Тёмные фракции нефти, в первую очередь мазут, долгое время считались отходами переработки. Конечно, в наши дни ситуация изменилась. Достаточно сказать, что по итогам 2021 года мазут занял второе место по экспорту из России среди всех нефтепродуктов с долей 32%. Однако общий тренд на использование более экологичного топлива и санкции со стороны недружественных стран вновь поставили жирный знак вопроса напротив перспектив российского мазута. Насколько глубоким оказался кризис? Как отечественные нефтепереработчики думают выходить из сложившейся ситуации?
Ищем ответы вместе с экспертами отрасли
«Круговорот» нефтепродуктов в природе, или о новых покупателях российского мазута
«Наиболее доступным способом подготовки топливного сырья является вакуумная перегонка с получением остатка — гудрона, в котором концентрируются металлы и смолистоасфальтеновые вещества. Этот продукт можно поделить на несколько видов топлива. Облегчённый мазут применяется в качестве топлива для котельных, догудрон используется в производстве технических масел, а тяжёлый мазут потребляется в промышленных печах в судоходстве», — поясняет проректор
Академии инжиниринга нефтяных и газовых месторождений Наталия Матющенко. На данный момент мазут в России производят на 60 заводах, и более 50% объёма идёт на экспорт. Триггером этого процесса стало снижение внутреннего потребления с 2015 года. В то же время спрос со стороны европейских НПЗ оставался стабильным. Чуть позднее к поку
пателям российского мазута добавились США. В 2020 году они закупили 13,05 млн тонн, а в 2021 — 9,2 млн тонн, став главным импортёром этого нефтепродукта пишет в статье «Перспективы российского экспорта мазута в новых рыночных реалиях» аспирант РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина Иван Брайович. Всё это привело к тому, что РФ к 2021 году, по данным Forbes, стала крупнейшим экспортёром мазута в мире, контролируя более 20% мировой торговли этим продуктом. Всего российские НПЗ тогда отправили за границу 46,75 млн тонн мазута.
Казалось бы, учитывая, что основными покупателями российских нефтепродуктов были страны, которые сейчас относятся к категории недружественных, санкции должны были серьёзно сказаться на российском экспорте. Однако если присмотреться внимательнее, то всё, оказывается, не так плохо. Иван Брайович видит сразу несколько факторов, которые могут поддержать спрос на мазут из РФ. Помимо затянувшегося энергетического кризиса и высоких цен на газ, нужно учитывать, что мировой рынок нефтепродуктов — это единое пространство. И если страны, объявившие санкции, перестали покупать мазут в России, то они вынуждены будут искать других поставщиков. Но так как свободных мощностей нет, то получается ситуация, при которой ОАЭ и Саудовская Аравия нарастят импорт российского мазута не только для выработки электроэнергии, но и для высвобождения собственного мазута для экспорта ЕС и США.
Есть перспективы и для наращивания прямых поставок. Так, Lenta весной этого года писала, что российские экспортёры поставили рекордные объёмы мазута и вакуумного газойля в Сингапур и Малайзию. Также в числе потенциальных импортёров называют Турцию, Индию и, конечно, Китай.Впрочем, не все эксперты настроены столь же оптимистично. «Происходит изменение рынка нефтепродуктов, роль государств в этом процессе снижается, на первый план выходят трейдеры. Долгосрочные контракты тоже уходят на второй план из за нестабильности рынка. Основные импортёры российского сырья заинтересованы в первую очередь в получении добавленной стоимости для последующей перепродажи в «недружественные страны». В результате бюджет РФ теряет прибыль из за предоставляемого дисконта на покупку. В текущей ситуации переориентация поставок по сниженным ценам в АТР — это временная мера, но в долгосрочной перспективе необходимо изменение стратегии и продажа не сырья, а конечного продукта с высокой добавленной стоимостью», — считает Наталья Матющенко.
Модернизация НПЗ: Что пошло не так?
К тому же, если смотреть на перспективу, то российский экспорт в любом случае оказался под угрозой. Статистика говорит о том, что в мире с каждым годом потребляют всё меньше мазута. По оценкам аналитического агентства BusinesStat, за период 20132017 гг. глобальный спрос снизился на 11,4%, с 472 до 418 млн тонн. Затем темпы падения резко ускорились, и к 2022 году мировой рынок мазута «съёжился» до 275 млн тонн. «Это вызвано переходом к применению низкосернистого топлива в судах, плавающих в международных водах (ECA, MARPOL), снижением использования мазута при производстве электроэнергии и тепла, а также его использования для отопления жилыхи промышленных помещений (на фоне все возрастающей тенденции перехода на природный газ)», — пишет Иван Брайович.
