Катализаторы в нефтехимии: больше хороших и разных
Катализаторы нефтепереработки и нефтехимии уже три года остаются одной из центральных тем для обсуждения в отрасли. Однако тональность высказываний серьёзно изменилась: от сильной обеспокоенности на грани с паникой до спокойного планирования дальнейших шагов. Очередной срез состояния российской катализаторной отрасли «сняли» участники Российского нефтегазохимического форума в Уфе.
«Примеров импортозамещения — десятки на каждом предприятии»
Первый заместитель генерального директора «Газпром нефтехим Салават» Азамат Хабибуллин признался: когда иностранные компании, поставляющие катализаторы, реагенты, спецхимию, ушли с рынка, была растерянность, что дальше делать. Но жизнь показала, что не так страшен чёрт, как его малюют.
«Сегодня уже есть отличные примеры импортозамещения, и на каждом предприятии их можно найти десятки, а то и сотни. Я до 2020‑х гг. сомневался, что российские производители могут делать катализаторы гидроочистки дизельного топлива. Тем не менее это произошло. Ускоритель работает легко, в некоторых параметрах даже лучше, чем западные аналоги.
Ещё один пример. Технологии изомеризации у нас были из Франции. Коллеги из НПП „Нефтехим” немного видоизменили их, где‑то упростили. При этом выходные параметры остались точно такие же. Теперь мы к тому же экономим на расходниках к этой установке», — рассказал г-н Хабибуллин.
Похожим образом развивалась ситуация в ООО «Газпром переработка». Заместитель генерального директора по перспективному развитию Рустем Гулиев признался: в 2022 году начали изучать продукцию российских заводов с пессимистичным настроем.
«Я застал конец 1990‑х — начало 2000‑х гг. Тогда дизельное топливо очищали до 2000 ППН, сегодня стоит требование в 10 ППН. Поэтому за 10 лет мы полностью перешли на импортных производителей. Но в 2022–2023 гг. уже получили первые результаты импортозамещения — отечественные катализаторы гидроочистки», — поделился опытом г-н Гулиев.
Задачи перед российскими производителями стоят масштабные: только на предприятиях «Газпром переработки» общий объём загрузки катализаторов составляет 12979,09 тонн, адсорбентов — ещё 2647,8 тонн.
Отечественные катализаторы: какие процессы всё ещё в «красной зоне»?
Насколько российские производители готовы удовлетворить запросы отрасли? По словам заместителя директора по научной работе института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Максима Казакова, ситуация с катализаторами нефтепереработки в стране больше не является критической. Российские НПЗ на 100% обеспечены отечественными ускорителями для процессов риформинга, изомеризации, гидроочистки, крекинга. Есть хороший потенциал для достижения технологической независимости в части катализаторов гидрокрекинга и гидро-изодепарафинизации.
В «красной зоне» остаются реагенты для процессов риформинга ССR (с непрерывной регенерацией). По ним в стране отсутствует сырьевая база, пояснил учёный.
«С катализаторами нефтехимии всё гораздо сложнее. Процессов намного больше, единичная мощность и загрузки гораздо меньше. Ускорители более разнообразные и по способам приготовления, и по составам», — отметил Максим Казаков.
В России производятся Cr катализаторы дегидрирования, ускорители оксихлорирования этилена. Есть потенциал в части катализаторов селективного гидрирования, полимеризации олефинов, алкилирования бензола, гидрирования ацетона. При этом сохраняется критическая зависимость от импорта Pt катализаторов дегидрирования пропана, реагентов для процессов эпоксидирования этилена и синтеза экрилонитрила, акриловой кислоты, малеинового ангидрида, перечислил г-н Казаков.
Надёжный партнёр — рецепт успеха
Успехи в импортозамещении катализаторов объясняются в том числе тем, что в этот процесс погрузились крупные компании, которые до этого не уделяли внимания малотоннажной химии. Изменить подходы подтолкнули опять‑таки санкции. Корпорации оказались перед угрозой остановки производственных процессов.
«Долгое время нашей целью как R&D-центра СИБУРа было выбирать самые лучшие из представленных на рынке зарубежных катализаторов. Сейчас выигрышной стратегией является локализация ускорителей и их исходных компонентов. На начало 2022 года количество катализаторов, которые были из России и дружественных стран, составляло всего ¼ от общего количества, а сейчас их доля приближается к 50%. Я верю, что уже в ближайшем будущем большая их часть в периметре СИБУРа будет из России», — отметила директор по гетерогенному катализу ООО «СИБУР инновации» Анастасия Бабина.
Проанализировав ситуацию в холдинге выделили три варианта решения проблемы:
1) собственная разработка в «СИБУР-инновации»;
2) работа с партнёрами (научными и индустриальными);
3) покупка лицензии.
«На последний вариант смотрим с осторожностью. Сейчас доступна покупка только лицензий из КНР, а там есть свои нюансы: завышенная стоимость, отсутствие опыта у китайских коллег по лицензированию. И главный недостаток, что если в других сценариях мы можем производить на готовых мощностях индустриального партнёра, то здесь, скорее всего, придётся строить полностью за свой счёт новое производство», — подчеркнула Анастасия Бабина.
Ключевое направление развития в СИБУРе видят в сотрудничестве с научными и промышленными партнёрами. Так, вместе с Институтом катализа СО РАН и НПК «Синтез» был реализован проект по катализатору дегидрирования бутана. А в партнёрстве с Казанским федеральным университетом разработали ускоритель для процессов изомеризации бутиленов. Опытные партии уже загружены в реакторы.
