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¿Por qué los petroleros rusos se están poniendo al día durante un siglo y medio, pero nunca alcanzarán a los estadounidenses?

нефть
© equinor.com

Según el Ministerio de Energía de la Federación de Rusia, la profundidad media de refinación de petróleo en Rusia ha alcanzado el 84%. Parecería que es un indicador bastante decente, sobre todo si se tiene en cuenta que en la década de los noventa del siglo pasado no superó el 65%. Es decir, más de un tercio de todo el oro negro suministrado a las refinerías se convirtió en los llamados residuos de petróleo. Por ejemplo, el fueloil que aunque se utiliza como materia prima para centrales térmicas o combustible marino, es un producto mucho más peligroso para el medio ambiente y mucho menos eficiente energéticamente que el gas natural.

Sin embargo, si nos fijamos en las cifras utilizadas por los países postindustriales, resultará obvio que la industria nacional no tenía razones particulares para el optimismo. Después de todo, la profundidad de procesamiento en Occidente es cercana al 100%, ya que casi todas las fábricas están equipadas con unidades de coquización. Estas unidades permiten producir sustancias demandadas en la metalurgia a partir de fueloil, alquitrán y otros residuos y venderlas a un precio mucho más atractivo.

Lo más interesante es que la misma situación se desarrolló hace 150 años. Luego, el consumo de aceite aumentó considerablemente en relación con la invención y el inicio de las ventas masivas de lámparas de queroseno, donde se utilizaron productos de la destilación de hidrocarburos y no grasas animales y vegetales quemadas en lámparas de aceite.

El primero en llamar la atención sobre el grave retraso de los trabajadores petroleros rusos respecto a los estadounidenses fue Konon Lisenko, profesor del Instituto de Minería de San Petersburgo. En su obra de 300 páginas "Producción de petróleo, compilada según los últimos datos" que fue publicada en la imprenta de los hermanos Panteleev en 1878, señaló directamente la inadmisibilidad de tal desarrollo de hechos.

Русское химическое общество
© Общественное достояние

Foto: Fundadores de la Sociedad Química Rusa. En la fila superior Konon Lisenko, tercero por la derecha y Dmitry Mendeleev, segundo por la derecha.

“Empezamos no a procesar, sino a estropear nuestro petróleo, extrayéndo solo entre el 33-35% del queroseno y no sabemos qué hacer con el 60-70% restante del petróleo o los llamados residuos de petróleo” dijo el científico luego de su viaje de negocios a Estados Unidos.

Señaló directamente que en Estados Unidos "ahora es costumbre... se extrae del 60 al 75% del aceite de la lámpara". Además, durante la destilación, se obtienen varios productos diferentes a la vez: gasolina, queroseno, alquitrán y varios otros. Y las fracciones ligeras de petróleo, es decir, el producto más líquido en el extranjero, están involucradas en el reciclaje. Esto es necesario tanto para mejorar su calidad como para "transformarlo en una mayor cantidad de líquidos".

En Rusia, las cosas fueron bastante diferentes. La mayoría de las fábricas de Bakú procesan "sin separación, tanto aceites ligeros como pesados, recogiendo toda la destilación en uno o no más de dos productos que salen a la venta simplemente como aceite para lámparas o como aceite para lámparas de varios grados". En algunas empresas, las tecnologías no solo no tuvieron en cuenta las tendencias modernas, sino que prácticamente no se diferenciaron de las medievales. Aquellos que fueron descritos por el erudito persa Abu Bakr Muhammad ar-Razi en el siglo X.

"La liberación de vapores del petróleo de Bakú en la refinería de Surakhani... comienza a 80 grados Celsius (en los EE. UU. a 129 grados) y cuando se liberan fracciones ligeras, no se capturan en absoluto o se recolectan junto con los productos posteriores" escribió Lisenko.

дубинины
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No solo trajo innovadores dispositivos de destilación estadounidenses a Rusia y los introdujo en las refinerías nacionales, sino que también los adaptó a las condiciones locales. La cuestión es que la composición y las propiedades del petróleo del Caspio son significativamente diferentes de las del "extranjero". Es decir, para obtener un producto final de alta calidad, se requieren características técnicas ligeramente diferentes del equipo.

