КГПТО — уникальный проект в мировой нефтепереработке

Запуск Комплекса глубокой переработки тяжелых остатков перегонки нефти позволил ТАИФ-НК добиться самых высоких значений извлечения светлых нефтепродуктов среди нефтеперерабатывающих заводов России

В ноябре 2021 года Комплекс глубокой переработки тяжелых остатков перегонки нефти получил все необходимые разрешения и официально был введен в опытно-промышленную эксплуатацию. Сегодня доля извлечения светлых нефтепродуктов на производствах АО "ТАИФ-НК" из каждой тонны сырья, причем нефти не лучшего качества, превысила 90%. Ни одно нефтеперерабатывающее предприятие мира неспособно настолько экономически выгодно и полно перерабатывать нефть. В чем уникальность производства, с какими сложностями столкнулись специалисты ТАИФ-НК и ТАИФа при реализации проекта и насколько к моменту пуска изменилась изначальная конфигурация Комплекса — в первой части материала "Реального времени".

Других таких комплексов в мире — нет

Сентябрь 2022 года. Площадка Международного выставочного центра "Казань Экспо". Один из крупнейших форумов страны в сфере нефти, газа, нефтепереработки и нефтехимии — TatOilExpo. Сразу после официального старта события, официальные лица — президент Татарстана Рустам Минниханов и гости форума осмотрели выставку, где более 200 компаний из 25 регионов со всей России и четырех зарубежных государств представили свои достижения.

Один из самых заметных экспонентов, традиционно — АО "ТАИФ-НК". Генеральному директору ТАИФ-НК Максиму Новикову всегда есть что рассказать: предприятие — одно из самых технически и технологически совершенных в стране. На этот раз основной акцент был сделан на достижениях, связанных с вводом в опытно-промышленную эксплуатацию Комплекса глубокой переработки тяжелых остатков перегонки нефти. В ноябре 2021-го уникальное производство после получения всех необходимых разрешений было запущено в опытно-промышленном режиме глубокой переработки гудрона и вакуумного газойля.

— Основная цель ТАИФ-НК — развитие истинно глубокой переработки нефти, максимальное увеличение отбора светлых нефтепродуктов. На предприятии в среднем по году достигнут результат более 90%, в августе эта цифра составила 93,5%. Это самый высокий показатель в мире. Таких установок в принципе нигде нет, где перерабатывают тяжелую нефть и получают в таком объеме светлые нефтепродукты, — привел цифры Максим Новиков.

Точнее, технологии, решающие схожие задачи, в мире создаются, и их не так уж и мало — уже в октябре, непосредственно на производстве, в разговоре с журналистом поделился главный инженер АО "ТАИФ-НК" Алексей Храмов.

— Из процессов, приближенных по своей эффективности к технологии VCC, необходимо отметить: процесс H-Oil (Axens — Франция), LC-Fining (Chevron-Lummus — США), Eni-slurry (ENI — Италия), Uniflex (UOP США), гидроконверсия Института нефтехимического синтеза (ИНХС) Академии наук РФ. Конверсия гудрона именно в светлые нефтепродукты, в данных процессах, по различным источникам, достигает не более 70%. Промышленно освоенных процессов, позволяющих эффективно перерабатывать гудрон высокосернистой нефти в высококачественные светлые нефтепродукты с конверсией от 90 до 95%, кроме VCC в настоящее время, действительно, не существует, — рассказал он.

Вершина технологического развития нефтепереработки

"Кровь земли", "земляное масло" — как только не называли в многовековой истории нефть. И чем больше развивалось технологически человечество, тем большие надежды и планы строило в отношении переработки бесценного сырья.

Все начиналось с первичной перегонки: чтобы получить осветительный керосин, а позже дизельное топливо и бензин, люди научились нагревать нефть до 380 °C, добывая самые легкоизвлекаемые фракции. Следующим шагом стали процессы термического крекинга и замедленного коксования, где процессы разрыва углеродных С-С связей проходят уже при температурах порядка 500 °C, но без катализаторов. Глубина переработки выросла — легкие ненасыщенные фракции отправляются на гидрооблагораживание. Побочный продукт — обогащенный углеродом коксовый остаток. И чем хуже исходное сырье, тем больше этого кокса.

