Принято в переработку

Принято в переработку

Где выпускается каждый восьмой литр бензина в России, и что представляет собой современная отечественная нефтепереработка — в совместном проекте “Ъ” и компании «Газпром нефть»

Потребность планеты в нефти увеличивается ежегодно. Одного только автомобильного топлива мы каждый день потребляем более 50 млн баррелей — через 15 лет этот показатель будет выше еще на треть. Чтобы своими глазами увидеть, как нефть становится топливом, корреспонденты “Ъ” посетили Омский нефтеперерабатывающий завод, самый большой в России и один из крупнейших НПЗ в мире.

Пассажирский среднемагистральный самолет сжигает порядка 3 тонн авиационного керосина в час. Наш авиалайнер, Boeing 757, следующий маршрутом Москва—Омск, должен был израсходовать уже более 9 тонн, когда я почувствовал, что мы идем на посадку.

Первое, что видит пассажир, подлетая к городу с запада,— впивающиеся в небо трубы омской электростанции. Они становятся различимы задолго до того, как на горизонте проступают очертания самого города, по современным меркам невысокого, раскинувшегося на слиянии двух рек — Оми и Иртыша.

Эти места — южная часть Западной Сибири — давно отвоеваны у природы, поэтому лесов тут немного и болота темнеют не так часто, как, скажем, на территории Тюменской области. Когда-то, когда пушнина была стратегическим ресурсом, тут вели меховой промысел. Сегодня у России другой стратегический ресурс, и теперь здесь занимаются нефтью.

Постепенно снижаясь, мы подлетаем к Омскому нефтеперерабатывающему заводу. Белые «шайбы» нефтехранилищ поначалу кажутся крошечными, однако позднее нам расскажут, что в некоторых из 43 хранилищ резервуарного парка завода может содержаться до 50 тыс. кубометров (это сравнимо с емкостью олимпийского бассейна) сырой нефти.

За то время, что мы летим над заводом, в деталях становятся видны отдельные его постройки и даже люди. Подо мной — сотни километров трубопроводов, проложенных на эстакадах над землей. Почти 3 тыс. сотрудников — инженеров, операторов, технологов, лаборантов, слесарей, водителей, наладчиков. Редкие автомобили, кажется, еле плетутся, не превышая даже максимальной разрешенной на заводе скорости в 40 км/ч. Блестят на солнце колонны установок нефтепереработки.

Подо мной — одна тринадцатая часть всей перерабатываемой в России нефти. Самый крупный налогоплательщик Омской области и мощнейший из 36 НПЗ страны, перерабатывающий 21 млн тонн нефти в год. Если эта цифра сама по себе ни о чем вам не говорит, представьте железнодорожный состав из цистерн, каждая из которых вмещает до 60 тонн нефти. Если разлить всю поступающую на ОНПЗ нефть по ним, у вас получится состав из 367 тыс. цистерн. Он растянется на расстояние от Омска до Москвы. И даже дальше.

Легкая сладкая нефть

Нефть уже тысячи лет не дает человеку покоя. В древности бывали места (впрочем, и до сих пор они встречаются), где нефть сама выходила на поверхность, сочась из-под земли. Давно были открыты ее целебные свойства, как и ее способность гореть. Вечные огни газовых и нефтяных месторождений становились алтарями древних религий. Нефть использовали и в качестве оружия. Но то было до того, как началась нефтяная эра и была раскрыта главная ее сила — созидания.

Последние 150 лет человеку с каждым годом нужно все больше нефти, а она в свою очередь уходит все глубже, прячется, ставя преграды на пути ее извлечения из недр. И пока геологи и бурильщики пытаются вытолкнуть нефть из-под земли, люди другой профессии, нефтепереработчики, ищут все новые способы раскрытия тайн этой субстанции.

