Sektor naftowy w Polsce przechodzi dynamiczną transformację technologiczną, która ma na celu zwiększenie wydajności, bezpieczeństwa oraz zmniejszenie wpływu na środowisko. W tym artykule przyjrzymy się najnowszym rozwiązaniom technologicznym stosowanym w polskich rafineriach oraz ocenimy ich wpływ na efektywność produkcji.

Zaawansowane metody przetwarzania ropy naftowej

Polskie rafinerie, w tym przede wszystkim te należące do PKN Orlen i Grupy Lotos, zainwestowały w ostatnich latach znaczące środki w modernizację procesów przetwarzania ropy naftowej. Dzięki wdrożeniu technologii hydrokonwersji możliwe jest obecnie przetwarzanie cięższych frakcji ropy naftowej, co zwiększa wydajność całego procesu.

Nowoczesne metody przetwarzania ropy to między innymi:

• Hydrokraking - proces, który pozwala na konwersję ciężkich frakcji ropy w lżejsze produkty o wyższej wartości
• Izomeryzacja - technologia umożliwiająca produkcję wysokooktanowych benzyn bez dodatku związków ołowiu
• Odsiarczanie wysokociśnieniowe - metoda znacznie redukująca zawartość siarki w paliwach
• Technologia produkcji wodoru - niezbędnego w procesach uszlachetniania paliw

"Inwestycje w nowoczesne technologie przetwórcze są kluczowym elementem strategii rozwoju polskich rafinerii. Pozwalają nie tylko zwiększyć wolumen produkcji, ale przede wszystkim podnieść jakość wytwarzanych produktów przy jednoczesnym obniżeniu energochłonności procesu." - mówi dr hab. Stanisław Kowalczyk, ekspert rynku paliwowego.

Automatyzacja i cyfryzacja procesów rafineryjnych

Kolejnym ważnym trendem w polskim sektorze rafineryjnym jest postępująca automatyzacja i cyfryzacja procesów produkcyjnych. Wdrażanie zaawansowanych systemów kontroli procesu (Advanced Process Control, APC) oraz systemów zarządzania produkcją (Manufacturing Execution Systems, MES) pozwala na lepsze monitorowanie i optymalizację procesów.

Do najważniejszych innowacji w tym obszarze należą:

• Zaawansowane systemy monitorowania i kontroli procesów
• Wykorzystanie sztucznej inteligencji do przewidywania usterek i optymalizacji produkcji
• Cyfrowe bliźniaki (digital twins) instalacji rafineryjnych
• Systemy predykcyjnego utrzymania ruchu

PKN Orlen wdrożył w swojej rafinerii w Płocku system predykcyjnego utrzymania ruchu, który dzięki analizie danych z tysięcy czujników pozwala przewidzieć potencjalne awarie zanim one nastąpią. Szacuje się, że rozwiązanie to pozwoliło zmniejszyć liczbę nieplanowanych przestojów o blisko 30%, co przekłada się na miliony złotych oszczędności rocznie.

Energooszczędne technologie i odnawialne źródła energii

Ze względu na wysoką energochłonność procesów rafineryjnych, polskie firmy naftowe coraz większy nacisk kładą na wdrażanie energooszczędnych technologii oraz zwiększanie udziału odnawialnych źródeł energii w miksie energetycznym.

Wśród kluczowych inicjatyw w tym obszarze można wymienić:

• Modernizację pieców technologicznych
• Wdrażanie efektywnych systemów rekuperacji ciepła
• Budowę własnych źródeł energii odnawialnej (farmy fotowoltaiczne, turbiny wiatrowe)
• Wykorzystanie wodoru jako czystego nośnika energii

Grupa Lotos uruchomiła w 2021 roku projekt Pure H2, którego celem jest produkcja wodoru o wysokiej czystości na potrzeby transportu. Instalacja w rafinerii w Gdańsku umożliwia produkcję wodoru o czystości 99,999%, który może być wykorzystywany jako paliwo w transporcie drogowym i kolejowym.

