REKLAMA

Jak się produkuje paliwo? "Tour de spółki" - PKN Orlen

Michał Żuławiński2020-09-23 06:00analityk Bankier.pl
publikacja
2020-09-23 06:00

Wszyscy wiedzą, że paliwo robi się z ropy naftowej. Nie wszyscy wiedzą natomiast, jak proces ten przebiega. Odcinek „Tour de spółki” z udziałem PKN Orlen to idealny moment, aby uzupełnić swoją wiedzę o najważniejszym produkcie jednej z największych spółek notowanych na GPW.

Prezentujemy pierwszy odcinek "Tour de spółki", w ramach którego Bankier.pl przybliża funkcjonowanie polskich spółek. W głosowaniu czytelników, którzy wybierali spośród państwowych firm z WIG20, PKN Orlen wygrał z JSW, KGHM, PGNiG i Tauronem. Partnerem strategicznym cyklu jest Giełda Papierów Wartościowych w Warszawie. 

Rewolucja samochodów elektrycznych w naszym kraju dopiero raczkuje (choć na stacjach Orlenu znajdziemy już ładowarki), więc wciąż większość pojazdów poruszających się po polskich drogach (wykonanych m.in. z asfaltu produkowanego przez Orlen – o tym w dalszej części tekstu) jeździ dzięki paliwom produkowanym z ropy naftowej.

Droga od surowca do gotowego produktu, który wlewamy do baku, jest jednak długa i zawiła. Prześledźmy ją punkt po punkcie. Gwarantujemy, że po lekturze tego artykułu następna wizyta na stacji paliw będzie inna niż poprzednie.

Na początku była ropa

Zacznijmy od tego, czym jest ropa naftowa. Najłatwiej myśleć o niej jako o mieszaninie rozmaitych substancji (węglowodorów, a więc składających się z atomów węgla i wodoru) w formie gazowej, stałej i ciekłej. Stanowią one pozostałości po szczątkach roślin i zwierząt, które miliony lat temu zamieszkiwały Ziemię. Długotrwałe procesy biochemiczne i termiczne przeobraziły tę materię w palną ciecz posiadającą charakterystycznych zapach i nie dającą się rozpuścić w wodzie.

Ropa ropie jednak nierówna – w zależności od rodzaju i zawartości rozmaitych zanieczyszczeń, przyjmować może różne kolory i posiadać odmienne właściwości, które wymagają innych technik przerobu. Eksperci przyjmują, że spośród istniejących ok. 3000 gatunków ropy do ekonomicznie opłacalnego przerobu nadaje się kilkaset.

/ Wikimedia Commons

Im ropa lżejsza, tym więcej można uzyskać z niej gazu, benzyny, lekkich olejów napędowych czy paliwa lotniczego. Im ropa cięższa (tzn. zawierająca więcej węgla), tym trudniejszy jest jej przerób (o tym w dalszej części tekstu). Ropę dzieli się także na „słodką” i „kwaśną”, co uzależnione jest od zawartości siarki, która jest niepożądana w procesie przerobu.

Pochodząca z rozmaitych odwiertów ropa jest mieszana, aby uzyskać surowiec spełniający określone w ofertach handlowych parametry, do których dostosowane są rafinerie. Różnice między surowcem z różnych części świata sprawiają, że na rynkach notowane są np. ropa Brent (z Morza Północnego), WTI (amerykańska) czy Ural (rosyjska).

Skąd Orlen ma ropę?

Przez lata Rosja (a wcześniej Związek Sowiecki) dominowała wśród kierunków, z których ropa płynęła do polskich rafinerii. W ostatniej dekadzie sytuacja ta uległa jednak zmianie, a obecnie już ok. 50 proc. surowca przerabianego w Płocku sprowadzane jest z innych państw.

Liderem wśród reszty świata jest Arabia Saudyjska (Orlen podpisał kontrakt z Saudi Aramco), jednak na liście znajdziemy też: Angolę, Kazachstan, Nigerię, Norwegię, USA i Wielką Brytanię. W płockiej rafinerii przerabiany jest rzecz jasna także surowiec wydobywany w Polsce. Co istotne, dywersyfikacja kierunków importu ropy wymusiła na Orlenie modernizację własnych instalacji – obecnie w Płocku przerabiać można niemal każdy gatunek ropy dostępny na światowych rynkach.