Современный НПЗ — это множество процессов, в которых задействованы десятки установок и тысячи людей. Не говоря уже о миллионах тонн сырья. На заре истории переработки для перегонки нефти в какой-либо продукт — керосин, мазут, допотопный бензин — использовались лишь огонь да медный куб. Сегодня некоторые процессы, происходящие на молекулярном уровне, настолько быстротечны, что впору задаться вопросом — а происходят ли они вообще? И если раньше куб, огонь и часы ожидания давали готовый продукт, то теперь с ростом потребностей человечества процесс, который занимает одну-две секунды и проходит в исполинском реакторе, дает лишь один из десяти, а то и пятнадцати компонентов бензина. Для того чтобы превратить нефть, например, в бензин «Евро-5», на омском заводе круглосуточно работают более десяти установок.

Когда-то человечество сжигало большую часть переработанной нефти, не находя ей применения. Теперь это роскошь. Сейчас нефтепереработчики ведут борьбу за каждую десятую, а то и сотую долю процента. Все меньше продукта попадает в графу «невосполнимые потери». Топливо становится все более чистым — миллиарды рублей, которые «Газпром нефть» уже вложила в развитие своих заводов, в том числе и омского, позволили полностью перейти на выпуск бензина и дизеля стандарта «Евро-5». Это означает, что в воздух Омска, Москвы, Ярославля — да всех городов, где продается топливо компании, из выхлопных труб автомобилей попадает в десятки раз меньше вредных веществ, чем раньше.

После завершения очередного этапа модернизации, цель которого — повысить эффективность производства, глубина переработки нефти к 2020 году достигнет 97%. Соответственно, переработка одной тонны сырой нефти позволит получать до 970 кг нефтепродуктов товарного качества — это будет рекордный для России показатель.

Товарно-сырьевая база Омского НПЗ расположена на самом краю заводской территории, где ее насосную станцию окружают гигантские резервуары, те самые белые «шайбы», которые можно было рассмотреть с самолета. Это стальные бочки, окрашенные в белый цвет, высотой до 15 м. Пожалуй, из всех построек НПЗ именно эти резервуары — самые, казалось бы, незамысловатые и привычные для глаза сооружения. Мы иногда видим их на бензоколонках или в аэропортах. У железных дорог. И никогда не задумываемся, как они, собственно, появились. Сооружение настолько элементарное в представлении обывателя, что, казалось бы, не заслуживает особого внимания. Но его создатель — человек, скорее известный широкой публике как проектировщик Шаболовской башни в Москве,— повлиял на нефтяную индустрию России и мира как мало кто другой.

Российский инженер Владимир Григорьевич Шухов разработал первые резервуары, которые до сих пор называют шуховскими, в 1878 году — для «Товарищества братьев Нобель», осваивавшего бакинские нефтяные промыслы. Тогда, на рассвете нефтяной эры, инженер доказал, что подобный способ хранения является одновременно наиболее безопасным для окружающей среды и самым экономичным в производстве. До этого нефть в России хранили в наливных прудах, в США — в прямоугольных металлических резервуарах. В то же время Шухов спроектировал и первый в России нефтепровод — Баку—Батуми. Первые речные танкеры — это также его детища. Он же первым предложил способ извлечения нефти из недр путем закачки в скважину сжатого воздуха.

Скрытая от людских глаз, добытая на глубине 2,5 км по «шуховскому» методу нефть приходит на товарно-сырьевую базу Омского НПЗ сразу с нескольких месторождений Западной Сибири. Проделав путь по трубопроводам, длина которых колеблется в промежутке 2–3 тыс. км, она сливается в единый поток в трубе, которая подходит к самому заводу. Это то, что называют товарной нефтью Siberian Light, относящейся к сорту Light Sweet Oil («легкая сладкая нефть»). В отличие от многих других сортов, эта нефть не отпугивает резким серным запахом. На то она и «легкая» — содержание серы в ней намного ниже, чем, скажем, в экспортном варианте российской нефти Urals. И хотите верьте, хотите нет, но аромат ее скорее приятен. Я не нефтехимик и не умею определять элементы по запаху. Но у меня этот запах вызвал ассоциации с медом полевого разнотравья. В какой-то степени так оно и есть, только «поля» эти со всем живым на них цвели десятки, а то и сотни миллионов лет назад.

