Перспективы внедрения в РФ современных технологий в нефтехимии

II Московский международный химический форум

ОАО «ВНИПИнефть»

О перспективах внедрения в России современных технологий в области нефтехимии Капустин В.М. , Генеральный директор ОАО «ВНИПИнефть», зав. кафедрой технологии переработки нефти РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, Заслуженный деятель науки РФ

Москва, октябрь 2014

СОСТОЯНИЕ НЕФТЕХИМИИ В МИРЕ

 Ежегодный объем инвестиций в мировую нефтехимическую промышленность составит около 30 млрд. долл.  Производство нефтехимической продукции на душу населения, долл./чел.:

США

ЕС

Страны Восточной Европы и бывшего СССР

1400

950

180

 Основные тенденции развития мировой нефтегазохимии:  Мировая нефтегазохимия продолжит развиваться темпами, опережающими мировые темпы роста ВВП; «коэффициент опережения» составит 1,1-1,2 для развитых стран и 1,4-1,5 для развивающихся стран, включая Индию и Китай  Идет смещение крупнотоннажной нефтегазохимии в регионы с дешевым сырьем, удобной логистикой и динамично растущим спросом (Ближний Восток, Северо-Восточная Азия)

 Продолжится создание крупных нефтегазохимических кластеров в Китае, Индии, США

1

СОСТОЯНИЕ НЕФТЕХИМИИ РОССИИ В 2013 г.

Произведено: олефины – 4,3 млн.т полиэтилен – 1,64 млн.т полипропилен- 0,90 млн.т

(% к 2012г.) (+13%) (+18%) (+36%)

 Максимальная единичная мощность пиролиза ~ 650 тыс.т/г. (в мире – более 1 млн.т/г.)  Объем инвестиций в газохимическую отрасль РФ в 2013 г. вырос на 4,3% и составил 12 млрд. руб.  Объем переработки нефтехимического сырья вырос на 19,3% и составил 9,9 млн.т.

2

НЕФТЕХИМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС РФ

Северо-Западный

Волжский

Каспийский

Западно-Сибирский

ВосточноСибирский

Дальневосточный

Информация Минэнерго РФ

3

ЗАПАДНО-СИБИРСКИЙ КЛАСТЕР ООО «ТОБОЛЬСК-ПОЛИМЕР»  Генеральный проектировщик – ОАО «ВНИПИнефть»  Состав:  Дегидрирование пропана и производство пропилена, 510 тыс.т/г. (лицензиар – UOP) – впервые в России  Производство полипропилена, 500 тыс.т/г. (лицензиар – INEOS) – самая крупная установка в России  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»:  Разработка проектной документации комплекса  Разработка регламента на эксплуатацию и плана локализации и ликвидации аварий  Участие в разработке рабочей документации технологических установок  Состояние проекта: Открытие предприятия состоялось в октябре 2013 г.

4

ЗАПАДНО-СИБИРСКИЙ КЛАСТЕР ООО «ЗАПСИБНЕФТЕХИМ» (г.Тобольск)

 Генеральный проектировщик – ОАО «ВНИПИнефть»  Состав:  Производство этилена, 1500 тыс.т/г. (лицензиар – Linde)  Производство полиэтилена, 1500 тыс.т/г. (лицензиар – INEOS)

Самые крупные установки в России

 Производство полипропилена, 500 тыс.т/г. (лицензиар – LyondellBasell)  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»:  Выполнение предпроектных работ  Участие в разработке FEED и проектной документации производства этилена  Разработка ПД по комплексу в целом  Состояние проекта:  Разработаны FEED и проектная документация комплекса (производство этилена – Linde; полиэтилена – Technip; полипропилена – Uhde)

5

ЗАПАДНО-СИБИРСКИЙ КЛАСТЕР ООО «НОВОУРЕНГОЙСКИЙ ГХК»  Генеральный проектировщик – ОАО «ВНИПИгаздобыча»  Состав:  Производство этилена, 420 тыс.т/г. (лицензиар – Linde))  Производство полиэтилена высокого давления, 400 тыс.т/г. (лицензиар – Basell)  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»:  Корректировка рабочей документации производств этилена и полиэтилена и складов в строительной части  Участие в авторском надзоре  Состояние проекта:  Выполняются строительно-монтажные работы по технологическим установкам; степень готовности комплекса~ 60%  Год ввода в эксплуатацию - 2017

