Слайды 21, 22, 23, 24, 25

Научно-технические разработки для нефтехимии, переработки и применения попутных нефтяных газов

(Текст на слайдах)

Одно из новых направлений в технологии осуществления химических превращений - мембранно-каталитические методы переработки попутных нефтяных газов в высокоценные химические продукты. Создание наномембранно-каталитических реакторов, являющихся базовым, легко встраиваемым элементом в комплексные технологические процессы нефтегазового комплекса, позволит получать широкий класс высокотехнологичной продукции, например, олефины (этилен, пропилен, бутилены) и ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.). Наномембранно-каталитические структуры позволяют одновременно осуществить скоростные селективные реакции (со скоростью и селективностью на порядки выше, чем в обычных условиях) за счет каталитической компоненты и размерных эффектов в нанокапиллярах, обеспечить эффективное разделение и очистку получаемых продуктов при низком энергопотреблении за счет мембранной компоненты. При этом каждая пора наномембранно-каталитической структуры выполняет роль микрореактора, в котором осуществляется единый цикл химических превращений и разделения продуктов реакций.

Слайд 30 Метан – ценное сырье нефтехимии Слайд

Современное состояние российской нефтепереработки

В настоящее время мировая нефтепереработка переживает серьезные изменения. Основные причины этого, прежде всего:

• появление новых лидеров мировой нефтегазовой отрасли – Saudi Aramco (Саудовская Аравия), Газпром, (Россия), CNPC (Китай), NIOC (Иран), PDVSA (Венесуэла), Petrobras (Бразилия), Petronac (Малайзия);

• стремительный рост нефтепереработки в добывающих странах Юго-Восточной Азии;

• ужесточение экологических законов, повышающих требования к качеству продуктов;

• развитие производства альтернативных видов топлива;

• перегруженность ведущих инжиниринговых компаний, резкое увеличение стоимости проектов по модернизации.

В России сложилась уникальная стратегическая и экономическая ситуация, которая позволит в ближайшие годы совершить значительный рывок в развитии нефтепереработки и нефтехимии. Нефтяные компании в настоящее время проявляют готовность к модернизации своих НПЗ.

Инвестиции в нефтепереработку увеличились в 2 раза: 2005 г. – 1,1 мрлд долл. США; 2007 г. – 2,1 млрд долл. США. Модернизация отрасли даст возможность сократить экспорт нефтяного сырья и увеличить производство качественных нефтепродуктов, обладающих высокой добавочной стоимостью, и тем самым, позволит ускорить развитие экономики в России в целом.

Государственные органы ориентированы на увеличение переработки нефти в России. После приобретения НК «Роснефть» нескольких НПЗ усилился госконтроль над нефтепереработкой.

Однако современное состояние нефтепереработки в России достаточно сложное. При модернизации предприятий возникает ряд проблем. Схематично сегодняшнее положение дел в отечественной нефтепереработке представлено ни слайде

Слайд

Глубокая переработка нефти в России (гидрокрекинг, коксование, каталитический крекинг, висбрекинг

Процессы глубокой переработки нефти (гидрокрекинг, коксование, каталитический крекинг, висбрекинг) в России недостаточно широко развиты. На рис. представлено соотношение НПЗ, имеющих процессы углубления переработки нефти, и работающих без них.

Слайд

Развитие процессов углубления переработки нефти в России

Причем процессы, углубляющие переработку, введены в большинстве своем более 20 лет назад (слайд ). Современная модернизация и строительство новых установок во многих российских нефтяных компаниях связаны с рядом проблем (слайд ).

Слайд

Проблемы модернизации российской нефтепереработки

В настоящее время на российский рынок активно продвинулись ведущие мировые лицензиары и инжиниринговые компании, обладающие большим финансовым потенциалом. Это привело к прекращению внедрения в России новых отечественных технологических процессов нефтепереработки, вытеснению российских проектных организаций с отечественного рынка инжиниринговых услуг, резкому росту количества импортного оборудования для модернизации НПЗ.

