Комплекс по переработке этансодержащего газа и производству СПГ в Ленинградской области
Стратегия
Создание крупного комплекса по переработке этансодержащего газа и производству сжиженного природного газа (СПГ) в районе Усть-Луги (Ленинградская область) — это практическая реализация новой экономической модели комплексной монетизации углеводородных запасов.
Запуск предприятия имеет большое значение для социально-экономического развития страны. Он позволит нарастить российский экспорт СПГ, а также сжиженных углеводородных газов (СУГ). Существенно увеличится производство этана, который востребован отечественной промышленностью.
Порт Усть-Луга. Фото ОАО «Компания Усть-Луга»
Цифры и факты
Предприятие станет самым мощным по объему переработки газа в России и крупнейшим по объему производства сжиженного природного газа в регионе Северо-Западной Европы. Комплекс будет ежегодно перерабатывать 45 млрд куб. м газа, производить 13 млн тонн СПГ, до 3,8 млн тонн этановой фракции, до 2,4 млн тонн СУГ и 0,2 млн тонн пентан-гексановой фракции. Оставшийся после переработки природный газ (около 19 млрд куб. м) будет направляться в газотранспортную систему «Газпрома».
Объединение в формате единой площадки производства СПГ и этана существенно улучшает экономику и удельные показатели проекта, позволяет значительно снизить ресурсные и ценовые риски.
Сырьем для предприятия станет этансодержащий природный газ, добываемый «Газпромом» из ачимовских и валанжинских залежей месторождений Надым-Пур-Тазовского региона.
На пике строительства комплекса будет задействовано свыше 25 000 специалистов, на этапе эксплуатации планируется создать более 5000 постоянных рабочих мест.
Производимый заводом этан планируется поставлять на перспективный газохимический комплекс (проект АО «РусГазДобыча»), который будет выпускать свыше 3 млн тонн полимеров в год.
Реализация проекта
В мае 2017 года «Газпром» и «РусГазДобыча» подписали Меморандум о намерениях по реализации проектов развития газохимического производства на базе запасов и ресурсов ачимовских и валанжинских залежей Надым-Пур-Тазовского региона, а также добычи и переработки запасов и ресурсов газа и газового конденсата месторождений Тамбейского кластера (Тамбейское и Тасийское месторождения ПАО «Газпром»).
В марте 2019 года «Газпром» и «РусГазДобыча» приняли решение о финальной конфигурации проекта создания крупного комплекса по переработке этансодержащего газа и производству СПГ в районе Усть-Луги (Ленинградская область). Таким образом, стороны перешли к стадии реализации проекта.
Оператором проекта является компания специального назначения ООО «РусХимАльянс», созданная на паритетной основе ПАО «Газпром» и АО «РусГазДобыча».
Ввод в эксплуатацию первой очереди комплекса намечен на 4 квартал 2023 года, второй очереди — на 4 квартал 2024 года.
Этан C2H6 – это предельный углеводород, содержащий два атома углерода в углеродной цепи. Бесцветный газ без вкуса и запаха, нерастворим в воде и не смешивается с ней.
Гомологический ряд этана
Все алканы — вещества, схожие по физическим и химическим свойствам, и отличающиеся на одну или несколько групп –СН2– друг от друга. Такие вещества называются гомологами, а ряд веществ, являющихся гомологами, называют гомологическим рядом.
Продолжить гомологический ряд можно, последовательно добавляя группу –СН2– в углеводородную цепь алкана.
Название алкана
Формула алкана
Метан
CH4
Этан
C2H6
Пропан
C3H8
Бутан
C4H10
Пентан
C5H12
Гексан
C6H14
Гептан
C7H16
Октан
C8H18
Нонан
C9H20
Декан
C10H22
Общая формула гомологического ряда алканов CnH2n+2.
Первые четыре члена гомологического ряда алканов – газы, C5–C17 – жидкости, начиная с C18 – твердые вещества.
Строение этана
В молекулах алканов встречаются химические связи C–H и С–С.
Связь C–H ковалентная слабополярная, связь С–С – ковалентная неполярная. Это одинарные σ-связи. Атомы углерода в алканах образуют по четыре σ-связи. Следовательно, гибридизация атомов углерода в молекулах алканов – sp 3 :
Поэтому четыре гибридные орбитали углерода в алканах направлены в пространстве под углом 109 о 28′ друг к другу:
Это соответствует тетраэдрическому строению молекулы.
