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Pourquoi gazprom neft a dépensé 50 milliards pour l’installation de cokéfaction retardée?

Газпром нефть
© gazprom-neft.ru

La société «Gazprom Neft» a annoncé la fin de la prochaine phase de mise en service de l'installation de cokéfaction retardée à la raffinerie d'Omsk. Derrière cette petite nouvelle à première vue se cache une véritable percée technologique. Après tout, en Russie, la production de coke à aiguille extrêmement populaire de la part des entreprises métallurgiques, qui était auparavant fournie à nos usines exclusivement de l'étranger, est sur le point d'apparaître. » Avant-poste " a décidé de savoir si ce projet est vraiment si important pour l'économie nationale, et si l'un des fleurons de l'industrie pétrolière et gazière sera en mesure de retourner investi dans 50 milliards de roubles.

Dans les années 60 du XIXe siècle, konon Lisenko, professeur à l'institut Minier, a identifié le problème de la profondeur du raffinage du pétrole, qui servait de matière première pour la production de kérosène. À cette époque, il n'était que de 33-35%, c'est-à-dire que plus de la moitié de la production totale d'or noir était récupérée dans une décharge. Sur l'écologie, bien sûr, alors personne ne pensait, le seul but de la recherche de profil était d'augmenter la rentabilité du processus. Le défi était plus urgent que jamais, alors que le monde était sur le point de révolutionner le monde de l'éclairage. Les lampes à kérosène innovantes ont rapidement supplanté les lampes à huile.

À la fin du XXe siècle, en Russie, on pensait que la profondeur de traitement, légèrement supérieure à 80%, était un très bon résultat. Bien que la plupart des raffineries européennes et, surtout, américaines à cette époque, opéraient des chiffres complètement différents. Aujourd'hui, les meilleures pratiques mondiales se rapprochent de l'indicateur 100%. C'est-à-dire qu'une entreprise vraiment efficace implique

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На фото: Омский НПЗ. Комплекс глубокой переработки мазута

Une autre option est l'introduction de technologies permettant de produire à partir de «déchets» des produits à forte marge demandés par le marché. Tout d'abord, nous parlons de cokéfaction lente. L'essence de la méthode, qui a été brevetée aux États-Unis il y a 90 ans, est que les matières premières liquides sont chauffées à une température d'ébullition, bloquant ainsi l'accès à l'oxygène. À la sortie, un peu plus de 60% de la production obtenue est constituée de produits pétroliers légers, en particulier de l'essence. Et environ 30% - un précipité solide, dont la composition chimique est proche du charbon de pierre. Il s'appelle le coke de pétrole, il est utilisé dans la Métallurgie, par exemple, lors de la fusion de la fonte. Le coke à l'aiguille est obtenu de la même manière, mais à partir de matières premières spécialement préparées, par exemple des distillats d'hydrocarbures aromatisés, et à l'aide d'un équipement plus avancé.

Thermogravimetric Determination of the Kinetics of Petroleum Needle Coke Formation by Decantoil Thermolysis

«Les technologies de production de coke à aiguille de pétrole sont plus complexes et plus coûteuses que d'habitude. Mais leur rentabilité est parfois plus élevée. Ainsi, si une tonne de coke de pétrole ordinaire coûte environ 3,5 mille roubles, l'aiguille est presque 20 fois plus grande, environ 60 mille. Le fait est qu'il se distingue par une structure ordonnée de fibres, une faible teneur en soufre et en cendres. A titre de comparaison: la teneur en cendres dans le coke de charbon ordinaire – 20-30%, et dans l'aiguille de pétrole – 0,5%. Cela en fait un produit extrêmement recherché, nécessaire à la fabrication d'anodes et d'électrodes en graphite. Parmi ceux-ci, par exemple, se compose d'une batterie lithium - ion», explique Viatcheslav Rudko, Assistant au département des technologies chimiques et du traitement de l'énergie de l'université des Mines de Saint-Pétersbourg.

кокс
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На фото: игольчатый кокс

Il précise que la cokéfaction retardée contribue à augmenter la profondeur de traitement à 98-99%. Autrement dit, la mise en service d'une nouvelle installation permettra à la raffinerie d'Omsk non seulement de gagner de l'argent, mais aussi de se rapprocher des meilleures pratiques mondiales en termes d'efficacité. Et aussi-réduire l'impact négatif sur l'environnement. La concentration d'éléments chimiques et de leurs composés dans l'air à proximité des installations de cokéfaction ne dépasse pas la limite autorisée. C'est pourquoi les autorités du Royaume-Uni, du Japon et des États-Unis, où une législation environnementale assez stricte, non seulement n'empêchent pas la création de telles productions, mais stimulent également le développement de l'industrie.

Le principal problème, à cause duquel ni en URSS ni en Russie, il n'y a jamais eu d'usines produisant du coke à l'aiguille, est une très grande intensité scientifique. Il est assez difficile de créer les conditions idéales permettant l'introduction de cette technologie et la fourniture d'un produit très liquide sur le marché. Pour ce faire, il ne suffit pas de trouver un investisseur, il est nécessaire de calculer soigneusement tous les paramètres d'installation et de déterminer les caractéristiques qualitatives des matières premières. Toute erreur de calcul peut affecter les propriétés du produit final et, par conséquent, son coût. Et l'écart dans ce cas, comme nous nous en souvenons, atteint deux mille pour cent.

Рудко
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«L'un des domaines de travail du centre scientifique «Problèmes de traitement des ressources minérales et artificielles» de l'Université des Mines est précisément la recherche liée à la cokéfaction retardée. Au cours de la simulation en laboratoire du processus, nous obtenons des données dont l'interprétation nous permet d'ajuster les règlements de l'équipement et la formulation des matières premières pour améliorer sa qualité. En s'appuyant sur nos recherches, le Fabricant peut mieux comprendre dans quelles conditions il est garanti d'obtenir un produit à forte marge à la sortie. Nous avec des collègues dans le cadre de la thèse d'un étudiant de troisième cycle Renata Gabdulhakova, par exemple, constaté que l'ajout d'un полимерноорганических fonctionnelles d'additifs permet d'améliorer la qualité de coke jusqu'à la marque Super Premium, à partir de laquelle produisent graphitisés électrodes ultra-haute puissance», explique Vyacheslav Rudko.

Aujourd'hui, l'université des mines a déjà conclu deux contrats d'accompagnement scientifique des projets de profil. Et les articles des scientifiques de l'université concernant ce problème ont été publiés dans des revues scientifiques réputées publiées par l'American Chemical Society. Il ne fait aucun doute que la demande de coke d'aiguille de pétrole continuera à augmenter à l'avenir, y compris en Russie. Après tout, les experts sont très optimistes quant aux perspectives des marchés de l'électricité et des batteries, pour la fabrication de laquelle ce produit est nécessaire.

Influence of Parameters of Delayed Coking Process and Subsequent Calculation on the Properties and Morphology of Petroleum Needle Coke from Decant Oil Mixture of West Siberian Oil