1. 94 № 6 • июнь 2007 Т Е Х Н О Л О Г И И
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
HYDROCARBON PROCESSING
Использование возобновляемых топлив явля
ется горячей темой во всем мире. В Европейском
союзе сильна тенденция к введению биотоплив
в значительном количестве в композиции топлив
для транспорта. Соответственно, нефтеперера
ботчики Европы должны решить большое число
проблем, обусловленных использованием био
топлив в качестве компонентов товарных топлив.
Основными видами биотоплив являются био
этанол, биодизельное топливо и газообразное
топливо из биомассы. Движение в сторону био
топлива стимулируется двумя главными факто
рами: необходимостью снижения выброса пар
никовых газов, особенно транспортными сред
ствами, а также стремлением правительств
уменьшить зависимость своих стран от импорта
нефти и увеличить надежность поставки топлив
для транспорта.
Согласно директиве ЕС 2003/30/ЕС, доля во
зобновляемых топлив в общем пуле топлив для
транспорта в 2010 г. должна вырасти до 5,75 % (в
расчете на энергетические показатели). За реали
зацию директивы отвечают правительства стран.
Задачу решают двумя путями. В ряде стран пред
лагают уменьшить налоги на биотопливо. В Вели
кобритании ввели обязательную норму по содер
жанию возобновляемых топлив в транспортных
топливах и установили для поставщиков топлив
платеж («выкуп») в случае, если они в 2010 г. не
доведут до 5 % долю биотоплива в своих продук
тах. Что касается уменьшения налогов, то обще
принята разница в 30–35 пенс/л, а в Германии
– даже 0,45 пенс/л. Соответственно, Германия
лидирует в использовании биотоплив. В Великоб
ритании до введения обязательной нормы, о ко
торой говорилось выше, эта скидка составляла
20 пенс/л, и потребление биотоплива было не
большим.
Цель программы «выкупа» – не только увели
чить потребление биотоплив, но и сдержать рост
РОСТ
ПОТРЕБЛЕНИЯ БИОТОПЛИВ
И ЕГО ВЛИЯНИЕ
НА НЕФТЕПЕРЕРАБОТКУ
М. Сто л, Foster Wheeler, Редин , Вели обритания
Изменение спроса на омпоненты и прод ты приведет значительным изменениям в нефтепе-
реработ е
цен для потребителей. Другие страны ЕС внима
тельно присматриваются к этой программе. Су
ществующие европейские спецификации разре
шают добавлять до 5 об.% биотоплив в бензин и
дизельное топливо. В настоящее время ЕС кор
ректирует спецификации (EN590 – для дизтоп
лива и EN14214 – для биодизеля) с тем, чтобы
увеличить допустимый предел по содержанию
биодизеля и расширить его возможные источни
ки. Кроме того, необходимы изменения на пути
использования побочных продуктов производ
ства биотоплив. В настоящее время они класси
фицируются как отходы, и их налогообложение
изменилось бы, если бы они стали считаться по
бочными продуктами выработки биотоплива для
транспорта.
Рынки. В табл. 1 представлен прогнозный
спрос на бензин и дизельное топливо в Европе
в предстоящие годы. Видно, что спрос на бен
зин уменьшится, а если учесть замену его час
ти биотопливом, то спрос на обычный бензин
уменьшится фактически более чем на 11 %.
Спрос на дизельное топливо в Европе продол
жит рост, но если учесть вклад биодизеля, то
спрос на обычное дизельное топливо вырастет
на 20 %. Эти цифры отражают процесс дизели
зации Европы, и с их учетом целесообразно
первоочередное внимание уделить биодизелю,
а не биобензину.
Таблица 1. Про нозир емый спрос на бензин и дизельное топли-
во в Европе в 2005–2020 .
По азатель 2005 . 2010 . 2015 . 2020 .
Бензин,млн.т/ од 137,0 128,3 127,0 131,0
Дизтопливо,млн.т/ од 201,2 237,8 251,8 251,5
С мма,млн.т/ од 338,2 366,0 378,8 382,2
Ростспроса 2005 .,%    
набензин 0,0 -6,4 -7,3 -4,7
надизтопливо 0,0 18,2 25,2 25,0
с ммарный 0,0 8,2 12,0 13,0
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. 95№ 6 • июнь 2007Т Е Х Н О Л О Г И И
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
HYDROCARBON PROCESSING
По оценкам, только в Великобритании нуж
но будет в ближайшие 5 лет инвестировать 1,5
млрд евро в производство биотоплив. Многие
фирмы, изучающие варианты выработки био
топлив, не являются крупными НПЗ. Поставки
биотоплив будут ограничены, и руководители
НПЗ должны выбрать, как гарантировать эти
поставки: стать партнерами изготовителей био
топлив, вырабатывать их у себя или пойти на
риск покупки на открытом рынке. Кроме того, в
Великобритании можно будет просто уплатить
«выкуп».