Например, в молекуле этана C2H6 атомы водорода располагаются в пространстве в вершинах двух тетраэдров, центрами которых являются атомы углерода
Изомерия этана
Для этана не характерно наличие изомеров – ни структурных (изомерия углеродного скелета, положения заместителей), ни пространственных.
Химические свойства этана
Этан – предельный углеводород, поэтому он не может вступать в реакции присоединения.
Для метана характерны реакции:
Разрыв слабо-полярных связей С – Н протекает только по гомолитическому механизму с образованием свободных радикалов.
Поэтому для этана характерны радикальные реакции.
Этан устойчив к действию сильных окислителей (KMnO4, K2Cr2O7 и др.), не реагирует с концентрированными кислотами, щелочами, бромной водой.
1. Реакции замещения
В молекулах алканов связи С–Н более доступны для атаки другими частицами, чем менее прочные связи С–С.
1.1. Галогенирование
Этан реагирует с хлором и бромом на свету или при нагревании.
При хлорировании этана сначала образуется хлорэтан:
Хлорэтан может взаимодействовать с хлором и дальше с образованием дихлорэтана, трихлорэтана, тетрахлорметана и т.д.
1.2. Нитрование этана
Этан взаимодействует с разбавленной азотной кислотой по радикальному механизму, при нагревании и под давлением. Атом водорода в этане замещается на нитрогруппу NO2.
Например. При нитровании этана образуется преимущественно нитроэтан:
2.Дегидрирование этана
Дегидрирование – это реакция отщепления атомов водорода.
В качестве катализаторов дегидрирования используют никель Ni, платину Pt, палладий Pd, оксиды хрома (III), железа (III), цинка и др.
При дегидрировании алканов, содержащих от 2 до 4 атомов углерода в молекуле, разрываются связи С–Н у соседних атомов углерода и образуются двойные и тройные связи.
Например, п ри дегидрировании этана образуются этилен или ацетилен:
3. Окисление этана
Этан – слабополярное соединение, поэтому при обычных условиях он не окисляется даже сильными окислителями (перманганат калия, хромат или дихромат калия и др.).
3.1. Полное окисление – горение
Этан горит с образованием углекислого газа и воды. Реакция горения этана сопровождается выделением большого количества теплоты.
Уравнение сгорания алканов в общем виде:
При горении этана в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С.
Получение этана
1. Взаимодействие галогеналканов с металлическим натрием (реакция Вюрца)
Это один из лабораторных способов получения этана из хлорметана или бромметана. При этом происходит удвоение углеродного скелета.
Реакция Дюма — это взаимодействие солей карбоновых кислот с щелочами при сплавлении.
R–COONa + NaOH→R–H + Na2CO3
Декарбоксилирование — это отщепление (элиминирование) молекулы углекислого газа из карбоксильной группы (-COOH) или органической кислоты или карбоксилатной группы (-COOMe) соли органической кислоты.
При взаимодействии пропионата натрия с гидроксидом натрия при сплавлении образуется этан и карбонат натрия:
CH3–CH2 –COONa + NaOH→CH3–CH2–H + Na2CO3
3. Гидрирование алкенов и алкинов
Этан можно получить из этилена или ацетилена:
При гидрировании этилена образуется этан:
При полном гидрировании ацетилена также образуется этан:
4. Синтез Фишера-Тропша
Из синтез-газа (смесь угарного газа и водорода) при определенных условиях (катализатор, температура и давление) можно получить различные углеводороды:
В конце мая в Ленинградской области состоялась церемония начала строительства комплекса по переработке этансодержащего газа – совместного проекта «Газпрома» и «Русгаздобычи». Одновременно было объявлено о планах по освоению Тамбейского месторождения. Казалось бы, всего лишь новый мегапроект газовой монополии. Однако выясняется, что его глубинный смысл заключается в том, чтобы сохранить «Газпром» от раздела и в конечном итоге спасти от судьбы РАО «ЕЭС России».
Гигантские амбиции
Старт строительству завода в Усть-Луге был дан 21 мая 2021 года в присутствии главы «Газпрома» Алексея Миллера и гендиректора «Русгаздобычи» (принадлежит бизнесмену Артёму Оболенскому – экс-партнёру Аркадия Ротенберга) Константина Махова. Планируется, что предприятие будет выпускать 13 млн тонн сжиженного природного газа (СПГ) и до 3 млн тонн полиэтилена. Инвестиции оцениваются в 24 млрд евро, первая очередь комплекса должна заработать уже в четвёртом квартале 2023 года.
