Глубокая переработка нефтяных остатков

1.

Глубокая переработка
нефтяных остатков
Региональная
научно - техническая конференция
молодых специалистов
ПАО НК «Роснефть»
Автор проекта: Ильин Максим Вячеславович
Сф СамГТУ, студент 3 курса механического факультета
Научный руководитель: Вдовенко Максим Сергеевич
АО «СНПЗ», ведущий инженер отдела разработки планов развития
Февраль, 2018

2. Цель и задачи проекта

Цель: выбрать лучший тип глубокой переработки нефтяных остатков по производительности
и с точки зрения экономической выгоды.
• Описать процессы глубокой переработки нефтяных остатков
• Рассмотреть преимущества и недостатки процессов
• Проанализировать экономическую выгоду каждого процесса
• Выбрать лучший тип глубокой переработки нефтяных остатков
Февраль 2018 г.
2

3. Введение

Мной рассмотрено 3 типа установок глубокой
переработки нефтяных остатков:
1) Гидрокрекинг (суспендированный слой
катализатора)
2) Флексикокинг
3) Замедленное коксование
3

4.

Гидрогенезационные процессы переработки нефтяных остатков
со суспендированным «slurry» слоем катализатора
Основные представители процесса: VCC (KBR); GT-SACT (GT-Technology); Uniflex (UOP);
Гидроконверсия (ИНХС)
Последняя введённая в эксплуатацию установка – «Саньцзю» GT-SACT 2016 г.
Недостатки
Достоинства
Высокая
степень
конверсии 95%
Высокая
степень
эрозийного
износа
Широкий
диапазон и
видов сырья
Образование
пека
Идеальные
гидродинамиче
ское состояние
Применение
катализаторной
добавки
4

5.

Флексикокинг
Основные представители процессе: Exxon Mobil; Amec Foster Wheeler; Shell
Последняя введённая в эксплуатацию установка – «Hellenic», Греция 2012 г.
Достоинства
Недостатки
Простое
технологическое
оформление
Необходимость в
переработки
флекси-газа
Низкое рабочее
давление
Необходимость в
облагораживание
дистиллятов
Низкие
капитальные
затраты
Низкая
эффективность
энергоблока
5

6.

Замедленное коксование
Основные представители процессе: Институт нефтереработки РБ; Exxon Mobil; Amec Foster
Wheeler, Triplan
Последняя введённая в эксплуатацию установка – «Grupa LOTOS», Польша 2017 г.
Достоинства
Недостатки
Максимальный
опыт внедрения
Перенасыщенность
рынка топливным
коксом
Низкое рабочее
давление процесса
Необходимость в
облагораживание
дистиллятов
Низкие
капитальные
затраты
Ограничения по
внутренней
логистики
6

7. Продукты коксования и направления их использования

Кроме кокса, на УЗК получают:
• Газы (используются в качестве технологического
топлива или получения пропан-бутановой фракции на
ГФУ);
• Бензиновую фракцию (5-16%, невысокое октановое
число, низкая химическая стабильности, высокое
содержание серы);
• Коксовые (газойлевые) дистилляты (используются в
качестве компонентов дизельного топлива, сырья
каталитического и гидрокрекинга и т.д.).
7

8.

Резюме Самарская группа НПЗ (СызНПЗ и КбНПЗ)
Выбор местоположения и мощности проекта:
В текущих макропредпосылках ввиду незначительного масштаба (и, как следствие, высоких удельных КВ) опции
переработки нефтяных остатков на СызНПЗ и КбНПЗ имеют умеренно привлекательную экономику
Экономическая привлекательность переработки остатков на данных НПЗ может быть повышена за счет эффекта
масштаба (снижение на 35% удельных КВ) путем реализации одного крупного проекта на базе СызНПЗ (мощностью
2,5 млн.т по сырью) вместо двух проектов на каждом из НПЗ
При этом выбор СызНПЗ в качестве площадки для совместной переработки обусловлен наличием значительных
логистических ограничений по ж.д. станции на КбНПЗ для слива/налива дополнительных объемов нефтепродуктов
Выбор технологии переработки нефтяных остатков:
Внедрение традиционной технологии термокрекинга (УЗК) на данных НПЗ сдерживается необходимостью поиска
крупных каналов сбыта топливного кокса (суммарно более 500 тыс.т/год ), а также отсутствием возможностей
размещения инфраструктуры для отгрузки кокса на НПЗ (КбНПЗ)
Технологии, требующие строительства энергоблоков для утилизации неконвертируемого остатка (флексикокинг, LCMax), показали низкую эффективность из-за высоких КВ на строительство энергоблоков и, как следствие, негативной
экономики самих энергоблоков
Наиболее привлекательной из рассмотренных технологий является технология гидрокрекинга во взвешенном слое
Для минимизации рисков внедрения slurry-технологии, а также с учетом имеющихся финансовых и организационных
ограничений, целесообразно запланировать начало проекта по ее реализации после завершения (2018 год) текущей
(slurry-технология), характеризующейся высокой конверсией (минимальный объем неконвертируемого остатка) и
значительным выходом конечной продукции, например, VCC или ИНХС РАН при подтверждении возможности
промышленного внедрения и каналов для сбыта неконвертируемого остатка
программы модернизации, с осуществлением мониторинга внедрений подобных проектов в мире
Представляется целесообразным рассмотреть возможность внедрения отечественного аналога такой технологии
(ИНХС РАН), позволяющего существенно снизить рабочее давление процесса и, как следствие, возможно, уровень
капитальных вложений
8

9.