6

ПРИВОЛЖСКИЙ КЛАСТЕР ОАО «НИЖНЕКАМСКНЕФТЕХИМ»

 Состав: – Производство этилена, 1 млн.т/г. (лицензиар – CB&I) – Производство полиэтилена, 600 тыс.т/г. (лицензиар – INEOS) – Производство полипропилена, 400 тыс.т/г. (лицензиар – Basell)  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»:

– Выполнение предпроектных работ  Состояние проекта: – Разработан FEED производства этилена (CB&I) – Разработаны FEED производства полиэтилена и

полипропилена (Tecnimont) – Выполнена проектная документация

7

ПРИВОЛЖСКИЙ КЛАСТЕР ООО «СИБУР-ХИМПРОМ»  В 2012 г. пущен в эксплуатацию комплекс производства этилбензола, 220 тыс.т/г. (лицензиар – Badger) и вспенивающегося полистирола, 100 тыс.т/г. (лицензиар – Sunpor)  Генеральный проектировщик – ОАО «ВНИПИнефть»  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»: • Разработка проектной документации комплекса • Участие в разработке рабочей документации технологических установок и объектов общезаводского хозяйства, авторский надзор  Прорабатывается проект развития производств стирольной цепочки, а именно:  увеличение мощности производства ЭП-60 до 73 тыс.т этилена в год  увеличение мощности производства этилбензола с 220 тыс. т/г. до 270 тыс. т/г  строительства нового производства стирола мощностью 250 тыс. т/г  строительства производства полистирола мощностью 100 тыс.т/г., с возможностью поэтапного ввода мощности 50+50 тыс.т/г.

8

ПРИВОЛЖСКИЙ КЛАСТЕР ОАО «ОБЪЕДИНЕННАЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ»

 Проект: Создание нового нефтехимического комплекса

 Состав: •

Производство этилена -1 млн.т/г.

•

Производство полиэтилена низкого давления - 450 тыс.т/г.

•

Производство линейного полиэтилена низкой плотности - 415 тыс.т/г.

•

Производство полипропилена - 500 тыс.т/г.

•

Производство бутадиена - 85 тыс.т/г.

•

Производство МЭГ - 300 тыс.т/г.

 Состояние проекта: •

Проводится тендер по выбору генерального проектировщика комплекса

9

КАСПИЙСКИЙ КЛАСТЕР ООО «СТАВРОЛЕН»  Заказчик – ОАО «ЛУКОЙЛ»  Проекты: – Реконструкция установки производства этилена, 350 тыс.т/г.

– Строительство нового нефтехимического комплекса:  Производство этилена, 600 тыс.т/г.  Производство полиэтилена, 600 тыс.т/г.  Производство полипропилена, 300 тыс.т/г.  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»:

– По рабочей документации , выполненной совместно ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегородниинефтепроект» и ОАО «ВНИПИнефть», восстановлена установка ЭП-350

– Выполнено ТЭО строительства нового комплекса  Состояние проекта: – Ведется выбор лицензиаров для нового нефтехимического комплекса 10

ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ КЛАСТЕР ОАО «АНГАРСКИЙ ЗАВОД ПОЛИМЕРОВ»

 Заказчик – ОАО «НК «Роснефть»  Состав: – пиролиз – 350 тыс.т/г. (реконструкция)

– производство полиэтилена – 350 тыс.т/г. (реконструкция) – производство полипропилена – 150 тыс.т/г. (реконструкция)  Генеральный проектировщик – ОАО «Ангарскнефтехимпроект»  Состояние проекта:

– выбраны лицензиары (пиролиз – Technip, полиэтилен – INEOS, полипропилен – Novolen) – Выполнены базовые проекты – Разработана проектная документация на установки производства полиэтилена и полипропилена

11

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ КЛАСТЕР БАЛТИЙСКИЙ ГАЗО-ХИМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС  Заказчик – ООО «Сибур»  Состав:

– Производство этилена, 2,0 млн.т/г.