Следующий этап эволюции нефтепереработки — каталитический крекинг в псевдоожиженном слое. Еще более высокие температуры, сложная система циркуляции постоянно регенерирующего катализатора. Позже прорывной технологией стал процесс гидрокрекинга, где на стационарных катализаторах в среде водорода, в условиях высокого (около 160 атмосфер) давления, вакуумные дистилляты перерабатываются в широкий спектр высококачественных светлых нефтепродуктов. Вот только об истинно глубокой переработке нефти речи и здесь еще не шло. Попытка переработать на установке гидрокрекинга тяжелые остатки неизбежно привела бы к закоксовыванию катализатора и остановке.

— Процесс комбинированного термо- и гидрокрекинга гудрона (VCC, или Veba Combi Cracking), реализованный на КГПТО — это вершина технологического развития процессов сверхглубокой переработки нефти в мире, — уверен главный инженер АО "ТАИФ-НК" Алексей Храмов. ­— Данный процесс сочетает в себе все технические решения описанных выше процессов. На первой стадии в суспензионных реакторах — перерабатывается гудрон при температуре более 450 °C и давлении водорода до 200 атмосфер. Для адсорбции металлов и коксующихся компонентов сырья используется специализированная добавка — активированный лигнит, а сам процесс проходит в суспензионной, постоянно движущейся среде. Конверсия гудрона в светлые, качественные и готовые к применению нефтепродукты составляет от 90%, и это уникальный результат. Затем продукты суспензионных реакторов, на лицензионных сепараторах отделяются от угольной добавки, адсорбировавшей металлы, и предшественники кокса, являющиеся каталитическими ядами. Продукты реакции смешиваются с нагретым вакуумным газойлем и поступают на вторую стадию классического гидрокрекинга со стационарным слоем катализатора. Такая комбинация термо- и гидрокрекинга позволяет удалять каталитические яды до подачи сырья на слой катализатора второй ступени. Так мы исключаем недостаток процесса гидрокрекинга с его стационарными слоями катализаторов. На выходе мы получаем конверсию более 95%, — рассказал о технологии журналисту Алексей Храмов.

Кричали "это невозможно!"

Вдумчивый, взвешенный, в чем-то, возможно, даже неторопливый подход к решению сложнейших задач — одно из важных качеств Группы ТАИФ. Но ведь и задачи решаются нетривиальные. Что-то и вовсе делается впервые в России, в мире, в отрасли. Поиском технологии, позволяющей эффективно и максимально глубоко перерабатывать тяжелые остатки перегонки нефти, в АО "ТАИФ" занялись еще в конце прошлого века — в 1998—1999 годах. Изучение возможностей всех решений, включая те, что на тот момент фактически больше представляли собой теорию, в лучшем случае подкрепленную макетным испытанием.

Безусловно, масштабные проекты не реализуются на пустом месте, сначала они возникают в умах неординарных личностей, лидеров со стальным стержнем, обладающих сильной волей и решимостью.

Смелое решение построить и запустить в Нижнекамске уникальный для всего мира КГПТО принадлежит генеральному директору АО "ТАИФ" Альберту Шигабутдинову и его заместителю по нефтехимии и нефтепереработке Владимиру Преснякову. Невзирая на сомнения в успешности реализации столь амбициозного проекта, высказываемые некоторыми коллегами из сферы нефтепереработки, команда Шигабутдинова упорно шаг за шагом реализовывала масштабный проект.

— Такая технология в подобных масштабах реализуется впервые в мире. Это повлекло очень много вопросов, связанных с конструкцией установок, оборудованием и составом металлов, из которых они изготовлены. Пришлось очень глубоко уйти в гидродинамику, термодинамику, в конструкторскую деятельность, материаловедение, металловедение, — пояснял в интервью газете "Ведомости" в 2019 г. Альберт Шигабутдинов.

