Индекс на Нелсън: кои рафинерии в света произвеждат най-качествените горива
![]()
Процесът на зареждане на бензиностанцията се е превърнал в машинално действие, трае само няколко минути и след това ви осигурява възможност за дълго пътуване. Колонката за зареждане обаче е само една крайна точка на изключително сложен процес от търсене и добив на нефт, транспорт и преработка.
Завършекът е обозначението на сложно изградена мрежа от нефтопреработвателни предприятия и танкери, които кръстосват света, превозвайки суров петрол и продукти на преработката на нефта от и до най-различни краища.
Според актуалните изчисления се предполага, че световният пазар на нефтопродукти тази година ще се изрази в стойност от 7315 милиарда долара, а съгласно прогнозите, през 2035 година трябва да достигне 8474 милиарда долара. Другояче казано, почти 8,5 трилиона долара. След спада, в началото на десетилетието, пазарът се стабилизира и бележи устойчив ръст с увеличаване на потреблението на енергия и увеличаването на капацитетите за рафиниране.
Последното обаче е израз на абсолютни стойности, съпроводени със сериозни трансформации в мощностите – някои западни нефтени компании, като Shell все повече намаляват дела на рафинирането в общата палитра от дейности в индустрията, а същевременно с това в страни като Индия се създават все по-големи и високотехнологични предприятия, с изключително голяма сложност на преработката на продуктите. Така че, следващият път, когато някой ви каже, че горивото произхожда от Индия не бързайте с изводите – може да идва от рафинерията Джамнагар с най-високата степен на сложност на преработката в света.

Нефтът е изграден от множество въглеводородни химични съединения с различен размер на молекулите – от разтворените газове, най-простият от които е метанът, до сложни тежки съединения. Всяко едно от веществата с различна структура и размер на молекулите има своя собствена температура на изпарение, респективно кипене и на този факт се основава първичната преработка на нефта – атмосферната дестилация. В така наречената „ректификационна колона“ се отделят различните фракции и това е най-простата преработка на нефта. Установката за атмосферна дестилация всъщност е „входът“ на рафинерията – повреди ли се колоната за атмосферна дестилация спира целият завод.
Много от веществата в горивата обаче са продукт на допълнителни, изкуствено създавани структури в името на определени нужди и се извършват с процеси на разкъсване на големите молекули (като термичен и каталитичен крекинг, при които от големи молекули се получават такива от бензинова, керосинова и дизелова фракция) през каталитичен реформинг и изомеризация (промяна на структурата в търсене на въглеводороди с по-високо октаново число) до компаундиране (смесване на получени от различните процеси субстанции) и коксуване. По-дълбоката преработка на нефта изисква по-сложни съоръжения и именно те правят рафинерията значително по-комплексно и скъпо предприятие.
По правило обаче, сложните рафинерии са много по-независими по отношение на качествата на входната нефтена суровина. Те могат да преработват и по-тежък или с повече сяра нефт, както и различни смеси, като в края на краищата произвеждат повече продукти с висока норма на печалба, включително високооктанов бензин и високоцетаново нискосерно дизелово гориво. Индикатор за възможностите на една рафинерия е така нареченият „Индекс на Нелсън“.

Nelson Complexity Index (NCI) е създаден през 60-те години от Уилбър Нелсън, професор и инженер в областта ва нефтопреработка и има за цел да създаде стандартизиран метод за оценка на вида и сложността на нефтопреработвателните предприятие. За първи път се появява на страниците на списание Oil & Gas Journal и първоначално има за цел остойностяване на строежа на определена рафинерия. Едва по-късно той ще стане комплексна формула за оценка и на вида на горивата. Рафинериите с нисък NCI обикновено произвеждат керосин като гориво за самолети и мазут, а тези с висок NCI – висококачествени горива.
Качествата на горивата са в пряка сложност със структурата на рафинерията – няма как, например, от една проста дестилационна кула, която сама по себе си може да бъде рафинерия да се получат годни за автомобили бензини. Бензинът от директна дестилация е с много ниско октаново число и както казахме трябва да бъде композиран молекулно по различен начин. Освен това част от съоръженията в рафинерията имат за задача да сведат тежки фракции до бензинови такива (каталитичен крекинг). Всяко от съоръженията, които споменахме по-горе има определен относителен дял в увеличаването на индекса на Нелсън:
|
Технологични системи и техният относителен дял при формиране на Индекса на Нелсън |
Стойност на фактора |
|
Капацитет за дестилация |
1,0 |
|
Производство на тежки компоненти като битум |
1,5 |
|
Установка за вакуумна дестилация |
2,0 |
|
Процеси на вторична термична обработка като термокрекинг |
5,0 |
|
Каталитична хидропреработка |
3,0 |
|
Каталитичен крекинг |
6,0 |
|
Каталитичен хидрокрекинг |
6,0 |
|
Алкилиране/Полимеризация |
10,0 |
|
Ароматизация/Изомеризация |
10,0 |
|
Смазочни масла |
60,0 |
|
|
|
На всеки от компонентите е присвоен определен индекс, след което те се събират и разделят на броя на технологичните установки. Така всеки от компонентите е индикативен за нивото на индекса на Нелсън, в зависимост от сложността му, като началото винаги е атмосферната дестилация на нефта (с индекс 1,0). Наличие на технологични единици за изомеризация и алкилиране значително повишава индекса на Нелсън, освен това значение имат и броя на технологичните единици. Тоест, рафинерия с висок индекс не само разполага със сложни технологични устройства, но и с голям брой от тях и следователно има голям капацитет за преработка на нефт. Всичко това означава и големи първоначални вложения и инвестиции за модернизиране, но и производство на голяма палитра от сложни продукти, които могат да се получат дори от относително евтини сортове нефт. Казано другояче, с голяма норма на печалба. От друга страна, естествено големият капацитет за преработка сам по себе си не е индикатор за висок NCI. Освен друго, индексът е индикативен и за това, какво количество нефт например, може да преработи една държава-производител за да повиши нормата си на печалба, като изнася продукти, а не суров петрол. Индия от своя страна е пример за държава, която печели от преработка. Съвсем отделен е въпросът с емисиите…

