Нефть, какая бывает

Марки нефти — это, по сути, её «паспорт» или «сорт», который присваивается сырью для упрощения торговли. Поскольку нефть из разных скважин отличается по химическому составу, её группируют в товарные сорта со стабильными характеристиками . Определяются эти сорта двумя ключевыми параметрами: плотностью (лёгкая, средняя, тяжёлая) и содержанием серы (малосернистая, или «сладкая», и высокосернистая, или «кислая») . Чем легче нефть и чем меньше в ней серы, тем она ценнее, так как из неё проще и дешевле получить максимальное количество дорогого топлива — бензина, керосина и дизеля .

В мире существуют эталонные сорта (бенчмарки), на цену которых ориентируются все остальные производители. Это «большая тройка»:

Brent — североморская смесь, эталон для Европы и части Азии. Это легкая (плотность около 38-39° API) и малосернистая нефть (содержание серы около 0,2-0,4%) . Её цена — база для расчёта стоимости российской Urals, нигерийской Bonny Light и многих других сортов.
WTI (West Texas Intermediate) — американский эталон. Это сверхлегкая (около 39-40° API) и очень малосернистая нефть (сера около 0,24%) . Традиционно используется как ориентир для Западного полушария .
Dubai Crude — ближневосточный эталон. Он тяжелее и сернистее (сера до 2%), чем Brent и WTI, и служит бенчмарком для стран Персидского залива и Азиатско-Тихоокеанского региона .

Помимо этих трёх, существует огромное количество других марок. Россия экспортирует несколько ключевых сортов, причём цены на них рассчитываются с дисконтом к эталонному Brent из-за более низкого качества или удаленности от рынков сбыта:

Urals — главный экспортный сорт России. Это смесь тяжёлой высокосернистой нефти с Урала и Поволжья и легкой западносибирской нефти (Siberian Light) . В итоге получается средняя по плотности нефть (около 31-32° API) с содержанием серы 1,2-1,4% .
Sokol — добывается на Сахалине в рамках проекта «Сахалин-1». Это очень качественная, легкая нефть с минимальным содержанием серы (менее 0,25%), что делает её значительно дороже Urals и даже самой Brent .
ESPO — сорт, поставляемый по нефтепроводу «Восточная Сибирь — Тихий океан». Создан специально для рынка Азии. По качеству близок к ближневосточным сортам: легкий, со средним содержанием серы .
ARCO (Arctic Oil) — арктическая нефть, добываемая на Приразломном месторождении. Отличается высоким качеством и относится к категории легких и малосернистых сортов .
Siberian Light — та самая легкая западносибирская нефть, которая используется как высококачественный компонент для смешивания с тяжелой нефтью при производстве Urals .

Страны ОПЕК также поставляют на рынки мира множество сортов, которые формируют так называемую «корзину ОПЕК»:

Bonny Light (Нигерия) — один из лучших сортов в мире. Это легкая (около 43° API) и очень малосернистая нефть, идеальная для производства бензина .
Arab Light (Саудовская Аравия) — основной сорт крупнейшего экспортера мира. Это нефть средней плотности (около 33° API), но с высоким содержанием серы (около 1,8-2%) .
Murban (ОАЭ) — легкая (около 39° API) и достаточно сернистая (до 1,5%) нефть, популярная в Азии .
Saharan Blend (Алжир) — сверхлегкая (около 45° API) и исключительно малосернистая (менее 0,1%) нефть .
Iran Heavy (Иран) — несмотря на название, это нефть средней плотности (около 30° API) с содержанием серы около 1,75% .
Basra Light (Ирак) — средняя по плотности (около 30° API) нефть с высоким содержанием серы (почти 3%) .
Kuwait Export (Кувейт) — также средняя нефть (около 30° API) с очень высоким содержанием серы (до 2,7%) .

