Совершенствование технологий автомобилестроения непрерывно подстегивает развитие всех смежных и обслуживающих отраслей. Производство смазочных материалов не исключение. Появление установки гидрокрекинга на Омском НПЗ и строительство комплекса гидроизодепарафинизации на Омском заводе смазочных материалов позволят «Газпром нефти» отказаться от импорта базовых масел второй и третьей групп.
Одну из главных тенденций развития автомобилестроения проследить очень просто. Нужно сравнить технические характеристики разных поколений машины любой модели, которая существует достаточно долго, хотя бы несколько десятков лет. Взять, к примеру, легендарный Volkswagen Golf. Отдача самого мощного двигателя первой генерации объемом 1,8 л составляла 112 л. с. В последнем — восьмом «гольфе» — 110 л. с. снимают всего с литра объема. Это так называемый даунсайзинг — уменьшение размеров двигателей при увеличении удельной мощности и за счет изменения технологий, режимов работы. Главная технология дунсайзинга — турбонаддув. Турбированные моторы гораздо экономичнее, однако сложнее и требовательнее к качеству всех нефтепродуктов. Еще одна глобальная тенденция — непрерывное ужесточение экологических требований к двигателям, для выполнения которых необходимы разработка и внедрение все новых технологий очистки выхлопных газов.
Эти автомобильные тенденции не могли не отразиться на индустрии смазочных материалов. Авторынок требует новых моторных масел: маловязких, способных противостоять окислению при высоких температурах, способствующих экономии топлива и при этом совместимых с современными системами очистки выхлопных газов. Такие характеристики могут обеспечить лишь синтетические продукты, которые производятся из базовых масел второй и третьей групп. Старая добрая «минералка», производящаяся из масла первой группы, год за годом сдает рыночные позиции, постепенно уходя в прошлое вместе с большими, прожорливыми атмосферными моторами.
Конечно, для минеральных масел еще остается достаточно места под солнцем. В первую очередь в индустриальном сегменте рынка. Однако и здесь технологическое развитие и усложнение оборудования все чаще требуют миксов минеральных и синтетических масел.
В 2017 году на российском рынке продавалось 939 тыс. т минеральных масел и 566 тыс. т синтетических. По прогнозам экспертов, к 2025 году это соотношение ощутимо изменится: 880 тыс. т масел на основе первой группы к 742 тыс. т второй и третьей. Это полностью соответствует общемировым тенденциям. Экспертный прогноз до 2030 года — сокращение применения в мире первой группы базовых масел на 3,6% в год при ежегодном росте второй и третьей групп на 2,4%. В России ожидается чуть более благоприятная для первой группы статистика: минус 1,9% в год. Зато предполагается, что вторая и третья группы будут расти ежегодно больше чем на 4%. При этом сегодня дефицит становящихся все более востребованными базовых масел II и III групп на российском рынке превышает 200 тыс. т. Это почти 40%. Сейчас он покрывается за счет импорта. В этом сегменте прекрасно чувствуют себя Shell (26%), ExxonMobil (23%), южнокорейские Yubase (бренд ZIC, 16%), S-Oil (основной акционер — Saudi Aramco, 11%), а также Chevron (6%).
Для отечественной масляной индустрии существующее положение дел означает лишь одно: необходимо увеличение объема выпуска современных базовых масел, что требует кардинальной модернизации производства. Российские ВИНКи, в том числе «Газпром нефть», уже реализуют такие проекты.
Классификация базовых масел
Группа I
Производятся путем очистки темных остатков прямой перегонки с помощью химических реагентов — сольвентных растворителей. Содержат большое количество серы (более 0,03%), обладают низким индексом вязкости (80–120) и узким температурным диапазоном работы (0–65 °С).
Группа II
Являются продуктами гидрокрекинга. Содержание серы менее 0,03%. Индекс вязкости также находится в диапазоне 80–120, однако чистота и антиокислительные свойства этого базового масла обеспечивают увеличение срока службы полученного на его основе моторного масла.
Группа III
Также гидрокрекинговые продукты, но имеющие более высокий индекс вязкости, чем у масел второй группы — более 120, что обеспечивает более широкий температурный диапазон работы. Содержание серы менее 0,03%.
Группа III+
Очень чистое, похожее на воду базовое масло. Характеристики близки к маслам третьей группы, однако молекулы базы III+ обладают более прочными связями, устойчивыми к воздействию агрессивных условий.
Группа IV
Создаются на основе полиальфаолефинов с помощью химического синтеза. Обладают отличными эксплуатационными характеристиками, которые при этом нивелируются высокой стоимостью. Поэтому используются преимущественно для производства масел для высоконагруженных спортивных двигателей.
Гидрокрекинговая недостаточность
Для того, чтобы оценить масштаб предстоящих изменений, необходимо понимать, в чем отличие базовых масел первой от более высоких групп.
Первая группа производится из остатков нефтеперерабатывающего производства — вакуумных дистиллятов и гудрона, которые очищаются с помощью сольвентных растворителей. Они удаляют из темных продуктов прямой перегонки все ненужные для производства масел компоненты. При этом получаются минеральные масла различной вязкости, с большим количеством серы в составе. Современная техника требует качественно других смазочных материалов.