– Производство линейного полиэтилена низкой плотности, 1000 тыс.т/г.

– Производство полиэтилена высокой плотности, 500 тыс.т/г.

– Производство полиэтилена высокого давления, 550 тыс.т/г.

– Производство окиси этилена, 475 тыс.т/г.  Объем работ ОАО «ВНИПИнефть»: – Разработка совместно с компанией Technip технико-экономического обоснования строительства комплекса

 Состояние проекта: – разработано ТЭО – выбрана площадка: Ленинградская обл. (Кингисепп)

12

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ КЛАСТЕР ОАО «ВОСТОЧНАЯ НХК» (Находка)  Заказчик –ОАО «НК «Роснефть»

 I очередь – НПЗ мощностью 12 млн.т/г

 Генеральный проектировщик – ОАО «Ангарскнефтехимпроект»

 Состояние проекта:  II очередь – НХК в составе: – Пиролиз – 3,4 млн.т/г. по сырью – Выбраны лицензиары: пиролиз – CB&I, производства полиэтилена – Производство полиэтилена –850 тыс.т/г. и полипропилена – INEOS – Производство полипропилена – 800 тыс.т/г.

– Разрабатывается проектная – Производство бутадиена – 190 тыс.т/г.

– Производство моноэтиленгликоля – 700 тыс.т/г. документация

По данным ОАО «НК «Роснефть»

13

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ КЛАСТЕР БЕЛОГОРСКИЙ ГПЗ  Заказчик –ОАО «Газпром»/ООО «Сибур»  Генеральный проектировщик – ОАО «ВНИПИгазодобыча»  Состав : – Мощность - 60 млрд. м3/г.

– Производство гелия, 60 млн м3/г.

– Газохимия, 2,5 млн. т/г. полимеров  Состояние проекта: – Выполнена предпроектная проработка завода

14

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА «ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДНЫХ РЕСУРСОВ» Наука и образование

Бизнес

56 отраслевых и академических институтов, университетов

46 государственных и частых компаний

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА Цель: создание принципиально новых технологий переработки углеродсодержащего сырья и производств катализаторов

Государство содействует

Исследования и разработки

Ключевые направления - Процессы получения экологически чистых моторных топлив - Процессы переработки тяжелых нефтей и нефтяных фракций - Переработка природного и попутного газа

- Процессы и катализаторы для нефтехимии - Процессы получения водорода и синтезгаза - Производство полимерных материалов - Энергосберегающие технологии 15

МЕМБРАННО-КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛЕФИНОВОГО СЫРЬЯ ДЛЯ НЕФТЕХИМИИ (ИПХФ РАН) Направление исследований: Создание мембранно-каталитического процесса дегидрирования легких углеводородов в олефины

• • • •

Решаемые задачи: Разработка катализаторов дегидрирования нового поколения Новые подходы к формированию мембраннокаталитических элементов для процессов дегидрирования легкого углеводородного сырья. Мембранно-каталитические реакторы. Мембранно-каталитические процессы получения олефинов

Лабораторный стенд для исследования мембраннокаталитических процессов

16

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА (ИНХС РАН)

Технология алкилирования бензола этиленом на гетерогенных катализаторах Fuel gas

Benzene

Polyalkyl benzenes

Ethylene

Ethylene benzene

Pump

Reactor

Heat exchanger

Rectification column

Промышленная реализация технологии на ОАО «Газпром нефтехим Салават» 200 тыс.т в год (2003 год)

Технология трансалкилирования бензола диэтилбензолами на гетерогенных катализаторах Эффект от внедрения в 2011 году на ОAО «Газпром нефтехим Салават»: • увеличение выпуска этилбензола на 11500 т/год, что дополнительно приведет к увеличению выпуска стирола на 11000 т/год; • экономия по энергозатратам по установке «Этилбензол» составит примерно 10%.

17

ПРЕДЛОЖЕН УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ ЛПЭНП 0.90-0.94 г/мл

Процесс функционирования системы включает два каталитических цикла, в первом из которых (I) из этилена с высокой селективностью образуется бутен-1, а во втором (II) – осуществляется сополимеризация этилена с синтезированным бутеном-1 под действием системы Cp4Zr – МАО.