Нефть, добытая в разное время, пусть даже на одном месторождении, не имеет постоянного химического состава. Он меняется в зависимости от глубины залегания. И это именно сырая нефть — не просто не переработанная, но также содержащая грунтовые воды, попутные газы и соли. Хотя Siberian Light отлично подходит для получения из нее светлых нефтепродуктов — бензина, дизеля, керосина — в таком виде она не может поступить напрямую в перегонку. Ей предстоит пройти большой путь, чтобы в итоге распасться на части, изменить структуру и стать тем, что мы зальем в бак.

Вторая колонна

Олег Гнедин, молодой человек лет тридцати с загаром по линии ворота его форменной куртки, до сих пор не может привыкнуть к белой каске, которую носит уже два с половиной года. На заводе в таких ходят только начальники. «Мои все и так знают, кто я»,— говорит он о своих подчиненных, которых предпочитает называть коллегами. Но порядок есть порядок.

Вотчина Олега Гнедина — атмосферно-вакуумная трубчатка, или АВТ, комплекс первичной переработки нефти, состоящий из нескольких колонн. Если вбить в поиске Google запрос «НПЗ», то именно их — блестящие, полные, как баобабы, или изящные, как березы, сорокаметровые колонны — вы и увидите. Таких установок на Омском НПЗ пять, но АВТ-10 Гнедина даст фору всем остальным: на нее одну приходится 8,5 млн тонн переработанной нефти в год. Или 23,5 тыс. тонн в день. 19 железнодорожных цистерн в час, или 458 в сутки. Когда завод был пущен в 1955 году, всех его мощностей хватало только на то, чтобы переработать 750 тыс. тонн в год.

На АВТ нефть, отстоявшись в резервуарах, поступает с товарно-сырьевой базы по пятикилометровому трубопроводу. Как и на насосной станции в 5 км от установки, здесь оператор три раза в день забирает пробу прибывшего сырья и отправляет ее в лабораторию завода. Этот оператор и лаборант — последние, кто видят нефть перед тем, как та поступит в колонны установки. С этого момента она уже перестает быть просто нефтью.

В последний раз «живую» нефть, не пробу, Олег Гнедин видел пять лет назад. После планового ремонта на своей первой АВТ. Тогда пуск установки был под Новый год, ударили морозы, и нефть попросту замерзла в трубопроводе, не дойдя до колонн. «Мы трое суток отпаривали ее,— вспоминает он уже с улыбкой.— Подводили в колодец трубы пар. День и ночь. Как раз под Новый год нефть пошла — ударил фонтан, мы все под ним оказались. Ощущения были, наверно, как у буровика».

Олег Гнедин проводит для меня экскурсию по АВТ. Мы шагаем мимо гудящих насосов, проходим между раскаленных труб, от которых идет жар, уловимый на расстоянии в несколько метров от них. Температура некоторых из них — более 300 градусов по Цельсию. Именно до такого уровня нефть нагревается в печи прежде, чем поступить в переработку. При этом температура в нижней части главной атмосферной ректификационной колонны К-2 достигает уже 350 градусов.

«Что важно понять, так это то, что нет ни одной установки, где бы мы могли получить, например, 95-й бензин,— объясняет Олег Гнедин.— Тут мы получаем лишь несколько его компонентов. Дальше — изомеризация, риформинг, крекинг, висбрекинг, гидроочистка… Не понимаешь, что это? Не парься! Меня когда привезли на первую практику сюда и прокатили по 20 установкам — потом такая каша в голове была, что я несколько дней отойти не мог. Но ничего, отучился еще четыре года — и все понял».

Если попробовать упростить, первичный процесс переработки нефти выглядит так. По трубе, после прохождения через печь, нефть подается в среднюю часть ректификационной (то есть разделительной) колонны на тарелку питания и стекает в нижнюю ее часть. Тарелки, а их в колонне порядка сорока, предназначены для разделения нефти на ее составные части — фракции. Навстречу потоку жидкости, снизу поднимаются пары уже кипящей нефти. Именно они разогревают стекающее вниз сырье. Таким образом, на тарелках ректификационных колонн выделяются отдельные компоненты из общей массы: происходит тепло- и массообмен. Сверху при самой низкой в колонне температуре (порядка 130 градусов) собираются пары бензина и газы, далее, на десятой тарелке сам бензин, прямогонный — такой для заправки автомобилей не используют уже более 80 лет. Ниже, между двадцатой и двадцать второй тарелками, выкипает при температуре в 180 градусов керосин. Еще десятью тарелками ниже и ста градусами выше — дизельное топливо. В самом низу остаются продукты с самой высокой температурой кипения — мазут, вакуумный дистиллят и гудрон.

