Научная статья на тему 'Развитие газохимической промышленности Восточной Сибири'

Развитие газохимической промышленности Восточной Сибири Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
230
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГАЗОХИМИЯ / ПРИРОДНЫЙ ГАЗ / КОВЫКТИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ / GAS CHEMISTRY / NATURAL GAS / KOVYKTA DEPOSIT

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Филиппов Станислав Александрович

Рассматривается текущее состояние развития газохимической промышленности Российской Федерации, анализируются перспективы развития газохимии Восточной Сибири.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF GAS AND CHEMICAL INDUSTRY IN EASTERN SIBERIA

The author deals with the current state of the development of the gas and chemical industry of the Russian Federation. He analyses the development prospects of gas chemistry in Eastern Siberia.

Текст научной работы на тему «Развитие газохимической промышленности Восточной Сибири»

Основная иллюзия инициаторов замены обязательной сертификации декларированием - это возможность скорого и полного сближения российской и западной, европейской в частности, моделей контроля и управления качеством.

Тенденция замены национальных стандартов международными, замещения российской модели контроля и управления качеством западной объективно вызвана вступлением России в глобальное экономическое пространство и угадывалась еще в начале 90-х гг. То, что сегодня догадки отдельных дальновид-

ных специалистов оформлены в официальные заявления и четко объявленный курс и политику, несомненно, облегчает существование экономических агентов на российском рынке, поскольку делает деловую среду более транспарантной, но самая большая и опасная иллюзия в данном случае состоит в возможности быстрого и успешного импорта западного института и попытке переломить многовековые традиции российской модели управления качеством одномоментно, жертвами же этих иллюзий могут стать тысячи потребителей.

Библиографический список

1. О техническом регулировании Федеральный закон от 2. Постановление Правительства РФ от 1 декабря 2009 г. 27 декабря 2002 № 184-ФЗ №982.

УДК 33(571.53)

РАЗВИТИЕ ГАЗОХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

С.А.Филиппов1

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассматривается текущее состояние развития газохимической промышленности Российской Федерации, анализируются перспективы развития газохимии Восточной Сибири. Ил. 1. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: газохимия; природный газ; Ковыктинское месторождение.

DEVELOPMENT OF GAS AND CHEMICAL INDUSTRY IN EASTERN SIBERIA S.A. Filippov

National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The author deals with the current state of the development of the gas and chemical industry of the Russian Federation. He analyses the development prospects of gas chemistry in Eastern Siberia. 1 figure. 6 sources.

Key words: gas chemistry; natural gas; Kovykta deposit.

Химическая промышленность России в целом, включая газохимию, выпускает 6% продукции от общего промышленного производства по сравнению с 20% доли химической продукции в Китае, то есть более чем в 3 раза меньше, а по объемам производства пластмасс и химических волокон мы уступаем Китаю в 9 раз. Примерно такое же соотношение объемов производства в России и в развитых странах - США, Евросоюзе, Японии. Россия является самой крупной газодобывающей страной, при этом по объемам переработки газа, по объемам производства газохимической продукции мы уступаем многим странам - импортерам газа.

Мировой экономический кризис привел к снижению спроса на природный газ. При этом Президент России Дмитрий Медведев и Председатель Правительства Владимир Путин не устают говорить о том, что России нужно использовать кризис для модернизации промышленности и превращения отечественной экономики из сырьевой в высокотехнологичную. В этих условиях необходимо уделить более присталь-

ное внимание развитию перерабатывающих производств. Для этого имеется и абсолютно объективная причина.

Дело в том, что запасы легкодоступного сеноман-ского газа истощаются и в дальнейшем будет расти доля газа, извлекаемого из глубокозалегающих ва-ланжинских и ачимовских пластов. А здесь уже содержится не только метан, но и этан, пропан, бутаны, которые необходимо извлекать и перерабатывать в полиэтилен, полипропилен и т.д. Месторождения Восточной Сибири изначально характеризуются сложным составом газа и содержат в своих недрах значительные объемы гелия.

Развитие газохимических производств все чаще называют приоритетной сферой государственной политики. Ранее в этом плане речь больше шла о регионах, традиционно являющихся центрами газодобычи (Ямало-Ненецкий АО, Западная Сибирь). [4] Но теперь вектор стал смещаться на восток. Восточная Сибирь и Дальний Восток станут не только новыми регионами газодобычи, но и основными центрами газохимии.

1Филиппов Станислав Александрович, аспирант, тел.: (3952) 510488, e-mail: science4you.ru Filippov Stanislav Alexandrovich, postgraduate student, tel.: (3952) 510488, e-mail: science4you.ru

Ресурсная база для развития газохимии в России, можно уверенно сказать, лучшая в мире, как по запасам, так и по себестоимости добычи. [3] Природные газы с содержанием этана свыше 3% в мире считают ценным газохимическим сырьем и оценку запасов его ведут отдельно. В Восточной Сибири и на Дальнем Востоке - сосредоточено 1,5 трлн/м3 разведанных запасов этансодержащих газов.