Стоит добавить, что этот процесс идёт быстрее в жилищно коммунальной сфере и медленнее в морских перевозках. Бункерное (предназначенное для судов) топливо сейчас обеспечивает больше половины от мирового спроса на мазут. Но, в любом случае, российским НПЗ стоит задуматься над тем, куда они будут реализовывать мазут через 10-20 лет. Путей здесь несколько. Во первых, решением проблемы может стать совершенствование процессов переработки «чёрного золота». «Сейчас доля получения мазута на НПЗ в РФ составляет в среднем третью часть от общего объёма. Переход на технологии глубокой переработки повлечёт за собой снижение производства мазута, а значит, и цена на этот продукт должна вырасти», — отмечает преподаватель Академии инжиниринга нефтяных и газовых месторождений Павел Жук. При этом новые технологии могут не только увеличить долю светлых нефтепродуктов, но и существенно повысить эффективность производства на НПЗ. «Дополнительный доход и снижение себестоимости продукции принесёт включение в состав КГПН водородной секции, что обусловлено самой сутью процесса гидрокрекинга.
Установка будет снабжать сверхчистым водородом (99,9%) не только гидрокрекинг, но и ГИДП (комплекс гидроизодепарафинизации). Тепло, выделяющееся в процессе работы установки, утилизируется за счёт выработки водяного пара. Часть пара вновь станет сырьём для водородной секции, а часть — энергоносителем, приводящим в движение динамическое оборудование с помощью паровых турбин. Для утилизации соединений аммиака и сероводорода, которые образуются при очистке нефтепродуктов от азотаи серы, в состав КГПН включают установки производства серы (УПС). Их работа основана на процессе Клауса — термическом разложении сероводорода с получением жидкой серы, которая имеет широкое коммерческое применение. Аммиак при этом сжигается, образуя безвредные водяной пар и молекулярный азот. Для обеспечения безопасности для окружающей среды в новой УПС используется система глубокой очистки отходящих газов», — говорит Наталья Матющенко. Также в Академии инжиниринга нефтяных и газовых месторождений полагают, что на новых комплексах глубокой переработки нефти (КГПН) основой технологии станет не гидрокрекинг, а установки замедленного коксования (УЗК), что позволит получать дополнительно ещё один ценный продукт, ведь кокс востребован в металлургии и строительстве.Словом, кругом один сплошной профит. Однако благоприятная внешняя конъюнктура в каком то смысле оказала «медвежью услугу» российской нефтепереработке.
Виталий Смольков, начальник ТЭЦ АО «Ковдорский ГОК»
«Мазут по прежнему остаётся и будет оставаться важным видом топлива, особенно для крупных предприятий Мурманской области и Приморского края. Мазут как резервное топливо также будет востребован в силу проектных решений обеспечения резерва на энергетических объектах. В условиях экономической нестабильности модернизация процесса сжигания и подготовки мазута к сжиганию становится важной задачей, так как позволяет относительно малозатратными мерами существенно снизить нагрузку на бюджеты всех уровней, сдержать рост энергетических тарифов, повысить конкурентоспособность экономики, а также снизить отрицательное влияние на окружающую среду».
«Экспорт больших объёмов мазута позволял многим российским компаниям не инвестировать в технологии сокращения его выпуска. Запланированная программа модернизации российских НПЗ включала 2 этапа. Если говорить о периоде с 2011 по 2020 гг., то планировалось увеличить долю светлых нефтепродуктов с 72 до 90% (фактически довели до 84,4%). А если говорить об увеличении глубины переработки нефти, то задача практически не была выполнена. В результате соотношение между мощностями первичной переработки и вторичных процессов в России отличается от развитых стран. В большинстве из них вторичные превышают первичную, например,в США — на 3540 %», — поясняет Наталия Матющенко. Конечно, среди причин невыполнения программы, помимо отсутствия стимулов у компаний, стоит назвать недофинансирование и увеличение налоговой нагрузки. Сейчас всё это поставило отрасль на грань серьёзного кризиса. «В текущей ситуации из за отсутствия спроса на мазут идёт затаривание продукта, что может привести к вынужденной остановке заводов. По оценке экспертов, замена только одной установки может стоить около $500 млн. Заводы, которые не смогут реконструировать производство и снизить долю мазута, вероятно, будут закрыты», — резюмирует Павел Жук.
Также по итогам 2021 года РФ стала крупнейшим экспортёром мазута в мире с показателем 46,75 млн тонн. Это более 20% от общего объёма мировой торговли этим продуктом, пишет Forbes. А крупнейшим покупателем российского мазута стали США. В эту страну отправилось 9,2 млн тонн данного нефтепродукта.