И если это было просто, то дальше все куда сложнее. Помимо К-2 на установке Гнедина есть также К-1, К-8А, К-3, К-10. У каждой колонны есть свое предназначение. Одна — стабилизирует прямогонный бензин, отделяет его от газов. Из нее он переходит в другую колонну, где разделяется на фракции — также под действием температур и давления. В вакуумной колонне отойдут погоны масел, чтобы поступить на масляное производство. Раньше оно было частью ОНПЗ, но масштаб бизнеса потребовал создания отдельного предприятия, и вот уже несколько лет выпуском масел и смазок занимается отдельное предприятие — Омский завод смазочных материалов.

Характеристику «самый», столь привычную для ОНПЗ, с прошлого года с полным на то основанием можно использовать и в рассказе об омском масляном производстве. Здесь заработал самый мощный в России комплекс по производству, смешению, затариванию и фасовке моторных масел, где погоны (то есть составные части) масел очищают, смешивают, добавляют к ним присадки — и заливают в канистры (их выдувают здесь же — на специальном производстве), бочки или цистерны. Из Омска самые разные масла — индустриальные, моторные и трансмиссионные для коммерческого транспорта, легковых автомобилей, судов и тепловозов — отправляются в российские регионы, страны СНГ и Центральной Азии, в дальнее зарубежье.

Считается, что первый в мире нефтеперерабатывающий завод был построен в 1745 году на реке Ухте. Его чертежи, правда, не дошли до наших дней. Известно лишь, что там нефть перегоняли для улучшения ароматических свойств — для дальнейшего использования в медицине — и незначительного по объему получения керосина.

Больше информации — о заводе братьев Дубининых, который был построен в Моздоке в 1823 году. Дубинины, трое крепостных из Владимирской губернии, были первыми, кто поставил нефтепереработку на промышленные рельсы. Их предприятие представляло собой нефтеперегонный куб емкостью 500 л. Нижняя часть была вмазана в печь, зарытую в землю. Из медной крышки куба выходила труба, проходившая сквозь бочку с водой и погруженная в отдельный резервуар. Печь поджигали, нефть разогревалась и начинала испаряться. Эти пары, охлаждаясь в той части трубы, которая была проведена через бочку, конденсировались и в виде жидкости скапливались во втором резервуаре. Как только жидкость начинала темнеть, печь гасили. Таким образом, из 40 ведер нефти Дубинины получали 16 ведер фотогена — вещества, схожего по своим качествам с керосином,— тупиковой ветви в эволюции нефтепереработки. Остальное, а остальным был мазут, выбрасывали.

По мере того как открывались все новые свойства нефти, совершенствовались и процессы ее переработки. Центром ее, как и центром добычи, в Российской Империи с середины XIX века стали бакинские месторождения. Именно там была пущена первая в мире буровая, там был построен Владимиром Шуховым первый нефтепровод. Благодаря Баку Российская Империя в конце века вышла на первое место по добыче нефти в мире. Однако долгое время, до ввода в 1880-е годы в производство ректификационных колонн, основными продуктами были сырая нефть (львиная доля шла на экспорт) и керосин. До того как мазуту было найдено применение — им начали топить котлы теплоходов,— до 80% продуктов перегонки сгорало в выгребных ямах. Бензиновый карбюратор Даймлера и Майбаха положил этому конец. Правда, поначалу использовался прямогонный продукт, тот бензин, который сегодня выходит со второго верхнего уровня установки АВТ Олега Гнедина. Его характеризуют низкое октановое число и высокое содержание серы. Такое топливо быстро изнашивало двигатель и было малопроизводительным.

Омский завод — потомок и первого завода на Ухте, и перегонного куба братьев Дубининых. Но прямая связь у него — именно с бакинскими заводами. И связь эта прослеживается не только в процессах и сооружениях, которые, трансформировавшись и пройдя усовершенствования, напоминают о том, как все начиналось.