Най-голямата и сложна рафинерия в света е рафинерията Джамнагар в Индия с Nelson Complexity Index (NCI) от 21,1. Интересно е да се отбележи, че освен продукти базирани на нефт, рафинерията преработка и солена в питейна вода. Въпреки, че не могат да достигнат това ниво, голяма част от индийските рафинерии също са с висок NCI. За сравнение средният NCI за рафинериите в Европа е 6,5, макар че има рафинерии с индекс от над 13. Според публикацията “Experience in Processing Alternative Crude Oils to Replace Design Oil in the ” на група български експерти в областта, Nelson Complexity Index на бургаската рафинерия е 10,7, тоест е изключително висок. Други рафинерии с висок NCI са Motor Oil (Гърция) с 12,61, Saras Sarroch (Италия) със 11,7, и Elefsina на HELLENiQ ENERGY (Гърция) с 12,0, както и германската Heide с NCI от 9,7. Висок NCI има и огромната рафинерия Pernis на Shell в Нидерландия. Американските рафинерии имат среден NCI от 9,5, като най-добрите са на брега на Мексиканския залив с ниво от 13 и тези в Калифорния като рафинерията на Phillips в Лос Анджелис.
Рафинериите с най-голям индекс на Нелсън в света, според Honeywell Process Solutions са:
|
Reliance Industries |
Рафинерия Jamnagar (Индия) |
|
ExxonMobil |
Рафинерия Baytown (САЩ) |
|
Saudi Aramco |
Рафинерия Ras Tanura (Саудитска Арабия) |
|
Chevron |
Рафинерия El Segundo (САЩ) |
|
Shell |
Рафинерия Pernis (Нидерландия) |
|
Valero Energy |
Рафинерия Corpus Christi (САЩ) |
|
SK Energy |
Рафинерия Ulsan (Южна Корея) |
|
Phillips 66 |
Рафинерия Sweeny (САЩ) |
|
TotalEnergies |
Рафинерия Port Arthur (САЩ) |
|
Petrobras |
Рафинерия Replan (Бразилия) |
Според “Statistical Review of World Energy” на Energy Institute, създаден съвместно с Kearney и KPMG, държавите с най-голяма капацитет за преработка на суров петрол са САЩ (17,6%), Китай (17,7%), Русия (6,5%), Индия (4,9%) и Саудитска Арабия (3,1%“). Капацитетът за рафиниране на цяла Европа, включително Турция, Норвегия, Украйна и Обединеното Кралства има дял от 14,4%, като най-голям дял от 2% от световния има Германия.
По-долу можете да видите таблица с най-големите рафинерии в света:
|
|
Име на рафинерията |
Име на компанията |
Локация |
Капацитет барела/дневно |
|
1 |
Jamnagar |
Reliance Industries Ltd. |
Индия, Гуярат, Джамнагар |
1,240,000 |
|
2 |
Paraguana complex |
PDVSA |
Венецуела, Фалкон, Пунто Фийо |
940,000 |
|
3 |
Ulsan |
SK Energy |
Южна Корея, Улсан |
840,000 |
|
4 |
Ruwais Abu Dhabi |
National Oil Company ОАЕ |
ОАЕ, Рувайс |
817,000 |
|
5 |
Yeosu |
GS Caltex |
Южна Корeя, Йеосу |
730,000 |
|
6 |
Onsan |
S-Oil |
Южна Корея, Улсан |
669,000 |
|
7 |
Dangot |
Dangoete Group |
Нигерия, Лекки |
650,000 |
|
8 |
Galveston Bay |
Marathon Petroleum |
САЩ, Тексас, Тексас Сити |
631,000 |
|
9 |
Port Arthur |
Saudi Aramco |
САЩ, Тексас, Порт Артур |
630,000 |
|
10 |
Al Zour |
Kuwait Petroleum Corporation |
Кувейт |
615,000 |
|
11 |
Beaumont |
ExxonMobil |
САЩ, Тексас, Бюмън |
609,020 |
|
12 |
Jurong Island |
ExxonMobil |
Сингапур, о-в Юронг |
605,000 |
|
13 |
Garyville |
Marathon Petroleum |
САЩ, Луизиана, Геривил |
597,000 |
|
14 |
Baytown |
ExxonMobil |
САЩ, Тексас, Бейтаун |
584,000 |
|
15 |
Daesan |
Hyundai Oilbank |
Южна Кория, Сеосан |
561,000 |
|
16 |
Ras Tanura |
Saudi Aramco |
Саудитска Арабия, Рас Танура |
550,000 |
|
17 |
Baton Rouge |
ExxonMobil |
САЩ, Луизиана, Батън Руж |
540,000 |
|
18 |
Mailiao |
Formosa Petrochemical |
Тайван, Майлиао |
540,000 |
|
19 |
Shell Pulau Bukom |
Shell |
Сингапур, о-в Буком |
500,000 |
|
20 |
Mina Al-Ahmadi |
KNPC |
Кувейт |
466,000 |
Източник на последната таблица: Wikipedia
Текст: Георги Колев