В мире существуют две страны – крупней
шие производители биотоплив. Это США и Бра
зилия, и большую часть выработки, если не всю,
они потребляют у себя. Нигде в Европе пока нет
таких мощностей по биотопливу, которые бы
отвечали требованиям ЕС. Некоторые европей
ские страны объявили о проектах развития про
изводства биотоплив, но все эти проекты рассчи
таны на удовлетворение собственного спроса.
Добавление биодизеля в дизельное топливо
встретит меньшие трудности, чем добавление
этанола в бензин, и, судя по планам инвестиций,
в Европе внимание сосредоточено на биодизе
ле.
Основные трудности в применении этанола
обусловлены следующими причинами:
• этанол имеет сильное сродство к воде, поэто
му бензиновые смеси, содержащие этанол,
могут расслаиваться в трубопроводе;
• этанол агрессивнее бензина, поэтому бензи
новые смеси, содержащие этанол, могут вы
зывать коррозию, особенно при содержании
этанола более 5 %.
Для изучения влияния использования этано
ла на работу НПЗ автор рассмотрел гипотетичес
кие схемы НПЗ с каталитическим крекингом
(плюс висбрекинг) и с гидрокрекингом (плюс
висбрекинг). Для схемы с каталитическим кре
кингом (fluid catalytie craking – FCC) рассмот
рен вариант с выработкой/без выработки MTBE
и с переводом установки MTBE на выработку
этилтретичнобутилового эфира (ethyl tertiary
butyl ether – ETBE). Принято, что НПЗ перера
батывает 23 850 м3
/сут нефти Северного моря.
Выработка легких нефтепродуктов по разным
схемам представлена в табл. 2–7.
Можно полагать, что введение этанола в бен
зин приведет к снижению добавок бутана. Но,
если переходить от гидрокрекинга без MTBE к
гидрокрекингу с этанолом, то дозировка бутана
вырастет. Это объясняется сложными взаимо
действиями между показателями по давлению па
ров, октановым числом и содержанием аромати
ки на заводе с гидрокрекингом. Кроме того, вве
дение этанола позволит облагораживать до бен
зина нафту, выработанную в варианте «без эта
нола».
Обычно при составлении бензиновых смесей
приходится учитывать три важных ограничения
– давление паров, октановое число и содержа
ние ароматики. При введении этанола облегча
ется выполнение требований по октановому чис
лу и ароматике, но усложняется ситуация с дав
лением паров. Поэтому, если сохраняется дози
ровка бутана, то нужно вводить в бензин больше
тяжелой нафты.
В схемах с FCC эффект этанола очевиден –
при введении этанола нужно снижать дозировку
бутана и можно добавить немного тяжелой на
фты. Уменьшается октановое число суммарного
бензина. Нужно снизить производительность
риформинга, из за чего НПЗ имеет меньше во
дорода.
Таблица 2. Выработ а ле их нефтепрод тов на НПЗ с станов-
ой идро ре ин а
Таблица 3. Выработ а ле их нефтепрод тов на НПЗ с станов-
ой аталитичес о о ре ин а
Таблица 4. Выработ а ле их нефтепрод тов на НПЗ с станов-
ой FCC при переводе MTBE на ETBE
Таблица 5. Компоненты бензина – вариант НПЗ с FCC
Прод т Гидро ре ин 
безэтанолаилиMTBE
Гидро ре ин 
сэтанолом
Гидро ре ин 
сMTBE
Сжиженныйнефтяной
аз,м3
/с т
1988 1670 1670
Бензин,м3
/с т 7266 8030
(7632
безэтанола)
7060
Нафта,м3
/с т 207 - -
Прод т FCCсETBEбезэтанола
вбензине
FCCсETBEсэтанолом
вбензине
Сжиженныйнефтяной
аз,м3
/с т
684 890
Бензин,м3
/с т 9898 10049
(9468безэтанолаиЕТВЕ)
Прод т FCC
безэтанола
FCC
сэтанолом
FCCсMTBE
безэтанола
FCCсMTBE
сэтанолом
Сжиженныйнефтяной аз,
м3
/с т
636 922 684 922
Бензин,м3
/с т 9890 11384
(10812
безэтанола)
9906 11369
(10812
безэтанола)
Компонент FCCбезэтанола,об.% FCCсэтанолом,об.%
Тяжелыйбензинриформин а 27,4 25,2
Прод тизомеризации 23,2 25,7
Ал илат 8,9 7,9
БензинFCC 32,5 28,2
Б таны 7,1 3,7
Этанол 0,0 5,0
Тяжелаянафта 0,0 3,4
Бензинриформин а 0,0 0,9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3. 96 № 6 • июнь 2007 Т Е Х Н О Л О Г И И
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
HYDROCARBON PROCESSING
В рассмотренных примерах предполагали, что
водород на НПЗ доступен не только с установок
риформинга, но и из других источников, напри
мер, с паровой конверсии метана. Таким образом,
введение этанола в бензин может привести к
тому, что НПЗ должен будет расширить ресурсы
водорода или, по меньшей мере, оптимизировать
его использование и выработку.
