Направления развития и функционирования нефтепереработки в России обусловлены структурными и технологическими изменениями, произошедшими в связи с модернизацией отрасли. Большое влияние на изменение структуры производства нефтепродуктов оказывают технологические изменения, связанные с постоянным развитием и обновлением оборудования и техники, что приводит к необходимости опережающего развития целых направлений, как в науке, так и в индустрии.
Сегодня мир вступает в эпоху шестого технологического уклада, который направлен на использование наукоемких технологий и позволит за счет организации непрерывного инновационного процесса обеспечить выход на новый цифровой уровень в системах управления государством, обществом, экономикой и производством.
Сегодня это, прежде всего, разработка и производство двигателей нового поколения, создание новых материалов и композитов. Вместе с тем на период до 2030 г. не прогнозируется серьезных сдвигов в сторону распространения электромобилей и гибридных двигателей. Прогнозируется к 2035 г. существенное увеличение количества автомобилей с традиционными двигателями с 1000 млн до 1800 млн штук, а электромобилей незначительное – с 10,0 млн до 80,0 – 140,0 млн штук. Несмотря на отсутствие в процессе эксплуатации электромобилей вредных выбросов, следует обратить внимание на экологические проблемы при производстве самих электрокаров (при производстве электромобиля мощностью 22 кВт*час выбрасывается 3 т углекислого газа, что эквивалентно выбросам бензинового двигателя при пробеге в 16 тыс. км при среднем расходе 8 л на 100 км пути), при их эксплуатации (парниковые газы вырабатываются при производстве электроэнергии, необходимой для зарядки автомобилей) и при утилизации отработанных батарей (в настоящий момент утилизация батарей неэффективна, так как стоимость извлекаемого лития и кобальта меньше стоимости утилизации в три раза). Максимальные стимулы и экономические преференции для внедрения электромобилей были введены в Норвегии и Дании, что привело, с одной стороны, к распространению этого вида транспорта в данных странах, с другой стороны – к снижению налоговых сборов и уменьшению внутренних доходов. Российская нефтепереработка сегодня представлена 34 заводами, перерабатывающими более 1 млн т нефтяного сырья, суммарной установленной мощностью 310,4 млн т/год. Из них 26 заводов принадлежит ВИНК и 8 независимых НПЗ. В 2017 г. НПЗ, принадлежащие ВИНК, переработали 234,9 млн т нефтяного сырья, независимые заводы – 34,6 млн т, а за переработку 10,5 млн т отчитались 43 мини–НПЗ из 230 зарегистрированных предприятий.
Несмотря на опасения экономистов, поставщики нефти и автопроизводители уверены, что полностью отказаться от обычных машин не получится, поэтому спрос на нефть не упадет, по крайней мере, в ближайшие 10 – 20 лет. По данным ОПЕК, предполагается рост спроса на нефть с 95,4 млн бар/сут до 111,0 млн бар/сут к 2035 г., при этом будет наблюдаться сохранение сложившейся в мире тенденции замещения автомобильного бензина дизельным топливом при некотором суммарном увеличении потребления бензина [1]. Для России, по целому ряду причин, целесообразнее использовать газомоторное топливо. В период среднесрочной и долгосрочной перспективы в мировой экономике не предполагается также серьезных изменений в структуре топливопотребления на воздушном и железнодорожном транспорте. К 2020 г. значительные изменения ожидаются на водном транспорте, в основном за счет ужесточения требования по содержанию серы в судовом топливе в соответствии с Международной конвенцией по предотвращению загрязнения с судов (MARPOL). По ориентировочным оценкам, потребление флотского мазута снизится с 80 % до 40 – 45 % за счет увеличения потребления дизельного топлива.Сегодня мир вступает в эпоху шестого технологического уклада, который направлен на использование наукоемких технологий и позволит за счет организации непрерывного инновационного процесса обеспечить выход на новый цифровой уровень в системах управления государством, обществом, экономикой и производством.