"Это невозможно", — такие слова звучат довольно часто, когда ТАИФ заявляет о старте очередного масштабного проекта. Скептики утверждают, что невозможно достигать больших результатов при меньших инвестициях, что нереально воплощать проекты настолько эффективно, или заявляют, что выбранная технология "точно не будет работать" просто потому, что раньше никто в таких масштабах подобного не делал.

Выбор был сделан в 2011-м, когда было подписано соглашение с держателем лицензии на технологию VCC. В феврале 2012-го, при поддержке акционеров АО "ТАИФ", "ТАИФ-НК" приступил к реализации одного из самых масштабных своих проектов — строительству Комплекса глубокой переработки тяжелых остатков (КГПТО). Первый камень в основание нового производства был заложен 9 ноября 2012 года. В церемонии приняли участие президент Татарстана Рустам Минниханов, генеральный директор АО "ТАИФ" Альберт Шигабутдинов, заместитель генерального директора АО "ТАИФ" Владимир Пресняков (идейный вдохновитель проекта, более 10 лет до этого скрупулезно изучавший тонкости и возможности технологии), представители компании-лицензиара и другие официальные лица.

Около 10 лет, с момента строительства и до ввода в эксплуатацию КГПТО, Альберт Шигабутдинов практически ежедневно в режиме нон-стоп принимал участие в совещаниях. Трудности, возникавшие по ходу реализации комплекса, решались в тесной связке сотрудниками ТАИФа, ТАИФ-НК и российскими учеными.

Серьезной поддержкой для компании стало то, что руководство Татарстана скепсиса многих не разделяло. В 2015 году побывавший на площадке активно строящегося комплекса президент Татарстана Рустам Минниханов в очередной раз подчеркнул заинтересованность республики в успехе мегапроекта.

До ТАИФа в таких масштабах технологию VCC не реализовывал еще никто. И совершенно точно никто не пытался перерабатывать с помощью этой технологии тяжелые, высокосернистые, насыщенные металлами и асфальтенами гудроны. Этим и объясняется осторожность Группы компаний в проведении пусконаладочных работ и комплексного опробования.

— Если честно, дорабатывать пришлось очень многое. Не стану вдаваться в подробности, скажу так: на каждом этапе производства, мы сталкивались с разного рода вопросами. Справлялись с этим благодаря слаженной работе команды. Порой приходилось идти на риски в решении задач, но, не выходя за рамки промышленной безопасности и охраны труда. В некоторых случаях и вовсе приходилось отступать назад в решениях, чтобы выиграть на определенных этапах и моментах, процессах работы в дальнейшем. Комплексный и системный подход к решению возникающих вопросов, инициатива персонала, взаимодействие всех служб АО "ТАИФ-НК" — вот те ключевые элементы, что способствовали успеху ввода в эксплуатацию КГПТО, — в интервью журналисту "Реального времени" отметил директор КГПТО Андрей Коновнин.

— Самое сложное здесь было — неизвестность. Это совершенно новое направление, новая технология. Многое для нас, приходивших сюда в период строительства и наладки оборудования, было неизвестно. Что это? Как это? Оборудование, которое здесь используется, не самое уникальное. А его сочетание с режимами процесса и со средой, в которой процесс происходит, уникально. Зачастую те решения, что предполагались изначально, не подходили, и их нужно было совершенствовать, шаг за шагом решать поставленные перед нами задачи. И я думаю, что это у нас успешно получилось — рассказал об этапе становления Комплекса главный инженер КГПТО Артур Уразайкин.

Скептики в задержках усматривали опору своему негативу, а специалисты ТАИФ-НК и ТАИФа — возможности для совершенствования данной технологии, для того, чтобы сделать ее еще более эффективной и что не менее важно — безопасной.

