Китай: как сократить выбросы на НПЗ? 

Когда говорят о сокращении выбросов на китайских НПЗ, многие сразу думают о гигантских установках каталитического крекинга или о десульфуризации. Но реальность, с которой мы сталкиваемся на площадках, часто тоньше и грязнее. Основная проблема не всегда в отсутствии технологий, а в их интеграции в старые технологические цепочки и, что важнее, в экономике эксплуатации. Можно поставить лучший скруббер, но если он съедает всю прибыль установки, его будут отключать в ?пиковые? моменты. Вот с этого и стоит начать.

Не только ?дымовые трубы?: системный взгляд на источники выбросов

Первое, с чем приходится бороться — это узкое понимание проблемы. Контрольные органы и даже некоторые технологи часто зациклены на стационарных источниках: факелах, трубах печей. Однако, значительный объем выбросов летучих органических соединений (ЛОС) и парниковых газов происходит от так называемых ?неорганизованных? источников. Речь о тысячах фланцевых соединений, сальников насосов, дыхательных клапанов резервуаров. На старом НПЗ их десятки тысяч. Мониторинг утечек (LDAR) становится не просто формальностью, а ключевым инструментом. Но здесь кроется подвох: дешевые портативные детекторы дают огромные погрешности, а качественный обход — это трудозатраты. Видел, как на одном из предприятий внедрили систему, но ограничились проверкой 20% оборудования из-за бюджета. Результат, понятное дело, был больше для отчетности.

Второй пласт — это технологические потери. Например, дегазация резервуаров с сырой нефтью или легкими нефтепродуктами. Пары просто стравливаются в атмосферу, потому что строить или модернизировать установку рекуперации паров (УРП) — капитальные вложения. Хотя окупаемость часто составляет 2-3 года за счет возврата продукта. Парадокс в том, что при жестком планировании капитального ремонта такие проекты проигрывают ?громким? и видимым, вроде замены колонны. Нужно менять саму логику планирования, считать совокупную стоимость владения, включая экологические платежи и потери продукта.

И третий, часто забываемый момент — энергоэффективность. Сажа на трубах печей, пережог топливного газа, неоптимальный режим работы насосов — все это ведет к лишнему сжиганию топлива и, соответственно, к лишним выбросам CO2, NOx, SOx. Борьба за каждый градус КПД — это и есть борьба за сокращение выбросов. Иногда простейшая изоляция паропровода дает больший экологический и экономический эффект, чем дорогая замена горелочного устройства.

Технологии: что работает на практике, а что остается в паспортах

Пройдемся по конкретным узлам. Каталитический крекинг — главный источник выбросов оксидов серы и азота, а также пыли. Здесь стандарт — это установка десульфуризации дымовых газов (ФГД). Китайские производители, вроде Longking, сильно продвинулись, но ключевая проблема — это реагент, известняк. Его качество, помол, распределение в скруббере определяют эффективность. На одном из проектов столкнулись с тем, что местный известняк был с высоким содержанием кремния, что приводило к абразивному износу форсунок и падению эффективности с заявленных 98% до 90-92%. Пришлось искать другого поставщика, что ударило по логистике.

С установками гидроочистки связана другая история — очистка от сероводорода и получение элементарной серы. Клаусовские установки — это must have. Но их слабое место — хвостовой газ. Дожиг уже не соответствует нормам, поэтому требуется доочистка, например, по технологии SCOT. Это дорого, требует пара и точного контроля. Видел, как на среднем НПЗ SCOT-установку запускали с большим трудом, и первые полгода она работала нестабильно из-за сложностей с поддержанием стехиометрии в реакторе гидрирования. Опыт показал, что без сильной собственной службы автоматизации и КИП такие высокотехнологичные решения становятся обузой.

Отдельная тема — сокращение выбросов ЛОС. Здесь, помимо УРП, набирают популярность системы термического и каталитического окисления (RTO/RCO) для обезвреживания вентиляционных выбросов. Они эффективны, но прожорливы по топливному газу на подогрев. На мой взгляд, более перспективны адсорбционные технологии с угольными колесами, особенно для больших объемов воздуха с низкой концентрацией. Они позволяют улавливать и возвращать в производство углеводороды. Китайские компании, например, ООО Синьцзян Кайлонг Чистая энергия, активно работают в этом сегменте, предлагая комплексные решения по улавливанию паров и управлению выбросами. На их сайте https://www.klongjn.ru можно увидеть, что их подход часто строится не на продаже единичного оборудования, а на аудите и проектировании системы под конкретный источник, что в наших реалиях критически важно.