Technologie ograniczające wpływ na środowisko

Ochrona środowiska staje się coraz ważniejszym aspektem działalności rafinerii. Polskie firmy naftowe inwestują w technologie, które pozwalają ograniczyć emisję zanieczyszczeń oraz efektywniej gospodarować odpadami.

Do najważniejszych rozwiązań w tym obszarze należą:

• Zaawansowane systemy oczyszczania ścieków przemysłowych
• Technologie redukcji emisji tlenków azotu i siarki
• Systemy odzysku i zagospodarowania gazów procesowych
• Instalacje do redukcji emisji lotnych związków organicznych (VOC)

PKN Orlen zainwestował ponad 1 miliard złotych w instalację do redukcji emisji tlenków azotu w rafinerii w Płocku, co pozwoliło zmniejszyć emisję tych związków o ponad 80% w porównaniu do stanu sprzed modernizacji.

Porównanie technologii stosowanych przez głównych graczy

Na polskim rynku rafineryjnym funkcjonuje kilka głównych firm, które różnią się pod względem stosowanych technologii i podejścia do innowacji.

PKN Orlen

Lider rynku, który inwestuje znaczące środki w rozwój i modernizację swoich instalacji. Spółka stawia na kompleksowe podejście do innowacji, inwestując zarówno w modernizację procesów przetwórczych, jak i w technologie proekologiczne oraz cyfryzację. Wśród najważniejszych projektów można wymienić:

• Instalację olefin III, która znacząco zwiększy produkcję petrochemikaliów
• Program wodorowy, którego celem jest rozwój technologii produkcji zielonego wodoru
• Platformę cyfrową usprawniającą zarządzanie instalacjami

Grupa Lotos

Druga co do wielkości firma rafineryjne w Polsce, która w ostatnich latach zrealizowała projekt EFRA (Efektywna Rafinacja), umożliwiający głębsze przetwarzanie ropy naftowej i zwiększenie udziału produktów wysokomarżowych. Spółka koncentruje się również na:

• Projekcie Pure H2 - produkcji wodoru na potrzeby transportu
• Modernizacji instalacji hydrokrakingu
• Wdrażaniu systemów efektywności energetycznej

BP Europa i Shell Polska

Międzynarodowe koncerny obecne na polskim rynku, które koncentrują się przede wszystkim na dystrybucji paliw, jednak również inwestują w nowoczesne technologie, zwłaszcza w obszarze:

• Paliw alternatywnych i stacji ładowania pojazdów elektrycznych
• Automatyzacji procesów biznesowych
• Rozwiązań cyfrowych dla klientów

Wnioski i prognozy

Polska branża rafineryjna przechodzi intensywną transformację technologiczną, która pozwala zwiększyć efektywność operacyjną i konkurencyjność na rynku europejskim. Wdrażane innowacje skupiają się przede wszystkim na:

• Zwiększeniu głębokości przerobu ropy naftowej
• Poprawie efektywności energetycznej
• Redukcji wpływu na środowisko
• Digitalizacji i automatyzacji procesów
• Rozwoju technologii wodorowych i innych paliw alternatywnych

W najbliższych latach można spodziewać się kontynuacji tego trendu, zwłaszcza w kontekście rosnącego nacisku na dekarbonizację gospodarki i transformację energetyczną. Polskie rafinerie będą musiały dostosować się do zmieniających się wymagań regulacyjnych i rynkowych, co będzie wymagało dalszych inwestycji w nowoczesne technologie.

Szczególnie interesującym obszarem rozwoju będzie produkcja i wykorzystanie wodoru, który jest postrzegany jako jedno z kluczowych paliw przyszłości. Zarówno PKN Orlen, jak i Grupa Lotos, inwestują już w rozwiązania umożliwiające produkcję zielonego wodoru, co może stać się ważnym elementem ich strategii biznesowej w przyszłości.