В США доля производительных сил 5-го технологического уклада составляет около 60 %, а в России – только порядка 12 %. При этом у нас постоянно сокращается финансирование на научные исследования. Компании тратят на НИР минимально возможные средства, предпочитая покупать западные готовые технологии. А инжиниринг и техноструктуры отсутствуют. Такая ситуация приводит к разрушению материально-технической базы российских институтов, социальным проблемам, оттоку кадров и реализации российских разработок за рубежом. Техническое развитие прогрессивно только в том случае, если оно связано с инновациями. Это комплексная проблема, которая не может быть решена только за счет увеличения финансирования, необходимо понимание и правительственными структурами, и бизнесом, что такая ситуация с наукой и инженерией связана в первую очередь с неправильной расстановкой приоритетов и приведет к необратимой технологической зависимости от высокотехнологичного мира новой формации.
Сегодня в России ситуация в нефтепереработке и нефтехимии осложняется целым рядом факторов, связанных с введением санкций, оттоком инвестиций, падением рубля и реализацией налогового маневра, что приводит к необходимости корректировки программы модернизации, изменению направления развития инновационных технологий и замедлению темпов решения вопросов импортонезависимости.
Динамика изменения добычи и распределения нефтяного сырья в 2015 – 2017 гг., по данным Минэнерго РФ характеризуется снижением добычи и поставки нефти на внутренний рынок при некотором увеличении экспорта (рис. 1) [2].
Снижение объема поставляемого (включая все мини-НПЗ) и перерабатываемого сырья происходит на фоне достаточно высокого экспорта не только нефти, но и нефтепродуктов (табл. 1) [3]. При этом экспорт нефтепродуктов за 2017 г. составил 148,413 млн т против 156,016 млн годом ранее – снизился на 4,9 %. Показатель в денежном выражении составил 58,244 млрд долл. против 45,952 млрд за 2016 г. (рост на 26,8 %). Это наименьший показатель с 2013 г., максимум пришелся на 2015 г. – 172 млн т. Налоговый маневр сделал невыгодной работу заводов с низкой глубиной переработки, а на мировом рынке уменьшился спрос на сернистые мазуты из-за ограничений по выбросам, в результате чего часть низкокачественных нефтепродуктов в экспорте заместилась нефтью. Так, по сравнению с пиковым 2015 г., на 24,6 млн т, или на 35 %, уменьшился вывоз мазута с содержанием серы свыше 1 % до 46,7 млн т, на 3,7 млн т, или на 31 %, – прямогонного мазута, до 8,3 млн т, по сравнению с 2013 г., вывоз сократился вдвое, на 3 млн т, или на 21 %, – дизтоплива с содержанием серы свыше 0,2 %, до 11,3 млн т. Часть нефтепродуктов, такие как битумы, кокс, воски и т.п., классифицируются во внешнеторговой статистике отдельно от основной массы. Добавление их дает показатель экспорта всех нефтепродуктов в 2017 г. – 155 млн т, меньше на 3,3 %, чем в 2016 г. Это значение уступает только показателям 2014 – 2016 гг., где максимум 2015 г. равнялся 174 млн т. В последние годы вывоз вязких и твердых нефтепродуктов резко вырос, отчасти благодаря поставкам нефтяного кокса, которые ранее не превышали 150 тыс. т, а в 2017 г. составили 1,2 млн т. В мире Россия впервые с 2000 г. опустилась на второе место по экспорту обычных нефтепродуктов, пропустив вперед США, откуда экспорт продуктов составил ориентировочно в 2017 г. 155 млн т. Если же рассматривать всю совокупность нефтепродуктов, то Россия уступает США с 2011 г., при этом последние два года разрыв сильно вырос: в 2017 г. около 200 млн т у США против 155 млн т у России. Еще одна яркая иллюстрация того, что нефтепереработка наряду с добычей может являться серьезным источником прибыли [3].
