Innowacje technologiczne w polskich rafineriach

Era technologicznego przełomu w polskich rafineriach

Polskie rafinerie przechodzą obecnie technologiczną rewolucję, która ma na celu nie tylko zwiększenie ich konkurencyjności na rynku europejskim, ale również dostosowanie do coraz bardziej rygorystycznych norm środowiskowych. Innowacyjne rozwiązania wdrażane przez krajowe koncerny naftowe stawiają je w czołówce europejskich przedsiębiorstw pod względem efektywności i nowoczesności.

Program EFRA - kamień milowy polskiego przemysłu rafineryjnego

Największym projektem modernizacyjnym w historii polskiego przemysłu rafineryjnego był Program EFRA (Efektywna Rafinacja) realizowany przez Grupę Lotos. Inwestycja o wartości ponad 2,3 mld złotych obejmowała budowę kompleksu głębokiego przerobu ropy naftowej, w tym nowoczesnej instalacji opóźnionego koksowania (DCU).

Dzięki zastosowaniu technologii DCU, rafineria w Gdańsku może przetwarzać ciężkie pozostałości z destylacji ropy na produkty o wysokiej wartości, takie jak paliwa silnikowe. Pozwala to na uzyskanie dodatkowych 900 tys. ton wysokomarżowych paliw rocznie. Co więcej, technologia ta umożliwia praktycznie całkowite wyeliminowanie produkcji ciężkiego oleju opałowego, którego rynek systematycznie się kurczy ze względu na normy środowiskowe.

Cyfrowa transformacja w PKN Orlen

PKN Orlen konsekwentnie realizuje program cyfrowej transformacji swoich rafinerii. W ramach tego projektu wdrażane są zaawansowane systemy zarządzania procesami produkcyjnymi, predykcyjnego utrzymania ruchu oraz optymalizacji energetycznej.

Szczególnie interesującym rozwiązaniem jest system Digital Twin (Cyfrowy Bliźniak), który tworzy wirtualny model instalacji rafineryjnych. Technologia ta pozwala na symulowanie różnych scenariuszy operacyjnych, testowanie potencjalnych modyfikacji procesów oraz identyfikację optymalnych parametrów pracy bez konieczności ingerencji w rzeczywisty proces produkcyjny. Według danych PKN Orlen, wykorzystanie tej technologii przyczyniło się do zwiększenia efektywności energetycznej rafinerii w Płocku o około 5%.

Innym innowacyjnym rozwiązaniem wdrożonym w rafineriach Orlenu jest system predykcyjnego utrzymania ruchu oparty na sztucznej inteligencji. System ten analizuje dane z tysięcy czujników rozmieszczonych w instalacjach produkcyjnych i na podstawie wykrytych anomalii przewiduje potencjalne awarie zanim one nastąpią. Pozwala to na planowe przeprowadzanie napraw i konserwacji, minimalizując nieplanowane przestoje, które generują znaczne straty.

Technologie wodorowe - przyszłość polskich rafinerii

Wodór staje się coraz ważniejszym elementem strategii rozwojowych polskich rafinerii. PKN Orlen oraz Grupa Lotos inwestują w technologie produkcji tzw. zielonego wodoru, który może być wykorzystywany zarówno w procesach rafineryjnych, jak i jako paliwo przyszłości.

W rafinerii w Płocku trwa budowa hubów wodorowych, które będą produkowały wodór z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. Pierwsza instalacja o mocy 2 MW ma zostać oddana do użytku w 2023 roku. Docelowo, do 2030 roku, Orlen planuje dysponować mocami wytwórczymi na poziomie 540 MW.

Również rafineria Lotosu w Gdańsku rozwija technologie wodorowe. W ramach projektu Green H2 powstaje instalacja do produkcji zielonego wodoru przy użyciu energii elektrycznej pochodzącej z farmy fotowoltaicznej. Projekt ten stanowi ważny krok w kierunku dekarbonizacji procesów rafineryjnych.

Innowacyjne katalizatory i dodatki do paliw

Polskie rafinerie inwestują znaczne środki w badania i rozwój nowych katalizatorów oraz dodatków do paliw, które pozwalają na zwiększenie efektywności procesów produkcyjnych oraz poprawę parametrów produktów końcowych.

