Vplyv krakovacích procesov na konkurencieschopnosť rafinérie.
Bratislava 6.júna 2013
Miroslav Švatarák
SLOVNAFT a.s.
SLOVNAFT rafinéria – z minulosti až do súčasnosti
História - Apollo rafinéria 1895 - 1944
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
1895: založenie a.s. na výstavbu rafinérie v Bratislave – Mlynské Nivy
1896: nábeh destilačnej jednotky s kapacitou spracovania 30 000 t/rok ropy
1. svet. vojna: znižovanie spracovania na 12 000 t/rok
Kríza: ďalšie znižovanie spracovania až na 6 000 t/rok (kontrakty na ropu, neodbyt
na ropu)
30. roky: oživenie, výstavba AVD na 60 kt/rok a Termálneho kraku
40. roky: výstavba novej AVD na 90 kt/rok, odparafínovanie, rafinácia olejov a
petroleja
1944: apokalypsa, zničenie 80% rafinérie
2
História - míľniky
Súčasnosť - Slovnaft
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
50. roky: výstavba vo Vlčom hrdle, nábeh destilácie v roku 1957
60. roky: ropovod Družba, výstavba veľkokapacitných destilácií, reformingu,
hydrogenačných jednotiek a „malej petrochémie”
70. roky: výstavba novej petrochémie, aromátovej chémie
80. roky: zameranie sa na ochranu podzemných vôd, výstavba KHK a Parafínky 3 a
PP-2
90. roky: realizácia projektu EFPA a Reformingu s kontinuálnou regeneráciou
katalyzátora CCR, Izomerizácie ĽBi a n-alkánov
Od roku 2000: výstavba HRP7 a Polypropylénu, rekonštrukcia nádržového parku
Od roku 2010: rekonštrukcia Teplárne a výstavba paroplynovej elektrárne s výkonom
800 MW
3
Zjednodušená schéma rafinérie
Gas Recovery
Gas Desulph.
LPG
(4%)
Petchem.
Naphtha
(8%)
Reforming
Crude
Gasoline
(27%)
Distillation
Hydrogen
Desulphurisation
JET
(2%)
Transport
Diesel
Vacuum
Distillation
LFO
Vacuum distil
Hydro-Crack.
and Cracking
Residual
Hydro-Crack.
H2
(48%)
HFO
(10%)
Coke \ Bitumen
(1%)
Other
Prečo krakovanie?
Ropy sveta
Síra, hm,%
Ťažké, sírne ropy (lacné)
Ľahké,
nízkosírne
ropy (drahé)
← ťažké ropy
ľahké ropy →
5
Fluidný katalytický krak FCC
Licenzor:
UOP
Reaktor: VSS
Regenerátor: High Efficiency Combustor Style
Kontraktor:
Raytheon Engineers & Constructors
Uvedené do prevádzky:
August 1999
Kapacita:
Dizajn 2592 t/deň (108 t/hod)
Súčasná kapacita: 3264 t/deň (136 t/hod)
Katalyzátor : 130+ MT:
Pripravený pre RxCat® Technology (  C/O,  RG T,  C3=)
Surovina:
Hydrogenovaný VAD z VGH + NKO zo ŠJ KHK (cca. 5%)
Konverzia: 78 – 81 hm.%
Produkty:
vykurovací plyn, propán, propylén, C3 olefinická frakcia,
C4 olefinická frakcia, FCC benzín, LCO, HCO a MCB
6
Schéma FCC
Štiepna jednotka hydrokraku
Proces:
Licenzor:
Kontraktor:
Design kapacita:
Design nástrek:
Zač. spracovania:
UNICRACKING™ (na 1 priechod s recyklom)
UNOCAL, California (1986)
SNAMPROGETTI
800 000 MT/rok (112.3 m3/hod)
primárny VAD
od Januára 1991
Originál design:
•
Benzínový chod
•
Diesel chod
•
Na jeden priechod
65 hm.% benzínov. Benzínový chod bol používaný
väčšinou do roku 1999, kým nebola v chode VJ FCC.
využívaný väčšinou od roku 2000, zvyšujúci trend.
(zo skúseností až do 49 hm.% pri130 m3/hod)
nízka konverzia – výroba NKO (používaná po roku
2004 - NKO pre výrobu olejov)
Schéma ŠJ KHK
9
RHC – zvyškový krak
Licencia: ABB LUMMUS GLOBAL Inc. USA
Fluor Daniel & Mitsubishi Heavy Ind.