Российская нефтепереработка сегодня представлена 34 заводами, перерабатывающими более 1 млн т нефтяного сырья, суммарной установленной мощностью 310,4 млн т/год. Из них 26 заводов принадлежит ВИНК и 8 независимых НПЗ. В 2017 г. НПЗ, принадлежащие ВИНК, переработали 234,9 млн т нефтяного сырья, независимые заводы – 34,6 млн т, а за переработку 10,5 млн т отчитались 43 мини-НПЗ из 230 зарегистрированных предприятий [2].
В мире Россия впервые с 2000 г. опустилась на второе место по экспорту обычных нефтепродуктов, пропустив вперед США, откуда экспорт продуктов составил ориентировочно в 2017 г. 155 млн т. Если же рассматривать всю совокупность нефтепродуктов, то Россия уступает США с 2011 г., при этом последние два года разрыв сильно вырос: в 2017 г. около 200 млн т у США против 155 млн т у России.
Анализ динамики изменения объемов перерабатываемого сырья и выпуска продукции показал, что значительного изменения количества основных нефтепродуктов, таких как бензин, авиакеросин и дизельное топливо, за период с 2014 г. не наблюдалось. Однако произошло существенное уменьшение количества выпускаемого в России котельного топлива. Производство мазута снизилось до 18,3 % масс. на нефть в 2017 г. (табл. 2). При этом наблюдается уменьшение загрузки предприятий, что снижает их рентабельность. На фоне уменьшения общего количества перерабатываемого сырья наблюдается увеличение объемов производства ДТ.Изменения в структуре производства основных нефтепродуктов связано в первую очередь с результатами модернизации отрасли, которая проходит в сложных экономических условиях. С 2011 г. модернизация предприятий нефтепереработки реализуется в рамках четырехстороннего стороннего соглашения. До 2016 г. модернизация была направлена, в основном, на улучшение качества получаемой продукции – 1-й этап модернизации, а с 2016 г. начал свою реализацию второй этап, направленный на углубление переработки нефти. За весь период должно было быть построено и реконструировано 135 установок, из них 37 – реконструкция, 98 – новое строительство, 70 – установки, направленные на производство компонентов бензина, а 54 – на производство компонентов дизельного топлива. В рамках ВИНК должен быть реализован 101 проект, а 34 проекта выполнено для НПЗ независимых компаний. Данная программа модернизации, которая была инициирована в первую очередь для выполнения требований технического регламента на топлива, является очень важной для развития нефтеперерабатывающей отрасли России.
Темпы роста глубины переработки в 2017 г. несколько затормозились, что вполне закономерно, так как ввод углубляющих процессов откладывается до 2027 г. Самая высокая глубина переработки нефти наблюдается на заводах ПАО «ЛУКОЙЛ» и башкирской группы заводов ПАО «НК «Роснефть».
В 2017–м, по данным Минэнерго России, инвестировано компаниями в нефтеперерабатывающую промышленность – 190,4 млрд руб.
В 2017–м, по данным Минэнерго России, инвестировано компаниями в нефтеперерабатывающую промышленность – 190,4 млрд руб.
График выполнения четырехстороннего соглашения находится в постоянном режиме мониторинга со стороны Минэнерго РФ и других ведомств. На начальном этапе модернизации, в 2011 – 2014 гг., график реализации проектов соблюдался очень четко. С наступлением кризиса и введением санкций скорость модернизации резко замедлилась, начались перенесения сроков, отказ от проектов. Корректировка планов модернизации в феврале 2018 г. привела к уменьшению проектов модернизации до 127 установок. На первом этапе модернизации доля реконструированных установок, по сравнению со строительством новых, значительна, а по мере реализации программы доля нового строительства возрастает. Количество вводимых и реконструируемых установок с учетом динамики изменения представлены на рис. 2. К 2017 г. было реализовано 78 проектов, направленных в основном на улучшение качества продуктов.
