О конференции «Топливные присадки, реагенты и катализаторы»

Здравствуйте, дорогие читатели!

Продолжаем следить за ситуацией в отечественной промышленности и на этот раз в фокусе нашего внимания будет нефтеперерабатывающая отрасль; посмотрим на ситуацию с катализаторами для различных процессов переработки соответствующих нефтяных фракций, а также на российский рынок топливных присадок.

15 мая в Москве прошла XII Отраслевая конференция «Топливные присадки, реагенты и катализаторы». Организатором выступает Creon Energy – независимая консалтинговая компания в сфере нефтегазохимии. Представляю обзор услышанного и увиденного на этом мероприятии. В конце, как всегда, будут выводы.

Первым выступал Радик Саитов, коммерческий директор консалтинговой компании «ОМТ-Консалт» с докладом о состоянии рынка бензина и дизельного топлива в России.

Рис 1. Доклад "Рынок АБ и ДТ в России".

Радик Ирекович отметил, что в 2023 году в России было произведено рекордное количество бензина и дизельного топлива.

Рис. 2. В 2023 году в России было произведено рекордное количество топлива.

Докладчик ожидает дальнейшего роста производства автомобильного горючего, в связи со вхождением новых регионов в состав России, замещением европейских автомобилей менее экономичными отечественными и азиатскими марками и неплохим ростом нашей экономики. Было показано, что основными иностранными рынками сбыта наших топлив стали страны Азии, Африки и СНГ, что ожидаемо в текущей ситуации.

Рис. 3. Страны, импортирующие российское дизельное топливо.

Второй доклад, прочитанный Леонидом Кручининым, заместителем директора по маркетингу ГК «Импэкснефтехим» был посвящён обзору рынка высокооктановых добавок (ВОД). Эти присадки для топлива повышают сопротивление бензина детонации – то есть увеличивают его способность воспламеняться в камере сгорания и понижают летучесть бензиновой смеси.

Рис. 4. Аналитический обзор рынка ВОД.

Производство и потребление основных ВОД, метилтретбутилового эфира (МТБЭ) и треталилметилового эфира (ТАМЭ) ожидаемо растёт вслед за ростом производства и потребления автомобильных топлив.

Рис. 5. Производство и потребление ВОД растёт вслед за ростом производства топлива.

В заключении хотел бы остановиться на двух выводах докладчика, которые он проговорил несколько раз во время презентации и во время ответов на вопросы.

Во-первых, государство имеет отработанные механизмы взаимодействия с производителями топлива; в результате, по мнению Леонида Кручинина, в России нет топливного дефицита, а также в значительных объёмах отсутствует некачественное топливо, производить которое, благодаря инициативам правительства, стало просто невыгодно. Во-вторых, российские нефтеперерабатывающие мощности на данный момент избыточны, а значит дефицит топлива нам пока не грозит.

Следующую презентацию, также посвящённую различным присадкам к автомобильным топливам, сделал Михаил Ершов, генеральный директор центра мониторинга новых технологий (ЦМНТ). Рассказывая про различные ВОД, Михаил Александрович заявил, что крайне эффективный биоэтанол не применяется в России в качестве октаноповышающей добавки исключительно из-за усилий лоббистов, которые не хотят, чтобы он вытеснил с рынка традиционный МТБЭ.

Рис. 6. Несмотря на свою эффективность, биоэтанол в России не применяется в качестве ВОД.

Текущее законодательство подразумевает жёсткий контроль за оборотом спиртосодержащей продукции со стороны федеральной службы по контролю за алкогольным и табачным рынками, и нефтепереработчики предпочитают не связываться с этой организацией и продолжают использовать традиционные ВОДы. Докладчик считает, что к проблеме должен подключиться Минсельхоз и пролоббировать снятие жёсткого контроля нефтепереработчиков со стороны Росалкогольтабакконтроля при использовании биоэтанола.

От себя хотел бы добавить, что при производстве эпоксидных составов в строительстве, компании также избегают использование этанола, несмотря на его эффективность для ряда применений, именно из-за нежелания связываться с Росалкогольтабакконтролем. Как итог, Россия, наверное, единственная в мире страна, где при производстве композитных составов на основе эпоксидных смол не используется этанол.

Помимо ВОД докладчик рассказал о российских рынках депрессорно-диспергирующих (ДДП – снижают предельную температуру фильтруемости и температуру застывания топлива), противоизносых и цетаноповышающих присадок (цетановое число характеризует воспламеняемость дизельного топлива).