Именно в Баку в 1908 году родился Александр Малунцев, первый директор Омского НПЗ. В заводском музее стоит массивный директорский стол, за которым он когда-то проводил дни и ночи. «Они еще при Малунцеве работали»,— говорят здесь о ветеранах предприятия. Значит, видели его, разговаривали с ним, получали от него нагоняй или, наоборот, похвалу. Значит, видели, как тот, бывало, и ночью ездил по строящемуся или уже запущенному заводу, проверял, все ли работает. Сам залезал в колонны и реакторы на ремонтах.

Инна Иосифовна Медведовская, подвижная дама за восемьдесят, как раз из первого, малунцевского поколения омских нефтепереработчиков. Заводу она отдала 20 лет жизни, работая в центральной научно-исследовательской лаборатории комбината. «Мы с мужем приехали в 1956 году, когда завод только пускали,— вспоминает Инна Иосифовна.— После окончания Львовского политеха у нас был выбор — Одесса, Херсон или Омск. И мы решили ехать в Омск, осваивать Сибирь. Родители говорили, что мы отправляемся в добровольную ссылку. Но вы ведь понимаете, какое дело — мы ведь ехали строить лучшую жизнь!»

Лучшая жизнь при Малунцеве воплощалась не только в строительстве и пуске завода. При нем был построен целый район — со своим стадионом, больницами, школами, детскими садами. Городок нефтяников, в одном из домов которого нас принимала Медведовская.

«На заводе сложился совершенно особенный микроклимат. И мне кажется, что это заслуга Малунцева,— продолжает Медведовская.— Нефть тогда, кстати, была сложная. Представьте, полагается 0,05% воды в нефти, не более — чтобы переработка прошла нормально. А к нам приходила нефть, в которой содержалось 7% воды! Конечно, бывало непросто…»

Малунцев умер в Омске в марте 1962 года, не дожив пяти лет до того, как к заводу был подведен первый трубопровод. А в 1964 году уже другой уроженец Азербайджана, Фарман Салманов, открыл тюменскую нефть, и именно на ней с тех пор работает омский завод.

Еще один бакинец Олег Белявский спустя ровно 40 лет после приезда в Омск Малунцева впервые ступил за проходную НПЗ. Первый рабочий день тогда, в 1993 году, пришелся на 9 мая. Никто и не думал брать выходной. Точно не пусконаладчики, одним из которых был Белявский, строившие на ОНПЗ новую КТ-1/1 в самом сердце завода, колоссальный комплекс глубокой переработки мазута, аналогов которому в России нет до сих пор. «Помню, как в первый день приехал на КТ,— вспоминает теперь Белявский.— Все шумело, работала сварка, краны поднимали реактор. Я посмотрел на это и подумал — работа предстоит нешуточная».

В условиях, когда распалась страна, рухнули связи предприятий и самые элементарные материалы вроде арматуры приходилось выторговывать на условиях бартера, КТ-1/1 была пущена в срок в 1994 году. Позже Олег Белявский, оставшись на заводе после завершения строительства, стал ее начальником. А еще через 11 лет после этого он, пройдя все управленческие ступени, был назначен генеральным директором ОНПЗ. Но к КТ у Белявского остались особые чувства.

«Каждый ремонт, когда установки останавливали, я сам залезал внутрь. Нет такой колонны, в которой я бы не побывал,— вспоминает Белявский, наблюдая за рабочими. Он хоть и директор, но на объект выехал, облачившись по всем правилам — форменные синие куртка и брюки, тяжелые ботинки с металлическими мысами. И, конечно, белая каска.— Вначале, в первый раз было страшно. Потому что ты залезаешь в реактор, там — темнота, под тобой 60 метров пустоты. Но потом привык. Как еще? Это моя специальность. Моя жизнь».