Общая глубина переработки нефти в России тоже сдвинулась с уровня в 72 %, где находилась в течение практически пятнадцати лет, и достигла в 2016 г. 79 %, а в 2017 – 81,0 % [2], что является результатом накопленного уровня модернизации и свидетельствует о переходе российской нефтепереработки на новую ступень развития. Темпы роста глубины переработки в 2017 г. несколько затормозились, что вполне закономерно, так как ввод углубляющих процессов откладывается до 2027 г. Самая высокая глубина переработки нефти наблюдается на заводах ПАО «ЛУКОЙЛ» и башкирской группы заводов ПАО «НК «Роснефть». Как известно, ПАО «ЛУКОЙЛ» официально объявило о завершении основного этапа модернизации и не планирует масштабных проектов в ближайшее время.
Заметим, что изменение внешних и внутренних экономических факторов и вызовов постоянно заставляет совершенствоваться и искать новые направления повышения эффективности предприятий. Суммарные инвестиции в нефтепереработку в процессе модернизации составили около 1500 млрд руб. (рис. 3). При этом после 2015 г. мы имеем существенное снижение вложений и, как следствие, замедление темпов модернизации второго этапа. В 2017-м, по данным Минэнерго России, инвестировано компаниями в нефтеперерабатывающую промышленность – 190,4 млрд руб.
Вместе с тем, несмотря на сложную экономическую ситуацию и благодаря, в том числе, модернизации, на российских НПЗ произошли существенные структурные изменения. За 10 лет в 1,1 – 1,2 раза увеличились мощности процессов каталитического риформинга и гидроочистки топлив, почти в 3 раза увеличились мощности процессов гидрокрекинга и алкилирования, в 1,5 – 2 раза – мощности процессов переработки тяжелого сырья и появились мощности совершенно нового для российских НПЗ процесса – гидрооблагораживания бензина каталитического крекинга без потери октанового числа (табл. 3).
В 2017 г., несмотря на то что темпы реализации программы модернизации резко снизились, были построены установки каталитического риформинга и изомеризации на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез», установки гидроочистки бензина и изомеризации на АО «Газпромнефтехим Салават», а также проведены реконструкции установки каталитического крекинга на АО «Московский НПЗ» и установки гидроочистки дизельного топлива на АО «РНПК». Сроки ввода в эксплуатацию установки по производству бензина (КУПВБ) на АО «Антипинский НПЗ», в состав которой входит установка гидроочистки бензина, каталитического риформинга и изомеризации, перенесены на 2018 г. Однако данный комплекс не входит в перечень проектов программы модернизации четырехстороннего соглашения.
Многие проекты, заявленные компаниями к реализации во втором этапе программы модернизации, перенесены на 2021 – 2027 гг. Вместе с тем установка изомеризации и каталитического риформинга на АО «ТАНЕКО» предполагается к вводу не в 2020 г., в соответствии с программой модернизации, а в 2018 г. В стадии пуска-наладки находится комплекс глубокой переработки нефтяных остатков на АО «ТАИФ-НК».
Хотелось бы обратить внимание на планируемый ввод большого количества установок гидрокрекинга на предприятиях России, что при существенных затратах неминуемо вызовет, с одной стороны, переизбыток дизельного топлива, а с другой – позволит увеличить количество компонентов, которые могут быть использованы при приготовлении судового топлива с низким содержанием серы.
К основным проблемам модернизации нефтепереработки и внедрения современных технологий и инноваций в России можно отнести сокращение капитальных вложений в нефтепереработку и нефтехимию, замедление программы модернизации и перенос сроков ввода установок глубокой переработки углеводородного сырья, необходимость развития внутреннего рынка потребления нефтепродуктов и ориентирование нефтепереработки на производство сырья для нефтехимии.