Комментируя событие, в пресс-службе «Газпрома» заявили, что «по объёму газопереработки это будет крупнейшее предприятие в России, а также самое мощное по производству сжиженного природного газа на северо-западе Европы». Это сообщение отраслевые эксперты встретили с изрядной долей скепсиса.
Выступление Алексея Миллера на церемонии начала строительства нового завода в Усть-Луге. 21 мая 2021 года. Фото: официальный сайт «Газпрома»
– Строящийся завод по мощности будет уступать принадлежащему «Новатэку» проекту «Ямал СПГ», включающему три действующих завода по производству СПГ общей мощностью около 19 млн тонн СПГ в год. Сравнение явно не в пользу «Газпрома», так как заводы «Новатэка» работают уже несколько лет, – заявила «Октагону» заместитель руководителя ИАЦ «Альпари» Наталья Мильчакова.
Собака на Тамбее
Помимо неубедительных деклараций газовой монополии, наблюдателей рынка смущает то обстоятельство, что к церемонии старта строительства было приурочено подписание соглашения о планах по совместной разработке компаниями гигантского Тамбейского месторождения на Ямале. «Газпром» получил его в 2008 году, однако затягивал с началом добычи, в связи с чем «Новатэк» неоднократно пытался доказать регуляторам, что мог бы начать освоение, и это стало бы эффективным решением для развития всего нефтегазового комплекса страны.
В последний раз глава «Новатэка» Леонид Михельсон предпринял такую попытку в апреле на встрече с президентом Владимиром Путиным.
Игорь Юшков ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности (ФНЭБ), эксперт Финансового университета при Правительстве РФ
– Но Миллер, конечно, понимал, что стратегически он проиграет, – говорит эксперт.
В итоге было решено формально увязать начало строительства завода и подписание соглашения о разработке месторождения, хотя, как говорит эксперт, весьма сомнительно, что Тамбей станет ресурсной базой для комплекса в Усть-Луге.
Политические и экономические риски
Что касается перспектив самого предприятия в Усть-Луге, то здесь также имеются определённые серые зоны. Главным образом это окупаемость проекта и гарантии спроса на его продукцию. Энергетическая безопасность уже не первое десятилетие трактуется Еврокомиссией как необходимость снижать зависимость от российского газа, трубопроводный он или сжиженный – разница невелика. – Существуют риски снижения спроса у европейских потребителей в связи с намерениями ЕС в будущем переходить на безуглеродную экономику. Это также риск введения углеродного налога в ЕС с 2023 года, который придётся платить всем экспортёрам, и особенно производителям углеводородов. Заявленная сумма инвестиций в 24 млрд евро впечатляет. Это два «Северных потока» или один «Северный поток – 2» плюс обе нитки «Турецкого потока», – говорит Мильчакова.
Игорь Юшков также считает, что «экономика СПГ-завода под большим вопросом». Он напоминает, что в 2019 году из проекта вышла компания Shell, вероятно, не увидев перспектив его окупаемости.
– Партнёры добивались у Правительства льгот в виде нулевого НДПИ, но не получили их. В итоге «Газпром» нашёл выход и говорит о том, что за счёт газохимической составляющей и продажи этана будет получать дополнительную прибыль, и это станет подспорьем для экономики всего комплекса. Получится это или нет, сказать сложно. Так что до сих пор вопрос рентабельности актуален, – отмечает он.
Ответ Михельсону и Сечину
Говоря о потенциальных покупателях, эксперты указывают на то, что целевой потребитель газпромовского СПГ – Европа. И на этом рынке газовый холдинг снова сталкивается с «Новатэком». – Около 80 процентов газа «Ямал СПГ» идёт в западном направлении. «Новатэк», конечно, говорит, что в Европе происходит только перегрузка, а дальше газ расходится по всему миру, но факт остаётся фактом. К тому же они подчёркивают, что отправляют газ в те страны Европы, куда не дотягиваются газпромовские трубы, – Португалию и Испанию. Теперь, наладив своё производство СПГ, «Газпром» будет иметь возможность сказать: «Не лезьте на европейский рынок, вы обещали поставлять в Азию. А с теми же американцами на европейской поляне будем конкурировать мы».