СызНПЗ: относительно малый масштаб существенно снижает
эффективность проектов переработки остатков
…
Мощность процесса, млн.т/год
Год
запуска
Проект остатка
Кап. затраты,
млрд. руб.
1
Висбрекинг
(действ.)
ВТ
Экономическая
эффективность
Опыт внедрения
Возможности сбыта
неконвертируемого
остатка
NPV = 1,1 млрд.руб.
УЗК
1
0,6
2026
14
IRR = 23%
3
Стресс-тест КВ : +3,2
млрд.руб. (+23%)
1
Апробированная
Необходимость сбыта
технология
140 тыс.т. кокса
NPV = 1,3 млрд.руб.
УЗК
2026
15
1
IRR = 24%
3
Стресс-тест КВ : +3,5
млрд.руб. (+24%)
NPV = - 3,2 млрд.руб.
2026
VCC
41
IRR = 16%
3
Стресс-тест КВ : нет
1
Апробированная
технология
Опыт внедрений в мире
минимален
NPV = 0,3 млрд.руб.
Флексикокинг +
ПСУ
2026
21
IRR = 21%
Стресс-тест КВ : +0,83
млрд.руб. (+3%)
1
NPV = - 3,6 млрд.руб.
LC-max +
ПСУ
1
2
2026
34
1
IRR = 14%
3
Стресс-тест КВ : нет
Есть минимальный опыт
внедрения у Роснефти
Нет опыта внедрений у
Роснефти
Необходимость сбыта
230 тыс.т. кокса
Отсутствие рынка для
сбыта пека
Значительные КВ и
низкая эффективность
энергоблока
Значительные КВ и
низкая эффективность
энергоблока
Сохранение в технологической схеме висбрекинга не снижает эффективность проекта переработки остатков (на примере УЗК)
В силу малого масштаба наиболее эффективными являются наименее капиталоемкие варианты переработки нефтяного остатка (УЗК)
на основе данных ССР, выполненного СНХП (письмо от 04.02.14 № 5/1392) - приведены к ценам 4 кв. 2013 г.
Для всех вариантов, кроме (1), ВБ демонтируется в 2026г.
3
Максимальный рост капвложений для IRR=20%
9

10.

Совместная переработка остатков на СызНПЗ по технологии
VCC наиболее эффективна и устойчива среди рассмотренных
опций
…
Мощность процесса, млн.т/год
Год
запуска
Проект остатка
Кап. затраты,
млрд. руб.
1
Экономическая
эффективность
(в сравнении с
Опыт внедрения
индивидуальными
Возможности сбыта
неконвертируемого
остатка
опциями)
SDA
2,5
NPV = -1,6 млрд.руб.
2026
Флексикокинг + ПСУ
78
2
Стресс-тест КВ : нет
1,1
ГК ВГО
IRR = 19%
Есть минимальный опыт
внедрения у Роснефти
Значительные КВ и
низкая эффективность
энергоблока
1,5
NPV = 3,9 млрд.руб.
VCC
2026
71,5
2,5
2,5
Предположительно
менее, чем VCC
минимален
Отсутствие рынка для
сбыта пека
Предположительно
лучшие КПЭ, чем VCC
Опыт внедрений в мире
минимален
Отсутствие рынка для
сбыта пека
За счет значительной экономии на масштабе процесс VCC является более эффективным, чем отдельные индивидуальные опции на НПЗ
Необходимость строительства отдельного процесса ГК ВГО делает опцию SDA+Флексикокинг более капиталоемкой и низкоэффективной
на основе данных ССР, выполненного СНХП (письмо от 04.02.14 № 5/1392) - приведены к ценам 4 квартала
2013 года
1
Стресс-тест КВ :
2
+11
млрд.руб (+15%)
2026
ИНХС РАН
Опыт внедрений в мире
IRR = 22%
2
Максимальный рост капвложений, для IRR=20%
10

11.

Технология переработки нефтяных остатков ИНХС РАН
является привлекательной из-за низкого давления процесса и
выхода неконвертируемого остатка
LC-fining
Uniflex -
GLG
Eni slurry
technology
VCC KBR
16-20
9,7-24
12-14
20
10-15
7-8
440
385-450
420-445
430-450
440-460
440-450
992-1023
983-1039
1031
950-1200
1030
900-1200
3,4-3,8
4,9
5,28
5,0
5,3
5,0
3,2
7-9
10,9
13,2
10
7,4
- Бензиновая
15,5
14-16
4,9
12
14
11,6
- Дизельная
19,0
34-36
30,6
47
44
49,2
- Вакуумный газойль
31,3
36-39
29,2
26
20
26,8
- Вакуумный остаток
31,0
14-15
24,5
<5
14
5,0
Показатели
H-Oil Axens
UOP
Условия процесса:
- Давление, МПа
- Температура, C о
Плотность сырья, кг/м
3
Содержание серы, % масс.
Выход фракций, % масс
- Газ
• Низкое давление процесса является предпосылкой для снижения удельных капиталовложений на установку
• По объему неконвертируемого остатка процесс является более привлекательным, чем проекты конкурентов
11

12.

Общие выводы
При выборе гидрогенезационного процесса переработки
нефтяных остатков предпочтительнее «slurry» технологии;
Для достижения максимальной выработки моторных топлив
предпочтительными остаются Гидрогенезационные процессы
переработки нефтяных остатков;
Для производства игольчатого кокса необходимо
облагораживание сырья (гидрообессеривание);
Реализация процесса флексикокинга возможно в случае
устойчиво высоких цен на мазут и природный газ;
Технология переработки нефтяных остатков ИНХС РАН
является привлекательной из-за низкого давления процесса и
выхода неконвертируемого остатка
12

13.

Спасибо за внимание!