Такие перекосы в сторону тех или иных процессов на НПЗ свидетельствуют о необходимости усиления четкости в управлении стратегией развития отрасли в целом и, несмотря на наличие различных комиссий и групп, создания структуры координации технологического и инновационного развития нефтяных компаний на государственном уровне. В настоящее время каждая компания преследует, прежде всего, свои коммерческие интересы, о чем свидетельствуют, например, планы существенного роста мощностей по гидрокрекингу и недостаточное увеличение мощностей по алкилированию, специализированному коксованию или производству сырья для нефтехимических процессов.В России в последние годы наблюдается активное внедрение новых инновационных проектов, в том числе в рамках программы импортозамещения [5]. К самым интересным российским и зарубежным технологиям, которые были недавно внедрены или находятся на стадии промышленной реализации, можно отнести следующие проекты:
– изомеризацию легких бензиновых фракций по технологии Изомалк 2 (ПАО «НК «Роснефть», ОАО «ТАИФ-НК», АО «Газпромнефть-ОНПЗ», ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез», ОАО «Славнефть–ЯНОС»; ОАО «Орскнефтеоргсинтез»);
– технологию каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора, разработки НПП «Нефтехим» (установка проектируется ООО «Ленгипронефтехим», предварительно предполагается внедрение на Ильском НПЗ);
– алкилирование изобутана олефинами на твердом катализаторе (разработка ИНХС РАН имени А.В. Топчиева, опытная установка построена при участии ПАО «Газпром Нефть»);
– гидроочистку бензина каталитического крекинга (зарубежные технологии: ООО «ЛУКОЙЛ – Нижегороднефтеоргсинтез», АО «Газпромнефть-–МНПЗ», АО «Славнефть–ЯНОС», АО «Газпромнефть–ОНПЗ», Филиал ПАО АНК «Башнефть» «Башнефть – УНПЗ»; российская технология: ОАО «ТАИФ-НК»);
– гидроочистку дизельного топлива с гидроизодепарафинизацией (технология ExxonMobil, АО «Ангарская НХК»);
– гидроочистку тяжелого газойля коксования (технология Axens, АО «ТАНЕКО);
– замедленное коксование (ООО «ЛУКОЙЛ–Пермнефтеоргсинтез», ПАО АНК «Башнефть» «Башнефть–Новойл», ПАО АНК «Башнефть» «Башнефть–Уфанефтехим», АО ТАНЕКО»);
– производство коксующей добавки (российская технология, ПАО АНК «Башнефть», ООО «ЛУКОЙЛ–Пермнефтеоргсинтез»);
– гидроконверсию тяжелых остатков на наноразмерных катализаторах (технология ИНХС РАН имени А.В. Топчиева, опытно-промышленная установка на АО «ТАНЕКО»);
– комплекс глубокой переработки тяжелых остатков VCC (технология KBR, ОАО «ТАИФ-НК»);
– производство катализаторов каталитического крекинга, гидроочистки и гидрокрекинга (разработка ИК СО РАН, ИППУ СО РАН, АО «Газпромнефть–Омский НПЗ»).
– комбинированная установка переработки нефти «Евро+» (зарубежные технологии, АО «Газпромнефть-МНПЗ»);
– гидрокрекинг для производства дизельного топлива и авиакеросина и масел III группы (ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез», ООО «ЛУКОЙЛ–Волгограднефтепереработка», АО «ННК-Хабаровский НПЗ», АО «ТАНЕКО»).
Такие установки и процессы никогда не были ранее внедрены на отечественных предприятиях, каждый из них характеризуется использованием определенных инноваций. Три из представленных здесь технологии получили статус «национальные проекты» – гидроконверсия, производство отечественных катализаторов и риформинг с непрерывной регенерацией. За последние годы созданы и внедрены в промышленность новые высокоэффективные катализаторы и технологии, отвечающие требованиям времени и пользующиеся спросом не только на российском рынке. Можно констатировать, что в настоящее время формируется отечественный рынок разработок катализаторов и каталитических процессов, характеризующихся высоким научно-техническим уровнем.
Таким образом, к основным проблемам модернизации нефтепереработки и внедрения современных технологий и инноваций в России можно отнести сокращение капитальных вложений в нефтепереработку и нефтехимию, замедление программы модернизации и перенос сроков ввода установок глубокой переработки углеводородного сырья, необходимость развития внутреннего рынка потребления нефтепродуктов и ориентирование нефтепереработки на производство сырья для нефтехимии.