Таким образом, можно предположить, что если бы не было проекта «Ямал СПГ», то и завода в Усть-Луге не было бы, поскольку это исключительно ответ на вызов со стороны «Новатэка».
То же касается и нежелания Миллера отдавать Тамбей. Если бы «Газпром» в очередной раз упустил возможность заявить о планах по началу его разработки, «Роснефть» и «Новатэк» продолжили бы подливать масла в огонь, указывать на неэффективность «Газпрома» и в конечном итоге настаивать на необходимости либерализации экспорта трубопроводного газа.
– Снова стали бы рассказывать Путину про свои новые проекты, говоря о том, что «Газпром» ничего не делает. Если бы в итоге они добились либерализации экспорта трубопроводного газа, это подразумевало бы раздел «Газпрома» по типу РАО «ЕЭС России». То есть отдать Тамбей означало приблизить конец компании. Для этого к готовому уже проекту завода Тамбей и был подписан. Изначально он там не предполагался, – резюмирует Юшков.
Читайте также
Фото на обложке: Пётр Ковалёв/фотохост-агентство ТАСС и Jens Büttner/dpa-Zentralbild/ZB, коллаж Анны Бабич
Химическая формула C2H6 (рациональная CН3СН3). Наиболее характерны реакции замещения водорода галогенами, проходящие по свободно радикальному механизму.
Термическое дегидрирование этана при 550—650 °С приводит к этилену, при температурах свыше 800 °С — к ацетилену (образуются также бензол и сажа). Прямое хлорирование при 300—450 °С — к этилхлориду, нитрование в газовой фазе дает смесь (3:1) нитроэтана и нитрометана.
Физиологическое действие
Обладает слабым наркотическим действием (ослаблено за счет низкой растворимости в жидкостях организма).
Получение
В промышленности
В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10 % по объему. В России содержание этана в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьем для получения этилена.
В лабораторных условиях
Получают из иодметана по реакции Вюрца, из ацетата натрия электролизом по реакции Кольбе, сплавлением пропионата натрия с щелочью, из этилбромида по реакции Гриньяра, гидрированием этилена (над Pd) или ацетилена (в присутствии Никель Ренея).
Применение
Основное использование этана в промышленности — получение этилена.
Интересные факты
Интересно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (−180 °C) существуют целые озёра и реки из жидкой метано-этановой смеси.
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Этан» в других словарях:
Этан-де-То — Étang de Thau Координаты: Координаты … Википедия
этан — а, м. éthan m., нем. Äthan < aither эфир, воздух. Органическое соединение, насыщенный углеводород алифатического ряда, бесцветный горючий газ, содержащийся в в нефтяных и природных газах. Крысин 1998. Лекс. Брокг. этан; СИС 1937: эта/н … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЭТАН — (С2Н6), бесцветный, лишенный запаха газ, второй из ряда АЛКАНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ. Является одним из компонентов природного газа. см. также НАСЫЩЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ … Научно-технический энциклопедический словарь
ЭТАН — ЭТАН, этана, мн. нет, муж. (от греч. aithér эфир) (хим.). Бесцветное горючее газообразное вещество, содержащееся в светильном и нефтяном газе. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
этан — сущ., кол во синонимов: 2 • алкан (37) • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Этан — углеводород предельного ряда С2Н6; встречается в природе, ввыделениях из почвы нефтеносных местностей. Искусственно получен впервый раз Кольбе и Франкландом в 1848 г. при действии металлическогокалия на пропионнитрил, ими же в следующем 1849 году … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
ЭТАН — газообразный углеводород С2Н6 метанового ряда. tкип минус 88,5 °С. 1 л. Э. при 0 °С и 760 мм давления весит 0.357 г. Присутствует во всех нефтяных газах. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Этан — – газообразное горящее вещество без цвета и запаха. В природе встречается в составе природного газа, нефти и других углеводородах. Обладает наркотическим действием. В промышленности получают из нефтяных и природных газов. Основное… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
ЭТАН — (CH3CH3) насыщенный углеводород; бесцветный горючий газ. Содержится в нефти, природном горючем газе, газах нефтепереработки. Применяется в органическом синтезе … Российская энциклопедия по охране труда
Originally published at Профессионально об энергетике. Please leave any comments there.
Газохимический сектор органически вписался в структуру крупнейших нефтегазовых компаний мира. Создание технологической цепочки комплексной переработки природного газа дает колоссальный эффект – по мере углубления химической переработки газа происходит стремительное нарастание цен на получаемые химические продукты.
