Saint-PetersburgCouvert+2°C
$ЦБ:74,44ЦБ:90,37OPEC:65,42

Зачем «Газпром нефть» потратила 50 миллиардов на установку замедленного коксования

Газпром нефть
Фото © gazprom-neft.ru

Компания «Газпром нефть» сообщила об окончании очередного этапа пусконаладочных работ установки замедленного коксования на Омском НПЗ. За этой, незначительной на первый взгляд новостью скрывается настоящий технологический прорыв. Ведь в России вот-вот появится производство крайне востребованного со стороны металлургических предприятий игольчатого кокса, который ранее поставлялся на наши заводы исключительно из-за границы. «Форпост» решил выяснить, действительно ли этот проект так важен для отечественной экономики, и сумеет ли один из флагманов нефтегазовой отрасли вернуть вложенные в него 50 млрд рублей.

Ещё в 60-е годы ХIХ века профессор Горного института Конон Лисенко обозначил проблему глубины переработки нефти, которая служила сырьём для производства керосина. На тот момент она составляла всего лишь 33-35%, то есть более половины всего объёма добычи чёрного золота за ненадобностью оправлялось на свалку. Об экологии, конечно, тогда ещё никто не думал, единственной целью профильных исследований являлось увеличение рентабельности процесса. Задача была актуальной как никогда ранее, поскольку мир стоял на пороге настоящей революции в мире освещения. Инновационные керосиновые лампы стремительно вытесняли масляные.

К концу ХХ века в России считалось, что глубина переработки, немногим превышающая 80%, - это очень хороший результат. Хотя большинство европейских и, тем более, американских НПЗ к тому времени оперировали совершенно иными цифрами. Сегодня же лучшие мировые практики приближаются к показателю 100%. То есть по-настоящему эффективное предприятие вовлекает в переработку практически все остатки первичных процессов (мазут и гудрон).

Газпром нефть
Фото © gazprom-neft.ru

На фото: Омский НПЗ. Комплекс глубокой переработки мазута

Ещё один вариант - внедрение технологий, позволяющих производить из «отходов» высокомаржинальную продукцию, востребованную рынком. В первую очередь, речь идёт именно о замедленном коксовании. Суть метода, который был запатентован в США ещё 90 лет назад, заключается в том, что жидкое сырьё нагревают до температуры выкипания, перекрывая при этом доступ к нему кислорода. На выходе чуть более 60% получаемой продукции, – это светлые нефтепродукты, в частности, бензин. А около 30% - твёрдый осадок, химический состав которого приближен к каменному углю. Называется он нефтяной кокс, его используют в металлургии, например, при плавке чугуна. Игольчатый кокс получают аналогичным образом, но из специально подготовленного сырья, например, ароматизированных углеводородных дистиллятов, и при помощи более совершенного оборудования.

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

«Технологии получения нефтяного игольчатого кокса сложнее и дороже, чем обычного. Но их рентабельность при этом в разы выше. Так, если тонна обычного нефтяного кокса стоит примерно 3,5 тысячи рублей, то игольчатого почти в 20 раз больше, около 60 тысяч. Всё дело в том, что его отличает упорядоченная структура волокон, низкое содержание серы и золы. Для сравнения: содержание золы в обычном угольном коксе – 20-30%, а в нефтяном игольчатом – 0,5%. Это делает его крайне востребованным продуктом, который необходим для изготовления анодов и графитированных электродов. Из них, например, состоит литий-ионный аккумулятор», - говорит ассистент кафедры химических технологий и переработки энергоносителей Санкт-Петербургского горного университета Вячеслав Рудко.

кокс
Фото © gazprom-neft.ru

На фото: игольчатый кокс

Он уточняет, что замедленное коксование способствует повышению глубины переработки до 98-99%. То есть ввод новой установки в эксплуатацию позволит Омскому НПЗ не только хорошо заработать, но и приблизиться по показателям эффективности к лучшим мировым практикам. А ещё – снизить негативное воздействие на окружающую среду. Концентрация химических элементов и их соединений в воздухе рядом с предприятиями, где идёт процесс коксования, не превышает предельно допустимую норму. Именно поэтому власти Великобритании, Японии и США, где довольно строгое экологическое законодательство, не только не препятствуют созданию подобных производств, но и стимулируют развитие отрасли.

Основная проблема, из-за которой ни в СССР, ни в России никогда не существовало заводов, выпускавших игольчатый кокс, – очень высокая наукоёмкость. Создать идеальные условия, позволяющие внедрить эту технологию и поставлять на рынок высоколиквидный товар, довольно сложно. Для этого недостаточно просто найти инвестора, необходимо самым тщательным образом просчитать все параметры установки и определить качественные характеристики исходного сырья. Любая ошибка в расчётах может сказаться на свойствах конечного продукта и, как следствие, на его стоимости. А спрэд в данном случае, как мы помним, достигает двух тысяч процентов.

Рудко
Фото © Форпост Северо-Запад /

«Одно из направлений работы научного центра «Проблем переработки минеральных и техногенных ресурсов» Горного университета – именно изыскания, связанные с замедленным коксованием. В ходе лабораторного моделирования процесса мы получаем данные, интерпретация которых позволяет вносить коррективы в регламенты оборудования и рецептуру сырья для повышения его качества. Опираясь на наши исследования, производитель может лучше понять, при каких условиях он гарантированно получит на выходе высокомаржинальный продукт. Мы с коллегами в рамках диссертации аспиранта Рената Габдулхакова, например, определили, что добавление полимерноорганических функциональных добавок позволяет повысить качество кокса до марки Super Premium, из которой производят графитизированные электроды сверхвысокой мощности», - рассказывает Вячеслав Рудко.

Сегодня Горный университет уже заключил два договора о научном сопровождении профильных проектов. А статьи учёных вуза, касающиеся данной проблематики, были опубликованы в авторитетных научных журналах, издаваемых Американским химическим обществом. Сомнений в том, что спрос на нефтяной игольчатый кокс в будущем продолжит расти, в том числе и в России, нет никаких. Ведь эксперты весьма оптимистично оценивают перспективы рынков электростали и аккумуляторных батарей, для изготовления которых необходим данный продукт.

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

Это значит, что наша страна обязана не только ввести в эксплуатацию первую в своей истории установку замедленного коксования, позволяющую получать игольчатый кокс, но и продолжать внедрение технологии в производство. Реализация этой инициативы, естественно, окажется возможной лишь в случае более тесной интеграции науки и бизнеса.