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 России 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 Россией 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/год) 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/год 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, Китае 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 России. 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%.

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 России 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 России.

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 России 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.

Для надежного и стабильного обеспечения отечественной химической промышленности углеводородным сырьем необходима смена модели ее сырьевой базы. Основное направление здесь - более широкое использование газового сырья и развитие газохимии. Надежной базой углеводородов для химической промышленности являются ресурсы легкого углеводородного сырья Западной Сибири: попутный нефтяной газ, газовый конденсат, этансодержащий природный газ. С этих месторождений газ передается по многониточной газотранспортной системе Уренгой-Надым-Пунга-Ухта-Грязовец и далее в центральные и северо-западные районы страны, а также на экспорт. Основная часть газа сжигается как топливо на электростанциях, в котельных, горелках наших квартир. В составе газа сгорают и ценные углеводороды. Из поступающего на экспорт природного газа с повышенным содержанием этана в ряде стран-импортеров, например, в Германии, извлекается этан, перерабатывается в химические продукты, часть из которых затем покупает Россия. Как же использовать безвозвратно теряемые ресурсы ценных углеводородов в нашей стране?

Проект "Северный маршрут"

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-Петербург, 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 млрд куб. м этансодержащего газа 28,2 млрд 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 России. 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 млрд 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 Россию 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.

В более отдаленной перспективе развитие газохимии может продолжиться в Восточносибирском регионе на базе Ковыткинского газоконденсатного и Южно-Якутского газового месторождений, обеспечивая интенсивное промышленное развитие этого региона и экспорт углеводородного сырья и химической продукции в Китай и другие страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

ОЛЕГ БРАГИНСКИЙ

www.newchemistry.ru