Производство базовых масел II и III групп основано на совсем другом принципе. Они получаются за счет преобразований тяжелых нефтяных остатков при высокой температуре и давлении в водородной среде и в присутствии катализаторов. Этот процесс называется гидрокрекингом. И большая проблема российской масляной индустрии заключалась как раз в том, что установок гидрокрекинга на отечественных НПЗ фактически не было. Ключевыми для нефтепереработки в Советском Союзе, а затем в России были не гидрогенизационные, а каталитические процессы, проходящие без участия водорода.
Это было главным ограничением для производства базовых масел II и III групп в стране. Сейчас ситуация меняется. Практически на всех НПЗ России реализуются масштабные программы модернизации. Их цель — повышение эффективности производства, один из основных показателей которой — глубина переработки. Здесь без гидрокрекинга уже не обойтись.
На Омском НПЗ завершение строительства комплекса глубокой переработки нефти, основой которого станет как раз установка гидрокрекинга, намечено на 2021 год. Однако для освоения производства высококачественных, высокоиндексных базовых масел только гидрокрекинга недостаточно. Поэтому на расположенном на одной технологической площадке с ОНПЗ Омском заводе смазочных материалов началась реализация еще одного технологического проекта: строительства комплекса гидроизодепарафинизации (ГИДП).
Максимальная вариативность
Основная реакция, которая происходит в реакторе гидроизодепарафинизации — изомеризация парафинов. То есть их преобразование в новые вещества — изопарафины с гораздо более низкой температурой застывания. «Изопарафины нам и дают впоследствии высокоиндексные базовые масла, — рассказал первый заместитель генерального директора „Газпромнефть — смазочных материалов“ Владимир Осьмушников. — Так как в отличие от процесса производства базовых масел первой группы здесь мы ничего не растворяем и не удаляем, а, наоборот, преобразуем и насыщаем, то существенным образом увеличивается выход целевого продукта. При этом мы решаем все вопросы, связанные с его качественными характеристиками».
ГИДП в Омске существенно отличается от большинства подобных установок, работающих на других предприятиях. Технологические возможности омского комплекса предусматривают работу не с одним, а сразу с двумя источниками сырья. Помимо продуктов гидрокрекинга, на ГИДП будет перерабатываться парафиновое сырье — гач и петролатум. Они образуются после производства базового масла первой группы. Однако это требует введения в технологическую цепь еще одного блока — подготовительной гидроочистки гачей и петролатумов, после которой они отправляются на гидроизодепарафинизацию. А уже после нее получившиеся продукты подвергаются еще одной процедуре — гидрофинишингу. Это стабилизация, не дающая маслу окисляться и темнеть на свету.
«ГИДП — это самый сложный и максимально вариативный комплекс, который может производить очень широкий спектр различных продуктов в разных технологических режимах», — подчеркнул Владимир Осьмушников.
Несмотря на то что лицензиар технологического процесса — американская ExxonMobil Catalysts and Licensing, в качестве генерального проектировщика комплекса выступает российская инжиниринговая компания «ПМП». Поставщики ключевого технологического оборудования — реакторов гидроподготовки, изодепарафинизации, гидрофинишинга — также российские предприятия «Волгограднефтемаш» и «Уралхиммаш». Ввод комплекса в эксплуатацию намечен на 2023 год.
Синтетические возможности
Установка ГИДП в Омске позволит получать высококачественные базовые масла групп II, III, а также, как раз за счет вовлечения в производство гачей и петролатумов, группы III+. А это, в свою очередь, открывает возможности, которые не ограничиваются производством автомобильной моторной синтетики. Как рассказали в «Газпромнефть — смазочных материалах», за счет применения маловязких фракций продуктовая линейка может быть расширена в сегменте низкотемпературных гидравлических и трансмиссионных масел. В свою очередь, на базе высоковязких базовых основ может получить новые направления развития сегмент масел для стационарных газовых двигателей, появится дополнительный ресурс трансформаторных масел. А группа легких продуктов позволит увеличить ассортимент и объем производства низкотоксичных углеводородных основ для буровых растворов. Кроме того, появится возможность предложить рынку уникальный для России продукт — растворители, не содержащие ароматических углеводородов, а значит, не имеющие неприятного запаха. Сейчас такие в стране не производятся.
Основная задача проекта — замещение импорта собственной базой при производстве премиальной продукции. Ведь использование стороннего ресурса повышает себестоимость готовых масел на 10–25%, что не лучшим образом сказывается на ее конкурентоспособности. Кроме того, зависимость от иностранных поставщиков всегда чревата лишними рисками. Такое импортозамещение будет проходить на всех заводах компании, включая зарубежные в Сербии и Италии, и на аутсорсинговых площадках.
При этом объем производства базовой синтетики после запуска ГИДП будет превосходить собственные потребности компании, так что какая-то часть масел второй и третьей групп будет реализовываться на свободном рынке. И это, вероятнее всего, будут зарубежные рынки, так как в России к 2023 году рынок базовых синтетических масел должен быть близок к насыщению. По оценке маркетологов «Газпром нефти», наиболее перспективным экспортным направлением выглядит Центральная Азия, где сегодня нет производств базовой синтетики с допусками и омологацией. Кроме того, возможны поставки на растущие рынки Африки, в Индию, Китай.
Заинтересовала статья? Или вам интересны другие темы? Оставляйте свои комментарии - нам важно знать ваше мнение.
Зачем на НПЗ внедряют процессы глубокой переработки нефти
Чем отличаются современные масла от тех, которые заливали в двигатель 25 лет назад
Оригинал статьи и другие материалы читайте на сайте журнала: www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/