В Северной Америке помимо WTI добываются и другие важные сорта:

Bakken (США) — сверхлегкая (41-43° API) и сверхмалосернистая (0,12%) нефть из Северной Дакоты .
Western Canadian Select (Канада) — эталонный сорт тяжелой и высокосернистой нефти. Из-за сложности добычи и переработки продаётся со значительным дисконтом к легким сортам .

Цена каждого сорта формируется на основе его качества и транспортных расходов. Например, себестоимость добычи варьируется кардинально: от 3-5 долларов за баррель в Ираке и Саудовской Аравии до 25-35 долларов за баррель тяжёлой нефти в Венесуэле . Российская Urals, как правило, торгуется с дисконтом к Brent, который может меняться в зависимости от рыночной конъюнктуры.

Тема про «особую нефть, которую можно сразу заливать в бак», — это один из самых живучих мифов, который, однако, имеет под собой вполне конкретную научную основу. Давайте разберемся, что является правдой, а что — легендой, а также поговорим о цвете «черного золота».

Реальность такова: в природе не существует нефти, которую можно было бы заливать в бензобак автомобиля или реактивного самолета без переработки .

Сырая нефть — это сложная смесь углеводородов (от газообразных метана и пропана до твердых смол и асфальтенов), и в ней всегда присутствуют примеси: сера, соли, вода, металлы . Если залить такую смесь в двигатель, он просто выйдет из строя из-за отложений, коррозии и неправильного сгорания. Чтобы получить бензин, дизель или керосин, нефть обязательно должна пройти сложный процесс перегонки (разделения на фракции) и очистки на нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) .

Откуда же взялся этот слух?

Скорее всего, речь идет об очень легких, высококачественных сортах нефти или газовом конденсате. Такая нефть действительно содержит максимум светлых фракций (из которых и делают бензин и керосин), но это всё еще сырье, а не готовый продукт.

Что касается Краснодарского края, то здесь информация имеет под собой реальную, хотя и немного другую, основу. В этом регионе действительно расположены важные нефтеперерабатывающие мощности, которые имеют стратегическое значение. В сводках новостей неоднократно упоминались удары по таким объектам, как Афипский НПЗ, Ильский НПЗ и Краснодарский НПЗ.

Эти заводы производят как раз те самые светлые нефтепродукты — бензин, дизельное и авиационное топливо. По информации из открытых источников, продукция этих предприятий, в частности, направляется на обеспечение нужд военной техники . Логика здесь простая: если завод производит топливо для военных, то и нефть, которая на него поступает, становится стратегическим ресурсом, который тщательно охраняется. Вероятно, именно эта связка «нефть Краснодарского края — НПЗ — топливо для армии» и породила слух о том, что где-то там есть «особые» скважины.

Какого цвета нефть

А вот здесь нас ждет сюрприз. Несмотря на устойчивое выражение «черное золото», нефть бывает очень разной.

Привычный черный и коричневый: Чаще всего нефть имеет цвет от темно-коричневого до черного. Этот цвет ей придают тяжелые компоненты: смолы, асфальтены и другие соединения, содержащие азот, серу и кислород .

Желтая и зеленая: Существует нефть, окрашенная в светлые желто-зеленые тона. Это более редкие, легкие и ценные сорта, в которых мало тяжелых примесей .

Бесцветная (белая): Встречается так называемая «белая» нефть — легкая, высококачественная, практически прозрачная. Она похожа на воду или светлый бензин .

Разное пятно: Даже если нефть черная, ее пятно (так называемый «цвет черты» на фарфоровой пластинке) может быть коричневым, бурым или желтоватым .

Таким образом, цвет нефти — это не постоянная величина. Это индикатор ее состава: чем она темнее и гуще, тем больше в ней тяжелых примесей, и тем сложнее ее перерабатывать. Самые дорогие и качественные сорта — как правило, самые светлые.

Процесс переработки нефти — это многоступенчатое превращение сложной смеси углеводородов в сотни продуктов, без которых сложно представить современную жизнь. Весь путь «чёрного золота» от скважины до бензобака или пластиковой бутылки можно разделить на несколько ключевых этапов.