Хорошая новость, что наибольший объём потребляемых присадок производится внутри страны, а плохая, что подавляющая часть сырья для этого производства везётся к нам из-за границы.

Рис. 7. Импортное сырьё для производства ДДП.

На слайдах из отечественных молекул я отметил только 2-этилгексилнитрат, производимый из отечественного же 2-этилгексанола.

Рис. 8. 2-Этилгексилнитрат - одна из немногих молекул для топливных присадок, синтезируемых в России.

Первую часть конференции закрывала Ольга Волошина, руководитель отдела рынков химической продукции компании «Инфомайн», рассказавшая о состоянии рынка катализаторов для нефтепереработки.

Сначала докладчик рассказала об основных процессах нефтепереработки и катализаторах, используемых в этих процессах.

Рис. 9. Основные каталитические процессы нефтепереработки.

Основными веществами, используемыми в катализе этих процессов являются цеолиты, алюмосиликаты, оксид алюминия, редко-земельные элементы (РЗЭ), металлы платиновой группы, никель, кобальт, вольфрам, молибден.

Катализаторы в основном производятся в России; объём их производства с 2006 года вырос более, чем в 4 раза, а доля импортных катализаторов на рынке сократилась с 75 до 25%. Однако, как и в случае с топливными присадками, всё сырьё для производства этих катализаторов в основном импортное.

Рис. 10. Производство катализаторов для нефтепереработки в России стабильно растёт.

Рис. 11. Доля импортных катализаторов для нефтепереработки на российском рынке неуклонно снижается.

Из-за границы к нам едут и матрицы для катализаторов (цеолиты, оксид алюминия), и каталитические центры (в первую очередь РЗЭ). Картина, обрисованная Ольгой Анатольевной достаточно характерна для самых разных отраслей отечественной промышленности.

Также Ольга Волошина сообщила, что в следующем годы ожидается запуск нового, большого завода катализаторов компании «Газпром нефть» в Омске, на котором планируются к выпуску помимо самих катализаторов, ещё и сырьё для их производства – цеолиы. Также строительство установки для производства катализаторов риформинга и изомеризации бензина ведётся на Ангарском Заводе Катализаторов и Органического Синтеза (АЗКиОС) ГК «Роснефть».

Следующим блоком выступали представители наших нефтеперерабатывающих и нефтехимических гигантов – сотрудники компаний «СИБУР» и «Роснефть». Первым презентацию сделал Руслан Карпенко, начальник управления качества и безопасности продукции, компания «Роснефть».

С самого начала докладчик подчеркнул, что «Роснефть» абсолютно открыта к сотрудничеству с поставщиками присадок и выстраивает работу с ними по прозрачным правилам. Уже на 3-ем слайде были показаны основные требования компании к ключевым топливным присадкам – цетаноповышающим, противоизносным и ДДП; в рамках этих требований «Роснефть» анонсирует готовность к сотрудничеству с любыми поставщиками.

Рис. 12. Требования «Роснефти» к топливным присадкам.

Далее Руслан Карпенко показал, что «Роснефть» уже перешла на отечественные или собственные присадки практически везде; единственной импортируемой позицией пока остаётся противоизносная присадка (ПИ) для реактивных топлив.

Рис. 13. Единственной импортной топливной присадкой, используемой «Роснефтью» является ПИ присадка.

Тем не менее зависимость наших авиаперевозок от импорта ПИ присадки даже из дружественной Индии в «Роснефти» считают опасной и ведут работы как над авиационным топливом без ПИ присадок, так и над внедрением отечественных ПИ продуктов.

Рис. 14. Проблема зависимости российского рынка авиационного топлива от импорта ПИ присадки поднята на самый высокий уровень.

Следующим докладчиком был Константин Рудяк, генеральный директор РН-ЦИР (Центр исследований и разработок компании «Роснефть»). Константин Борисович рассказал об опыте применения катализаторов изодепарафинизации.

Технологические процессы, управляемые катализаторами изодепарафинизации представлены на Рис. 15.

Рис. 15. Продукты получаемые в процессе изодепарафинизации.

В РН-ЦИР были разработаны катализаторы изодепарафинизации IDZ-028RN и гидрофинишинга HG-017RN, которые были успешно внедрены в производство на заводах ГК «Роснефть».

Рис. 16. Катализаторы изодепарафинизации и гидрофигишинга, разработанные в «Роснефти».

Константин Борисович также рассказал о проблемах с поиском отечественного сырья для производства катализаторов; в частности, подходящих цеолитов для производства катализаторов изодепарафинизации в России найти не удалось.