В ближайшие годы в России должно развернуться активное строительство газоперерабатывающих и газохимических комплексов. Это приведет к появлению новых рабочих мест, внедрению передовых технологий и даст шанс иностранным компаниям.

В сентябре 2007 г. правительство России одобрило программу создания в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке единой системы добычи, транспортировки газа и газоснабжения.

Согласно этому документу, в восточных регионах страны будут организованы четыре центра газодобычи: Иркутский, Сахалинский, Якутский и Красноярский - в каждом из которых появятся мощные газоперерабатывающие и газохимические комплексы, в том числе мощности по производству гелия и сжиженного природного газа (СПГ).

Таким образом, газовая и перерабатывающая отрасли на Востоке России будут развиваться комплексно. Преимущества восточного газа, содержащего много ценных компонентов, будут использованы с максимальной эффективностью.

В результате реализации Восточной газовой программы к 2030 г. экспорт природного газа увеличится до 50, а сжиженного - до 28 млрд/м3 в год. Предусмотренные программой мероприятия по переработке и реализации углеводородного сырья в этих регионах позволят к 2030 г. обеспечить выпуск нефтехимической продукции в объеме 4,5 млн/т., газохимической -свыше 9 млн/т. Эффект от программы составит 28,8 трлн/руб., рост налоговых платежей во все уровни бюджетов - 3,8 трлн/руб.

Одно из главных богатств восточных газовых месторождений — это гелий, уникальный, чрезвычайно востребованный химический элемент. С его добычей связаны перспективы развития многих ключевых отраслей современного хозяйства, в том числе авиара-кетнокосмической, электронной, атомной, а также медицины, фундаментальных и прикладных наук (исследований Мирового океана, сверхпроводимости и др.).

В российских недрах сосредоточено более 30% мировых запасов этого сырья. Запасы гелия Ковык-тинского месторождения (Иркутская область) оцениваются в 2,3 млрд/м3. Промышленная эксплуатация Ковыктинского месторождения начнется в 2017 г.

В настоящее время крупнейшим производителем гелия являются США, но их месторождения постепенно истощаются. Поэтому наша страна вполне способна стать лидером в поставках на мировой рынок такого ценнейшего ресурса. Но здесь главное — не увлечься объемами добычи и не снизить тем самым цены. Для обеспечения долгосрочного присутствия России на этом перспективном рынке Восточная программа предлагает создание хранилищ гелия. Про-

блема заключается в том, что в настоящее время в мире не существует технологий экономически эффективного хранения этого газа. Российским специалистам необходимо создать такие технологии, так как потребление гелия в мире будет неуклонно расти.

В связи с истощением Оренбургского месторождения, Ковыктинское может стать базой для создания второго в России центра производства гелия. Изъятие легких углеводородов не только создает ресурсную базу для развития газохимии, но и существенно увеличивает рентабельность освоения самого месторождения.

С 70-80-х годов прошлого века химическая индустрия развитых стран перешла на технологичное и экологичное производство химической продукции из легких углеводородов (этана, пропана, бутана). Российская промышленность значительно отстает от высокоразвитых стран по объемам переработки того же этана. Так, в США в нефтегазохимии используется более 9 млн/т этого сырья, а в России — всего 0,4 млн. По прогнозам, страны Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона будут импортировать много полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, поскольку им не хватает своего сырья для их производства.

Переработка природного газа становится эффективной при содержании в нем не менее 3% этана. Между тем большинство российских газоконденсатных месторождений содержит до 6% этана. Однако до сих пор основным углеводородным сырьем для химической промышленности в России остаются продукты нефтепереработки. Поэтому обязательным условием промышленной разработки Ковыктинского месторождения становится синхронизированное с графиком роста добычи поэтапное строительство газоперерабатывающего комплекса для выделения из природного газа этана, пропана, бутана, а также гелия, являющегося стратегическим сырьем.

Использование этана и других видов сырья (метан, газовый конденсат и т.д.) открывает широкие перспективы для развития практически всех химических предприятий Иркутской области. С учетом специализации химических производств Иркутской области наибольший интерес представляет использование этана для получения этилена, поскольку на базе этилена экономически целесообразно расширение производства ПВХ, строительство производства полиэтилена высокого и низкого давления и этиленгликолей. Использование попутных жидких углеводородов (газового конденсата) открывает перспективы развития производства полистирола, полипропилена, пенополиуретана. Таким образом, в перспективе Иркутская область способна стать крупнейшим в стране производителем всех видов базовых пластмасс.

