«Газпром нефть» подвела итоги первого года промышленной эксплуатации собственного катализатора гидроочистки
Собственный катализатор гидроочистки ДТ «Газпром нефти» по итогам года промышленной эксплуатации продемонстрировал эффективность работы при переработке различных видов сырья. Референции дают разработчикам право говорить об успехе технологии и готовить массовое внедрение первого современного российского катализатора гидроочистки.
В России нет промышленного производства современных катализаторов гидроочистки дизельного топлива и вакуумного газойля. Необходимый российской нефтеперерабатывающей промышленности объем (около 4 тысяч тонн в год) практически полностью импортируется. Рынок в настоящее время поделен между крупными иностранными производителями, и отечественная нефтянка зависит от поставок из-за рубежа.
Ситуация обещает измениться уже в ближайшие годы. Импортонезависимость российским нефтезаводам обеспечит новый катализаторный завод «Газпром нефти».
Компания строит в Омске с нуля комплекс для производства катализаторов нефтепереработки, параллельно разрабатывая собственные технологии. Идею еще на старте в 2015 году поддержали в Минэнерго РФ, проект завода имеет статус национального.
После запуска производства отечественная нефтепереработка будет иметь возможность обойтись без зарубежных катализаторов. Ежегодно новый завод будет выпускать 15 тысяч тонн катализаторов крекинга, 2 тысячи тонн катализаторов гидрокрекинга и 4 тысячи тонн – гидроочистки. Планируется, что этого хватит, чтобы обеспечить потребности российских нефтезаводов, а также выйти с высокотехнологичным продуктом на внешние рынки. В фокусе интересов «Газпром нефти» рынки стран СНГ, АТР, Ближнего Востока. Проект реализует дочернее общество «Газпром нефти» – «Газпромнефть – Каталитические системы». Завод-нацпроект ориентирован на российские сырье, оборудование и технологии. Это делает проект катализаторного завода фундаментальным для новой отрасли.
Создание инновации
При разработке катализаторов гидроочистки дизельного топлива партнером «Газпром нефти» стал Самарский государственный технический университет. Разработчикам пришлось отвечать на вызовы, стоящие в настоящее время перед отраслью. Среди них – ужесточение экологических требований к степени очистки нефтепродуктов, вовлечение в переработку вторичных фракций.
Рецептура катализатора гидроочистки была разработана в 2019 году коллективом ученых под руководством д.х.н., профессора Андрея Пимерзина. На оптимальный по текстуре и прочности носитель наносили специально разработанный состав, что позволило добиться необходимого расположения активных компонентов. Сравнительные ресурсные испытания показали, что требуемое содержание серы менее 10 ppm в гидроочищенном дизельном топливе на катализаторе «Газпром нефти» было достигнуто при температуре меньше на 3–5 градусов, чем на образце катализатора сравнения. Для сравнения был выбран один из лучших мировых аналогов.
По разработанной технологии была выпущена тестовая партия катализатора, которая прошла многоуровневое тестирование. Эффективность катализатора подтвердили и в ходе независимых сравнительных исследований ВНИИНП, СПбГТИ (ТУ). Эксперты рекомендовали катализатор для промышленных испытаний.
«Разработка катализаторов для производства нефтепереработки – это комплексная задача, успешное решение которой требует высокой квалификации команды исполнителей сразу в нескольких отраслях науки. В случае с СамГТУ большим подспорьем стали наработки, полученные в последние 10–15 лет на кафедре переработки нефти, – рассказал Алексей Пимерзин. – Катализатор гидроочистки дизельного топлива «Газпром нефти» – это отечественный продукт, полностью полученный из отечественного сырья. При этом он не уступает в эффективности по своим технологическим характеристикам зарубежным аналогам. Так что результат проекта впечатляет».
Вывод в производство
К апрелю 2020 года партия объемом 35 тонн была произведена на площадке промышленного партнера и загружена на одну из технологических установок Омского
Гидроочистка дизельного топлива является одним из наиболее востребованных и перспективных процессов в современной нефтепереработке. В процессе гидроочистки сырье проходит через слой загруженного в реакционный аппарат катализатора при высоких температуре и давлении. Происходит очистка нефтепродуктов с помощью водорода, на выходе получаются компоненты высококачественных моторных топлив.
НПЗ «Газпром нефти» для производства дизельного топлива под контролем специалистов «Газпромнефть - Каталитические системы».
Особенности работы конкретной технологической установки позволяют быстро и надежно оценить показатели работы катализатора. Установка работает в два параллельных идентичных потока и отличается высокой объемной скоростью подачи сырья, перерабатывая различные виды нефтепродуктов.
Промышленная эксплуатация катализатора собственной разработки велась параллельно с катализатором одного из ведущих мировых производителей на одинаковом сырье и при одинаковых условиях и плотной загрузке. Катализаторы применялись в производстве летнего, зимнего и арктического видов дизельных топлив.
По результату года эксплуатации стало ясно, что катализатор гидроочистки дизельного топлива «Газпром нефти» относительно импортного аналога обеспечивает одинаковое содержание серы в дизельном топливе, выдерживая более сложные условия эксплуатации.
Собственный катализатор демонстрирует эффективность на уровне аналога при большей объемной скорости, в производстве летнего, зимнего и арктического видов дизельных топлив.
По результату года эксплуатации стало ясно, что катализатор гидроочистки дизельного топлива «Газпром нефти» относительно импортного аналога обеспечивает одинаковое содержание серы в дизельном топливе, выдерживая более сложные условия эксплуатации.
Собственный катализатор демонстрирует эффективность на уровне аналога при большей объемной скорости, производителей – были достигнуты показатели работы на уровне не менее 95 % от первоначальной активности свежего катализатора. В ближайшем будущем планируется применить эту технологию восстановления активности и для собственного катализатора.
Разработка и внедрение отечественных технологий обеспечат импортонезависимость и стабильность российской нефтепереработки уже в самом ближайшем будущем.
С практической точки зрения снижение начальной температуры означает экономию энергии на нагрев и, что самое главное, увеличение продолжительности работы катализатора, а значит, меньшие расходы на приобретение нового
Алексей Пимерзин, доцент кафедры «Химическая технология переработки нефти и газа» СамГТУ
Эксплуатация подтвердила успешное внедрение разработки – катализатор «Газпром нефти» проявляет высокую каталитическую активность на уровне лучших импортных аналогов. Все параметры свидетельствуют о стабильной работе катализатора. После завершения строительства нового катализаторного производства в Омске мы станем выпускать промышленные объемы катализаторов как для заводов «Газпром нефти», так и для партнеров, в том числе и зарубежных
Мы системно подходим к созданию технологий, которые будут использоваться при выпуске катализаторов в промышленном масштабе. Самые современные научные разработки, подтвердившие свою эффективность на лабораторном и пилотном уровнях, мы оперативно внедряем на своих нефтеперерабатывающих предприятиях. Такой подход демонстрирует возможности «Газпром нефти» быстро и эффективно решать самые сложные задачи, стоящие перед нашими заказчиками
Александр Зайцев, заместитель генерального директора «Газпромнефть – Каталитические системы»
Журнал «НГС (Нефть и Газ Сибири)» № 1(42) 2021 г
