КАК НОВАЯ РАЗРАБОТКА РЕШАЕТ БЕЗНАДЕЖНУЮ ПРОБЛЕМУ НЕФТЕПЕРЕРАБОТЧИКОВ

Мировой тренд на повышение эффективности в условиях жесткой конкуренции и сложной макроэкономики затронул и такую консервативную промышленную сферу как нефтепереработка. Сегодня компании уже не ограничиваются созданием новых катализаторов, обеспечивающих лучшие производственные показатели. В целом ряде стран ведутся разработки новых технологических процессов. Одним из таких процессов может стать ароформинг.

Существует стереотип, что все лучшие технологии в нефтепереработке уже изобретены. И НПЗ при достаточном оснащении легко может выпускать востребованный рынком набор продуктов в оптимальных пропорциях, получая при этом максимальную прибыль. Тем не менее и в применяемых сегодня технологических процессах есть узкие места. А именно — получение маловостребованных углеводородных фракций, чьи химические свойства предполагают крайне небольшой перечень сфер полезного использования.

Повышение экономической привлекательности таких фракций — одно из направлений развития современной нефтепереработки. Для получения из низкомаржинальных фракций высокооктановых компонентов бензина «Газпром нефть» в партнерстве с резидентом «Сколково» компанией «НГТ-cинтез» разрабатывает уникальную отечественную технологию — ароформинг.

Из грязи в князи

Ароформинг представляет собой одностадийный каталитический процесс, который позволяет из побочных продуктов нефтепереработки — низкооктанового бензина газового стабильного (БГС) и олефинсодержащего газа (см. глоссарий ниже) — получить основу для производства бензина АИ-92 с октановым числом в диапазоне 90–93 единицы. В качестве третьего сырьевого компонента в технологическом процессе используется доступный и недорогой метиловый спирт.

Традиционно БГС с октановым числом порядка 60 единиц считается головной болью нефтепереработчиков. С облагораживанием этого продукта не справляется ни одна из существующих технологий получения товарных бензинов. В составе БГС преобладают высокомолекулярные парафиновые углеводороды С7. Их можно перерабатывать с помощью процессов изомеризации или риформинга. Но в ходе изомеризации не удается повысить октановое число конечного продукта до 90 единиц и больше, а риформинг не обеспечивает снижение содержания бензола до соответствия требованиям стандарта «Евро-5».

Чаще всего БГС направляют на пиролиз, на выходе получая сырье для нефтехимических процессов. Некоторые производители фасуют БГС в качестве растворителя для лакокрасочных изделий.

Что касается олефинсодержащего газа, который также называют сухим газом каткрекинга, то его обычно сжигают в заводских печах в качестве топлива.

Технологическая эволюция

С точки зрения химии новая технология объединила в себе процессы изомеризации и риформинга, но проходит при более мягких условиях — меньшей температуре и давлении.

Весь процесс идет в присутствии катализаторов на основе цеолита. При этом, в отличие от той же изомеризации, катализаторы ароформинга не содержат драгоценных металлов.

Технология, родственная ароформингу, была разработана в нашей стране еще в 90-х годах прошлого века. Первый процесс получил название цеоформинг, обозначив таким образом использование цеолитных катализаторов. Цеоформинг был опробован в промышленных условиях и даже внедрен в производство на ряде миниНПЗ, однако широкого применения так и не получил. К вопросу вернулись уже в двухтысячных. Компания «НГТ-синтез» вовлекла в процесс метанол, дав новой технологии название метаформинг. Именно он и стал прообразом ароформинга.

Специалисты «Газпром нефти», Омского НПЗ и «НГТ-синтеза» доработали первоначальную идею, экспериментируя с различными видами низкомаржинального сырья. В результате получилась собственная разработка, не имеющая аналогов в мире ни по набору технологических решений, ни по эффективности переработки БГС.

Использование ароформинга в промышленных масштабах предполагает, что от 80 до 90% от объема БГС, направленного на переработку, станет высокооктановым бензином, соответствующим стандарту «Евро-5».

Глоссарий

• Название олефинсодержащий газ происходит от английского названия этилена — gas olefiant, «маслородный газ». В данном случае имеется в виду газ, образующийся в результате реакций каталитического крекинга.

• Бензол традиционно считается одним из наиболее токсичных углеводородов, входящих в состав автомобильных бензинов. В связи с этим количество бензола в топливе ограничено современными стандартами до минимума.

• Пиролиз — процесс высокотемпературного превращения углеводородов — основной способ получения этилена и пропилена. В промышленных условиях пиролиз углеводородов осуществляют при температурах 800—900°C и при давлениях, близких к атмосферному.

• Ароформинг — одностадийный каталитический процесс, который позволяет из побочных продуктов нефтепереработки — низкооктанового бензина газового стабильного (БГС) и олефинсодержащего газа — получить основу для производства бензина АИ-92 с октановым числом в диапазоне 90–93 единицы. В качестве третьего сырьевого компонента в технологическом процессе используется метиловый спирт.