— Да, негатива, конечно, хватало. Но самое главное — нужно было верить в коллектив. Коллектив у нас — слаженный и каждый верил в достижимость поставленной цели. Вместе с ТАИФом эта задача была успешно реализована. Конечно, много моментов было доработано специалистами ТАИФа и "ТАИФ-НК", — отметил в разговоре с журналистом "Реального времени" генеральный директор компании Максим Новиков.

Титанический труд команды дал результаты

Титанический труд команды дал свои результаты уже в первом полугодии 2018 года, благодаря работе КГПТО в режиме опробования на вакуумном газойле, отбор светлых фракций был существенно увеличен, на сегодняшний день весь объем производимого гудрона и вакуумного газойля, перерабатывается в ТАИФ-НК, превращаясь в светлые нефтепродукты — дизельное топливо, нафту, керосин, СУГи.

Введение в эксплуатацию КГПТО без преувеличения ждал весь Татарстан. На одном из совещаний президент РТ Рустам Минниханов отметил, что запуск нового производства существенно скажется на экономическом потенциале предприятия и республики в целом.

— Это очень сложный, но очень перспективный проект. В той степени, в которой он реализуется на ТАИФ-НК, он может быть революцией в переработке тяжелых остатков, — подчеркнул он.

Революция в области нефтепереработки свершилась благодаря высокому профессионализму команды Альберта Шигабутдинова, его несокрушимой вере в успешный результат.

Первый остановочный капремонт показал верность принятых решений

— Согласно данным, опубликованным по итогам деятельности нефтеперерабатывающего комплекса России в 2021 году в справочнике "Инфо ТЭК — Консалт" "Нефтепереработка, газопереработка и нефтехимия в РФ", за АО "ТАИФ-НК" первое место среди всех нефтеперерабатывающих заводов России по показателю "Выход светлых нефтепродуктов", с цифрой 80,7%. За период с января по август 2022-го включительно, данный показатель достиг уже 90%, а по результатам работы непосредственно в августе — более 93%. Для сравнения: средний показатель выхода светлых нефтепродуктов в РФ составляет чуть более 62%. Поверьте, каждый процент в этом рейтинге — это огромный труд. В том же справочнике наше предприятие занимает второе место по показателю сложности технологической схемы, согласно индексу Нельсона. Данный показатель у нас равен 11,32 при средней величине по РФ — менее шести. По технологической эффективности нефтепереработки мы лидеры не только в России, но и, без ложной скромности, в мире. Данные результаты достигнуты, благодаря принятому в 2011 году решению руководством и акционерами АО "ТАИФ" по строительству установки VCC и ее дальнейшей модернизации в условиях АО "ТАИФ-НК". За процессами, подобными нашему, — будущее нефтепереработки, — уверен Алексей Храмов.

При этом на предприятии отмечают, что сложность и уникальность технологии налагает особую ответственность и в принятии решений о выборе узлов и деталей, защитных противоэрозионных покрытий основного и вспомогательного оборудования и множество других задач, сводящихся к единому знаменателю: обеспечение безопасности эксплуатации. На комплексе завершился первый полномасштабный остановочный капитальный ремонт. Для специалистов КГПТО это не только задачи по плановому осмотру и ремонту оснащения производства, но еще и прекрасная возможность тщательно пройтись по всем точкам огромного Комплекса и оценить эффективность принятых ранее решений.

— Для нас такая большая, полная остановка — первая, когда мы пытаемся оценить — как все работало. Есть отдельные производства, такие как водородная установка, установка производства серы, фракционирование, где технологии давно опробованы и люди на эти установки набирались опытные, работавшие ранее на аналогичных установках. Там мы знаем — куда надо смотреть, что нужно проверить, куда двигаться. А по основному производству — по VCC, там — действительно было очень много неизвестного. Часть моментов требуют нашего чуть более пристального внимания и в будущем: увеличения количества проверок, ревизий. Это в основном связано с той средой, в которой мы работаем: там достаточно агрессивная среда, которая может нанести ущерб оборудованию, трубопроводам, и именно на эти моменты нам требуется обратить внимание в будущем. В настоящее время ничего такого сверхкритического мы не нашли — все работает как нужно, — сообщил главный инженер КГПТО Артур Уразайкин.

