Практический опыт применения отечественных катализаторов с точки зрения бережливого производства на примере ООО «КИНЕФ»

КИНЕФ: эволюция как производственная стратегия

Практика внедрения технологических решений ООО «НПП Нефтехим» на российских нефтеперерабатывающих предприятиях позволяет наглядно оценить их эффективность в условиях действующего производства. В этом контексте опыт реализации проектов на ООО «КИНЕФ» представляет особый интерес.

История ООО «КИНЕФ» – это во многом история развития нефтепереработки Северо-Запада России. Введенный в эксплуатацию в 1966 году, Киришский нефтеперерабатывающий завод изначально создавался как ключевой элемент топливного обеспечения региона и за десятилетия работы не только сохранил этот статус, но и укрепил его, оставаясь одним из крупнейших перерабатывающих центров страны.

Формирование предприятия происходило в условиях постоянного роста требований к качеству топлива, глубине переработки и экологическим параметрам производства. В этих условиях КИНЕФ последовательно выстраивал свою производственную модель как систему непрерывной модернизации, в которой внедрение новых технологических решений становилось не разовыми этапами, а устойчивой практикой.

Особенностью предприятия стала непрерывная технологическая эволюция: от базового комплекса первичной переработки – к многоуровневой системе глубокой переработки, способной адаптироваться к меняющимся требованиям рынка топлива, структуре сырья и экологическим стандартам.

Именно на таких предприятиях наиболее отчетливо проявляется практическая ценность технологических решений в области риформинга и изомеризации. Высокая загрузка мощностей, вариативность сырьевой базы и необходимость длительной безостановочной работы формируют повышенные требования к стабильности процессов, селективности и устойчивости катализаторов к действию каталитических ядов.

В современной нефтепереработке процессы изомеризации и каталитического риформинга выполняют не только технологическую, но и стратегическую функцию. Они формируют основу товарных бензинов, определяя как октановые характеристики, так и экологические параметры топлива. В этих условиях ключевое значение приобретает не только достижение целевых показателей, но и их сохранение в течение длительного времени эксплуатации.

Развитие технологий в России в последние десятилетия шло по пути адаптации к новым требованиям: от повышения октанового числа – к снижению содержания ароматических углеводородов и соответствию экологическим стандартам. Это потребовало модернизации существующих установок и внедрения решений, позволяющих эффективно использовать уже имеющийся производственный фонд.

В этих условиях особое значение приобрели решения, ориентированные на гибкость применения: возможность интеграции в действующие технологические схемы, адаптация к различным типам сырья и обеспечение стабильной работы в широком диапазоне режимов.

Таким образом, опыт внедрения технологий ООО «НПП Нефтехим» на ООО «КИНЕФ» представляет собой последовательную и показательную модель развития.

Риформинг: внедрение и развитие решений REF-23

В 2000 году установка риформинга Л-35-11/600 на ООО «КИНЕФ» была переведена на полиметаллический катализатор риформинга REF-23, разработанный ООО «НПП Нефтехим». Эксплуатационные показатели катализатора соответствовали уровню ведущих мировых аналогов того времени, включая R-56 (UOP, США) и RG-482 (IFP, Франция).

Использование катализатора REF-23 позволило достичь целевого октанового числа 95,5 при умеренном температурном режиме (485–486 °С). Эксплуатация подтвердила уникальную стабильность серии REF: дезактивация за первый год составила всего ~3 °С.

Опыт успешного внедрения катализатора REF-23 на установке Л-35-11/600, подтвердивший высокую эффективность, послужил основанием для перевода в 2003 году на катализатор этой серии еще одного ключевого объекта ООО «КИНЕФ» – установки ЛЧ-35-11/600.

Перевод установки ЛЧ-35-11/600 на катализатор REF-23 позволил обеспечить выработку на установке риформата с октановым числом по исследовательскому методу 95–96, а при необходимости и октановым числом 97–98 по исследовательскому методу. Катализатор REF-23 показал исключительную стабильность, устойчивость к действию каталитических ядов и высокую селективность процесса: выход риформата составлял 88–90 % масс. Особенностью установки ЛЧ-35-11/600 являлось относительно низкое для процесса риформинга со стационарным слоем катализатора давление – 1,6–1,8 МПа на входе в реакторы.

Многолетний опыт успешного взаимодействия с коллективом ООО «НПП Нефтехим» в области каталитического риформинга заложил основу для внедрения очередного значимого технологического решения на ООО «КИНЕФ».

Перевод установки ЛЧ-35-11/600 на катализатор REF-23 позволил обеспечить выработку на установке риформата с октановым числом по исследовательскому методу 95–96, а при необходимости и октановым числом 97–98 по исследовательскому методу. Катализатор REF-23 показал исключительную стабильность, устойчивость к действию каталитических ядов и высокую селективность процесса: выход риформата составлял 88–90 % масс. Особенностью установки ЛЧ-35-11/600 являлось относительно низкое для процесса риформинга со стационарным слоем катализатора давление – 1,6–1,8 МПа на входе в реакторы.

Многолетний опыт успешного взаимодействия с коллективом ООО «НПП Нефтехим» в области каталитического риформинга заложил основу для внедрения очередного значимого технологического решения на ООО «КИНЕФ».

Изомеризация: внедрение и показатели процесса «Изомалк-2»

В 2005 году установка риформинга Л-35-11/300 была переведена на процесс изомеризации по технологии «Изомалк-2», став второй промышленной установкой, на которой был применен инновационный катализатор изомеризации СИ-2, разработанный ООО «НПП Нефтехим».