Вероятно, из за трудностей с транспортиров
кой бензина, содержащего этанол, НПЗ чаще
всего будут выпускать бензин, к которому эта
нол добавят в дальнейшем, ближе к месту сбы
та. Поэтому показатели качества заводского
НПЗ будут несколько отличаться от стандартных
норм, в расчете на дальнейшее введение этано
ла. Такие ожидаемые показатели приведены в
табл. 8. Можно несколько завысить содержание
ароматики, бензола и олефинов (поскольку бен
зин будет разбавлен этанолом), уменьшить ок
тановое число, но давление паров бензина дол
жно быть снижено. НПЗ получает возможность
уменьшить жесткость процесса риформинга и
за счет этого увеличить выработку бензина ри
форминга.
В настоящее время выработка биотоплив со
провождается получением значительных коли
чеством побочных продуктов, зачастую твердой
биомассы. Они могут служить котельным топ
ливом, например, в паровых котлах с циркули
рующим «кипящим» слоем, или быть сырьем в
процессе газификации с получением водорода
или сырья для процесса Фишера Тропша. Появ
ление био водорода позволит уменьшить по
требность в процессе паровой конверсии мета
на.
Побочным продуктом производства биодизе
ля является глицерин, ресурсы которого намно
го превысят спрос. В этих условиях можно поду
мать о глицерине как о сырье процесса паровой
конверсии с целью получения водорода. Разра
ботчики катализаторов паровой конверсии счи
тают, что катализатор конверсии глицерина мо
жет быть создан.
Таким образом, можно говорить об интегра
ции процессов переработки биомассы в схему
НПЗ. Биомасса будет служить не только сырьем
для выработки биотоплив – компонентов бензи
на и дизельного топлива, но и энергетическим
топливом и источником водорода для процессов
переработки нефти.
Перевел М. Фаль ович
М. Стокл –главныйинженер технологкомпанииFosterWheeler,
в настоящее время работает в консультационной группе по тех
нологии в г. Рединг (Великобритания). В компании Foster Wheeler
он участвовал во многих проектах нефтепереработки, от разра
ботки схем новых НПЗ и эскизного проектирования до модерни
зации крупных НПЗ. М р Стокл имеет большой опыт в области
линейного программирования и выполнил большое число ТЭО и
предпроектных проработок, изучая влияние изменений рынка и
законодательства на работу НПЗ в разных странах. М. Стокл
окончил Ноттингемский университет в 1995 г. и является дипло
мированныминженеромидействительнымчленомИнститутахи
мической технологии (michael_stockle@fwuc.fwc/com).
Таблица 6. Компоненты бензина – вариант НПЗ с FCC и MTBE
Таблица 7. Компоненты бензина – вариант НПЗ с идро ре ин ом
Таблица 8. Техничес ие требования бензин и целевые по аза-
тели до добавления этанола
Компонент FCCсMTBE/ETBE
безэтанола,об.%
FCCсMTBE/ETBE
сэтанолом,об.%
Бензинриформин а 6,6 3,0
Тяжелыйбензинриформин а 22,4 22,1
Прод тизомеризации 22,8 22,9
MTBE 0,9 0,0
Ал илат 7,9 7,5
БензинFCC 32,4 32,0
Б таны 7,1 3,8
ETBE 0,0 1,2
Этанол 0,0 4,5
Гидроочищ.тяжелаянафта 0,0 3,1
Компонент Гидро ре ин 
безэтанола
илиMTBE,об.%
Гидро ре ин
безэтанола
сMTBE,об.%
Гидро ре ин
сэтанолом,
об.%
Тяжелыйбензин
риформин а
41,2 25,1 27,5
Прод тизомеризации 48,0 30,6 30,4
С4 3,0 4,7 4,1
Ле аянафта идро ре ин а 7,5 7,7 6,8
Тяжелаянафта идро ре ин а 0,4 0,0 4,6
Этанол 0,0 0,0 5,0
Бензинриформин а 0,0 25,8 21,7
MTBE 0,0 6,1 0,0
Свойство Норма По азательдодобавленияэтанола
ДавлениепаровпоРейд , Па 68,0 66,5
О тановоечисло 95 93,2
Содержаниеаромати и,% 35 36,8
Содержаниебензола,% 1 1,05
Содержаниеолефинов,% 18 18,9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»