Катализаторы для нефтепереработки в России нуждаются в «ускорении»

Современную нефтепереработку невозможно представить без применения катализаторов — веществ, ускоряющих протекание реакции. В то же время санкции вскрыли общую для многих отраслей проблему: долгое время выгоднее и проще было завозить готовые продукты из-за рубежа, чем вкладывать в собственное производство.

Но теперь собственные катализаторы нужны, как говорится, кровь из носу. Насколько быстро возможно наладить производство внутри страны? И что уже сделано в этом направлении?

Зависим от поставок из недружественных стран

Времена, когда нефтепереработка могла обойтись без катализаторов, давно позади. Более того, потребность в них с годами будет только возрастать по мере того, как в структуре добычи всё больше будет превалировать тяжёлая, высокосернистая нефть, которую сложно перерабатывать.

В своём исследовании «Российский рынок катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности» в ноябре 2021 года специалисты информационно-аналитического центра Rupec прогнозировали рост спроса на катализаторы в России до 26 тыс. тонн, или на 50%, к 2030 году.

Этому должны были способствовать модернизация отечественных НПЗ, рост количества автомобилей внутри страны и перспективы экспорта нефтепродуктов в страны СНГ. Понятно, что в новых экономических условиях рассчитывать на подобный рост уже не приходится. Однако ситуация не только не разрядилась, но и стала ещё более напряжённой.

Дело в том, что, несмотря на статус одной из крупнейших нефтяных держав в мире, Россия не может похвастаться отлаженным производством катализаторов. Неудивительно, что зависимость от импорта составляет 70–80%, а по отдельным категориям достигает 100%.

При этом наиболее востребованными группами являются катализаторы катрекинга, гидроочистки и гидрокрекинга, суммарный спрос на эти три вида составляет до 18 тыс. тонн, рассказал в интервью «Интерфакс» заместитель генерального директора Института национальной энергетики Александр Фролов. Понятно, что такая ситуация сложилась в отрасли не вчера.

«Традиционно со времён Советского Союза зависимость отечественной нефтеперерабатывающей отрасли от  импортных поставок является достаточно сильной. В СССР проблемы частично решались сильной связкой науки и опытных производств, которые в новое время перестали существовать и сейчас лишь постепенно восстанавливаются.

Поставщиками катализаторов традиционно остаются европейские и американские компании, которые являются (или являлись) лицензиарами соответствующих процессов. Это такие страны, как Великобритания, Германия, Франция, Италия, Швеция, Дания, США, Польша»,  — рассказывает директор по  развитию ООО «Инжиниринговый химико-технологический центр», канд. хим. наук Илья Мазов.

Несложно вычислить, что все эти страны после известных событий вошли в категорию недружественных, а значит, достижение технологического суверенитета в этой отрасли становится критически важным.

«Катализаторы всякие важны»

Итак, мы решили наладить собственное производство катализаторов. Каков имеющийся задел у отечественных предприятий? Здесь нужно учитывать, что в зависимости от задач и особенностей химического процесса применяются различные виды катализаторов, так что всего их существует огромное множество. К сожалению, по некоторым направлениям эту работу придётся вести практически с нуля.

«Существуют технологические процессы, в которых для получения одного-двух продуктов используется до полутора десятков переделов, и каждый из них использует специфический катализатор. В целом если говорить о базовых процессах в нефтепереработке (без нефтехимии), то это катализаторы крекинга, гидроочистки, олигомеризации, изомеризации и некоторые другие», — перечисляет Илья Мазов.

Основных каталитических процессов в нефтепереработке три. Это каталитический крекинг, гидрокрекинг и гидроочистка. Если говорить о гидрокрекинге, то здесь тяжёлые фракции нефти перерабатываются в дизельное топливо, керосин, бензин и базовые масла с применением водорода.

А для производства топлив высоких экологических классов применяется гидроочистка, которая заключается в термокаталитической обработке сырья в присутствии водорода. Главная цель процесса  — удаление серы из бензиновых, керосиновых, дизельных, газойлевых и масляных фракций.

Исторически первый и до сих пор наиболее распространённый способ — это каталитический крекинг. В данном случае используются катализаторы на основе алюмосиликатов, их ещё называют шариковыми. По данным ИХТЦ, на начало 2022 года на 13 установках в России из 18 используют как раз шариковые катализаторы.