В Рф этим опытом пренебрегли – основным углеводородным сырьем для нужд химической промышленности являются продукты переработки нефти. В результате мы закупаем продукты газохимии, получаемые за рубежом из экспортного российского газа. Как долго Россия будет безразлично взирать на безвозвратные потери ценных углеводородных ресурсов?
Трансформация мировых газовых компаний в вертикально-интегрированные холдинги позволила реализовать всю технологическую цепочку переработки природного газа: извлечения этана и пропана, пиролиза легких углеводородов, производства химических продуктов и синтетических полимеров на базе газового сырья.
Опыт, которым пренебрегла Россия
В качестве сырья при производстве химической продукции кроме метана для синтеза аммиака, метанола и формальдегида широко используются углеводороды природного (богатого этаном) газа и газового конденсата. Особенно это характерно для США и Канады. Многолетний опыт этих стран, имеющих суммарно аналогичные по масштабам с Рф мощности газодобывающих предприятий, показал высокую технологичность и экономичность производства химической продукции на легких промысловых углеводородах – этане, пропане и бутане. 50-80-е годы в США характеризуются как «эра этана» – подавляющее большинство этиленовых установок было ориентировано на переработку этана и пропана. Сегодня доля этана, используемого для получения наиболее крупнотоннажного базового полупродукта этилена, составляет в США свыше 40%, в Канаде – свыше 70%.
Полностью на этановом сырье в США работает ряд крупных этиленовых установок, в частности, компаний Du Pont, Mobil Corp., Westlike Polymers и др, в Канаде – крупные этиленовые установки компаний NOVA Chemicals и Dow Chemical. В настоящее время такой путь повторяют некоторые развивающиеся страны регионов Юго-Восточной Азии, Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки, отдельные страны Латинской Америки. Так, в Саудовской Аравии из четырех работающих этиленовых установок три (суммарной мощностью 2,5 млн т/г.) полностью ориентированы на этан. Этановая фракция является основным сырьем для крупнотоннажной этиленовой установки в Катаре. На этановом сырье работают все этиленовые установки Мексики, имеющие суммарную мощность 1,4 млн т/г. и принадлежащие государственной нефтегазовой компании Petroleos Mexicanos. Химический филиал государственной нефтяной компании Венесуэлы PdVSA (Petroquimica de Venezuela) имеет работающую на этане крупную этиленовую установку в Эль-Тобласо. В Индии, Кнр и других странах Юго-Восточной Азии на базе этана, извлеченного из природного газа, также работает ряд этиленовых установок.
Интерес к развитию газохимического сектора в газовых компаниях понятен. Анализ ценовых характеристик природного газа, извлекаемых из него углеводородов, первичных газохимических полупродуктов и мономеров, а также получаемых из них синтетических полимеров и химических продуктов, свидетельствует о стремительном нарастании цен на продукцию по мере углубления химической переработки газа. Так, если соотношение цены исходного природного газа и цены индивидуальных углеводородов и синтезируемого из метана метанола, извлекаемых из этансодержащего природного газа и газового конденсата, составляет 1:2, соотношение цены газа и полиэтилена (полипропилена), получаемых из индивидуальных углеводородов, – 1:10, то соотношение цены газа и таких продуктов газохимии, как полиацеталей, поливинилацетата, полиметилметакрилата, поликарбоната и других специальных пластмасс и химикатов, находится в диапазоне 1:20-1:40.
Достучаться до небес
Основным углеводородным сырьем для нужд российской химической промышленности являются продукты переработки нефти. Отсутствие интереса к газохимическому сырью и его невостребованность со стороны химиков объясняется инерцией ведомственной регламентации, искусственно созданной отраслевой специализацией и тяготением к сырью от нефтепереработки. В настоящее время в составе «Газпрома» действует ряд предприятий по газопереработке и газохимии, но большая часть из них может быть названа газохимическими с большой натяжкой. Суммарное производство сырья для выпуска химической продукции на этих предприятиях выглядит более чем скромно: около 300 тысяч тонн этановой фракции и 2 млн тонн легких углеводородов – продуктов стабилизации газового конденсата.