Экономика ?зеленых? решений: где искать мотивацию

Без экономического обоснования любой экологический проект обречен. Государственные штрафы за сверхнормативные выбросы в Китае растут, и это уже серьезный стимул. Но этого мало. Нужно считать полный цикл. Возьмем пример с рекуперацией тепла дымовых газов. Капитальные затраты высоки, но если утилизированное тепло использовать для генерации пара или подогрева сырья, срок окупаемости может сократиться до 4-5 лет. Проблема в том, что энергетические службы НПЗ и экологические службы часто работают в разных бюджетах и не видят этой общей картины.

Еще один драйвер — углеродный рынок. Хотя для НПЗ он пока не так актуален, как для энергетиков, подготовка к нему начинается уже сейчас. Учет углеродного следа продукта, от сырой нефти до бензина, может стать конкурентным преимуществом на экспортных рынках. Поэтому инвестиции в модернизацию, ведущую к снижению удельных выбросов CO2, — это уже не просто траты, а стратегические вложения. Интересно, что компании, подобные ?Кайлонг Чистая энергия?, позиционируют себя именно как партнеры для низкоуглеродного развития, предлагая услуги по комплексному управлению окружающей средой, что включает и углеродный менеджмент.

Субсидии и налоговые льготы. Государство поддерживает проекты по энергосбережению и сокращению выбросов, но процедура получения поддержки бюрократически сложна. Часто заводы, особенно не самые крупные, не имеют ресурсов, чтобы ее пройти. Здесь могла бы помочь роль интеграторов — компаний, которые берут на себя не только поставку оборудования, но и оформление всей документации под ключ, включая получение государственного финансирования. Это та ниша, которую начинают заполнять.

Человеческий фактор и культура производства

Самая совершенная система может быть уничтожена одним неверным действием оператора. Обучение — это не про формальные курсы по технике безопасности. Речь о том, чтобы каждый инженер и оператор понимал, как его действия влияют на выбросы. Почему нельзя резко сбрасывать давление в колонне? Потому что сработают предохранительные клапана, и пары уйдут на факел, а то и в атмосферу. Почему важно вовремя менять сальниковую набивку насоса? Потому что это постоянная течь ЛОС.

Внедрение культуры постоянных улучшений (кайдзен) в экологической сфере дает поразительные результаты. На одном из предприятий организовали ?зеленые? группы из рабочих, которые искали мелкие утечки и предлагали улучшения. 80% их предложений были реализуемы с минимальными затратами, а совокупный эффект по сокращению выбросов ЛОС за год составил около 5%. Это огромная цифра для таких вложений.

И конечно, мотивация. Пока экологические показатели не будут жестко вшиты в KPI руководителей цехов и установок, наравне с выходом продукции и себестоимостью, ситуация будет меняться медленно. Видел, как после введения такой системы на одном НПЗ начальники смен вдруг стали активно интересоваться показаниями газоанализаторов и работой системы УРП.

Взгляд в будущее: водород, CCUS и цифровизация

Тренды, которые уже стучатся в дверь. Производство ?голубого? водорода с улавливанием CO2 из процесса паровой конверсии метана. Для НПЗ это шанс не только производить более чистые топлива (гидроочистка потребляет много водорода), но и кардинально снизить углеродный след. Технологии улавливания и хранения углерода (CCUS) пока дороги, но пилотные проекты в Китае уже есть. Основная сложность — не само улавливание (технологии аминовой очистки отработаны), а логистика и хранение CO2. Нужна инфраструктура.

Цифровизация и предиктивная аналитика. Установка тысяч дополнительных датчиков давления, расхода, состава газа на фланцах и клапанах. Сбор этих данных в единую платформу и использование ИИ для прогнозирования утечек или оптимального режима работы очистных сооружений. Это уже не фантастика. Такие системы позволяют перейти от планово-предупредительных ремонтов к ремонтам по фактическому состоянию, предотвращая аварийные выбросы. Это следующий уровень эффективности.

В конечном счете, путь к чистому НПЗ — это не про одно волшебное решение. Это про системную, порой рутинную работу на сотнях фронтов одновременно: от замены прокладки до внедрения цифрового двойника. Это про экономику, про людей и про технологии в равной мере. И как показывает практика, самые успешные проекты — те, где эти три составляющие сбалансированы, а не где куплено самое дорогое оборудование из каталога. Опыт компаний, глубоко погруженных в отрасль, как тот же Кайлонг Чистая энергия, подтверждает: ключ в комплексном подходе, начинающемся с глубокого аудита и заканчивающемся обучением персонала и сервисом. Без этого любая технология останется нераскрытым потенциалом.