УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ
ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОК

В Омском филиале Института катализа более 25 лет тому назад начались исследования, направленные на создание катализаторов для выработки высокооктановых сортов автомобильных бензинов из продуктов переработки нефти.

Людмила Юдина,
«НВС»

Как известно, моторные топлива, к которым относятся и высокооктановые бензины, наиболее востребованные на сегодня производные нефтепереработки. Темпы развития промышленности требуют их во все возрастающих объемах при постоянном улучшении качества. Обеспечить выпуск бензинов, удовлетворяющих самым высоким запросам, должны современные, высокоэффективные катализаторы. Созданная в 1978 году лаборатория катализа нанесенными металлами и взялась за их разработку. Наш корреспондент беседует со старшим научным сотрудником лаборатории, кандидатом химических наук М. СМОЛИКОВЫМ.

— Михаил Дмитриевич, какое из направлений работы коллектива вы бы выделили прежде всего?

Заведующий лабораторией, д.х.н. Александр Белый

— С самого начала основные усилия были сосредоточены на создании эффективных катализаторов нефтепереработки, поиске путей улучшения существующих, которые уже многие годы используются в промышленности. Большая доля наших исследований была направлена на разработку новых технологий переработки нефтяного сырья с целью получения ценных продуктов — сырья для нефтехимического производства, высокооктановых компонентов для производства моторных топлив. С момента основания лаборатории и по сей день ее возглавляет доктор химических наук, проф. А. Белый, автор многочисленных патентов на новые катализаторы и новые процессы.

— Что бы лаборатория прежде всего занесла в свой актив?

— Проделана большая фундаментальная работа по исследованию известных каталитических систем и соответствующих катализаторов. Развиты научные представления о природе активной поверхности платиновых катализаторов. Полученные в ходе исследований представления о структуре активных центров, их специфической роли в ряде химических реакций, имеющих большое практическое значение, были впоследствии нами успешно использованы для разработки ряда промышленных катализаторов, на них получены патенты. Нами созданы высокоэффективные платино-рениевые катализаторы риформинга. Несколько образцов внедрены в промышленность. В настоящее время они успешно эксплуатируются на нефтеперерабатывающих заводах России и Ближнего зарубежья. Причем, по своим показателям находятся в одном ряду с лучшими зарубежными аналогами. И те, и другие предназначены для получения высокооктановых компонентов бензинов, из которых затем приготавливают методом компаундирования (смешения) различные марки товарных бензинов.

— Сложен ли данный процесс?

— Он многостадийный. Нужные продукты, которые требуются для высокосортных марок бензинов, не могут быть получены сразу в одном промышленном процессе. Для приготовления сортов бензинов, удовлетворяющих современным европейским стандартам, необходимы как минимум пять компонентов. Это продукты риформинга, каталитического крекинга, алкилирования, изомеризации и этерификации.

— И какая цель в результате преследуется?

Младший научный сотрудник лаборатории катализа нанесенными металлами Ирина Удрас

— Производство высокосортных бензинов имеет целью придать им необходимую детонационную устойчивость, характеризуемую октановыми числами 95-98 по исследовательскому методу при минимальном содержании ароматических углеводородов. Среди них особенно отмечают бензол как наиболее токсичный компонент. Высокие требования будут предъявляться к наличию соединений серы как источнику загрязнения окружающей среды выхлопами с наличием оксидов серы. Ну и так далее…

— И, как можно наблюдать, требования постоянно ужесточаются?

— С 2005 года вводятся новые стандарты на автоплива в Европе и в России, которые ограничивают содержание в бензинах ароматических углеводородов. Особенно жесткие требования предъявляются к содержанию бензола, доля которого не должна превышать 1 %. В ряде стран (например, США) на законодательном уровне приняты документы, жестко регламентирующие компонентный состав бензинов. Причем, требования достаточно серьезные, они вынуждают производителей изыскивать средства и методы в соответствии с принятыми законами. Основная роль здесь отводится разработке новых эффективных катализаторов, которые давали бы возможность вырабатывать высокооктановые компоненты для приготовления экологически чистых автобензинов.

— Вы стремитесь соответствовать этим меркам?

— Начнем с того, что сегодня в нефтеперерабатывающей промышленности России почти половина катализаторов процесса риформинга, одного из главных промышленных процессов производства высокооктановых бензинов, импортные. И вполне может случиться такая ситуация, что они при определенных, неблагоприятных для нас условиях, вытеснят отечественные. Причем не по причине их более высокого качества. Накопленный за последнее десятилетие промышленный опыт эксплуатации катализаторов зарубежных фирм свидетельствует о том, что зачастую их показатели, демонстрируемые на конкретной промышленной установке, далеки от рекламных обещаний. Мы активно и небезуспешно рекламируем и продвигаем на наш отечественный рынок собственные разработки, которые по своим показателям не уступают, а по некоторым и превосходят катализаторы западных фирм. Кстати, и цена на наши катализаторы, и условия поставки выгодно отличаются от конкурентов.