Осознавая значимость газохимического направления, «Газпром» приступил к строительству крупного Новоуренгойского газохимического комплекса (ГХК), на котором на базе этана, извлекаемого из газа, деэтанизации газового конденсата Уренгойского газоконденсатного месторождения намечено получать этилен и полиэтилен. При выборе места размещения ГХК существенным положительным моментом было наличие ресурсов дешевого сырья. Но на этом преимущества выбранного варианта заканчивались. Все остальные факторы – тяжелые условия Крайнего Севера, отдаленность от мест потребления, трудности с вывозом продукции, отсутствие квалифицированных кадров химиков и другие – говорят о неудачном выборе размещения ГХК.
В настоящее время строительство завода по выпуску полиэтилена в Новом Уренгое не завершено и перспективы завершения туманны. Кроме этого, «Газпром» осуществляет строительство крупного метанольного завода в районе Архангельска (проект «Метапром») и метанольного завода средней мощности на площадке принадлежащего компании сланцеперерабатывающего комбината в Кохтла-Ярве (Эстония). Начало проектирования и строительства этих предприятий совпало с периодом роста мировой цены на метанол. Однако сегодня, когда цена метанола вернулась к своему среднему уровню (порядка 100 долл./т), показатель окупаемости вложений в создание этих предприятий оказывается невысоким. Кроме того, данные проекты ограничиваются лишь производством метанола, и в них не учтена возможность переработки метанола в такие высокодоходные продукты, как уксусная кислота, уксусный ангидрид, винилацетат, метилметакрилат и другие. Поэтому эффективность проектов остается весьма низкой.
Газохимический бизнес эффективен и при кризисе
Среди факторов, оказывающих благоприятное воздействие на развитие газохимических производств газовых компаний, можно назвать экономические, экологические, технологические, организационные. Важнейшими среди экономических факторов являются: надежность сырьевой базы, емкость рынка газохимической продукции, конкурентоспособность продукции газохимии на мировых и отечественных рынках. Нет ни малейших сомнений в надежности сырьевой базы газохимической промышленности Рф. По запасам природного газа Россия занимает первое место в мире; ныне эксплуатируемые месторождения (Уренгойское, Ямбургское и др.) относятся к крупнейшим.
В составе запасов газоконденсатных месторождений северных районов Тюменской области – значительный удельный вес этансодержащего газа и газового конденсата. В мировой практике считается эффективным перерабатывать природный газ с содержанием этана 3% и выше. В природном газе валанжинских залежей Уренгойского, Ямбургского, Ен-Яхинского месторождений содержание этана превышает 5%.
Ресурсы этана крупнейших месторождений северных районов Тюменской области
Вариант добычи
Объем добычи газа, миллиард куб. м
Содержание этана, %
Содержание этана в смеси, %
Количество этана, млн т
I. Валанжинские залежи Ямбургского месторождения
20,0
5,8
Валанжинские залежи Уренгойского месторождения
12,5
5,48
5,67
2,3
II. Валанжинские залежи Ямбургского месторождения
20,0
5,8
Сеноманские залежи Ямбургского месторождения
12,5
0,2
3,64
1,5
III. Валанжинские залежи Ямбургского месторождения
20,0
5,8
Валанжинские залежи Уренгойского месторождения
9,4
5,48
Сеноманские залежи Ямбургского месторождения
3,4
0,2
5,17
2,1
IV Валанжинские залежи Ямбургского месторождения
20,0
5,8
Валанжинские залежи Уренгойского месторождения
9,4
5,48
Валанжинские залежи Ен-Яхинского месторождения
3,1
5,16
5,65
2,3
Примечание: Для всех вариантов характерно устойчивое содержание этана в газе до 2020 г.
Маркетинговые исследования показали, что такие продукты газохимии, как полиэтилен, окись этилена и этиленгликоли, альфа-олефины имеют хорошие перспективы сбыта как на российском, так и на мировом рынках, а их получение на базе газового сырья по уровню технико-экономических показателей не уступает синтезам из нефтяного сырья. Ряд других продуктов на основе газового сырья, таких как этиловый спирт, винилхлорид, ацетальдегид пока можно не включать в состав потенциальных газохимических комплексов.
Выпуск этилового спирта, винилхлорида в Рф целесообразно увеличить на действующих, сильно недогруженных мощностях. Ацетальдегид перестал быть конкурентоспособным, т.к. разработаны и внедрены в промышленную практику технологические способы, в которых химические продукты дешевле и проще получать не на основе ацетальдегида, а из метанола, методом оксосинтеза и т.п.