Зарубежные и отечественные разработчики базовых проектов процессов нефтепереработки, работающие на российском рынке, представлены в таблице (слайд )

Слайд

Разработчики базовых проектов процессов нефтепереработки

Вместе с тем за последние годы ведущими российскими организациями разработано значительное количество новых конкурентоспособных на мировом рынке промышленных технологий.

В частности, специалистами ОАО «ВНИПИнефть» разработана технология вакуумной перегонки мазута, позволяющая получать вакуумные газойли с концом кипения до 580°С на тяжелых фракциях и 600°С – на легких фракциях при низком содержании металлов, а также обеспечивающая выпарива емость дизельного топлива на уровне 99% от потенциала сырья. Технология

внедрена на НПЗ НК «ЛУКОЙЛ» и «Роснефть».

Значительный интерес применительно к модернизации российских НПЗ представляет созданная в ОАО «ВНИПИнефть» совместно с ОАО «ВНИИ НП» и «ГрозНИИ» новая отечественная технология каталитического крекинга вакуумного газойля. На основе этой технологии построен комплекс мощностью 880 тыс.т/год с гидроочисткой бензина в ОАО «ТАИФ_НК» (Нижнекамск).

Создан ряд новых перспективных процессов, в настоящее время находящихся на стадии внедрения. К их числу относится разработанное совместно ОАО «ВНИПИнефть», Институтом катализа СО РАН, ЗАО «ВНИИОС», ОАО «НИПИгазопереработка» производство ароматических углеводородов из попутных нефтяных газов с использованием уникального нанопористого катализатора.

ххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххххх

Российской нефтехимии, в отличие от большинства других тяжелых индустриальных отраслей, от СССР не досталось почти ничего. Большинство ныне действующих предприятий появилось на карте в 60-е годы, в период хрущевского увлечения "химизацией" народного хозяйства. Да и тогда нефтехимии не особенно повезло: основные средства, выделенные Минхимпрому, пошли на сооружение заводов минеральных удобрений, что советскому сельскому хозяйству помогло несильно, зато дало нам сейчас конкурентоспособную на мировом рынке отрасль удобрений. А вот полиэтиленовые пакеты для советских граждан так и оставались экзотикой; цветы заворачивали в газету, а не в прозрачную полипропиленовую пленку; запасные автомобильные шины были таким же дефицитом, как импортная обувь.

Конечно, Советскому Союзу удалось построить ряд нефтехимических комбинатов в Урало-Поволжье - главном районе нефте- и газодобычи того времени. Сырье (нефть и попутный газ) поставляли нефте- и газоперерабатывающие заводы, по соседству с которыми и начали размещать производства более глубоких переделов. К середине 70-х в этом регионе был создан центр советской нефтехимии.

Но уже в 70-х годах стало ясно, что собственного сырья в Урало-Поволжье не хватает и для дальнейшего развития необходимо задействовать ресурсы попутного газа Западной Сибири. Иными словами, назрела задача создать новый центр советской нефтехимии вблизи мест добычи сырья, то есть в Западной Сибири. Строительство десятков крупнейших заводов и промышленной инфраструктуры обошлось бы СССР не менее чем в 100 млрд. долларов. Дороговизна нефтехимического освоения Сибири поставила советских стратегов перед дилеммой: сильно тратиться на нефтехимию, не очень понятную им (ведь из всех тяжелых отраслей именно эта отрасль более всего "заточена" на потребительский рынок), либо попытаться сэкономить и просто направить сырьевые потоки в Урало-Поволжье, пусть и на изношенные мощности. Последствия метаний между затратным, но экономически верным первым способом и ресурсосберегающим вторым видны и поныне. В Сибири были построены газоперерабатывающие заводы на всех крупных месторождениях нефти, уникальная на тот момент газофракционирующая установка в Тобольске и первые очереди комбинатов оргсинтеза в Томске и Ангарске. Дальше этого дело не пошло. К началу 90-х годов почти все немногочисленные мощности нашей нефтехимии, морально устаревшие и физически изношенные, остались в Урало-Поволжье. То есть наши нефтехимические предприятия находятся в основном там, где сырье было тридцать-сорок лет назад, а не там, где оно есть сейчас.

