Дизельное топливо является базой российской транспортной энергетики, и с каждым годом ужесточаются требования к его качеству и экологическим параметрам. Также изменился и подход к его переработке. На сегодняшний день она стала не экологической и финансовой нагрузкой, а возможностью получения прибыли.
Важность переработки ДТ для энергетики
В настоящее время ужесточились нормы по содержанию серы в дизеле – он составляет 10 ppm. И добиться его можно, только используя современные способы очистки. Не менее важны и экономические показатели.
Каждый год в РФ объём отходов продуктов переработки нефти составляет около 9 000 000 тонн, а глубокая переработка достигает максимум 25%. Оставшиеся 75% скапливаются на складах или проходят утилизацию с нарушениями. Правительство РФ поставило задачу: добиться большего вовлечения вторичных ресурсов к 2030 году.
Для этой цели компании должны установить новые системы гидроочистки и гидрокрекинга или модернизировать имеющиеся, иначе им придётся тратить огромные деньги на увеличивающиеся экологические платежи. А проведя модернизацию, они снизят данное финансовое бремя, и будут получать доход от реализации восстановленного продукта.
При приобретении оборудования следует изучить потенциальную сырьевую базу, чтобы понять, какой объём отходов можно собрать без солидных затрат на логистику. Также если состав отходов меняется, либо компоненты приобретаются на стороне при расчёте технологических процессов в них необходимо заложить около 30% запаса по «жёсткости» режимов.
А ещё важно правильно составлять техзадание. Для гидрокрекинга (углублённой переработки) в ТЗ закладываются одни параметры, а для гидроочистки – другие.
Традиционные способы очищения и переработки ДТ
Гидроочистка – базовый метод для получения горючего, начиная с Евро-5. Процесс подразумевает смешивание сырья с водородом и пропускание смеси через катализатор при +400°C и при давлении от 30 до 50 атмосфер. После этого сера, превращённая в H₂S, удаляется, а повышение стабильности дизеля достигается за счёт насыщения непредельных углеводородов.
Также инновационные технологии сделали возможным вовлечение в переработку продуктов коксования, которые раньше являлись трудно перерабатываемыми. В результате вырос выход качественного ДТ.
Селективная гидроочистка. Она применяется, если в исходном сырье содержится значительное количество непредельных углеводородов. В технологии используются щадящие режимы и специальные катализаторы. Данный метод практически не изменяет фракционный состав. То есть, если необходимо из тяжёлого газойля получить лёгкое дизтопливо, потребуется уже более дорогой гидрокрекинг.
Новые технологии
В настоящее время предприятия внедряют инновационные методы переработки. Основным её элементом стали катализаторы на основе цеолитов, обладающие особой структурой с микропорами и мезопорами. Большие молекулы тяжёлых фракций через них не проходят, а доступность активных центров возрастает в несколько раз. Все компоненты для катализаторов производятся в РФ, что даёт возможность не зависеть нашей промышленности от импорта.
Также начинается разработка и опытное внедрение технологий с использованием ионных жидкостей, которые растворяют соединения серы без применения водорода и установок высокого давления. Энергозатраты на данный метод ниже, чем на традиционную гидроочистку в 3 раза. Но сейчас ионные жидкости закупаются за границей, поэтому перед нашими учёными стоит задача синтезировать их.
При внедрении новых технологий следует учитывать их совместимость с имеющейся производственной инфраструктурой и налаживать режимы под конкретное сырьё.
Биодизель – продукт переработки отходов в горючее
Требования IMO к выбросам парниковых газов ужесточились. И использование биодизеля позволяет судовладельцам избежать расходов на оплату превышения выбросов, не прибегая к модернизации ДВС и системы подачи топлива. Биодизель демонстрирует совместимость с судовыми моторами, повышает смазывающие свойства очищенного от серы ДТ, продляет срок эксплуатации топливной системы. В основе метода получения данного продукта – переэтерификация растительных маселметанолом.
Широкие перспективы открывает технология HEFA – гидратация жиров. В результате получаются углеводороды, идентичные нефтяным. В РФ разрабатываются одноступенчатые катализаторы, в которых совмещены гидродеоксигенация и изомеризация. Их использование обеспечит снижение более чем на 20% стоимости производства.
При всей привлекательности биодизеля будет ошибкой считать его универсальной альтернативой нефтяному. Для ДВС, не адаптированных под данный продукт, подходят только B5-B10, не больше. Если использовать 100% биодизель, то придётся заменить резиновые уплотнения и часто менять масло.
Также сырьё необходимо очистить от воды, жирных кислот, твёрдых частиц, чтобы при переэтерификации не образовались эмульгаторы, при появлении которых продукт разделить фазы невозможно.
100% биодизель не подходит для использования зимой, на морозе он мутнеет и подаётся в ДВС хуже. Но им можно заправляться летом.
Как не ошибиться с выбором технологии?
В 2025 году Минприроды приняло решение о принятии единых технологических стандартов переработки топливных отходов. Это сделано с целью улучшения качества утилизации.
Что следует учитывать:
- Соответствие параметров исходного сырья, мощности оборудования для гидроочистки и термического крекинга.
- Коррозионную активность биосырья или отходов, которые способны за короткое время разрушить углеродистую и нержавеющую сталь (потребуются установки из стали марки 316L или дуплексной стали).
- Наличие в сырье кремния и мышьяка. Они необратимо «убивают» катализатор всего за полгода. Придётся использовать дополнительные реакторы со специальными поглотителями этих элементов.
- Масштаб переработки. Если он будет выше 300 000 тонн, то подойдёт гидроочистка, ниже – более выгодным окажутся изготовление биодизеля либо регенерация отработанных масел.
Подведём итоги
Пока не существует дешёвых технологий по переработке любых отходов в идеальное дизтопливо. В любом случае будут затраты на реагенты, оборудование и энергию. Метод выбирается в зависимости от объёма исходного сырья, его стабильности, требуемого качества получаемого топлива и запланированного бюджета.
АЗС, транспортным и иным организациям, которые не имеют возможности перерабатывать отходы самостоятельно, стоит обратиться в компанию ЦОТН, которая собирает отходы горючего и поставляет качественное дизтопливо в любых объёмах.