Kupiona za dolary importowana ropa trafia do naszego kraju na różne sposoby. W przypadku Rosji sprawa jest jasna – od 1963 r. „czarne złoto” ze wschodu płynie do Polski za pośrednictwem rurociągu „Przyjaźń”, który ma swój początek w oddalonym o ponad 2000 km Tatarstanie. Import z innych kierunków najpierw trafia do terminalu morskiego w Gdańsku, skąd również rurociągiem przesyłany jest do Płocka. To jedyne sposoby dostarczania surowca do rafinerii – przy takiej skali działania transport kolejowy lub drogowy byłby nieopłacalny ekonomicznie.

/ PKN Orlen

Za oba rurociągi odpowiada jednak nie Orlen, lecz PERN (Przedsiębiorstwo Eksploatacji Rurociągów Naftowych) – spółka w całości kontrolowana przez Skarb Państwa, nie przez przypadek również z siedzibą w Płocku. Obie spółki łączy także to, że PERN posiada 4,9 proc. akcji Orlenu, co zwiększa kontrolę Skarbu Państwa nad spółką (sam udział SP wynosi 27,5 proc.). Również PERN obsługuje rurociąg tłoczący ropę do rafinerii w Gdańsku, którą Orlen chce przejąć razem z całym Lotosem.

Wpływająca do rafinerii ropa gromadzona jest w wielkich zbiornikach - w przypadku problemów z dostawą zgromadzony na miejscu zapas pozwala na pracę przez kilka dni.

Rafineria – serce paliwowego giganta

Na drodze od pola wydobywczego do stacji paliw najważniejszym przystankiem jest rafineria. Jako Polacy możemy mieć do tych zakładów szczególny sentyment, ponieważ pierwszą rafinerię na świecie uruchomił Ignacy Łukasiewicz (w 1856 r. w Ulaszowiczach k. Jasła, dwa lata wcześniej otworzył pierwszą kopalnię w Bóbrce k. Krosna). Więcej o początkach historii ropy naftowej oraz o wpływie surowca na losy świata przeczytasz w artykule „Kryzysy naftowe, które wstrząsnęły światem”.

Gwoli ścisłości należy dodać, że Orlen posiada sześć rafinerii – trzy w Polsce (w Płocku, Trzebini, Jedliczu), dwie w Czechach (Litvinov i Kralupy nad Vivavou) oraz jedną na Litwie (w Możejkach). Dla uproszczenia sprawy w tym artykule zajmować będziemy się jedynie zakładem w Płocku.

Wśród plątaniny rur, licznych zbiorników i zaworów, charakterystycznym elementem wszystkich rafinerii są wieże wchodzące w skład instalacji umożliwiającej proces destylacji rurowo-wieżowej (DRW). Płocka rafineria dysponuje czterema tego typu instalacjami, z czego trzy zostały zmodernizowane do najnowszych standardów.

/ fot. Orlen /

Przejdźmy do samego przerobu ropy w paliwo. Na samym początku surową ropę poddaje się zabiegom odsalania, odwadniania i eliminowania zanieczyszczeń. Następnie surowiec jest podgrzewany w specjalnym piecu, w relatywnie niskim ciśnieniu (maksymalnie 2 atmosfer). Pozwala to doprowadzić do zmiany stanu skupienia ropy na gazowy, dzięki czemu kolejne frakcje mogą skraplać się na poszczególnych „piętrach” kolumny destylacyjnej. Im cięższa frakcja ropy, tym wyższa temperatura jej wrzenia. W miarę ochładzania natomiast poszczególne frakcje wracają do postaci płynnej.

W ramach destylacji ropy najpierw uwalnia się frakcje gazowe (służące do produkcji LPG), potem otrzymywane są frakcje benzyn, frakcje służące do produkcji oleju napędowego czy ciężkie frakcje olejowe. Najcięższe, zostające „na samym dnie”, frakcje służą do produkcji asfaltu, z którego powstają nawierzchnie drogowe.

Na tym jednak nie koniec, ponieważ proces przetwarzania ropy naftowej to nieustanna próba wykorzystania pozostałości z wcześniejszych procesów produkcyjnych. Cel jest jasny – wycisnąć z każdej baryłki ropy jak najwięcej jak najdroższych produktów. Gdyby bowiem zakończyć proces na fazie atmosferycznej, wówczas powstałoby zbyt dużo gudronu, z którego owszem można zrobić asfalt, ale wymaga to dodatkowych działań (np. oczyszczania), a sam produkt nie jest tak ekonomicznie opłacalny jak benzyna czy olej napędowy.

