Индекс на Нелсън за сложността на една рафинерия – какво значи това?

28 Dec 2025

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