Однако сегодня они считаются устаревшими, и санкции застали некоторые российские нефтеперерабатывающие заводы в момент перехода на более современные технологии с использованием микросферических катализаторов. В то же время, несмотря на статус морально устаревшей технологии, каталитический крекинг по-прежнему пользуется большой популярностью. С его помощью производят четверть всего мирового объёма бензина, приводят цифры специалисты ИХТЦ.

Поэтому Илья Мазов считает, что при расстановке приоритетов не стоит развивать лишь какое-то одно направление в ущерб остальным.

«В России нефтепереработка развита достаточно хорошо, поэтому востребованными и распространёнными являются все типы катализаторов. Каждый из них критически важен для того, чтобы полностью переработать нефть и получить высококачественный продукт, например, бензин или дизельное топливо, соответствующее требованиям экологии и автопроизводителей», — считает Илья Мазов.

Есть задел для развития

Не стоит недооценивать сложность процесса разработки и производства катализаторов нефтепереработки. По словам Ильи Мазова, сегодня в мире существует больше стран с ядерным оружием, чем с собственными технологиями в этой области. В любом случае, приступая к производству нового вида продукции, нужно «плясать от печки», в данном случае от научных изысканий. Как обстоят с этим дела в России?

По словам Ильи Мазова традиционно лучшим центром научной и технологической разработки в области катализаторов в России является Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (ныне — Федеральный исследовательский центр).

Генеральный директор «ИнфоТЭК-КОНСАЛТ» Тамара Канделаки в интервью «Интерфаксу» также отметила, что компетенциями по каталитическому крекингу в стране обладает Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти, а в сфере гидроочистки и риформинга — институт «Ленгидронефтехим».

Так что определённые научные наработки в этой области есть. И это позволяет ставить амбициозные задачи не только прямого замещения импорта, но и внедрения собственных разработок, превосходящих иностранные аналоги.

«Наличие собственных технологий и производства, в том числе в области катализаторов для переработки нефти, отличает развитые нефтедобывающие страны от т. н. стран-бензоколонок. Вся база для этого в России и, если брать шире, в странах ЕАЭС есть. Это люди, оборудование, собственные научные школы в области катализаторов нефтепереработки. Так что при наличии доброй воли нефтяников и определённой поддержке всё это можно реализовать»,  — оптимистично полагает Илья Мазов.

Производство катализаторов: что сделано?

Встаёт вопрос: что уже сделано в рамках импортозамещения катализаторов нефтепереработки? Не грозят ли отечественным НПЗ простои? Представители власти заверяют, что поводов для паники нет.

«Российские предприятия готовы освоить производство иностранных материалов, у которых на данный момент нет отечественных аналогов, и сделать это в достаточно короткие сроки при соответствующей государственной поддержке. Кроме того, существует возможность закупки такой продукции в дружественных странах.

По результатам проведённого в Минпромторге совещания с крупнейшими нефтегазовыми компаниями и Минэнерго отмечено наличие «запаса прочности» для поддержания текущих технологических процессов», — приводит «Интерфакс» официальный комментарий Министерства промышленности и торговли РФ.

Подобное утверждение выглядит, возможно, чересчур оптимистичным. Однако определённые успехи в деле производства катализаторов действительно есть. Импортозамещение в нефтегазовой отрасли стало трендом уже в 2014 году, когда российские компании испытали на себе негативное влияние первого пакета санкций.

Тогда же крупные российские ВИНКи, в данном случае ПАО «Газпром нефть» и ПАО НК «Роснефть», поставили цели наладить собственное производство катализаторов нефтепереработки и добились в этом начинании существенного прогресса.

«Газпром нефть» уже несколько лет выпускает катализаторы каталитического крекинга на собственной площадке в Омске. Это производство полностью покрывает потребности собственных НПЗ компании. Также компания продолжает собственные разработки по другим катализаторам нефтепереработки и нефтехимии.

С 2021 года эта деятельность консолидирована в ООО «Газпром нефть  — Промышленные инновации», едином центре исследований и внедрения новых технологий нефтепереработки, нефтехимии, специальной химии и биотехнологий для НПЗ «Газпром нефти».

Задачи по импортозамещению катализаторов нефтепереработки решаются и на предприятиях ПАО НК «Роснефть». Речь идёт об «Ангарском заводе катализаторов и органического синтеза», «Новокуйбышевском заводе катализаторов», «Новокуйбышевской нефтехимической компании» и созданном совместном предприятии ООО «РН-Кат» в Стерлитамаке.