Niedająca się przerobić w warunkach atmosferycznych pozostałość pierwszego procesu kierowana jest do przerobu w warunkach próżniowych.

- Zakres temperatury destylacji ropy naftowej to od około 0 od 570 stopni Celsjusza. W grę wchodzi jednak też odporność mechaniczna kolumny destylacyjnej – oddestylowanie ciężkich pozostałości w temperaturach powyżej 500 stopni w ciśnieniu atmosferycznym prowadziłoby do uszkodzeń jej struktury. Dlatego pozostałość po pierwszym procesie w kolumnie atmosferycznej przekazywana jest do kolumny próżniowej, gdzie już przy ok. 400 stopniach można przeprowadzić destylację – wyjaśnia Jacek Radzymiński, który w PKN Orlen przez wiele lat pracował w obszarze produkcji, a obecnie odpowiada za cyfryzację koncernu.

Co istotne, z tych „przerobionych odpadów” również powstaje pełna paleta produktów, od gazu i benzyny po ciężkie oleje. I w tym wypadku na końcu zostaje nieco ciężkich frakcji, które nie nadają się do przerobienia ich pożądane produkty.

Twarda chemia wchodzi do gry

Do tej pory przerób ropy polegał na relatywnie prostym do zrozumienia procesie jej podgrzewania w różnych ciśnieniach, aby w ten sposób oddzielić poszczególne frakcje. Od tego momentu historia nieco się komplikuje, a poza właściwościami fizycznymi do gry wchodzą także właściwości chemiczne.

Zacznijmy od lekkich frakcji (np. benzyny), które w kolejnym kroku przekazywane są do kolumn stabilizacyjnych, gdzie podlegają dodatkowemu oczyszczeniu i dokładniejszemu oddzieleniu. Kolejnymi, bardziej skomplikowanymi procesami są reforming i izomeryzacja, które poprawiają jakość benzyn lekkich, zwiększają ich liczbę oktanową i dodatkowo czyszczą paliwo.

Z kolei cięższe strumienie poddawane są procesom, które ponownie mają „rozbić” zawarte w nich substancje na frakcje lżejsze. Tym razem nie są to jednak procesy łatwo odwracalne, bowiem mamy do czynienia z reakcjami chemicznymi. Do procesów tych należą m.in. kraking katalityczny i hydrokraking.

/ fot. Orlen /

- Są to procesy, w ramach których w temperaturze powyżej 350 stopni przy udziale katalizatora z ciężkich pozostałości ponownie uzyskujemy praktycznie pełne portfolio produktów, z nieco innym udziałem niż poprzednio. Tradycyjnie też, pozostaje nam reszta, która już nie destyluje – tłumaczy Jacek Radzymiński z PKN Orlen. Owa reszta wykorzystywana jest do produkcji asfaltów oraz przekazywana do elektrociepłowni, gdzie spalana jest w odpowiednich proporcjach z innymi paliwami.

Rolę katalizatorów w tych procesach pełnią różne pierwiastki chemiczne, w tym platyna. Nie jest jej jednak zbyt wiele – raptem kilkanaście kilogramów na kilkadziesiąt ton katalizatora – a na dodatek odzyskanie jej „domowymi metodami” nie byłoby możliwe. Do innych katalizatorów należą iryd, kobalt, nikiel czy molibden.

Warto wspomnieć także o budzącej kontrowersje „pochodni” czyli płomieniach wydobywających się z instalacji płockiej rafinerii. Spalane są w nich gazy, które nie mogą zostać zagospodarowane w inny sposób, a które powstają np. w wyniku nieprawidłowości w procesie przerobu.     

- Systemy zabezpieczające instalacje są podłączone pod pochodnię. Jeżeli pochodnia się pali, to oznacza, że proces przerobu nie przebiegł prawidłowo, natomiast system zareagował i zabezpieczył instalację przed gwałtownym wzrostem ciśnienia. Pochodnia to zabezpieczenie, które pomaga nam opanować sytuację – wyjaśnia Jacek Radzymiński.

Kompozycja i dystrybucja

Kolejnym etapem, który przebyć musi każdy litr tankowany do naszych baków, jest kompozycja. Strumienie z różnych instalacji kierowane są do odpowiednich zbiorników. W zależności od zapotrzebowania w płockiej rafinerii powstawać może paliwo bazowe, które uszlachetnione zostanie dopiero w bazie magazynowej lub też produkt nadający się do sprzedaży.