Рис. 17. Проблемы с наличием отечественного сырья для синтеза катализаторов для процессов нефтепереработки стоят очень остро.

Выступающий следом Андрей Щербинин из компании «СИБУР» сначала рассказал о новом подходе компании к ведению бизнеса; теперь компания практикует отраслевой подход к продвижению своих продуктов на рынок, то есть отталкивается не от собственных производственных цепочек, а от логики применения своих продуктов в соответствующих отраслях.

Рис. 18. Отраслевая трансформация «Сибура».

Также Андрей Щербинин рассказал о системе прикладного НИОКР компании – СИБУР ПолиЛаб и о направлениях исследований в группе топливных присадок.

Рис. 19. Проекты, над которыми работают в «Сибуре»

Следом опять выступал представитель «Роснефти» Кирилл Полянский, ведущий сотрудник «РН-ЦИР». Он сделал очень интересный доклад о разработке ДДП присадки на отечественном сырье.

Депрессорная часть ДДП снижают температуру застывания и предельную температуру фильтруемости дизельных топлив. Наибольшее распространение в качестве депрессоров получили сополимеры этилена и винилацетатат (ЭВА) и сополимеры производных акриловой кислоты.

Диспергирующая часть ДДП препятствует расслоению топлива; в качестве диспергаторов используются вещества с полярными группами.

Рис. 20. Функциональные молекулы в ДДП.

Соответственно, на основании поставленной задачи для разработки ДДП в «РН-ЦИР» использовалось только отечественное сырьё; соответственно пришлось обходиться без ЭВА.

Рис. 21. Исходные компоненты (все отечественного производства), используемые для разработки собственной ДДП компанией «Роснефть».

Полученный ДДП и схема его получения также была представлена докладчиком.

Рис. 22. Разработанная компанией «Роснефть» схема синтеза ДДП.

Посмотрим, удастся ли коллективу «РН-ЦИР» довести эту присадку до постоянной коммерческой эксплуатации.

Заключительным блоком выступали представители науки. Константин Дементьев, заместитель директора Института Нефтехимического Синтеза РАН (ИНХС РАН) сделал доклад о цеолитных катализаторах для процессов нефте- и газохимии.

Первая часть доклада была посвящена цеолитным катализаторам в нефтехимии, а именно процессам алкилирования.

Рис. 23. Процессы алкилирования, реализуемые в промышленности.

Здесь сотрудники ИНХС могут похвастаться двумя успешными разработками, доведёнными до промышленного применения.

В 2003 году на заводе «Газпром Нефтехим Салават» внедрен отечественный процесс жидкофазного алкилирования бензола этиленом, разработанный ИНХС РАН, «ГрозНИИ» и «Газпром Нефтехим Салават». Правда, нельзя не отметить, что процесс запущен на импортном катализаторе EBEMAX‑1 на основе цеолита MWW (Süd Chemie).

Рис. 24. Блок алкилирования бензола этиленом, реализованный на «Газпром Нефтехим Салават» по лицензии ГрозНИИ_ИНХС РАН.

А для процесса производства изопропилбензола был разработан и произведён уже собственный катализатор, начиная с самостоятельного синтеза цеолитов сначала в лаборатории, а потом уже в 40 Л автоклаве.

Рис. 25. Схема синтеза катализатора для процесса получения изопропилбензола.

Рис. 26. Масштабирование технологии производства катализатора для процесса получения изопропилбензола.

Сейчас опытная установка алкилирования и трансалкилирования с применением этого катализатора работает на площадке «Омского каучука».

Рис. 27. Опытная установка алкилирования/трансалкилирования с использованием катализатора ИНХС на площадке «Омского каучука».

Вторая часть доклада была посвящена цеолитным катализаторам в газохимии. Здесь речь шла о перспективных технологиях конверсии природного газа в синтетическую нефть, моторные топлива, этилен и пропилен.

Рис. 28. Перспективные технологии переработки природного газа.

Подробно рассказывать о разработках, ведущихся в ИНХС, я не стану, так как до промышленного применения они пока не дошли. Отмечу лишь, слайд, где была показана ожидаемая мощность Китайских заводов по переработки угля и метана в олефины (ненасыщенные углеводороды) в размере ~24 млн тонн в год, что говорит о крайней актуальности этих новых технологий.

Рис. 29. Ожидаемые в 2021 году мощности по переработке метана и угля в олефины в Китае.

Следом выступал старший научный сотрудник ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны РФ» Анатолий Ощенко с докладом «Технические требования к противоизносным (ПИ) присадкам к топливам для реактивных двигателей». ПИ присадки добавляются в авиакеросин для снижения износа рабочих элементов топливных насосов.

