Люди и технологии: кто и как делает хорошее топливо

Немногим более секунды требуется топливному пистолету, чтобы отправить в бак вашей машины литр бензина или дизельного топлива. Прежде чем попасть туда, каждая капля проходит через сложную цепочку переработки и контроля. Как устроен этот процесс и какую роль в нем играют современные технологии, мы узнали на Омском нефтеперерабатывающем заводе.

Цифровая «диспетчерская» 

Главный зал объединенной операторной Омского НПЗ — лучшее место, чтобы понять, как работает такое огромное предприятие. Вся информация о производстве выводится здесь на огромную видеостену: на десятках панелей — цифры, графики и схемы. 

Перед экраном полукругом расположены рабочие места операторов: каждый следит за своим участком. На мониторы непрерывно поступают данные в реальном времени — режим работы установок, глубина переработки, экологические параметры. 

«Здесь сердце всего производства. Из этого зала мы контролируем работу всех ключевых установок. Это огромная ответственность, но и большая гордость», — говорит Алексей Щетилин, оператор объединенной операторной Омского НПЗ.

На интерактивной карте Омский НПЗ словно превращается в отдельный город: сети труб — как улицы, установки и комплексы — как промышленные здания. На карте видны два основных «района» — первичной и глубокой переработки. По ним нефть проходит весь свой путь от сырья до готового топлива.

«Небоскреб» для нефтепродуктов

Среди установок Омского НПЗ выделяется металлический «небоскреб» — комплекс ЭЛОУ-АВТ, где нефть очищают от примесей и разделяют на фракции.

Под действием магнитного поля вода с минеральными солями и частицами грунта оседает на дно, а легкая нефть поднимается наверх. После очистки сырье поступает в две ректификационные колонны — атмосферную и вакуумную. Это цилиндры высотой около 70 метров и общей массой более тысячи тонн. Под воздействием высокой температуры и давления жидкость разделяется на фракции: легкий бензин поднимается и оседает в верхней части колонны, ниже располагаются керосин и дизельное топливо. На дне остается мазут, который направляют на дальнейшую переработку, получая вакуумный газойль и гудрон.

«С этого этапа нефть обретает новую жизнь. Мы даем ей старт, чтобы она стала топливом для миллионов машин по всей России. И в этом наша работа», — делится Александр Кармишин, оператор комплекса первичной переработки нефти Омского НПЗ.

Именно ЭЛОУ-АВТ позволяет заводу выпускать топливо, которое сохраняет свои свойства в самых разных климатических условиях — от арктических морозов до африканской жары.

На пути к 100% переработки

Следующий шаг на пути к созданию топлива высокого качества — глубокая переработка.

Представьте себе футуристический трехмерный лабиринт из труб, площадок и переходов — огромный конструктор из стали и света. Это комплекс глубокой переработки нефти, который запустили на ОНПЗ в 2022 году. В его недрах тяжелые фракции превращаются в светлые нефтепродукты с помощью катализаторов, термической обработки, водорода и других умных инструментов.

Это пример того, как современные технологии меняют логику производства. Раньше такие продукты, как мазут, не могли стать топливом для двигателей — их, например, направляли на теплоэлектростанции. Теперь из них получают бензин, дизель и керосин — это повышает эффективность завода и снижает нагрузку на окружающую среду.

«Комплекс глубокой переработки позволяет нам получать больше качественного топлива из каждой тонны нефти, — рассказывает Михаил Меркулов, замначальника установки комплекса глубокой переработки нефти Омского НПЗ. — Видеть, как твой труд делает работу завода эффективнее и приносит стране дополнительный результат, — это настоящая гордость»

Благодаря этому комплексу глубина переработки нефти на Омском НПЗ приблизилась к 100% — уровню лучших нефтеперерабатывающих предприятий в мире, поставив рекорд для нефтеперерабатывающей отрасли России. 

Как получают «нефтяной уголь»?

Похожая задача — извлечь максимум из тяжелых нефтяных остатков — решается на установке замедленного коксования. Над заводом она видна издалека: 110-метровая ажурная конструкция из стали, напоминающая Эйфелеву башню. Здесь тяжелые углеводороды превращаются в твердый нефтяной кокс, по виду похожий на уголь, но гораздо более ценный. Его используют в металлургии для топки печей, снижая применение менее эффективного каменного угля.

Внутри камер объемом с плавательный бассейн при температуре около 500 градусов и без доступа кислорода происходят химические реакции. Гудрон, поступивший из комплекса ЭЛОУ-АВТ, постепенно «перестраивается», превращаясь в кокс. Пока две камеры работают, две другие остывают, а горячие газы используют для подогрева — так повышается энергоэффективность.

Умные помощники завода

У Омского НПЗ есть «сотрудники», которых не увидишь в операторной. Одни трудятся под микроскопом, другие — внутри серверов и алгоритмов. Все они помогают предприятию работать точнее и эффективнее.

У гигантских цистерн с зеленым листиком на боку расположен экологический комплекс «Биосфера». Здесь вода, используемая в технологических процессах, проходит шесть ступеней очистки: от лазеров и фильтров до воздействия живых микроорганизмов. В специальном биореакторе вортицеллы, коловратки, тихоходки и многие другие микроскопические работники очищают воду от нефтепродуктов и других органических соединений. 

Другой «невидимый работник» — цифровой двойник предприятия. Это компьютерная модель, которая просчитывает наиболее эффективные режимы работы всех установок. Алгоритмы получают данные с тысяч датчиков, анализируют состав сырья и даже учитывают рыночный спрос. Например, летом, когда растет потребность в бензине и дизельном топливе, система дает нужные команды и увеличивает выпуск этих нефтепродуктов.

Контроль характеристик бензина, дизеля и других продуктов не останавливается на выходе с завода. Единая цифровая система мониторинга «Нефтеконтроль» позволяет отслеживать качество нефтепродуктов по всей логистической цепочке: от завода до бака автомобиля на АЗС. 

Все эти технологии — от цифровой операторной до биологических систем очистки и алгоритмов контроля качества — работают вместе, превращая нефть в современное, чистое и надежное топливо.