Основа основ

Краеугольный камень всей современной нефтепереработки — процесс каталитического крекинга. Именно на основе полученного при его помощи компонента бензина создается то, что потом мы заливаем в бак. Крекинг, что означает деление, разрыв, был изобретен все тем же Владимиром Шуховым еще в 1891 году. Но то был термический крекинг. С предшественников современных АВТ в реакторы поступал мазут, и путем еще большего нагрева из него снова выпаривались светлые продукты — бензин, керосин, дизель. Когда этот процесс был освоен и внедрен на НПЗ по всему миру, глубина переработки составила порядка 50%. Остальное по-прежнему сжигалось.

Сегодня на Омском НПЗ показатель глубины переработки нефти — 91,7% (средний показатель — 75%). При этом лишь 0,4% приходится на безвозвратные потери. Все остальное идет в дело. Битум, кокс, асфальт, мазут, гудрон, дизели, масла, бензины, керосин и еще более 40 наименований, которые производит завод. В 2015 году на Омский НПЗ пришло 21 млн тонн сырой нефти. Чуть менее 21 млн тонн готовых продуктов переработки вышло с него цистернами и танкерами потребителю. И самый сложный продукт — именно бензин.

Олег Дмитриченко — начальник производства глубокой переработки нефти и алкилирования бензинов завода. То есть он в ответе за процессы, через которые нефтепродукты проходят после выхода с АВТ. Во время обхода КТ-1/1 вместе с Дмитриченко я все чаще использую слово «превращение» применительно к нефти. Ему это слово совсем не нравится. Кажется, я знаю, почему. Просто оно не подразумевает работы. Будто все берется само по себе.

Но зачем тогда почти 3 тыс. сотрудников, зачем 50 установок и эта огромная территория? Зачем 1,2 млн анализов, которые ежегодно проводит с нефтью и ее продуктами местная лаборатория? Зачем, в конце концов, машинист в тепловозе, который тянет километровый состав из Омска в, скажем, Новосибирск? Именно переработка, потому что это тяжелый труд. Людей и установок. Тот же каталитический крекинг, который в свое время позволил сделать рывок в глубине переработки,— это работа. Работа печей, катализаторов, которые чистят сырье, чтобы из того, что раньше сжигалось, получалось до 55% компонента бензина. Лишь одного компонента из десяти, а то и пятнадцати, из которых потом будет смешан «Евро-5». В одних колоннах, как на АВТ, нефть делится, в других прямогонный бензин перерабатывается еще раз, а потом еще. Разрываются одни молекулярные связи и перестраиваются другие. И все в итоге для того, чтобы двигатели работали лучше и дольше, а окружающая среда страдала меньше.

Мы не можем прожить без нефти. Она на 48% обеспечивает все энергопотребление человечества. Как и 150 лет назад, в первых лабораториях и на первых примитивных комбинатах, на современных гигантских заводах нефтепереработчики раскрывают секреты нефти, превращая инертную жижу в то, что движет всю планету вперед. За 60 лет своей истории Омский нефтеперерабатывающий завод и десятки тысяч его бывших и нынешних сотрудников переработали больше 1 млрд тонн нефти. Ежегодно завод производит 6,3 млн тонн дизельного топлива, 4,5 млн тонн высокооктанового бензина. На 1 млн тонн меньше — судового топлива и 1,7 млн тонн авиационного керосина.

Airbus A-320, который доставит нас в Москву, сжигает порядка трех тонн авиационного керосина в час. В омском аэропорту перед вылетом в Москву его заправляют на восемь с половиной — керосином производства Омского НПЗ. Перед тем как начать процедуру заправки, оператор бензовоза опускает один из множества кранов на насосной установке грузовика. На глаз он должен провести крайнюю, как принято говорить у авиаторов, проверку топлива, до того прошедшую уже в виде готового продукта три. В стеклянную колбу резким закручивающимся потоком врывается прозрачная, как вода, жидкость.

Текст
Максим Мартемьянов
Фото
Дмитрий Коротаев
РИА Новости
ИТАР-ТАСС
Фонд «Шуховская башня»
АО «Газпромнефть-ОНПЗ»
ПАО «Газпром нефть»
Видео
Валерий Куракин
Дизайн, программирование и верстка
Антон Жуков
Владислав Созонов
Бильдредактор
Дмитрий Кучев
Менеджер проекта
Ксения Леонова