Odpowiednie komponowanie składu paliwa odbyć może się także przy nalewaniu do cysterny. Niezależnie od przyjętego sposobu każdy transport paliwa opuszczającego płocki zakład jest wnikliwie badany – jest to z resztą jedną z charakterystycznych cech całego procesu produkcji paliwa, w trakcie którego badane i kontrolowane są rozmaite parametry.

Paliwo z Płocka w Polskę transportowane jest cysternami, wagonami kolejowymi lub rurociągami produktowymi – jeden z tych ostatnich biegnie do Wrocławia, gdzie siedzibę ma redakcja Bankier.pl. Rozkład terminali Orlenu na tle baz PERN prezentuje poniższa mapa.

/ fot. Orlen /

Charakterystycznym elementem terminali są wielkie, białe zbiorniki o specjalnej, „dwupłaszczowej” konstrukcji, zabezpieczającej przed ewentualnym wyciekiem z pierwszego zbiornika. Same zbiorniki to znacznie więcej niż „stalowy pojemnik na paliwo” – wyposażone są w liczne systemy odpowiadające za bezpieczeństwo przechowywania produktu. W osobnych zbiornikach przechowywane są benzyny oraz oleje. Cały proces przechowywania odbywa się w warunkach hermetycznych, a opary paliw ponownie przetwarzane są na płynny produkt.

Ostatni fragment podróży paliwa to droga cysterną na stację paliw. Produkty Orlenu spotkać można nie tylko na stacjach samej spółki (w Polsce jest ich blisko 1800), lecz także u konkurentów. Nie jest jednak prawdą, że skoro większość paliw na polskim rynku produkują te same rafinerie, to jego parametry są zawsze identyczne – owszem, każdy wyprodukowany litr benzyny czy diesla musi spełnić odpowiednie normy, jednak np. o kompozycji poszczególnych dodatków polepszających parametry paliwa decyduje już finalny odbiorca.

Zainteresował Cię artykuł? Masz pytania do przedstawiciela PKN Orlen? Weź udział w webinarze ze spółką - już jutro o 11:00 na stronie głównej Bankier.pl.

Źródło:
Michał Żuławiński
Michał Żuławiński
analityk Bankier.pl

Redaktor prowadzący działu Rynki Bankier.pl. Wraz z zespołem śledzi bieżące wydarzenia na polskiej giełdzie i globalnych rynkach finansowych, analizuje dane gospodarcze z kraju i ze świata, monitoruje politykę banków centralnych itp. Miłośnik nowych technologii, zarówno w obszarze mediów, jak i szeroko pojętego inwestowania. Laureat nagrody specjalnej w konkursie dla dziennikarzy ekonomicznych Narodowego Banku Polskiego im. Władysława Grabskiego.

Tematy
Zapytaj eksperta o kredyt hipoteczny

Zapytaj eksperta o kredyt hipoteczny

Komentarze (4)

dodaj komentarz
mkx
'ropa gromadzona jest w wielkich zbiornikach o pojemności od 30 do 50 tysięcy litrów' - no bez jaj ;)
blesso
Ile jest gatunków ropy ?
Aż "3000 tysięcy" czyli 3 miliony ?
Niesamowite !
zops
2021? Być może należałoby dodać że Polacy zachowują się kuturalnie i poprawnie a osoby które wydają się agresywnymi, spożywając piwo, są zmanipulowani przez szwedzkie urządzenia bioniczne, te same które atakowały b. Prez. Gdańska. //// //// //// //// Anglicy to na razie wrogi. Później będą mieli rogi. Properly 2021? Być może należałoby dodać że Polacy zachowują się kuturalnie i poprawnie a osoby które wydają się agresywnymi, spożywając piwo, są zmanipulowani przez szwedzkie urządzenia bioniczne, te same które atakowały b. Prez. Gdańska. //// //// //// //// Anglicy to na razie wrogi. Później będą mieli rogi. Properly drink. You cannot be better as far as cleverness & deft image creation. 1 promille Ltd.
mocarz
Świetny i wartościowy artykuł, bardzo dziękuję. Chętnie przeczytam kolejne z tej serii.

Powiązane: Tour de spółki

Polecane

Najnowsze

Popularne

Ważne linki