……………………………………………………………………………………..

«СИБУР» осваивает нанотехнологии

СИБУР сегодня

СИБУР является крупнейшей нефтехимической компанией России. Вертикальная интеграция позволяет холдингу обеспечить полный цикл производства, который включает первичную переработку сырья, выпуск полупродуктов и производство товаров для конечных потребителей. Компания выпускает более 100 наименований нефтехимической продукции, объединяя деятельность 34 предприятий нефтехимической отрасли. Производимая нефтехимическая продукция промышленного и бытового назначения реализуется не только в России, но и в более чем семидесяти странах мира. Продуктовая линейка компании отличается большим разнообразием, начиная от сжиженных углеводородных газов и каучуков и заканчивая минеральными удобрениями, полимерами и шинами. По темпам экономического роста СИБУР находится в одном ряду с крупнейшими нефтехимическими компаниями мира.

Россия отстает

Несмотря на впечатляющие успехи последних лет, стоит отметить, что в целом российская нефтехимия производит продукцию максимум шестого передела (шины). Мировые гиганты, закупая в нашей стране полимеры четвертого передела, производят из них товары вплоть до 13-го передела (фармацевтика). В результате с тонны сырья отечественные компании зарабатывают $100-150, тогда как, например, BASF - более $900.

Российская химия, таким образом, остро нуждается не столько в инвестициях (хотя и в них тоже), сколько в инновационном драйве, точнее в умении конвертировать инновации в коммерческую эффективность. До последнего времени благоприятная рыночная ситуация прощала отсутствие у компаний собственной науки, поскольку часть технологий продается. Пока в России нефтехимический рынок быстро растет, а потребление полимеров еще не настолько сложно и требовательно с точки зрения качества как на западе, можно было выживать за счет «чужих» разработок или же создавая СП с владельцами технологий.

Но уже наступает тот момент, когда наличие собственных технологий становится одним из ключевых конкурентных преимуществ. В какой-то момент мы сможем создать технологию, которая будет лучше, чем у конкурентов, и мы несколько лет будем всех опережать.

В СИБУРе это поняли и уже создали корпоративный научный центр с ориентацией на разработку и внедрение собственных технологических нововведений. В настоящий момент научный центр СИБУРа, помимо ведущих сотрудников центрального офиса, объединяет краснодарский «НИПИгазпереработка», который работает в области сбора, транспортировки и переработки газа, физических методов разделения углеводородов, а также Научно – исследовательскую организацию СИБУР - Томскнефтехим (НИОСТ), которое будет специализироваться на НИОКР в сфере нефтехимических технологий.

Шаг в будущее

Одним из перспективных направлений научных разработок СИБУРа становятся нанотехнологии. Компания старается предметно оценить потенциал использования новых технологий в нефтехимических процессах, аккуратно подходя к анализу модного нынче направления знаний.

Заметим, что в ведущих зарубежных нефтехимических компаниях уже давно существуют нанотехнологические отделы, дающие реальную коммерческую отдачу – немедленную или стратегическую. Особо преуспели компании «Degussa» (пигментные сажи) и «Bayer» (моносферные ионообменные смолы).

В качестве первого шага в июле 2007 года в СИБУРе было проведено заседание Комиссии по научно-техническому развитию, на котором были рассмотрены перспективы применения нанотехнологий на предприятиях холдинга. Комиссия признала целесообразным разработать Программу поэтапной разработки и освоения нанотехнологий, а также наметила примерную тематику первого этапа, состоящего из аналитических и поисковых исследований.

Причем, изначально исследовательская работа ориентируется на практические задачи по снижению себестоимости, расширению ассортимента и улучшению качества производимых СИБУРом продуктов, а также созданию в перспективе новых продуктов.

Применительно к СИБУРу научные исследования предположительно могут быть использованы в нескольких практических областях.

