Природный газ: и топливо, и ценнейшее химическое сырье

Туркменистан продолжает последовательно реализовывать энергетическую политику, нацеленную на широкомасштабное развитие отечественного топливно-энергетического комплекса и, в частности, газохимической отрасли. Так, на основании Программы развития нефтегазового комплекса Туркменистана на 2012-2016 годы предусмотрено реализовать несколько крупных проектов. В связи с этим в Японии 12.09.2013г. был подписан ряд важных документов между ГК «Туркменгаз» и несколькими иностранными компаниями, во многом определивших направление развития газохимического комплекса Туркменистана.

Туркменистан сделал ставку на более глубокую и комплексную переработку природного газа, на увеличение в экспорте доли продуктов его переработки. За счет этого страна значительно расширит свои позиции не только на рынке первичных энергоресурсов, таких, как природный газ и сырая нефть, но и займет достойное место на еще более прибыльном рынке дорогостоящих газохимических продуктов.

Как неоднократно подчеркивал Президент Туркменистана Гурбангулы Бердымухамедов, «создание газоперерабатывающей отрасли явится одним из ключевых факторов дальнейшего развития экономики страны, повышения ее технологической безопасности, расширения и диверсификации рынков сбыта углеводородных ресурсов, стимулирования развития практически всех отраслей народного хозяйства». Речь идет о комплексной переработке углеводородных газов, обеспечивающей производство разнообразных прогрессивных химических продуктов с высокой добавленной стоимостью и высоким экспортным потенциалом - полимерных материалов, синтетических волокон, крупнотоннажных органических продуктов, синтетических моющих средств, поверхностно-активных веществ и других важных химических продуктов.


Инновации изменят ситуацию

Именно в области газохимии, по мнению лидера нации, можно ожидать появления наиболее ярких инновационных технологий, которые могут существенно изменить ситуацию на рынке топлив и химических продуктов. В настоящее время в мире сотни научно-исследовательских институтов, лабораторий, инжиниринговых компаний работают над решением вопросов глубокой переработки углеводородных газов. Выбрать правильные ориентиры и приоритеты в этом потоке информации крайне сложная задача. В связи с этим огромная ответственность ложится на плечи научных и инженерно-технических работников нефтегазовой отрасли. От их знаний и усилий зависит в немалой степени оптимальный, отвечающий национальным интересам выбор продуктов и процессов глубокой переработки газа, технологически и экологически безопасной конфигурации газоперерабатывающих комплексов.

В нашей стране научно-проектной организацией, работающей над решением вопросов подготовки, очистки и переработки газа, является Институт нефти и газа Государственного концерна «Туркменгаз», сотрудники которого активно занимаются поиском оптимальных вариантов решения поставленных задач. Ими отработаны основные направления и классификация технологических процессов переработки газа. О возможностях, которые открывают новые технологии комплексной переработки газа, и перспективах развития отрасли рассказывает заведующий отделом переработки газа, доктор технических наук, профессор Аннамурат Аширов:

- Первое направление переработки газа – это производство товарного экспортного газа, очищенного от технологически и экологически вредных неорганических и органических примесей. Оно имеет огромное значение для заполнения экспортных газопроводов метаном с неизвлекаемыми примесями этана, пропана и бутанов. При этом извлекаемые из состава сырьевого газа кислые газы и другие неорганические примеси в этом случае не подвергаются дальнейшей переработке в товарные продукты, а утилизируются. Конечно, в будущем это направление будет совершенствоваться за счет создания новых высокоэффективных методов очистки и разделения сырьевого газа. Пример тому - криогенный процесс извлечения из состава сырьевого газа пропан-бутановой фракции в сжиженном виде.


Бензин, керосин и дизтопливо - из природного газа

Физико-химическое превращение природного газа в синтез – газ и далее в жидкие углеводороды (метанол, бензин, керосин, дизельное топливо и др.) - так называемое диверсификационное направление переработки газа является важным и перспективным промышленным способом монетизации газа. Конверсия метана в синтез – газ является наиболее энергоемкой и капиталоемкой стадией переработки, а также связана с изъятием из баланса определенной части товарного газа с целью превращения в востребованные на данный момент жидкие углеводороды. Для реализации инновационных технологий в этой области в настоящее время концерн «Туркменгаз» заключил рамочные соглашения с группами компаний «Sojitz Corporation», «Сhiyoda Corporation», «Nippon Steel and Suminkin Engineering Co.Ltd» о строительстве завода по переработке природного газа в жидкое топливо (нафта, керосин и дизельное топливо (GTL) и с компаниями «Sojitz Corporation» «Kawasaki Heavy industries, Ltd» и «Rönesans Türkmen» о строительстве завода по переработке природного газа в бензин (марки RON-92 Euro-5) объемом 600 тысяч тонн и сжиженного газа - объемом 110 тысяч тонн в год (технология компании «Haldor Topsoe»). Это известные компании, которые ведут активный поиск высокотехнологичных способов последовательного превращения метана в синтез-газ, метанол, диметиловый эфир, бензин. Для нашей страны диверсификационное направление переработки природного газа представляет большой интерес также для производства водорода, метанола, аммиака и карбамида. На базе этих продуктов в дальнейшем можно производить в больших масштабах десятки ценных химических продуктов – таких, как формальдегид, карбамидформальдегидные смолы, метилтретбутиловый спирт, уксусная кислота, полиметилметакрилат (органическое стекло), поливинилацетат, этилацетат, ацетилцеллюлоза и другие, используемые во многих отраслях экономики страны.