— Есть мировой уровень, на который следует ориентироваться?

— Конечно есть. В настоящее время на рынке присутствует достаточно широкий ассортимент катализаторов. Каждый из разработчиков имеет свои секреты, свое «ноу-хау». В том числе есть свои приемы для приготовления высокоэффективных катализаторов и у нас. Главные из показателей, к которым следует стремиться, это прежде всего, высокая активность на единицу загрузки катализатора, высокая селективность, которая обеспечивает максимальный выход целевых продуктов из тонны переработанного сырья, а также высокая стабильность работы, подразумевающая сохранение катализатором своих свойств в течение приемлемого по длительности рабочего цикла. Т.е. катализатор должен сохранять свои свойства довольно длительный период эксплуатации без проведения его регенерации.

— Регенерация, по всей видимости, влечет за собой большие убытки?

— Действительно, при необходимости регенерировать свойства катализатора установка останавливается, выпуск продукции прекращается на период от недели до месяца. Представьте себе убытки, которые несет предприятие за счет простоя, и как следствие, нарушения динамики всего производственного цикла. Простой только одной установки риформинга выливается в кругленькую сумму — несколько сот тысяч долларов за день!

— Михаил Дмитриевич, какие из ваших катализаторов работают на промышленных установках и где конкретно?

— В настоящее время платино-рениевые катализаторы марок ПР-50 и ПР-51 загружены на четырех установках риформинга. Три работают по бензиновому варианту с выработкой высокооктанового компонента для производства бензина с ИОЧ=92-96 Это установки Тюменской нефтяной компании на заводе в г. Рязань. Одна действует в ОАО «НПК-Галичина» в г. Дрогобыч (Украина). Установка риформинга в г.Кириши (ОАО «Сургутнефтегаз») работает по ароматическому варианту для производства бензола, толуола — сырья для нефтехимии. В настоящее время мы выиграли тендер и осуществляем выпуск новой партии катализатора серии ПР для поставки на «миллионный» риформинг ОАО «ЛИНОС» в г. Лисичанске (Украина).

— Что отличает ваши катализаторы от используемых прежде?

— Прежде всего, высокая активность и селективность. Выход целевого продукта, не уступающий лучшим зарубежным аналогам при существенно меньшей стоимости самих катализаторов. Существовавшие прежде отечественные катализаторы не обеспечивали достаточной продолжительности рабочего цикла при выработке высокооктановых бензинов. В настоящее время обычными являются требования, когда катализатор должен обеспечивать выпуск компонентов с октановым числом 92-96 в течение продолжительного времени — не менее 1,5-2 лет. Такие вот высокие требования. На бензиновом рынке России появился и пользуется устойчивым спросом бензин с октановым числом 98. Производство таких марок могут обеспечить только катализаторы нового поколения, среди которых и разработанные нашим институтом.

— Много ли усилий приходится прилагать, чтобы продвигать вашу продукцию на катализаторный рынок?

— Усилия требуются немалые. Приходится конкурировать с известными мировыми лидерами на рынке катализаторов, такими, как ЮОПи, Аксенс. И значит — предлагать продукцию, которая даст существенную выгоду покупателю. Если ваш товар на порядок не будет превосходить конкурирующие предложения — на успех рассчитывать не приходится. В этой связи еще раз упомяну выигранный нами тендер на поставку катализатора на Украину для ОАО «ЛИНОС». Несмотря на то, что предприятие принадлежит Тюменской нефтяной компании (Россия), пришлось приложить громадные усилия, мобилизовать весь опыт и знания, чтобы отстоять свои позиции и продемонстрировать очевидные преимущества при загрузке нашей продукции, нашего катализатора. Прямо скажу, нелегко пришлось. Сначала чаша весов перевешивалась не в нашу сторону, но потом борьба пошла на равных, и в конце концов мы сумели переломить ситуацию в нашу пользу — выиграли тендер на поставку катализатора для загрузки крупной установки риформинга.

В своей повседневной работе мы отслеживаем конъюнктуру на катализаторном рынке, анализируем имеющиеся тенденции, стараемся, чтобы наша продукция соответствовала современным требованиям и учитывала перспективные запросы бензинового фонда.

— Испытываете определенное удовлетворение от полученных результатов?

— Самый веский аргумент в пользу исследователя, разработчика новых версий катализаторов — видеть, что твой катализатор, загруженный в промышленную установку, хорошо работает, обеспечивает выпуск продукции высокого качестве и с высокой эффективностью. Собственно, к этому и стремимся, это и есть главный побудительный мотив для движения вперед, к новым разработкам, новым версиям катализаторов.

Фото В. Новикова.

стр. 4