в стремлении производить продукты, качество которых отвечает
современным требованиям и которые на сегодняшний день не выпускает ни один мини-НПЗ России, зачастую соглашается на всевозможные экзотические процессы. И именно аспект качества, за который критикуют мини-НПЗ, привлекает заказчиков.
Однако в России уже есть примеры работы мини-заводов, оснащенных набором сложных нефтеперерабатывающих и нефтехимических процессов малой мощности (ТНК-Нягань - риформинг с предгидроочисткой. Максимальный набор оснащенности - риформинг, гидроочистка, битумная установка). В последнее время увеличилось количество
предложений по проектированию и изготовлению установок малой мощности, пилотных установок и специальных блочных модулей. Реально опробованы единицы моделей, а
использование неапробированных установок - большой экономический риск. Наличие в составе НПЗ установок, работающих по новым или недостаточно отработанным технологиям, также увеличивает степень опасности функционирования предприятия.
• Зачастую с целью улучшения качества продукции для НПЗ мощностью до 500 тыс. т/год предлагаются сложные многопоточные технологические схемы из 7-10 основных
установок и блока вторичных процессов. Весьма дискуссионными являются проекты, предусматривающие установку депарафинизации нефтяного сырья. Это ведет к резкому
увеличению стоимости проекта, усложнению строительства объекта, его эксплуатации, управлению и, как следствие, привлечению дополнительных капиталовложений,
не предусмотренных на начальных стадиях разработки проекта.
• Привязка предлагаемых проектов к местности проводится в ряде случаев без геологических изысканий и учета особенностей региона (выпуск некоторых продуктов заведомо невыгоден: затраты на их сбыт превышают затраты на производство).
• Cуществует недопонимание некоторыми предпринимателями сложности реализации проекта вследствие повышенной опасности объекта.
• Заведомо низкие расценки на работы и оборудование в целях привлечения заказчика вводят последнего в заблуждение о стоимости всего проекта. Складывается впечатление, что, например, за 100 млн долл. можно построить завод мощностью 1 млн т/год, в состав которого включены процессы вторичной переработки нефти. В качестве примера
приводятся расценки компании «Вентек Инжинирс Интернешнл Корп.» (г. Пасадена, штат Техас) для российского рынка (источник: официальный сайт компании «Вентек», США)
Следует отметить, что реальные затраты на строительство завода практически удваиваются по сравнению со стоимостью оборудования и процессов, заложенной в проектносметной документации, а по мере увеличения мощности завода стоимость его возрастает непропорционально (рис. 2). Разброс цен на реализацию проектов также очень существенный (см. таблицу).
Согласно информационным материалам выстраивается некая градация мини-НПЗ по мощности:
1. Установки кубового типа периодического действия (работают по принципу лабораторных установок, загрузка - до 50 м3. Стоимость - 15-50 тыс. долл.) и непрерывного действия мощностью 20-120 тыс. т/год (нагрев - открытый
огонь, срок службы оборудования - два- три года в зависимости от качества сырья, конструкционные материалы не соответствуют требованиям безопасности. Стоимость - до
600 тыс. долл.). В большинстве случаев такие установки не допускаются Ростехнадзором к эксплуатации. Продукция - нестабильный бензин, подобие печного топлива и мазут -
очень низкого качества;
2. Малотоннажные установки и комплексы мощностью до 200 тыс. т/год, построенные в соответствии с правилами и нормами промышленной безопасности и позволяющие
вырабатывать низкооктановый бензин, дизельное топливо и мазут, соответствующие по фракционному составу заданным параметрам. На таких установках, как правило, имеется
блок подготовки сырья. Стоимость - от 750 тыс. до 30 млн долл.;
3. Перерабатывающие комплексы мощностью от 500 тыс. т/год до 1,5 млн т/год, выполненные в соответствии с правилами и нормами промышленной безопасности
и позволяющие вырабатывать относительно качественные продукты. Подразделяются на несколько групп:
• только атмосферная перегонка (стоимость в зависимости от производительности, качества сырья и ассортимента продукции - от 30 до 150 млн долл.);
• атмосферно-вакуумная перегонка, гидроочистка бензиновой фракции, риформинг (стоимость в зависимости от производительности, качества сырья и ассортимента продукции - от 100 до 500 млн долл.);
• наличие блока вторичных деструктивных и каталитических процессов (стоимость в зависимости от производительности, качества сырья, количества и типа вторичных
процессов, ассортимента продукции - от 500 млн долл. и выше).
Развитие новых технологий на базе мини-НПЗ Малые формы нефтепереработки будут оставаться привлекательными лишь на определенный промежуток времени. Большинство мини-НПЗ рентабельно работают только с узкой «линейкой» продуктов (в основном это
дизельное топливо, мазут, а также незначительное количество прямогонного и низкооктанового бензина), не соответствующих ужесточающимся на внутреннем рынке
требованиям к качеству. Предприятия придется либо закрывать, либо увеличивать их мощность, усложняя технологию нефтепереработки за счет вторичных процессов
(каталитический крекинг, гидрокрекинг, риформинг, алкилирование и другие).
К альтернативному направлению развития мини-НПЗ, на взгляд автора, относится их использование в качестве полигона, базы или опытно-промышленного предприятия по
отработке новых технологий, вариантов реконструкций и т.п. В настоящее время наряду с очень высокотехнологичными разработками на рынок поступают новые или хорошо
известные ранее технологии, связанные с обработкой сырья полями различного спектра действия (ультразвук, кавитация, магнитная и сверхвысокочастотная обработка,
технология обменных резонансных взаимодействий и другие), а также введением в нефтяное сырье различных реаентов. Предлагаются каталитические системы на основе
высокопористых ячеистых материалов (ВПКЯМ). То есть разрабатываются нетрадиционные технологические процессы для улучшения качества продукции и углубления
переработки нефти. К ним пока нет доверия, как к недоработанным технологически, не оформленным аппаратурно и несмасштабированным (обязательное условие промышленного проектирования).
В условиях мини-НПЗ, а зачастую только в этих условиях, процесс можно отработать как
самостоятельный, так и в комплексе с другими процессами, увидеть его влияние на работу завода в целом и на качество вырабатываемой продукции. Например: отрицательное воздействие антикоррозионной присадки, вводимой на стадии атмосферной перегонки, на катализаторы последующих процессов - риформинга и изомеризации. Или недавно установленный факт: реагент-поглотитель
сероводорода и меркаптанов, введенный в мазут, играет положительную роль стабилизатора системы.
К актуальным проблемам относится также недостаточное количество и слабое развитие
инжиниринговых компаний - связующих звеньев между разработчиками технологий,
проектировщиками и строителями. И это звено не может быть развито без надлежащей технической базы. Для обеспечения отработки технологий на базе мини-НПЗ возникает необходимость интеграции малых НПЗ с этими структурами. Более того, каждой крупной нефтяной компании целесообразно иметь в своем составе мини-НПЗ как базу для успешной реализации проектов по реконструкции крупных предприятий, строительства новых установок, внедрения современных технологий и процессов, изучения эффекта масштабирования и многого другого. С этой точки зрения модульная конфигурация НПЗ предпочтительнее, так как позволяет более мобильно изменять технологическую схему для реализации различных программ.
Эксплуатация подобных мини-НПЗ позволит получить максимально возможную прибыль,
значительно снизив возможные риски от реализации проектов.
Автор: Е.А. Чернышева