К числу конкурентоспособных продуктов относятся также сжиженные газы, получаемые в процессе переработки попутного нефтяного, природного (богатого этаном) газа и газового конденсата. Сжиженные газы находят применение как химическое сырье, коммунально-бытовое и автомобильное топливо, для резки и сварки металлов, сушки сельскохозяйственной продукции и т.п. Немаловажной особенностью газохимических производств является их экологичность. Современные технологии переработки природного газа в химические продукты являются мало- и безотходными, обеспечивают минимальные выбросы.
Без преувеличения можно считать, что экологические преимущества являются наиболее весомым вкладом газохимических производств в будущее. Специфичность технологического фактора состоит в доступности современных химических технологий переработки природного газа. Лучшая мировая технология получения газохимической продукции может быть доступна любому покупателю в любой стране. Особенностью технологий современных газохимических производств является их энергоэкономичность. Благодаря рациональному использованию потоков тепла и холода технологических установок газохимического комплекса, они не нуждаются во внешнем энергообеспечении.
Можно даже сказать, что для формирования и функционирования газохимического комплекса нужно всего два основных элемента: наличие природного газа и свободная площадка для размещения технологических установок, объектов производственной и инженерной инфраструктуры. «Встраивание» в состав газохимических комплексов парогазовых установок позволяет решить проблемы обеспечения электроэнергией, паром, горячей водой не только самого газохимического комплекса, но и близлежащих населенных пунктов, предприятий промышленности, агропромышленного комплекса, объектов городского хозяйства. К благоприятным организационно-экономическим факторам развития газохимического производства относятся возможность кооперации с действующей инженерной и социальной инфраструктурой в районах его размещения, создание новых рабочих мест. Развитие газохимических производств является стимулом усиления вертикальной интеграции и диверсификации деятельности газовых компаний с целью улучшения финансовых показателей компании, придания деятельности большей мобильности и адаптивности в случае изменения конъюнктуры на рынке основной продукции (природного газа).
Сырьевая модель требует изменения
Газохимия имеет значение не только для «Газпрома», но и для экономической безопасности страны. В настоящее время из-за вялого спроса на внутреннем рынке, связанного с неплатежеспособностью потребителей, почти 50% продукции, производимой на основе углеводородного сырья, вывозится за пределы Рф.
Спад производства почти в 2 раза, низкая загрузка мощностей, уменьшение поставок и рост цен на углеводородное сырье, удорожание транспортных тарифов привели к тому, что значительная часть продукции, получаемой на основе углеводородного сырья, перешла в группу неконкурентоспособной и, следовательно, перспективы ее сбыта на внутреннем и внешнем рынках весьма проблематичны, а будущее выпускающих эту продукцию предприятий вызывает самые серьезные опасения.
Резко усилилось отставание Рф не только от развитых, но и развивающихся стран по удельному потреблению химической продукции на душу населения, по уровню таких показателей, как доля пластмасс в структуре конструкционных материалов, синтетических волокон в балансе текстильного сырья, синтетического каучука в структуре эластомеров, которые являются индикаторами экономического развития и совершенствования структуры производства. Из-за падения объемов производства обеспечивать химические предприятия углеводородным сырьем кое-как удавалось, несмотря на существенное сокращение объемов перерабатываемой нефти.
Однако ряд крупнейших предприятий (Томский нефтехимический комбинат, Ставропольский завод пластмасс, химические предприятия Дзержинского и Ангарского промышленных узлов) остаются практически без сырья. Поэтому возникает вопрос, может ли отечественная нефтепереработка обеспечить углеводородным сырьем химические предприятия в случае роста выпуска химической продукции? Ведь объемы переработки нефти в обозримой перспективе вряд ли превысят современный уровень порядка 170 млн т. Даже в случае реализации намеченной программы модернизации и реконструкции нефтепереработки (фактически программа реализуется с заметным отставанием) объемов углеводородного сырья с НПЗ будет недостаточно для загрузки химических предприятий.
Несколько лет назад был разработан проект использования этансодержащего газа месторождений северных районов Тюменской области для развития газохимии (проект «Северный маршрут»). Сущность проекта «Северный маршрут» заключается в организации транспортировки этансодержащего газа валанжинских горизонтов по автономной нитке многониточной газотранспортной системы Уренгой-Надым-Пунга-Ухта-Грязовец-Санкт-П етербург, строительстве по «ходу трубы» нескольких компактных газохимических комплексов в республике Коми, Архангельской, Вологодской и Ленинградской областях.
