По данным Министерства энергетики РФ, средняя глубина переработки нефти в России достигла 84%. Казалось бы, вполне достойный показатель, особенно, если учесть, что в девяностых годах прошлого века он не превышал 65%. То есть более трети всего чёрного золота, поставлявшегося на НПЗ, превращалось тогда в так называемые нефтяные остатки. Например, мазут, который хоть и используется в качестве сырья для ТЭЦ или флотского топлива, но представляет собой продукт, гораздо более опасный для окружающей среды и гораздо менее энергоэффективный, чем тот же природный газ.
Впрочем, если взглянуть на цифры, которыми оперируют постиндустриальные страны, станет очевидно, что особенных поводов для оптимизма у отечественной индустрии, как не было, так и нет. Ведь глубина переработки на Западе близка к 100%, поскольку почти все заводы там оснащены установками для коксования. Эти агрегаты позволяют произвести из мазута, гудрона и других остатков востребованные в металлургии вещества и сбыть их по гораздо более привлекательной цене.
Самое интересное, что примерно такая же ситуация складывалась и 150 лет назад. Тогда потребление нефти резко возросло в связи с изобретением и началом массовых продаж керосиновых ламп, где использовались продукты перегонки углеводородов, а не животные и растительные жиры, сжигаемые в масляных светильниках.
Первым, кто обратил внимание на серьёзное отставание российских нефтяников от американских, был профессор Санкт-Петербургского горного института Конон Лисенко. В своей 300-страничной работе «Нефтяное производство, составленное по новейшим данным», которое было опубликовано в типографии братьев Пантелеевых в 1878 году, он прямо указал на недопустимость подобного развития событий.
На фото: основатели Русского химическое общества. В верхнем ряду третий справа Конон Лисенко, второй справа Дмитрий Менделеев
«Мы стали не обрабатывать, а портить нашу нефть, извлекая из неё только 33-35 % керосина, и не знаем, что делать с остальными 60-70 % нефти, или так называемыми нефтяными остатками», - заявил учёный после своей командировки в США.
Он прямо указал на то, что в Соединённых Штатах «теперь обыкновенно…. извлекают от 60 до 75% светильного масла». Причём в ходе перегонки получают сразу несколько различных продуктов – бензин, керосин, смолу и ряд других. А лёгкие фракции нефти, то есть наиболее ликвидный товар за океаном вовлекается во вторичную переработку. Это необходимо как для повышения его качества, так и для «дробления на большее число жидкостей».
В России дела обстояли совершенно иным образом. Большинство заводов в Баку вело переработку «без отделения, как лёгких, так и тяжёлых масел, собирая весь перегон в один или не более как два продукта, поступающих в продажу или просто как светильное масло, или как светильное масло различных сортов». На некоторых предприятиях технологии не то, что не учитывали современные тенденции, а практически ничем не отличались от средневековых. Тех, что ещё в Х веке описал персидский учёный Абу Бакр Мухаммад ар-Рази.
«Выделение паров из бакинской нефти на Сураханском заводе… начинается при 80 градусах Цельсия (в США – при 129 – ред.), причём, когда выделяются лёгкие фракции, они или вовсе не улавливаются, или собираются вместе с последующими продуктами», - писал Лисенко.
Он не просто привёз в Россию инновационные американские перегонные аппараты и внедрил их на отечественных НПЗ, но также адаптировал к местным условиям. Всё дело в том, что состав и свойства каспийской нефти значительно отличаются от «заморской». То есть, для получения качественного конечного продукта необходимы несколько иные технические характеристики оборудования.
Конон Лисенко доказал данный научный факт и модернизировал западную технологию углублённой переработки нефтяных остатков, в частности мазута. А в 1894 году совместно с инженером Степановым создал новое поколение эффективных керосиновых ламп. Итогом исследовательской деятельности учёного и внедрения её результатов на практике стал резкий технологический рывок нашей страны, позволивший России к концу ХIХ века догнать США по объёмам добычи и качеству переработки ископаемого топлива.
Успехи профессора Горного института были столь очевидны, что через пять лет после его смерти, в 1908 году при поддержке Эммануила Нобеля была утверждена премия имени Лисенко. Она стала одной из наиболее престижных наград в российском химическом сообществе и присуждалась вплоть до Октябрьской революции. После прихода к власти большевиков и начала гражданской войны, стране, само собой, стало не до науки. Это привело к тому, что качественный разрыв между отечественной и американской нефтяной отраслью вновь приобрёл угрожающие масштабы.
Впрочем, в семидесятые годы предыдущего столетия он был в очередной раз преодолён. СССР строил тогда сверхсовременные производства, соответствующие лучшим мировых практикам. С 1966-го по 1991-й годы мы возвели семь таких заводов. И всё было бы просто замечательно, если бы не одно «но»: шесть из них располагались на территориях Украины, Беларуси, Литвы, Туркменистана и Казахстана. В итоге после развала Советского Союза, России достались 26 морально и физически устаревших производств, 8 из которых были запущены ещё до начала Великой Отечественной, пять - сразу после неё, а девять – в пятидесятые годы. Единственным исключением стал Ачинский НПЗ, введённый в эксплуатацию в 1982 году.
Навёрстывать отставание в девяностые вновь было некогда, модернизация профильных предприятий и строительство новых началось лишь в середине нулевых, да и то темпы обновления основных фондов тогда были далеко не самыми интенсивными. Такая конъюнктура привела к тому, что сегодня наша страна, как и полтора века назад значительно отстаёт от США по глубине переработки нефти. И одна из наиболее амбициозных задач, стоящих перед отечественными учёными, состоит именно в преодолении этого разрыва.
Над её решением работают и в Санкт-Петербургском горном университете. Том самом вузе, выпускником, преподавателем и учёным которого был Конон Иванович Лисенко. Его преемники, в частности, работают над адаптацией технологий коксования к составу и свойствам российских сортов углеводородов, что позволит вовлечь в переработку максимально возможный процент нефтяных остатков.
«Наша задача – не только внедрить эту технологию, но и получить, благодаря ей, новые высокомаржинальные продукты. В частности, игольчатый кокс премиум-качества, необходимый для изготовления анодов и графитированных электродов. Из них, например, состоит литий-ионный аккумулятор, а ещё они применяются при изготовлении спецстали. Стоимость игольчатого кокса в десятки раз выше, чем обычного. Но для того чтобы его произвести, нужно самым тщательным образом просчитать все параметры оборудования и определить качественные характеристики исходного сырья. Любая ошибка в расчётах может сказаться на свойствах конечного товара и, как следствие, на его цене. Для того чтобы избежать подобного развития событий, необходимо провести огромное число экспериментов, связанных с разделением тяжёлых фракций и анализом полученного результата», - рассказал директор Научного центра «Проблем переработки минеральных и техногенных ресурсов» Санкт-Петербургского горного университета Игорь Пягай.
Отметим, что в России пока нет собственного производства игольчатого кокса. Наиболее близка к тому, чтобы запустить его, компания «Газпром нефть», которая вложила в профильный проект порядка 60 миллиардов рублей. Месяц назад её специалисты подключили к электросети на Омском НПЗ профильное оборудование. Пока, правда, в тестовом режиме. Если всё пойдёт по плану, уже в нынешнем году Россия войдёт в число стран, способных создавать на своей территории дорогостоящие и наукоёмкие цепочки добавленной стоимости.