Рис. 30. Износ рабочих элементов топливных насосов и как помогают решить эту проблему ПИ присадки.

С 70-х годов прошлого века в СССР в качестве ПИ присадок использовали дистиллированные нефтяные кислоты (ДНК) производства Бакинского НПЗ. ДНК до сих пор производится в Азербайджане компанией Karvan-L, однако с 90-х годов наша промышленность стала использовать димеры линолевой кислоты, закупаемыми по импорту под торговыми марками Hitec 580 (США), Unicor J (Индия) (здесь доклад Анатолия Ощенко пересекается с информацией Руслана Карпенко из «Роснефти», который говорил об опасной зависимости российских производителей авиационных топлив от импортных поставок ПИ присадок).

Рис. 31. Переход с ДНК на димеры линолевой кислоты в ПИ присадках был осуществлён в России в 90-х годах.

Дальнейшую информацию, прозвучавшую в докладе, можно разбить на 2 части. В первой докладчик подробно рассказал о цепочке получения получении димеров линолевой кислоты (здесь отметим, что линолевая кислота – одна из целого ряда жирных кислот, присутствующих в талловом масле – общее название этих кислот – жирные кислоты таллового масла – ЖКТМ).

Рис. 32. Схема получения и области применения ЖКТМ.

Сама линолевая кислота выделяется из таллового масла путём ректификации последнего, а само талловое масло образуется при варке целлюлозы из древесины. Если выделение линолевой кислоты требует только физических методов, то для её димеризации нужны уже химические процессы, которые показаны на Рис. 32.

Из доклада следовало, что в России химическая работа с линолевой кислотой отсутствует, а талловое масло часто сжигают как топливо – на переработку уходит не более 5% таллового масла. При этом, как видно из Рис. 32, подключение химических процессов к работе с жирными кислотами таллового масла позволяет получать широкий спектр продуктов для самых разных отраслей промышленности.

В конце Анатолий Петрович подробно рассказал об опасности загрязнения авиационных топлив плохо очищенными от побочных продуктов ПИ присадками на основе ЖКТМ. По его словам, интерес к организации производства ЖКТМ в России для их дальнейшего использования как ПИ присадок для авиационного топлива сейчас велик; поэтому в заключительной части доклада он дал детальную информацию о рисках, которые несут различные загрязнения этих веществ для авиационных двигателей.

Все соответствующие анализы для сертификации ПИ присадок для использования в авиационных топливах можно сделать в ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны РФ».

Последней, с докладом «Методическое обеспечение тестирования моторных топлив на склонность к образованию отложений в ДВС» выступила Елена Миренкова, директор проекта «НАМИ». В презентации Елены Александровны хотел бы отметить очень важную работу, проведённую в «НАМИ» по адаптации российских двигателей под применение в западных стандартах качества моторных топлив в отношении «горячих» и «холодных» отложений в ДВС.

Рис. 33. Адаптация применения отечественных двигателей под западные стандарты качества моторных топлив в отношении «горячих» и «холодных» отложений в ДВС; Работа проделана в «НАМИ».

Переходим к выводам.

1. Ситуация с катализаторами и топливными присадками в нефтеперерабатывающей отрасли, в целом, воспроизводит ситуацию в российской промышленности. Российский химпром выпускает крупнотоннажные химические продукты, а вот со средне-, а тем более малотоннажной химией пока серьёзные проблемы. Соответственно катализаторы и топливные присадки производятся из импортных веществ.

2. Хотел бы отметить сформировавшиеся корпоративные исследовательские центры в рамках наших крупных нефтяных и нефтехимических компаний. Я хорошо помню 90-е и ранние 00-е годы, когда об этом можно было только мечтать.

3. Понравился всеобщий настрой на импортозамещение и хотел бы отметить, что определённые результаты уже есть. Все присутствующие понимали, что самодостаточность и технологический суверенитет – это наше ВСЁ. Здесь отдельно хотелось бы выделить Анатолия Ощенко, который и в конце доклада, и в личной беседе выразил абсолютную готовность сотрудничать и делиться открытой информацией с любыми людьми и организациями, решившими заняться углублением переработки талового масла в сложные химические продукты.

4. На совещании не было представителей российских правительственных органов. Хотелось бы верить, что они также понимают всю серьёзность той ситуации, в которой мы оказались и, со своей стороны, предпримут меры к скорейшему развитию нашей мелко- и средне тоннажной химии. Тем более, по словам участников конференции, влиять на происходящие в нашей промышленности процессы чиновники научились.