Когда завод выбирает каталитическую систему, внимание обычно сосредоточено на ее гарантированных эксплуатационных характеристиках и цене. Однако эффективность работы технологической установки при этом определяется не только ожидаемыми свойствами катализатора. Значительная ее часть формируется еще на этапах загрузки, активации и в начале эксплуатационного цикла. Катализатор с хорошими паспортными характеристиками, загруженный с нарушениями или активированный с отклонениями от утвержденной процедуры, не выйдет на проектные показатели. Снижение активности и стабильности каталитической системы из-за некорректной загрузки или активации невозможно компенсировать в процессе дальнейшей эксплуатации. Для предприятия это не только технологический вопрос. Эти ошибки имеют вполне определенную цену, которая формируется из нескольких составляющих.

Четыре группы финансовых рисков

Потери НПЗ, связанные с эксплуатацией каталитических систем, можно свести к четырем группам.

· Качество и выход продукта. Прямые убытки возникают при выпуске некондиции или когда выход целевого продукта снижается из-за неправильно подобранной или неоптимально работающей каталитической системы.

· Увеличение простоя технологической установки. Существенное время теряется из-за неоптимизированных операций по выгрузке и загрузке катализаторов, а также на стадии активации катализатора.

· Внеплановый останов. Если каталитическая система не обеспечивает проектные показатели либо наблюдаются повышенная дезактивация или рост перепада давления, требуется приостановка работы для перегрузки катализатора. Это приводит как к снижению плановой выработки предприятия, так и к увеличению стоимости владения каталитической системой.

· Рост операционных затрат. При неоптимальном технологическом режиме увеличивается расход топливного газа на печах и электроэнергии, потребляемой динамическим оборудованием.

У всех четырех групп одна общая черта. Эти финансовые потери напрямую зависят от того, насколько оптимально эксплуатируется каталитическая система.

Сколько стоят сутки простоя?

Точная цифра зависит от конкретного предприятия: от технологической цепочки, сырьевой базы, возможностей отгрузки, текущей маржи переработки и макроэкономической конъюнктуры. Порядок величин при этом варьируется в широких пределах. Тем не менее, для установок гидроочистки дизельного топлива или каталитического риформинга в неподвижном слое катализатора стоимость суток простоя исчисляется десятками миллионов рублей. Для крупных установок гидрокрекинга, каталитического крекинга или риформинга с движущимся слоем катализатора она еще выше.

Отдельно стоит сказать об установках производства водорода. Их простой редко ограничивается одной установкой. Нехватка водорода ведет к снижению загрузки установок гидроочистки и гидрокрекинга. При этом потери распространяются по всей технологической цепочке завода.

Даже несколько часов внепланового простоя или работы с отклонением от нормального эксплуатационного режима имеют значительный негативный финансовый результат.

Загрузка и пуск: где теряются часы и проценты активности

Два примера из нашей практики хорошо показывают, как это работает.

Пример 1. Пуск установки гидроочистки дизельного топлива. Из-за неоптимальной процедуры активации катализатора нагрев до стадии выдержки производился медленно, а подача диметилдисульфида (ДМДС) на стадии сульфидирования была неоптимальной. Наши специалисты рекомендовали вести разогрев на максимально допустимой по регламенту температуре и оптимизировать расход ДМДС в сторону увеличения с одновременным усилением контроля концентрации водорода в циркулирующем ВСГ и содержания сероводорода. В результате время пуска сократилось на несколько часов. Для крупной установки гидроочистки это дало прямой экономический эффект порядка нескольких десятков миллионов рублей.

Пример 2. Загрузка реактора установки гидроочистки дизельного топлива. В ходе выполнения плотной загрузки подрядчиком загрузочная машина была отрегулирована некорректно, и профиль слоя катализатора получил заметный уклон. Проблема выглядит локальной, но последствия у нее системные. В неравномерном слое сырье идет по пути наименьшего сопротивления, образуются каналы (байпас), и катализатор эксплуатируется неравномерно. Стабильность каталитической системы может быть снижена, цикл эксплуатации сокращается. Кроме того, значительные отклонения в высотах профиля загрузки с последующим разравниванием могут привести к снижению общего объема загруженного катализатора и, как следствие, увеличению объемной скорости подачи сырья и к сокращению общего цикла эксплуатации каталитической системы. Мы организовали регулярный контроль равномерности слоя по ходу загрузки и дали рекомендации по выравниванию машинки плотной загрузки и контролю ее оборотов. Профиль слоя привели в соответствие с диаграммой загрузки, и катализатор вышел на целевые показатели по активности, демонстрируя минимальную дезактивацию в соответствии с нашими ожиданиями.