Konon Lisenko no solo demostró este hecho científico, sino que también modernizó la tecnología occidental para el procesamiento en profundidad de los residuos de petróleo, en particular el fueloil. Y en 1894, junto con el ingeniero Stepanov, creó una nueva generación de lámparas de queroseno eficientes. El resultado de la actividad investigadora del científico y la implementación de sus resultados en la práctica fue un gran avance tecnológico en nuestro país, que permitió a Rusia a fines del siglo XIX alcanzar a los Estados Unidos en términos de producción y calidad de procesamiento de combustibles fósiles.

Los éxitos del profesor del Instituto de Minería fueron tan evidentes que cinco años después de su muerte, en 1908, con el apoyo de Emmanuel Nobel, se aprobó el Premio Lisenko. Se convirtió en uno de los premios más prestigiosos de la comunidad química rusa y fue otorgado hasta la Revolución de Octubre. Después de que los bolcheviques llegaron al poder y el comienzo de la guerra civil, el país, por supuesto, no tuvo tiempo para la ciencia. Esto ha llevado a que la brecha cualitativa entre la industria petrolera nacional y estadounidense vuelva a adquirir proporciones alarmantes.

Sin embargo, en los años setenta del siglo anterior se volvió a superar. En ese momento, la URSS estaba construyendo instalaciones de producción ultramodernas que correspondían a las mejores prácticas mundiales. De 1966 a 1991, construimos siete de esas fábricas. Y todo estaría bien, si no fuera por un "pero": seis de ellos estaban ubicados en los territorios de Ucrania, Bielorrusia, Lituania, Turkmenistán y Kazajstán. Como resultado, después del colapso de la Unión Soviética, Rusia obtuvo 26 industrias moral y físicamente obsoletas, 8 de las cuales se lanzaron incluso antes del comienzo de la Gran Guerra Patria, cinco, inmediatamente después y nueve, en los años cincuenta. La única excepción fue la refinería de Achinsk, que se puso en marcha en 1982.

Омский НПЗ
© gazprom-neft.ru

Ya no hubo tiempo para compensar el rezago de la década de los noventa, la modernización de las empresas especializadas y la construcción de nuevas comenzaron solo a mediados de la década de 2000, e incluso entonces el ritmo de renovación de los activos fijos distaba mucho de ser el más intenso entonces. Esta situación ha llevado a que hoy nuestro país, al igual que hace un siglo y medio, se encuentre significativamente por detrás de Estados Unidos en cuanto a la profundidad del refino de petróleo. Y una de las tareas más ambiciosas a las que se enfrentan los científicos rusos es precisamente cerrar esta brecha.

También están trabajando en su solución en la Universidad de Minería de San Petersburgo. Esa misma universidad, cuyo licenciado, profesor y científico fue Konon Lisenko. Sus sucesores, en particular, están trabajando en la adaptación de las tecnologías de coquización a la composición y propiedades de los grados de hidrocarburos rusos, lo que permitirá involucrar el máximo porcentaje posible de residuos de petróleo en el procesamiento.

Artículo de investigación «Technology of Petroleum Needle Coke Production in Processing of Decantoil with the Use of Polystyrene as a Polymeric Mesogen Additive» https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02985

“Nuestra tarea no es solo introducir esta tecnología, sino también obtener, gracias a ella, nuevos productos de alto margen. En particular, se requiere coque de aguja de primera calidad para la fabricación de ánodos y electrodos de grafito. Por ejemplo, una batería de iones de litio se compone de ellos y también se utilizan en la fabricación de aceros especiales. El coste del coque de aguja es diez veces superior al del coque convencional. Pero para producirlo, debe calcular cuidadosamente todos los parámetros del equipo y determinar las características de calidad de la materia prima. Cualquier error en los cálculos puede afectar las propiedades del producto final y en consecuencia, su precio. Para evitar tal desarrollo de eventos, es necesario realizar una gran cantidad de experimentos relacionados con la separación de fracciones pesadas y el análisis del resultado obtenido”, dijo Igor Pyagai, director del Centro Científico de Problemas de Procesamiento de los Recursos minerales y tecnogénicos de la Universidad de Minería de San Petersburgo.

Tenga en cuenta que Rusia aún no tiene su propia producción de coque de aguja. Lo más parecido a su lanzamiento es la empresa Gazprom Neft, que ha invertido unos 60 000 millones de rublos en su proyecto de perfil. Hace un mes, sus especialistas conectaron equipos especializados a la red eléctrica de la refinería de Omsk. Hasta ahora, sin embargo, en modo de prueba. Si todo sale según lo previsto, este año Rusia se convertirá en uno de los países capaces de crear en su territorio cadenas de valor caras e intensivas en conocimiento.