Обе корпорации не только собираются производить катализаторы для внутренних нужд, но и со временем выйти со своей продукцией на рынок. Также стоит отметить, что интерес к данной сфере проявляют не только крупные ВИНКи, но и относительно небольшие частные компании.

«Насколько нам известно, в России есть ряд независимых разработчиков и производителей катализаторов для различных процессов, в т. ч. связанных с переработкой нефти. Это АО «СКТБ Катализатор», «Нижегородские сорбенты», «Реал Сорб», «Скатз» и ряд других компаний», — комментирует Илья Мазов.

Поговорим о сроках

Понятно, что научные разработки и даже пилотные образцы — это одно, а процесс промышленного производства  — совсем другое. И при масштабировании проектов могут возникнуть непредвиденные проблемы. Впрочем, некоторые из них можно предсказать уже сейчас. Речь идёт о сырье для производства катализаторов.

«Есть очевидные сложности с рядом высокотехнологического сырья, производство которого в России до сих пор не налажено: высококачественные носители, сложные цеолиты и силикаалюмо-фосфаты, ряд других позиций. Однако решение таких задач является вполне реальным, особенно в текущих условиях, и без этого мы рискуем остановиться в развитии в данной области», — отмечает Илья Мазов.

Сырьё для катализаторов вырабатывается из драгоценных и недрагоценных металлов. И хотя наша страна занимает одно из лидирующих мест по их производству и располагает специальными аффинажными фабриками по их переработке, над сырьём для катализаторов работа практически не ведётся, приводит слова Тамары Канделаки «Интерфакс». В то же время тот факт, что всё необходимое для решения этой проблемы есть, не может не радовать.

Остаётся вопрос сроков. Как быстро удастся обеспечить российские НПЗ отечественными катализаторами?

«Процесс импортозамещения в такой чувствительной отрасли, как химическая, в которой крайне важны налаженные цепочки кооперации и потребления, не может происходить одномоментно. Тем не менее то, что этот процесс идёт, — это прекрасные новости. Мы оцениваем сроки возможного разворачивания производства катализаторов по уже имеющимся наработкам в 2–5 лет.

Реализация новых разработок потребует более длительного времени, однако эти сроки вполне сопоставимы со сроками реализации в иных т. н. развитых странах с той разницей, что мы в России идём от точки «0», а европейцы и американцы этот процесс постепенного улучшения и внедрения разработок не останавливали ни на минуту», — считает Илья Мазов.

Сроки солидные, но в общем-то никто и не ожидал, что масштабное производство катализаторов удастся наладить по щелчку пальцев. В то же время возникает резонное опасение: не приведёт ли этот временной разрыв в условиях санкций к простоям в работе российских НПЗ?

Здесь надо учитывать, что большинство российских нефтеперерабатывающих заводов используют устаревшую технологию каталитического крекинга, где зависимость от импорта меньше всего. В частности, заявляется, что новое производство «Газпром нефти» удовлетворит потребности российских НПЗ в данном виде катализаторов в ближайшей перспективе.

Более напряжённая ситуация с ускорителями для реакций гидроочистки и гидрокрекинга. Однако в условиях санкций проекты модернизации отечественных заводов, скорее всего, придётся отложить на неопределённый срок, а значит, и спрос на эти разновидности катализаторов в ближайшие годы расти вряд ли будет.

Таким образом, российские производители способны обеспечить нефтепереработчиков отечественными катализаторами, но пока речь идёт о более простой технологии каталитического крекинга. А вот полностью преодолеть технологическую зависимость в области гидрокрекинга и гидроочистки российским предприятиям ещё только предстоит.

Илья Мазов, директор по развитию ООО «Инжиниринговый химико-технологический центр», канд. хим. наук.

«Роль каталитических процессов в нефтепереработке и нефтехимии ключевая, все современные продукты невозможно получать без использования современных высокоэффективных катализаторов. Основной эффект с точки зрения науки — направление того или иного химического процесса в нужное русло для получения требуемого продукта. С «обывательской» точки зрения, без катализатора из нефти можно получить только прямогонный бензин, керосин и дизель низкого качества, которые уже много лет не используются потребителем и для современных автомобилей и химической отрасли в целом непригодны».

Текст: Андрей Халбашкеев