В проекте разработана схема объектов по добыче и переработке газа, выделения автономной нитки для транспортировки этансодержащего газа, способная без потери суммарной производительности газотранспортной системы и нарушения интересов традиционных потребителей газа обеспечить сырьем ряд газохимических комплексов. На основе маркетинговых исследований и методов экономико-географического анализа определены места дислокации газохимических комплексов, состав и мощности входящих в них производств, схемы обеспечения потенциальных потребителей. Суммарный годовой выпуск химических продуктов на газохимических комплексах по «Северному маршруту» может составить 1,63 млн тонн, сжиженных газов – 1,69 млн тонн. Из вовлекаемых в переработку 30 миллиард куб. м этансодержащего газа 28,2 миллиард куб. м в виде деэтанизированного газа (метана) вернутся в газотранспортную систему для обеспечения традиционных потребителей.
Практически все из возможных для использования в составе газохимических комплексов технологий (газоразделения, получения этилена, полиэтилена и других химических продуктов) имеются в Рф. Производство большинства видов оборудования может быть организовано на отечественных заводах. Расчеты эффективности «Северного маршрута» показали, что срок окупаемости проекта составляет порядка 7-8 лет; внутренняя норма рентабельности находится на уровне 20%, что превышает принятый в мировой практике норматив. Особенностью проекта является возможность организации финансирования «химической» части комплексов за счет реинвестирования прибыли, получаемой от реализации сжиженных газов, извлекаемых на установках газоразделения. «Северный маршрут» даст возможность придать динамичный характер процессам промышленного развития районов «русского Севера» и северо-запада страны, поскольку обладает заметным мультипликативным эффектом.
Развитие газохимических производств по цепочке технологических связей вызывает создание новых рабочих мест и увеличение загрузки действующих производственных мощностей. Первой фазой реализации проекта «Северный маршрут» является создание газохимического комплекса в городе Череповец Вологодской области. Создание ГХК в Череповце предполагается на базе действующего химического предприятия «Азот», специализирующегося на выпуске минеральных удобрений. Из-за спада потребления азотных удобрений завод стремится к диверсификации производства за счет создания производств высокорентабельных и пользующихся спросом газохимических продуктов. Здесь имеются развитые производственная и социальная инфраструктуры, квалифицированные кадры химиков, подготовленная площадка. К преимуществам этого пункта строительства относится также то, что суммарное потребление газа в Череповецком промышленном узле (металлургия, химия, городское хозяйство, бытовое потребление) полностью совпадает с объемом деэтанизированного газа, получаемого на блоке разделения ГХК.
Благодаря этому отпадает необходимость в строительстве обратного отвода отбензиненного газа и экономятся энергетические затраты. Город Череповец чрезвычайно удачно расположен географически: близко к газопроводу, на пересечении железнодорожных, автомобильных и водных путей, что облегчает вывоз готовой продукции. Как альтернатива «Северному маршруту» в «Газпроме» рассматривался вариант транспортировки 25-30 миллиард куб. м этансодержащего газа по автономной нитке из северных районов Тюменской области до Грязовца (Вологодская область) с последующей деэтанизацией всего газа на нескольких крупномасштабных установках газоразделения. Треть получаемой при этом фракции углеводородов С2+ предполагается передать на площадку Череповецкого завода «Азот» для организации там газохимического комплекса, а остальные две трети – транспортировать на экспорт. К этому проекту, условно названному «Западный коридор», проявили интерес представители немецких химических фирм, для которых российское углеводородное сырье могло бы явиться стимулом дальнейшего развития химических комплексов в города Вольфен, Буна, Боллен, Кельн. Однако реализация проекта «Западный маршрут» лишила бы Рф значительных объемов углеводородного сырья и приостановила развитие отечественной газохимии.
Предварительные расчеты показали существенно более низкую эффективность проекта «Западный маршрут» по сравнению с проектом «Северный маршрут». Из других вариантов использования этансодержащего газа северных районов Тюменской области может быть рассмотрена его транспортировка по маршруту Уренгой-Сургут-Омск с созданием газохимических комплексов и небольших предприятий по переработке пластмасс в южных районах Западносибирского региона, а также подача газового сырья на действующие химические предприятия в Томске и Кемерово.
Выступление Алексея Миллера на церемонии начала строительства нового завода в Усть-Луге. 21 мая 2021 года. Фото: официальный сайт «Газпрома»
Игорь Юшков