1. Подготовка к большой дороге

Прежде чем попасть на завод, сырая нефть проходит первичную очистку прямо на промысле. Её освобождают от попутного газа (процесс сепарации), воды и солей в специальных отстойниках. Если этого не сделать, соли и вода будут разрушать оборудование и трубы, по которым нефть транспортируется на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) . Уже на самом заводе нефть проходит финальную очистку на электрообессоливающих установках (ЭЛОУ) .

2. Первичная перегонка: разделение на «ингредиенты»

Это первый и главный этап, который происходит в огромных ректификационных колоннах. Процесс основан на том, что у разных составных частей нефти разная температура кипения .

Нефть нагревают в трубчатой печи до 330–350°C . Смесь жидкости и пара подаётся в колонну, где пары поднимаются вверх, а жидкая часть стекает вниз. По пути вверх пары остывают, и на разных уровнях (тарелках) колонны конденсируются в зависимости от температуры кипения. Так нефть разделяется на фракции :

Самые легкие углеводороды (газы) и бензиновая фракция (выкипает примерно до 180°C) поднимаются на самый верх. Ниже конденсируются керосин (120–315°C) и дизельная фракция (180–360°C) . Всё, что не испарилось и стекло вниз, называется мазутом (тяжелый остаток, кипит выше 350°C) .

Мазут сам по себе ценный продукт, но его можно перегонять дальше, уже под вакуумом, чтобы не разлагать тяжелые молекулы. Из него получают масляные дистилляты и гудрон — почти твердый остаток, идущий на производство битума .

3. Вторичные процессы: «выжимаем» максимум

Из первичной перегонки можно получить лишь около 20–25% бензина от объема нефти . Чтобы увеличить выход ценного топлива и улучшить его качество, тяжелые остатки (мазут, гудрон) подвергают вторичной переработке. Это уже химия — молекулы расщепляются и перестраиваются .

Крекинг (расщепление): тяжелые длинные молекулы разбиваются на более легкие. Бывает:

Термический крекинг (нагрев под давлением) .

Каталитический крекинг (нагрев в присутствии катализатора), который позволяет получить более качественный бензин .

Гидрокрекинг (расщепление в среде водорода), дает, например, отличное дизельное топливо и авиакеросин .

Риформинг: процесс «облагораживания» бензиновых фракций. Под действием температуры, давления и катализатора молекулы перестраиваются, что сильно повышает октановое число будущего бензина.

Другие процессы: существуют также коксование (получение нефтяного кокса), изомеризация, алкилирование и пиролиз для получения ценного химического сырья .

4. Что и сколько получается из одного барреля?

В качестве наглядной меры часто используют 1 баррель (примерно 159 литров). Самое удивительное, что на выходе из 159 литров сырой нефти получается уже 168 литров нефтепродуктов. Этот парадокс объясняется тем, что в процессах крекинга и гидроочистки к молекулам нефти добавляются атомы водорода и других веществ .

Средние цифры выхода из одного барреля (159 л) выглядят так:

Бензин — от 74 до 120 литров. Количество сильно зависит от сложности технологий на конкретном НПЗ .

Дизельное топливо — 25–40 литров.

Авиационный керосин — 15–25 литров.

Мазут — до 7 литров (используется как котельное топливо или сырье для дальнейшей переработки) .

Нефтезаводской газ и сжиженный газ (пропан-бутан) — около 9–11 литров .

Нефтяной кокс — до 10 литров (используется в металлургии) .

Другие продукты: моторное масло (около 1 л), сырьё для пластмасс, битум, парафин и многое другое .

5. Где всё это применяется?

Сферы использования нефтепродуктов поистине безграничны и делятся на несколько больших категорий:

Топливо: Это основной продукт. Бензин, дизель и авиакеросин для транспорта, мазут для электростанций и кораблей, газ для отопления и автомобилей .