Júl 1995
Jún 1996
Začiatok výstavby:
Jún 1997
Koniec výstavby:
September 1999
Začiatok spracovanie VAZ:
8. Marec 2000
Výkonnostný test:
24.-27. August 2000
Kapacita:
180 t/h (155 t VAZ + 25 t ZVO and LCO)
Katalyzátor:
TEX – 2731, Criterion (od Januára 2008)
10
Schéma RHC
LC Finer – Reaktor
Zmena výťažnosti produktov
Hydroskimingová technológia (alt. 1)
Hydroskiming + KHK (alt. 2)
4%
2% 2%
10%
17%
34%
49%
2%
37%
43%
Hydroskiming + KHK + FCC + LC-finer (alt. 3)
6%
aromáty
11%
29%
52%
plyny
2%
BA
MONA
VOŤ
13
Spracovanie ropy a produkcia rafinérie
Diesel + PE
0%
6%
14%
9%
22%
Štruktúra produktov v roku 2012, %
Gasoline
49%
Plastics
Others
Bitumens
HFO
DIESEL – zmena k nižšiemu obsahu síry a produkcii BIO-dieslu
Celková produkcia dieslu (mn ton)
0,8
2,27 2,28 2,53 2,47 2,61 2,86 2,84 2,88 2,84 3,20 2,91
Diersel s biozložkou 5,3 % vol. FAMU
Diesel s biozložkou 6,6 % vol. FAMU
Vývoj produkcie motorových benzínov
Celková produkcia autobenzínov (mn ton)
1,37
1,42
1,55
1,58
1,68
1,59 1,46
1,62
1,57
1,56
1,32
Mogas BA95 min 0.7% v/v biocom. (ETBE 2%,)
Mogas BA95 min 2.5% v/v biocom. (ETBE 5.3%)
Mogas BA95 min 4.8% v/v biocom. (Et-OH 4.8%,)
Mogas BA95 min 6.8% v/v biocom. (ETBE 4.5, Et-OH 4.85%)
1,47
1,41
Net Cash Margin – porovnanie alternatív
Vstupné dáta
M.J.
alt 1. alt. 2. alt. 3
ceny (USD/t)
marža (USD/t)
plyny
kt
120
200
330
780
‐18,55
aromáty
kt
90
100
120
1 006
‐266,32
benzíny
kt
560
950
1 600
743
32,66
nafta
kt
2 080
2 400
2 900
729
26,97
vykurovací olej
kt
2 700
1 900
600
474
‐57,55
primárny benzín
kt
500
500
500
748
‐28,77
Pybi
kt
‐120
‐120
‐120
447
‐
vyrobený objem
kt
5 930
5 930
5 930
Net Cash Margin [ USD/bbl ]
alt. 3
10
5
0
alt. 2
-5
alt. 1
-10
-5,0
-10,0
65%
49. Burghausen / OMV
50. Izmit / Tupras
53. Naantali / Neste
46. Bayernoil / OMV
42. Schwechat / OMV
103. Petromidia / Rompetrol
63. Sisak
52. Mantova
41. Rijeka
93%
94. Thessaloniki / Hellenic
96. Elefsis / Hellenic
97. Petrobrazi / OMV
99. Mazeiki / PKN
101. Arpechim / OMV
88. Kralupy / PKN
82. Skopje / Hellenic
70. Sarroch / Saras
0,0
30. Izmir / Tupras
1. Porvoo / Neste
53 Petromidia / Rompetrol
39. Sarroch / Saras
24. Kirikkale / Tupras
27. Schwechat / OMV
28. Aspropyrgos / Hellenic
31. Litvinov / PKN
32. Burghausen / OMV
17. Izmir / Tupras
14. Bayernoil / OMV
8. Gdansk / Lotos
101. Thessaloniki / Hellenic
103. Elefsis / Hellenic
88. Mazeiki / PKN
80. Kralupy / PKN
73. Izmit / Tupras
60. Petrobrazi / OMV
57. Arpechim / OMV
5
67. Mantova
5,0
24. Litvinov / PKN
20,0
47. Sisak
15,0
19. Kirikkale / Tupras
20. Aspropyrgos / Hellenic
10
18. Rijeka
10,0
5. Plock / PKN
15
5. Gdansk / Lotos
20
7. Duna
-10
2. Bratislava
4. Duna
25,0
2. Plock / PKN
-5
3. Bratislava
NCM in USD/bbl
25
9. Porvoo / Neste
NCM in USD/bbl
Net Cash Margin európskych rafinérií
Hodnotenie európskych rafinérií, 2008
0
7%
Hodnotenie európskych rafinérií, 2009
35%
18
Šokujúci fakt:
„Vyše 75% európskych rafinérii nebolo v roku 2011 schopné svojimi príjmami
vykryť surovinové, energetické a ostatné bežné prevádzkové náklady”
Over 75% of European refiners had negative net cash margin in 2011
Source:
Wood Mackenzie
•
European refiners suffered from strong crude pricing (all time high average Brent price, Libyan outages)
and weak demand in 2011
•
Urals discount to Brent disappeared in Q4 2011, which affected European refiners negatively due to their
high leverage in Russian crude oil.