Разработка катализаторов: год вместо 10 лет
По пути кооперации идут и заводы-производители. Ещё в 2020 году было создано Объединение катализаторных заводов (ОКЗ). В его состав вошли Салаватский катализаторный завод (ООО «СкатЗ», Республика Башкортостан), Новомичуринский катализаторный завод (ООО «НКЗ», Рязанская обл.), АО «Электрокерамика» (Московская обл.), а также специализированная сервисная компания — ООО «МТЕ Сервис».
По словам генерального директора ООО «Салаватский катализаторный завод» Дмитрия Медведева, это позволило не только объединить несколько производственных площадок, но и создать единый исследовательский центр, в составе которого 6 лабораторий и пилотные установки.
«Собственная разработка — это модель, которую можно и нужно применять. В текущей геополитической ситуации это быстрый путь к устойчивому развитию и технологическому лидерству. Если рецепты производства катализаторов и адсорбентов и удаётся купить за рубежом, то это всегда технологии прошлых поколений», — отметил г-н Медведев.
Санкции существенно изменили процесс разработки новых ускорителей. В первую очередь это касается сроков выполнения работ.
«В своё время мы разработали силикогелевый адсорбент для подготовки газа к транспортировке. У морских трубопроводов нет возможности установки дожимных станций, в связи с чем давление на входе превышает 250–300 атмосфер. Поэтому отсутствие микропримесей воды и тяжёлых углеводородов крайне критично. Иначе могут образоваться пробки кристаллогидратов и углеводородов. На внедрение этой технологии нам понадобилось 10 лет.
В то же время носитель для катализатора полимеризации для завода „Ставролен” мы освоили и внедрили в промышленное производство менее чем за год. На создание адсорбентов для КЦА гелия для Амурского газоперерабатывающего завода потребовалось также меньше года», — рассказал Дмитрий Медведев.
Импортозамещение катализаторов: что нужно для ускорения процесса?
Как мы видим, темпы разработки новых катализаторов выросли в разы. Это, однако, не отменяет задач по дальнейшему ускорению импортозамещения на этом рынке. С какими проблемами здесь сталкиваются отечественные производители и за счёт чего их планируют решать?
Генеральный директор UCT (ООО «ЮКТ») Борис Малышкин считает, что ключевая проблема в нехватке сырья.
«Гидрооксида алюминия, по сути, нет, он весь китайский, поэтому катализаторы гидроочистки нельзя считать российскими. Пробовали покупать в РФ, но там качество не подходит, приходится ставить специальные ёмкости и блоки, чтобы его очищать. Ту же фосфорную кислоту берут в Казахстане. Конечно, всё сделать самостоятельно невозможно, но тем, что можно произвести локально, надо заниматься», — отметил г-н Малышкин.
В то же время конкурировать с гидрооксидом алюминия из КНР не так просто. Рынок недостаточно велик для инвестиций в полномасштабное производство. Также надо учитывать, что экологические требования в Китае намного мягче, чем в России, констатировали участники форума в Уфе. Очевидно, что решить проблему с сырьём в краткосрочной перспективе вряд ли удастся.
Однако есть и другие проблемы, требующие решения. Одна из них — испытания новых образцов. Делать это на промышленных установках неправильно, считает директор Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН Антон Максимов. Слишком велик риск. Понимают это и в крупных компаниях.
«Конечно стараемся приблизиться к реальному производству, но лабораторные условия не всегда позволяют это сделать. Поэтому мы поняли, что нам также нужно создавать пилотные установки. Здесь мы можем проверять катализаторы на сырьевых потоках в реальных режимах работы промышленных реакторов без остановки основного производства», — рассказала Анастасия Бабина.
Создание СИБУРом Центра пилотирования технологий в области полимерных технологий в Тобольске, конечно, стало серьёзным шагом вперёд для отрасли. Однако остаётся ещё немало продуктов, для которых не хватает испытательных стендов. Так, по словам Рустема Галиева, в стране практически нет пилотных установок для короткоцикловой адсорбции. Сегодня их испытывают по косвенным показателям.
В свою очередь, Антон Максимов считает, что производить нужно не обычные, а комбинированные установки.
«В мире это было сделано ещё 25 лет назад. В 2008 году Институт нефти Японии (Japan Petroleum Institute) презентовал такую установку с элементами искусственного интеллекта, на которой можно было испытывать сразу 90 катализаторов», — рассказал академик.
Ну и, конечно, главный вопрос — это финансирование. Вопрос особенно актуальный в условиях высокой процентной ставки. Переложить это бремя на покупателей тоже не получится: практически по всем позициям российские заводы могут обратиться к дешёвым китайским аналогам.
«Ускоряться можно через крупные проекты при активном участии государства, когда риски при переходе на новую партию берёт на себя бюджет. А потребитель должен иметь альтернативный катализатор, если всё пошло не по плану», — предложил решение Максим Казаков.
Также в очередной раз прозвучал призыв установить дополнительные барьеры для китайских катализаторов, чтобы дать российским производителям время на развитие.
Итак, проблемы остаются. Но в то же время прогресс в импортозамещении ускорителей очевиден, особенно если говорить о нефтепереработке. Если три года назад обсуждали, как не допустить остановки производства, то сейчас решаются уже вопросы планомерного развития. И, как отмечали участники форума, наверняка через год «красных позиций» на схеме обеспеченности катализаторами станет ещё меньше.
Текст: Андрей Халбашкеев.
Фото редакции PromoGroup Media.