В качестве места размещения газо-химического комплекса (ГХК) Иркутской области по переработке газа группы Ковыктинских месторождений планируется город Саянск, образованный на базе одного из самых крупных в России производств поливинилхлорида (ПВХ) - ОАО «Саянскхимпласт».

В настоящее время ОАО «Саянскхимпласт» рабо-

тает на сырье (этилене), поставляемом по этилено-проводу со стороны (ОАО «АНХК») в объеме 120 тыс.т/г. Производственный цикл предприятия полностью зависит от поставок сырья со стороны. Недогрузка производственных мощностей на сегодняшний день составляет 25 тыс.т/г.

Для стабильной работы и расширения мощностей ОАО «Саянскхимпласт» необходимо собственное производство этилена и, следовательно, собственный завод по переработке газа.

Современные газохимические технологии — сложные многостадийные и энергоемкие процессы. В газохимических процессах из небольших и стабильных молекул метана и его гомологов нужно получать более сложные и, как правило, менее стабильные продукты. В газохимии на первый план выходит достижение необходимой селективности по высокореакционным целевым продуктам. Именно поэтому в переработке природного газа преобладают процессы, основанные на близком к термодинамически равновесному превращению его в синтез-газ (смесь СО и Н2).

На получение синтез-газа затрачивается от 50 до 75 % энергии от общей стоимости химической переработки газа, но, несмотря на высокую энерго- и капиталоемкость, предварительная конверсия метана в синтез-газ остается основным процессом первичной стадии химической переработки природного газа.

Известны три способа окислительной конверсии метана[1]:

• паровая конверсия

СН4 +Н2О ^ СО + ЗН2 (1)

• углекислотная конверсия

СН4 + СО2 ^ 2СО + 2Н2 (2)

• парциальное окисление

Исходя из вышеизложенного, следует сделать вывод, что наиболее перспективной площадкой для размещения газоперерабатывающего, гелиевого и газо-

СН4 + 1/2О2 ^ СО + 2Н2 (3)

Также используются комбинации вышеперечисленных реакций, например паро-углекислотная конверсия метана. Для проведения в промышленных условиях сильно эндотермических реакций (1,2) требуется подвод тепла извне. Реакция (3) является экзотермической.

Совмещение эндотермических процессов конверсии метана с экзотермическим парциальным окислением позволяет осуществлять получение синтез-газа практически без подвода тепла («автотермический риформинг», или АТР).

Перспективными процессами считаются: АТР нового поколения (снижение отношения пар/кислород с современных 0,6 до 0,2-0,3) и риформинг с использованием керамических мембран, который основывается на использовании непористых мембран, обеспечивающих ионный перенос кислорода из воздуха в зону реакции [2].

Во многих странах сегодня активно ведутся работы по осуществлению одностадийного процесса синтеза метанола, который получается непосредственно из метана, минуя стадию получения синтез-газа или совмещаясь с ней. В области прямого газофазного окисления метана в метанол важно воспроизведение в масштабах пилотной установки высокой (до 70,8 %) селективности процесса при значительных (более 5 %) степенях конверсии, которые были достигнуты в ряде лабораторных исследований. Достижение подобных показателей в производственном масштабе позволит создать, безусловно, рентабельный процесс.

Природный газ является универсальным сырьем для производства многочисленных продуктов органического синтеза (рисунок).

химического производства на базе сырья газа Чикан-ского и Ковыктинского газоконденсатных месторождений является ОАО «Саянскхимпласт».

Уксусная кислота, уксусный ангидрид, винилацетат и полимеры на его основе, формалин и феноло-формальдегидные смолы, диме-тилкарбонат, простые и сложные эфиры ^- Ме тан -► Топливо, этилен, пропилен, бензол, толуол, кислоты, этанол

Водород, аммиак и азотные удобрения ■4- Синт эз-газ -► Топливо и масла, алканы и алке-ны, ДМЭ и другие, этилен и пропилен

Этан, пропан, гелий М- Природ ный газ - Сжатый и сжиженный природный газ

Ацетилен, хлорметаны,синильная кислота и цианистые соли, акри-лонитрил и полимеры ^- Ме тан Этилен

Продукты производства органического синтеза из природного газа

Библиографический список

1. Арутюнов В.С., Басевич В.Я., Веденеев В.И. Прямое газофазное окисление природного газа при высоких давлениях в метанол и другие оксигенаты. // Успехи химии. Т.65. №3. 1996. С.211-241.

2. Ашипина О. Газохимия. // ТЬю chemical Journal. 2009. №6.

С.26-31.

3. Гусев В. К. Развитие газохимии в России опоздало на 20 лет. // Газохимия. 2008. №4. С.22-25.

4. Дидевич А. Газохимия идет на Восток. // Газохимия. 2008. №3. С.46-47.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.