Столкнется ли Россия с нехваткой катализаторов для нефтепереработки и нефтехимии?
22.03.2022
Источник: СО РАН, 22.03.2022. Диана Хомякова
Для производства
из нефти топлив и более сложных продуктов, например полиэтилена или полипропилена,
необходимы катализаторы. Многие из них закупались за рубежом. О том, как
обстоят дела с импортозамещением катализаторов в области нефтепереработки и
нефтехимии, мы поговорили с заместителем директора, руководителем отдела технологии
каталитических процессов ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН»
доктором технических наук Александром Степановичем Носковым.
Катализаторы
нефтепереработки
«Еще в 2019 году
Министерством энергетики РФ была создана рабочая группа по анализу возможности
импортозамещения в области нефтепереработки и нефтехимии. Задача была
определить узкие места и составить возможные шаги по их расшивке (то есть
ликвидации недостатков в слабых звеньях производственного процесса). Все данные
по оценке рынка, доли импорта, оборудования и катализаторов вошли в единый
документ. Он включал качественную характеристику, насколько надежно поставлено
обеспечение этих сфер в России. Также там были перечислены основные
разработчики и производители катализаторов для процессов нефтепереработки и
нефтехимии. В конце документа мы представили программу, по каким позициям в
первую очередь надо предпринимать шаги», — рассказывает Александр Носков.
По словам ученого,
отрасль нефтепереработки не должна столкнуться с большими проблемами из-за
санкций. Заводы, аппараты, каталитические реакторы — всё это исторически
базировалось на отечественных технологиях. Для производства топлив используется
всего около десятка основных катализаторов. Спрос на каждую марку большой, а
имеющиеся мощности позволяют оперативно нарастить объемы производства.
«В
нефтепереработке практически по всем позициям на сегодняшний день либо нет
критического состояния, либо достаточно быстро, в течение полугода-года, узкие
позиции могут быть закрыты. Кроме того, большинство катализаторов здесь
эксплуатируются от трех до десяти лет. Поэтому, если катализатор загрузили,
например, в прошлом году, он прослужит еще некоторое время», — говорит Александр
Носков.
Нет проблем и с
некоторыми катализаторами, которые необходимо постоянно добавлять в кипящий
слой (процесс крекинга). Их производство налажено на российских предприятиях:
Ишимбайском специализированном химическом заводе катализаторов и Омском
катализаторном заводе.
Катализаторы в
нефтепереработке делятся на две большие группы. Одни обеспечивают глубину
переработки нефти (чтобы из одного ее количества получить как можно больше
бензина и дизельного топлива). Вторые направлены на повышение качества этого
топлива. По словам ученого, сейчас важно прежде всего сохранять глубину
переработки, а возможное снижение качества в нынешней ситуации некритично.
Самая узкая
проблема российской нефтеперерабатывающей промышленности в области
импортозамещения — катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга. Их объем потребления
составляет соответственно 3 500—4 000 и 1 000—1 500 тонн в год.
Процессы
гидрокрекинга используются, чтобы вытащить топливо из нефтяного остатка. Он
получается после того, как из нефти извлекут бензиновую, керосиновую и дизельную
фракции, и составляет примерно 25—30 % от ее изначального веса. «Эти процессы
осуществляются при очень высоком давлении (200 атмосфер) в присутствии водорода.
Такие технологии лишь недавно стали применяться в России массово. Заводы у нас
сейчас только строятся, а Япония уже объявила эмбарго на поставку оборудования»,
— рассказывает ученый.
Другое уязвимое
направление в области нефтепереработки — это катализаторы получения зимних и
арктических топлив (объем потребления — 200—250 тонн в год). Эти технологии
базируются на импортных катализаторах, и быстрая замена здесь вряд ли возможна.
Не все соединения, использующиеся в таких катализаторах, доступны в России. «У
нас есть научные заделы, но стадия подготовки еще недостаточная для введения в
эксплуатацию», — говорит Александр Носков.
Катализаторы
различного назначения
В нефтехимии же
сложилась совершенно иная ситуация. Основной продукцией этой отрасли являются
полиэтилен, полипропилен, всевозможные масла. Они получаются в результате
следующего, более тонкого этапа переработки.«В нефтехимии многие производства
базируются полностью на импортных технологиях. А когда вам продается импортная
технология, лицензиар гарантирует все процессы только при использовании
прописанного в технологии катализатора. Если его заменить, все гарантии
снимаются. Поэтому катализаторы тоже использовались в основном зарубежные»,— рассказывает
ученый.
Заводы по
производству катализаторов расположены в основном в США Франции, Германии,
Дании. Китай тоже пытается наладить их выпуск, но, по словам ученых, пока
китайские катализаторы не достигли нужного качества, и предприятия,
использующие их, могут столкнуться с проблемами.
Проблема
заключается также в том, что нефтехимия требует гораздо большего разнообразия
катализаторов (их номенклатура насчитывает более 100 наименований). В то же
время потребность в каждом отдельном катализаторе гораздо меньше, чем в
нефтепереработке: около 50—100 тонн в целом по стране. Налаживать производство
для такого малого тоннажа предприятиям невыгодно. Это пытались сделать в СССР,
когда промышленность была настроена на самообеспечение, но после перехода на
рыночную экономику большую часть катализаторов для нефтехимии стали закупать за
рубежом.
«Здесь самые узкие
места — производство полиэтилена и полипропилена. В России оно сейчас
составляет примерно 4—5 миллионов тонн в год. В этих процессах катализатор
одноразовый, он в миллионных долях присутствует в составе самой продукции. На
эти 4—5 миллионов тонн нужно примерно 100—120 тонн катализатора. Если
прекратятся поставки нужного катализатора, производство будет остановлено в
течение месяца. Сейчас у нас в институте и на предприятиях активно
прорабатываются вопросы решения этой проблемы», — отмечает Александр Носков. С
нехваткой катализаторов могут столкнуться также шинная и лакокрасочная
промышленности.
Также в сложной
ситуации оказалась пищевая отрасль, а именно производство маргарина, который
широко используется в кондитерских и хлебобулочных изделиях. «В этой сфере
практически все российские заводы также работают на импортных катализаторах,
многие из которых одноразовые. Сейчас ИК СО РАН ведет переговоры с некоторыми
предприятиями промышленного сектора. Заделы есть. Возможно, нам удастся решить
эту проблему», — рассказывает исследователь.
У Института
катализа СО РАН есть сложившиеся связи с «Роснефтью», «Газпромнефтью», «Газпромом»,
«СИБУРом». С реальным сектором экономики работают около 20 % ученых института.
«Разработка любого
нового каталитического процесса от начала исследований до промышленной
реализации занимает в лучшем случае десять лет. В форс-мажорных обстоятельствах
и с участием государства этот срок можно сократить до пяти-шести лет. Поэтому,
если смотреть реально, за один-два года мы можем предложить только замену того,
что есть. Например,попытаться воспроизвести западные катализаторы. Сейчас от
российских компаний мы ждем конкретные запросы, какие катализаторы, с какими
именно характеристиками им нужны», — говорит Александр Носков.
Ученый отметил,
что отрасль по производству катализаторов нуждается сегодня в серьезной
поддержке государства и участии компаний-заказчиков.