Оба случая относятся к рутинным операциям, которые на заводе выполняются раз в несколько лет. Опыт, накопленный на одной установке, к следующему пуску часто теряется: меняются люди, подрядчики, типы катализаторов. Команда, которая проводит десятки пусков в год на разных заводах и установках, видит отклонения раньше и знает, как их устранить.

Эксплуатация: мониторинг вместо внеплановых остановов

После пуска работа с катализатором не заканчивается. Регулярный мониторинг ключевых показателей позволяет заранее увидеть отклонения в работе каталитической системы и своевременно их исправить. Речь идет о температурном профиле реактора и средневзвешенной температуре слоя, о динамике перепада давления и о качестве продуктов.

На практике это дает заводу три вещи:
- оценку остаточного ресурса катализатора, чтобы спокойно планировать дату замены, закупку и ремонт;
- раннее выявление проблем, связанных с отравлением, закоксовыванием или ростом перепада давления, и возможность их минимизации за счет оптимизации сырьевого пула или технологического режима;
- оптимизацию режима работы установки с учетом изменений сырья.

На установках каталитического крекинга к этому добавляется регулярный анализ равновесного катализатора (E-cat). По его результатам можно корректировать рецептуру свежего катализатора и добавок под фактические задачи установки: выход бензина или пропан-пропиленовой фракции, октановое число.

До контракта и после цикла

Сервис начинается раньше, чем катализатор попадает на завод. На предпродажном этапе важно проверить не только совместимость с аппаратным оформлением установки, но и поведение катализатора на реальном сырье заказчика. Поэтому мы проводим лабораторные испытания на сырье предприятия. Техническое предложение готовится совместно с производителем катализатора под конкретное техническое задание.

В конце цикла тоже приходится принимать экономическое решение: регенерировать катализатор и использовать повторно или утилизировать. Ответ на этот вопрос дает анализ образцов отработанного катализатора.

Почему сервис стал отдельной задачей

До 2022 года полноценное техническое сопровождение для многих российских заводов входило в поставку западных катализаторов в рамках контракта. После ухода западных поставщиков объемы в основном заместили российские и китайские производители катализаторов. Уровень сервиса у российских и азиатских производителей при этом не всегда соответствует стандартам нефтеперерабатывающей отрасли. Часть поставщиков не располагает русскоязычными инженерами, готовыми выезжать на площадку заказчика и отвечать за выход установки на гарантийные показатели.

Мы видим свою задачу в том, чтобы привести уровень сервиса к практическим требованиям российских заводов, а там, где производитель не обеспечивает сопровождение, закрывать его своими силами. В нашей команде технического сервиса пять специалистов с многолетним опытом работы на НПЗ и в ведущих зарубежных катализаторных компаниях. С нами также работают внешние консультанты с опытом в отрасли более 30 лет. В 2025 году команда АВК провела 19 пусков на установках гидроочистки, гидрокрекинга, риформинга, производства водорода, а также на установках КЦА. Десять из этих пусков выполнены самостоятельно, без участия представителей завода-изготовителя.

Что в итоге?

Технический сервис по катализаторам стоит рассматривать как инструмент оптимизации экономики предприятия, а не как дополнительную опцию к поставке. Квалифицированное сопровождение АВК на всех этапах позволяет:
- обеспечить выполнение высоких требований к качеству и выходу продуктов;
- сократить время простоя при загрузке и пуске;
- снизить риск внеплановых остановов за счет мониторинга и выдачи своевременных рекомендаций по оптимизации эксплуатации каталитической системы;
- снизить стоимость владения каталитической системой за весь цикл.

Разница между "катализатор поставлен" и "установка вышла на проектные показатели" и есть та зона, где заводы теряют или сохраняют десятки миллионов рублей.

Автор: Станислав Глаголенко, руководитель управления "Катализаторы нефтепереработки" АВК

RUPEC в Telegram