— Можно сделать вывод, что все основное технологическое оборудование выполняет свою функцию, предусмотренную в технологической цепочке, а также находится в хорошем технологическом состоянии и пригодно для дальнейшей эксплуатации, — в интервью "Реальному времени" сообщил заместитель директора КГПТО по производству Максим Гриценко. За сухой констатацией факта — подтверждение: все те модернизации, совершенствования, разработки, что внедрялись в жизнь здесь весь период становления производства — верны. Сложнейший, тяжелый труд ученых, собственных специалистов, привлекаемых компаний и организаций, новации и решения, внедренные в производства, оправданы.

Процессы совершенствования — бесконечны

В этом уверены на ТАИФ-НК все. И даже такое молодое производство, как Комплекс глубокой переработки тяжелых остатков, продолжает свое развитие. В том числе и в направлении импортозамещения по целому спектру направлений:

— Россия у нас — большая и ресурсы у нас — есть. Нужно лишь найти правильного, компетентного поставщика, отработать с ним все нюансы, что мы и делаем. И эту работу мы начали уже давно. Сейчас наименования компаний — определены, есть с кем работать. Да, какое-то время потребуется на совершенствование качества. Это в части тех же добавок, присадок, катализаторов. Но предложения — есть, — уверен Максим Новиков.

В частности, тот же активированный лигнит, используемый в жидкофазных реакторах с суспендированной добавкой.

— Данный суспензионный слой создается специальной угольной добавкой, что поставляется к нам в специализированных контейнерах, из которых добавка выгружается с помощью специальной системы и подается в реакторный блок, где при давлении водорода и температуре происходит термический крекинг — то есть расщепление гудрона на светлые нефтепродукты. Ранее его поставки были импортом из Германии. В настоящее время специалистами компании, вместе со специалистами российских компаний, работающих в отрасли добычи угля, ведется подбор технологии для получения угольной добавки необходимого качества для обеспечения нашего производства, — поделился с журналистом "Реального времени" Максим Гриценко — заместитель директора КГПТО по производству.

По вопросам обслуживания и ремонта оборудования, поставок запасных частей, узлов и деталей работа также ведется уже давно.

— Мы понимаем, что импорт всегда находится в зоне риска, да и отечественное машиностроение активно развивается и на многое способно. Мы искали именно надежных и квалифицированных исполнителей необходимых нам услуг. Правительство Татарстана и России в этом активно помогает отечественной промышленности. Речь, в том числе, о подписании актов о допущении возможности использования аналогов оригинальным запасным частям и компонентам. И в отношении поставок компрессоров, насосов, печного оборудования — в России есть организации, которые могут с этой задачей успешно справиться. Мы знаем поставщиков, у нас с ними выстроены взаимоотношения, и мы с ними работаем. При этом четко осознавая, что ТЭК требует особого подхода к вопросам обеспечения безопасности, подход к поиску и выбору аналогов у нас очень аккуратный и всесторонне продуманный, — подчеркнул генеральный директор АО "ТАИФ-НК".

На вопрос журналиста о том, когда можно будет сказать, что и на КГПТО и на "ТАИФ-НК" в целом достигнуты все поставленные задачи и теперь можно просто трудиться "по накатанной", генеральный директор одной из ведущих нефтеперерабатывающих компаний России, ответил кратко:

— Никогда. Мир движется, появляются новые технологии, потребности в новых материалах. Я 23 года работаю на предприятии, и я не помню ни одного года, когда было спокойно — в том смысле, что мы все что могли — запустили, отладили режим и просто наблюдаем. Каждый год чем-то отличен от других: новые установки, новые пуски, новые продукты. Думаю, что в свойственной ТАИФу манере, мы и дальше продолжим развиваться на благо республики и России.