Преимущества усовершенствованного процесса: I

II

• Высокие показатели каталитической активности (до 2.5 т ПЭ на 1 гр Zr в час) • Диапазон молекулярных масс продуктов изменяется от 100 до 500 тыс. г/моль • Получение полиэтиленов с использованием в качестве сырья одного только этилена по однореакторной схеме ИПХФ РАН

18

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ НАНЕСЕННЫХ ТИТАНМАГНИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ (ТМК) ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИОЛЕФИНОВ И ПОЛИДИЕНОВ • Синтез активированного хлорида магния (3÷15 нм) и хлорида титана (1,5÷3 нм) в наноразмерной форме Нанесенные катализаторы

Удовлетворение спроса на полиолефины за счет импорта на 50%. Потребление полимеров на душу населения в России ниже в 25 раз, чем в США.

• Разработка технологии применения нанесенных титан-магниевых катализаторов в синтезе полиолефинов

Изделия из СВМПЭ

Порошок сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ)

Полиолефины - ИК СО РАН, Полидиены - ИНХС РАН

19

НОВЫЕ НЕОДИМОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ СТЕРЕОСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУТАДИЕНА

катализатор *

*

1,4-цис-полибутадиен

n

R3 Выход, %

1,4цис-

1,4транс-

Mn×10-3

Mw×10-3

Mw/Mn

Комплекс 1

~100

99.2

0.8

следы

189.3

388.2

2.05

Комплекс 2

~100

97.9

2.0

0.1

282.6

572.4

2.03

Комплекс 3

29

98.5

1.5

следы

173.7

333.6

1.92

Комплекс 4

~100

98.1

1.7

0.2

106.0

158.2

1.49

Комплекс 5

~100

98.0

1.8

0.2

119.3

191.5

1.60

ди(2этилгексил)фосфат неодима*

~100

95.7

н.д.

н.д.

185

н.д.

1.76

Структура

R1

1,2-

R5 O Nd

O

P

O

R6

R2 O R4

R1,R2= tBu, iPr, Me; R3= H, Me R4= Et, Bu

Индивидуальные соединения; Кристаллические вещества; Не содержат воды; Достаточно доступны

ИНХС РАН

* эксперимент для сравнения на катализаторе по данным международной заявки WO 02/38636 (Michelin)

20

ОАО «ВНИПИНЕФТЬ» - ВЕДУЩАЯ В РОССИИ ИНЖИНИРИНГОВАЯ КОМПАНИЯ В ОБЛАСТИ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКИ И НЕФТЕХИМИИ

85 лет на рынке инжиниринговых услуг Объем услуг ОАО «ВНИПИнефть»

Выполнение предпроектных работ

Проектирование

Комплектация и поставка оборудования

Управление строительством

ОАО «ВНИПИнефть» обладает обширным опытом проектирования установок пиролиза, производства полиэтилена и полипропилена:  22 установки пиролиза производительностью от 60 до 1500 тыс.т/г.  8 установок по производству полиэтилена мощностью от 48 до 500 тыс.т/г.  9 установок по производству полипропилена мощностью от 110 до 550 тыс.т/г.

21

ВЫВОДЫ

 В России начаты работы по созданию новых нефтегазохимических кластеров:

Приволжского, Каспийского, Западно-Сибирского, Восточно-Сибирского, Балтийского, Дальневосточного  Планируется построить в г. Тобольске самый крупный в России нефтехимический комплекс, включающий в себя установки производства этилена и полиэтилена мощностью по 1500 тыс.т/г.  Для ускорения разработки и внедрения отечественных технологий создана технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородных ресурсов»  Разрабатываются следующие отечественные нефтехимические технологии: • мембранно-каталитические процессы получения олефинового сырья для нефтехимии (ИПХФ РАН) • технология алкилирования бензола этиленом на гетерогенных катализаторах (ИНХС РАН) • усовершенствованный процесс получения полиэтилена низкой плотности (ИПХФ РАН)  ОАО «ВНИПИнефть», являясь ведущей в России инжиниринговой компанией, готово оказывать весь комплекс необходимых на рынке инжиниринговых услуг для модернизации действующих и строительства новых объектов газо- и нефтехимии 22

Спасибо за внимание!