PKN Orlen we współpracy z krajowymi jednostkami naukowymi opracował innowacyjny katalizator do procesu hydroodsiarczania, który pozwala na bardziej efektywne usuwanie związków siarki z paliw, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. Katalizator ten jest już stosowany w instalacjach produkcyjnych w Płocku i przyczynia się do obniżenia kosztów operacyjnych.

Z kolei Grupa Lotos opracowała zaawansowane dodatki do paliw, które pozwalają na spełnienie najnowszych norm emisyjnych przy jednoczesnej poprawie osiągów silników. Dodatki te są wykorzystywane w paliwach premium sprzedawanych na stacjach Lotos.

Automatyzacja i robotyzacja procesów

Kolejnym obszarem technologicznego rozwoju polskich rafinerii jest automatyzacja i robotyzacja procesów, zarówno produkcyjnych, jak i logistycznych. W rafinerii PKN Orlen w Płocku wdrożono system autonomicznych robotów inspekcyjnych, które monitorują stan instalacji produkcyjnych, wykrywają potencjalne uszkodzenia oraz zbierają dane o parametrach pracy.

Roboty te są szczególnie przydatne w miejscach niebezpiecznych lub trudno dostępnych dla człowieka. Wyposażone w kamery termowizyjne, czujniki gazu oraz systemy skanowania 3D, dostarczają kompleksowych informacji o stanie infrastruktury bez konieczności zatrzymywania procesów produkcyjnych.

W obszarze logistyki wdrażane są zautomatyzowane systemy załadunku i rozładunku produktów naftowych. W Terminalu Paliw PKN Orlen w Szczecinie działa w pełni zautomatyzowany system załadunku autocystern, który eliminuje ryzyko błędu ludzkiego oraz znacząco przyspiesza proces dystrybucji paliw.

Technologie ograniczające emisje

W obliczu zaostrzających się regulacji środowiskowych, polskie rafinerie intensywnie inwestują w technologie ograniczające emisje zanieczyszczeń do atmosfery. W rafinerii Lotosu w Gdańsku wdrożono zaawansowany system monitoringu i redukcji emisji, który pozwala na ograniczenie emisji tlenków azotu o ponad 80%.

PKN Orlen z kolei zainwestował w technologię odzysku oparów węglowodorów (VRU), która zapobiega uwalnianiu się szkodliwych związków podczas załadunku i rozładunku produktów naftowych. System ten pozwala na odzyskiwanie cennych węglowodorów, które mogą być ponownie wykorzystane w procesie produkcyjnym.

Obie firmy wdrażają również projekty w obszarze gospodarki obiegu zamkniętego, dążąc do maksymalizacji wykorzystania produktów ubocznych i minimalizacji ilości odpadów.

Perspektywy dalszego rozwoju technologicznego

Polskie rafinerie planują dalsze inwestycje w innowacyjne technologie, które pozwolą im utrzymać konkurencyjność w zmieniającym się otoczeniu rynkowym. W perspektywie najbliższych lat kluczowe znaczenie będą miały technologie związane z transformacją energetyczną, w tym:

• Technologie produkcji biopaliw zaawansowanych
• Rozwiązania w obszarze wychwytywania i zagospodarowania CO2 (CCS/CCU)
• Zaawansowane systemy recyklingu tworzyw sztucznych i ich ponownego wykorzystania w procesach petrochemicznych
• Technologie magazynowania energii

PKN Orlen już rozpoczął budowę instalacji do produkcji bioetanolu II generacji, która wykorzystuje surowce nieprzydatne w przemyśle spożywczym. Z kolei Grupa Lotos rozwija projekt produkcji paliwa lotniczego ze zrównoważonych surowców (tzw. SAF - Sustainable Aviation Fuel).

Podsumowanie

Polskie rafinerie przechodzą intensywny proces modernizacji technologicznej, który pozwala im sprostać współczesnym wyzwaniom biznesowym i środowiskowym. Inwestycje w innowacyjne rozwiązania nie tylko zwiększają efektywność ekonomiczną, ale również przygotowują te przedsiębiorstwa do funkcjonowania w niskoemisyjnej gospodarce przyszłości.

Warto podkreślić, że proces ten jest wspierany przez krajowe jednostki naukowe oraz polskich inżynierów, co przyczynia się do rozwoju lokalnego potencjału technologicznego. Dzięki konsekwentnej realizacji ambitnych programów inwestycyjnych, polskie rafinerie stają się jednymi z najnowocześniejszych obiektów tego typu w Europie.