Третье направление – это комплексная переработка природного газа. Очевидно, что она связана, в первую очередь, с производством экспортного газа, в том числе в сжиженном виде, – это главное, приоритетное направление производства товарного газа, требующее первоочередного решения в связи с планируемым на 2010-2030 годы резким увеличением добычи и экспорта природного газа. Она предполагает два направления. Это - переработка необогащенных «тощих газов» и обогащенных «жирных» природных газов и попутных нефтяных газов, содержащих в своих составах свыше 5% объема этана, пропана и бутанов. Такое условное деление направлений возникло, прежде всего, из технико-экономических соображений. С точки зрения технологических возможностей переработки такое деление не актуально. Современные высокопроизводительные технологические установки низкотемпературной конденсации и ректификации, применяемые в производстве сжиженного природного газа, позволяют с высокой эффективностью отделять от метана более тяжелые углеводороды в смешанном сжиженном виде. Вопрос состоит лишь в экономической целесообразности извлечения и последующего разделения этой смеси с выделением индивидуальных углеводородов.

В настоящее время переработка необогащенных газов ограничивается их физической переработкой с получением небольшого числа продуктов - товарного газа (основной продукт), смеси жидких углеводородов С5 + С20 и выше с примесями бутанов (углеводородный конденсат – побочный продукт, направляемый на нефтеперерабатывающий завод для переработки в моторные топлива); серы газовой (побочный продукт очистки сернистых газов от сероводорода).

Дальнейшее совершенствование этой системы связано с необходимостью физико-химической переработки смеси жидких углеводородов в ценные химические продукты, а также последующей переработки серы в серную кислоту. Реализация усовершенствованной комплексной переработки необогащенного природного газа позволит не только повысить качество товарного газа и увеличить его добавленную стоимость, но и значительно расширить ассортимент товарных продуктов, которые в настоящее время в нашей стране не производятся, но в то же время очень востребованы в народном хозяйстве.

С увеличением объемов добычи природного газа растут и объемы добычи высокопарафинистого конденсата, который, как известно, является бесценным сырьем для производства синтетических моющих средств, поверхностно–активных веществ, ингибиторов коррозии и многих других дорогостоящих химических продуктов. В настоящее время Институт нефти и газа совместно с управлением «Довлетабатгазчыкарыш» разрабатывает технологию комплексной переработки стабильного углеводородного конденсата в товарные продукты с высокой добавленной стоимостью.


Полимеры и синтетические волокна - продукция нефтяного края

С точки зрения комплексной переработки газа наибольший интерес представляют обогащенные природные газы и попутные нефтяные газы. Эти газы имеют схожие составы и являются идеальным сырьем для производства полимерных материалов, синтетических волокон, поверхностно-активных веществ, синтетических моющих средств и многих других продуктов органического синтеза. Большое значение комплексной переработки газа можно показать на примере переработки этана. Как известно, этан является важнейшим компонентом природных и попутных нефтяных газов и основным сырьем для производства этилена. Этилен, объем производства которого в мире достиг 100 миллионов тонн в год, является наиболее потребляемым в мире органическим углеводородом для производства разнообразных ценных промышленных продуктов. Примерно 60% мирового потребления этилена приходится на производство полиэтилена различных марок (пленки, трубы, конструкционные материалы, защитные покрытия), на производство этиленоксида (этиленгликоли, полиэфиры, моющие средства). За счет превращения этана через этилен в некоторые органические продукты происходит многократное повышение добавленной стоимости этана: на первой стадии превращения этана в этилен - в 6,4 раза, на второй стадии превращения этилена в полиэтилен - в 11 раз. При превращении этана в поливинилацетат (синтетическое волокно) его добавленная стоимость увеличивается в 40 раз.

Наша страна располагает достаточным ресурсом обогащенных природных и попутных нефтяных газов, обладающих высоким потенциалом этана для производства этилена. Это позволяет ставить вопрос о целесообразности разработки и реализации в ближайшие годы, по меньшей мере, двух проектов переработки этана в этилен в составе газоперерабатывающих комплексов (один – на западе, другой – на востоке страны) с общей производительностью по этилену 0,5 миллиона тонн в год. В настоящее время заключен трехсторонний контракт с компанией «TOYO Engineering Corporation» (Южная Корея) и консорциумом компаний «LG International Corporation», «Hyundai Engineering Corp. Ltd» на строительство в Туркменистане газохимического комплекса по производству 385 тысяч тонн полиэтилена и 110 тысяч тонн полипропилена в год. Строительство первого газохимического комплекса началось в приморском поселке Киянлы.

Ввод в строй двух комплексов с различным набором производимых продуктов (полимеры, синтетические волокна, поверхностно–активные вещества, крупнотоннажные органические продукты и др.) позволит получать в год 7 миллиардов кубометров высококачественного товарного газа (чистый метан) и до 1 миллиона тонн ценнейших органических продуктов на общую сумму свыше 2 миллиардов долларов США, что равноценно выручке от обычного экспорта 14 миллиардов кубометров газа. Другими словами, комплексная переработка позволит в 2 раза увеличить добавленную стоимость товарного газа. Однако самое главное в том, что производство прогрессивных органических продуктов на основе природных газов – это мощный стимул для диверсификации экономики страны, для интенсивного развития многих отраслей народного хозяйства.