•
As a consequence: refinery closures gaining momentum over the last couple of months (350 kb/d St
Croix refinery shutdown by Hess, 667 kb/d refining portfolio of Petroplus under insolvency)
Wood Mackenzie defines NCM as following: Net CashMargin = Gross Margin ($/bbl) - Cash Operating
Expenses ($/bbl) where Gross Margin = Configuration Effect + Location Benefit – Delivered Crude Cost
19
Kríza európskych rafinérií - dôvody
Nízka konkurencieschopnosť voči rafinériám v USA a Ázií
•
Vzrastajúca ťažba plynu v USA, jeho cena je asi 1/3 oproti cene ZP v
Európe
•
Znížená cena plynu vyvoláva zníženie ceny elektriny cca o 40%
•
Americká ropa je asi o 20 US $/ barel lacnejšia ako BRENT
•
Priemerná veľkosť Európskych Rafinérií je nižšia oproti rafinériám
budovaným v Číne a Indií. Vyššie špecifické náklady v Európe
•
Využívanie plynu na Strednom východe na výrobu plastov a budovanie
GLT (gas liquid)
•
HSE požiadavky v Európe
•
Zatvorenie malých rafinérií v Európe a udržiavanie minimálnych zásob
zvyšuje volalitu crack – spreadov palív v prípade neplánovaného výpadu
niektorej rafinérie
•
Pokles spracovania ropy v Európe zo 740 mil. t/rok (2006) na 630 mil. t/
rok v súčasnosti
1 200
1 100
1 000
900
800
700
600
Processed feed, kTon/Yr
60
55
50
45
40
35
30
25
Processed feed [kTon/Yr]
Naphtha yield [wt.%]
Middle dist. yield [wt.%]
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Current limits
Yield, wt.%
Rekonštrukcia KHK
21
Viac dieslu via nový katalytický systém:
OLD
R2
NEW
R2
R3
R1
R3
R1
Merged beds!
RECYCLE
A
Diesel and benzín –
selektívny katalyzátor
RECYCLE
Diesel selektívne
katalyzátory
• R101: 2. a 3. lôžko prepojené - zvýšenie
denitrifikácie (nárast o 5 ton HDT katalyzátora)
• …ak je potrebné, výťažok benzínov (max. 38
hm. %) je dosiahnutý recyklom petroleja a dieslu
22
Technické a
technologické
problémy na
výrobných jednotkách
Problémy na FCC
Reaktor – utrhnutie vrchnej časti risera
Cyklóny – prederavenie vstupného potrubia
Stripovacie dýzy – vysoká erózia
Parný kotol – prasknutie trubiek
RHC – koksovanie riserov
Zakoksované risery
Nové risery
Koksovanie etáží vákuovej kolóny
Nový typ etáží od firmy KochGlitsch company, by mal
pomôcť redukovať
sedimentáciu vo vnútri kolóny
KHK - Roztrhnutie VT armatúry pri prvom nábehu
ŠJ KHK – únik teplôt
2006
Únik teploty (R1 a R2)
•
•
Ľudský faktor (zlé rozhodnutie)
Poškodenie katalyzátora (1. reaktor, 2. reaktor – 1. lôžko)
28
Ďakujem za pozornosť!
29
Download

Švatarák Vplyv krakovacích procesov na efektívnosť rafinérie