В сотрудничестве с химическим факультетом МГУ возможна разработка высокоэффективных катализаторов, которые позволят производить новые улучшенные марки полимеров. Одним из перспективных направлений может стать создание новых композиционных материалов с заданными свойствами в производстве высокопрочной полимерной пленки, электропроводных полимерных полуфабрикатов и изделий средств защиты.

Для шинного производства важным направлением является создание кластерных и нановолокнистых углеродных наполнителей для резины, что позволит значительно увеличить износостойкость автомобильных шин и других резионотехнических изделий.

Технология работы в области нанотехнологий будет осуществляться в несколько этапов. На первом уже проводится аудит перспективных партнеров из отраслевых научно-технических центров и отдельных академических институтов и университетов. С организациями, отвечающими стратегическим направлениям развития высоких технологий СИБУРа, будет организовано партнерство. На следующем главной задачей станет получение опытного образца в рамках выбранного направления. На третьем этапе на пилотных установках корпоративного научного центра будут проводиться промышленные испытания и последующая сертификация. На конечном этапе новая технология будет применяться на промышленных установках компании.

Уже сейчас в НИОСТе идет оснащение новых лабораторных корпусов и площадок для опытно-промышленных установок, их ввод в эксплуатацию планируется через год. Сейчас ученые ведут исследования по пяти темам. В частности, работают над совершенствованием процесса получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена, разработкой критериев выбора оптимальных катализаторов для ряда нефтехимических производств с учетом условий их эксплуатации, запуском пилотной установки по производству титаномагниевого катализатора в опытно-промышленных партиях и другими перспективными проектами.

Роль государства

Прогресс в развитии нанотехнологий даст импульс развития практически всех отраслей экономики, промышленности на ближайшие десятилетия. В настоящее время стартовые позиции России и других стран Запада примерно равны. Несмотря на трудности последних десятилетий у страны сохранился мощный междисциплинарный потенциал и исследовательско-технологическая база.

Продуктивная деятельность в области нанотехнологий требует интеграции усилий в рамках российского и международного сообщества. СИБУР принимает активное участие в формировании профессионального сообщества в области наноматериалов и нанотехнологий. Создана профильная госкорпорация «Роснанотех», которая делает первые шаги для объединения усилий науки и промышленности.

Существуют надежды, что активная роль государства в этом процессе позволит определить «точки роста» для технологического скачка перерабатывающих отраслей промышленности, в том числе, нефтехимии, пока отстающих в своем развитии от зарубежных конкурентов.

Таблица. Перспективные направления развития нанотехнологий в компании «СИБУР»

№	Направление	В производстве, какого товарного продукта	Комментарии
1	Химически селективные наноструктурированные мембраны для отделения продуктов гомогенного катализа от катализатора Кислородпроницаемые мембраны из нанокерамики для процессов дегидрирования и парциального окисления Металлокомпозитные наноструктурированые мембраны для получения чистого водорода из водородсодержащих газов	Спирты, альдегиды, пластификаторы для полимеров Олефины, ароматические соединения, ацетилен, прекурсоры синтетического каучука, водород из углеводородов Чистый водород, амины, продукты нефтехимии и органического синтеза, катализаторы	Улучшение качества, снижение затрат
2	Полимерные композиты, армированные нановолокнами, в том числе углеродными и жидкокристаллическими	Высокопрочные полимерные полуфабрикаты и изделия, электропроводные полимерные полуфабрикаты и изделия, бронежилеты и средства защиты	Новое качество продукта
3	Разработка и создание высокоактивных наноструктуированных катализаторов	Полимеризация 1,3-бутадиена и изопрена Синтез наноструктуированных полиолефинов	Создание технологии получения новых улучшенных марок каучуков, оптимизация существующих технологий СК Выпуск новых улучшенных марок полимеров
4	Разработка коррозионностойких, многослойных сбалансированных по заряду покрытий для труб	Трубопроводы производственного назначения	Новое качество СИБУР ГАЗПРОМ РОСЭНЕРГОАТОМ

 Советник старшего исполнительного вице-президента ООО «СИБУР» Сергей Киреев

14.03.2008