Внедрение процесса изомеризации на ООО «КИНЕФ» стало ответом на переход к новым экологическим стандартам, требующим снижения доли ароматических углеводородов в бензинах. Модернизация установки послужила эталонным примером оптимизации производственного фонда и адаптации мощностей риформинга под актуальные задачи нефтепереработки с соблюдением принципов бережливого производства.

Технологическая гибкость и надежность процесса «Изомалк-2» позволили провести модернизацию в сжатые сроки с оптимальным объемом капиталовложений. Данный проект стал референтным для российской нефтепереработки, продемонстрировав отраслевой стандарт эффективности.

Перевод на процесс изомеризации «Изомалк-2» по схеме «за проход» позволил обеспечить на установке Л-35-11/300 выработку продукта – изомеризата с октановым числом 82–84 пункта. Прирост октанового числа продукта составил 13–15 пунктов по отношению к исходному сырью. Выход изомеризата составил 98–99 % масс., что соответствовало лучшим мировым практикам в процессе изомеризации.

Показатели работы в течение всего времени эксплуатации оставались на высоком уровне (см. таблицу 1).

В 2020 году установка изомеризации Л-35-11/300 была выведена из эксплуатации по причине достижения предельного срока службы основного технологического оборудования, находившегося в эксплуатации с 1966 года. Катализатор СИ-2 продемонстрировал исключительную стабильность: свыше 14 лет непрерывной работы без потери целевых показателей и необходимости регенерации.

После вывода из эксплуатации установки Л-35-11/300 процесс изомеризации на ООО «КИНЕФ» остался реализован только в составе крупного комплекса по переработке бензиновой фракции ЛК-2Б (секция 200).

Решение о строительстве комплекса ЛК-2Б для замены физически устаревших установок риформинга и изомеризации было принято ООО «КИНЕФ» в 2014 году. Приоритет ООО «КИНЕФ» в максимизации выработки ароматических углеводородов определил выбор технологии риформинга с непрерывной регенерацией катализатора (НРК) в составе комплекса ЛК-2Б. На этапе проектирования среди мировых лидеров – UOP и Axens – выбор был сделан в пользу технологических решений компании Axens.

Импортозамещение катализаторов риформинга с непрерывной регенерацией

Отсутствие отечественных альтернатив на этапе строительства комплекса стало для ООО «НПП Нефтехим» мощным стимулом к расширению компетенций в области каталитических технологий.

Новая серия катализаторов RC от ООО «НПП Нефтехим» стала стратегическим ответом на доминирование иностранных лицензиаров в сегменте катализаторов риформинга с непрерывной регенерацией (НРК). С 2018 года технология внедрена на пяти российских промышленных установках и доказала, что катализаторы серии RC не только идентичны по свойствам зарубежным маркам, но и превосходят их в гибкости применения, предусматривая варианты полной или частичной замены.

Сегодня ООО «НПП Нефтехим» предлагает рынку проверенное решение для замещения любого импортного катализатора в процессах непрерывной регенерации.

Разработка российской технологии риформинга

Значительным шагом вперед стала разработка компанией ООО «Ленгипронефтехим» совместно с ООО «НПП Нефтехим» новой российской технологии риформинга для процесса с непрерывной регенерацией катализатора. Первая установка, спроектированная и построенная по этой технологии, сейчас готовится к пуску на Ильском НПЗ.

В основе проекта заложено применение катализатора серии RC, а разработанные технологические решения позволяют получить преимущества над имеющимися технологиями зарубежных разработчиков.

Практика замещения хлорированных катализаторов изомеризации

В области процесса изомеризации легких бензиновых фракций сегодня ООО «НПП Нефтехим» является лидером отрасли и имеет в своем активе более 20 реализованных проектов, среди которых успешная замена импортного хлорированного катализатора на четырех установках.

Опыт замены хлорированных катализаторов на катализаторы СИ-2 и СИ-2Б во всех случаях показал высокую глубину изомеризации, устойчивость к действию каталитических ядов и простоту в эксплуатации и обслуживании.

Следует особо отметить замену хлорированного катализатора изомеризации на установке ПГИ-434 ООО «Газпром нефтехим Салават», спроектированной по базовому проекту Axens. Установка введена в эксплуатацию в 2016 году и уже в 2024 переведена на инновационный катализатор СИ-2Б. Замена катализатора позволила заводу решить проблемы с коррозией, отказаться от дорогостоящих реагентов и повысить выработку автобензина. Достигнутая глубина изомеризации на катализаторе СИ-2Б составляет 76–77 % по изопентану (соотношение i-C5/C5H12 в изомеризате) и 34,5–36,5 % по 2,2-диметилбутану (соотношение 2,2-ДМБ/C6H14 в изомеризате) и не уступает глубине изомеризации, достигнутой на хлорированном катализаторе в начале цикла его эксплуатации.

Компетенции и сотрудничество

Сегодня ООО «НПП Нефтехим» объединяет новейший инжиниринговый и исследовательский центр, собственное производство катализаторов и опытную команду специалистов, готовых оказать содействие в проведении технологических операций и техническую поддержку в режиме 24/7. Благодаря комплексному подходу и высокотехнологичным решениям предприятие гарантирует промышленным объектам максимальную эффективность и бесперебойную эксплуатацию.

ООО «НПП Нефтехим» всегда открыто к сотрудничеству и готово предложить ООО «КИНЕФ» и другим нефтеперерабатывающим предприятиям самые современные и надежные решения в области переработки бензиновых фракций.