Также по итогам 2021 года РФ стала крупнейшим экспортёром мазута в мире с показателем 46,75 млн тонн. Это более 20% от общего объёма мировой торговли этим продуктом, пишет Forbes. А крупнейшим покупателем российского мазута стали США. В эту страну отправилось 9,2 млн тонн данного нефтепродукта.
Сжигаем мазут правильно
Доводить до такой ситуации, конечно, не хотелось бы. Какие ещё есть варианты? Если с экспортом по разным причинам всё сложно, напрашивается развитие внутреннего рынка. Но сразу надо сказать, что общая тенденция здесь не в пользу мазута. Если в 1970х гг. на его долю приходилось около 30% в общем балансе предприятий энергетического блока, то в начале 2020х этот показатель снизился в 10 раз до 3%, пишет в своей статье «Греть, дымить и загрязнять» старший научный сотрудник лаборатории геохимии, четвертичной геологии и геоэкологии Института геологии Карельского научного центра РАН Захар Слуковский. Главная причина — газификация регионов страны. Сегодня мазут используют преимущественно в районах Крайнего Севера, куда по логистическим причинам нецелесообразно завозить газ или уголь. Таким образом, на фоне западных санкций в России сложилась ситуация с профицитным внутренним рынком. Учитывая эти обстоятельства, а также рост цены на газ, может, стоит задуматься о более широком использовании мазута в качестве топлива для котельных?
И пусть с точки зрения НПЗ хочется ответить на этот вопрос положительно, в то же время нельзя забывать об экологических ограничениях. «Неоднородность состава мазута (переменная вязкость, влажность и плотность) является причиной нарушения не только гидродинамических, но и тепловых процессов, происходящих в теплообменных аппаратах мазутного хозяйства, к повышению коксуемости мазута и снижению качества процесса горения топлива. Это в конечном итоге приводит к снижению экономичности, надёжности, ухудшению экологии,к сокращению межремонтных циклов котельных агрегатов.
На каждом энергетическом объекте, где используется мазут, специалисты, эксплуатирующие оборудование, так или иначе, сталкиваются с вышеуказанными проблемами и ищут пути их решения», — объясняет начальник ТЭЦ АО «Ковдорский ГОК» Виталий Смольков. При этом издержки использования мазута — это не только вредные выбросы в окружающую среду. Так, по словам Павла Жука, при переработке неорганических соединений гудрона всех видов образуются соединения, способствующие интенсивной коррозии оборудования, снижению срока службы дизельных и котельных установок, газотурбинных двигателей.Проблемы, как мы видим, есть. Хорошая новость в том, что их можно частично нивелировать, используя новые технологии. Важно сжигать мазут правильно. «Для уменьшения выброса вредных веществ при сгорании мазута на котельной разработана технология сжигания водомазутной смеси. Это приводит к снижению на 35–55 % концентрации оксидов азота в выхлопных (дымовых) газах.
Более значительного ингибирования образования оксидов азота можно добиться, если использовать сточные воды вместе с растворами азотсодержащих веществ как добавочную влагу при соответствующем режиме сжигания топлива. При сжигании сернистых мазутов для понижения концентрации оксидов серы в состав добавочных вод необходимо включить раствор или слабую взвесь гидроксида кальция», — рассказывает Павел Жук. «Эффективное и экономичное сжигание мазута достигается в результате качественной топливоподготовки, стабильного хранения и создания оптимальных условий его сжигания в топках котлов и сушильных барабанов. Это достигается путём тонкого и однородного распыления, хорошего смешивания с воздухом и создания условий для стабилизации фронта загорания и устойчивого факела необходимой формы и направления», — добавляет Виталий Смольков.Так, начиная с середины 2019 года, на МХК «Еврохим» используют установку РТЭО (установку на базе реактора теплоэнергообменного). Помимо экономического (экономия топлива и финансов), есть и другие положительные эффекты. «Обработанное топливо интенсифицирует процесс горения, способствуя выгоранию свободного углерода и снижению концентрации загрязняющих веществ в отходящих газах за счёт более равномерного распределения частиц топлива.
В результате выбросы сажи в дымовых газах энергетических котлов снижаются в среднем на 48%, что обеспечивает улучшение теплообмена», — отмечает Виталий Смольков. Стоит обратить внимание и на тот факт, что в России мазут используют в основном как топливо, в то время как иностранные компании покупают его для дальнейшей переработки. Тёмные нефтепродукты там используются при производстве смазок, товарных масел, битумов, парафинов, керосина, химии для автотранспорта, кокса, перечисляет Наталья Матющенко. Понятно, что во втором случае мы говорим о продуктах с большей добавленной стоимостью. Так что технологии эффективного и экологичного сжигания мазута, конечно, важны, но в долгосрочной перспективе ставку следует делать всё же на более глубокую переработку с повышением доли светлых нефтепродуктов.