Россия обладает крупнейшими в мире запасами природных газов. Первые заводы по переработке нефтяных газов в России были созданы в 1920-х гг. и их основной целью было отбензинивание газа. В 1930-х гг. в СССР построены газоперерабатывающие заводы для переработки природных и попутных газов в Башкирии, Татарстане и Куйбышевской области, на Северном Кавказе и др. Газопереработка как самостоятельная подотрасль возникла в конце 1960-х и начале 1970-х гг. [1]
В России действует тридцать ГПЗ, которые входят в состав нефтяных и газовых компаний: Газпром, Сибур, Лукойл, Роснефть, Татнефть, Новатэк и др. В этой статье не рассматриваются 8 газоперерабатывающих заводов, принадлежащих компании СИБУР, продукция которых подвергается химической переработке на функционирующих нефтегазохимических предприятиях. В стадии строительства находится крупнейший Амурский ГПЗ.
К проблемам газопереработки в РФ относятся следующие:
- конкуренция со стороны СПГ из других стран;
- рост добычи сланцевого газа в США;
- стремление Европы к энергонезависимости;
- устаревшее оборудование и технологии;
- проблемы транспорта: замена газопроводов, строительство новых;
- проблемы с компрессорными станциями: установка новых агрегатов, строительство новых компрессорных станций взамен старых, модернизация;
- отсутствие производства целого ряда товаров высоких переделов;
- проблемы производства и утилизации серы;
- проблемы производства и хранения гелия.
Конкуренция со стороны СПГ из других стран
Для сохранения позиций ведущего производителя энергоресурсов, России нужны азиатские рынки, которые сегодня определяют спрос. Для этого понадобятся не только трубопроводы, чтобы напрямую качать газ в Китай и другие страны, но и мощности по его сжижению, чтобы поставлять голубое топливо в более отдаленные страны.
Существует две тенденции, вынуждающие Москву смотреть на восток:
во-первых, обеспокоенность европейских стран по поводу чрезмерной зависимости от российского газа, во-вторых, укрепление позиций США как крупной нефте- и газодобывающей страны.
Процессы производства сжиженного природного газа (СПГ)
Дешевый в добыче газ – важнейшее преимущество российского СПГ [2] Однако необходимо отметить следующее:
- невысокая стоимость газа на рынках Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР) для проектов в Арктике, где ожидается основной прирост мощностей;
- отсутствие собственных технологий сжижения и производства, необходимого сопутствующего оборудования;
- значительная часть стоимости экспортируемого СПГ возвращается на зарубежные рынки в виде оплаты за оборудование для его производства;
- возможны новые санкции, которые могут поставить под вопрос даже покупку необходимого оборудования.
Пути решения проблем с СПГ
Основными технологическими решениями проблем производства сжиженных природных газов являются следующие:
- разработка собственных технологий сжижения СПГ или локализация зарубежных решений (иностранные партнеры, с которыми сотрудничают ПАО «Газпром» (Shell) и ПАО «Новатэк» (Linde);
- организация крупнотоннажного экспортного производства на основе собственных линий среднетоннажного сжижения.
Помимо технологических решений, российским компаниям следует присмотреться к новым подходам своих зарубежных конкурентов в области маркетинга, развивать активный собственный трейдинг СПГ. Также необходимы стратегия «создания спроса» и развитие «особых отношений» с потребителями совместно с иностранными партнерами.
Рост добычи сланцевого газа в США
Сланцевый газ (shale gas) состоит из метана с примесями углекислого газа, азота и сероводорода. Его источником являются газоносные сланцы – самая распространенная в мире осадочная порода, поэтому можно считать, что такой газ имеется повсеместно. В настоящее время мировые запасы сланцевого газа оценены в 456,3 трлн м3, при этом ресурс технически извлекаемого сланцевого газа, по последним данным, составляет 200 трлн м3 [3].
Первыми ставку на добычу сланцевого газа сделали США – самые крупные в мире потребители природного газа с ежегодным объемом потребления более 650 млрд м³. На территории Соединенных Штатов пять крупных месторождений газоносных сланцев: Barnett, Haynesville, Fayetteville, Marcellus и Woodford. США активно занимаются разведкой сланцевых месторождений: залежи газоносной породы обнаружены уже в 23 штатах.
Крупными запасами сланцевого газа обладают Канада, Австралия, Индия, Китай, а также некоторые страны Европы – Германия, Польша, Украина, Венгрия, Австрия, которые, как известно, являются импортерами российского природного газа.
За счет применения технологии горизонтального бурения в сочетании с многостадийным гидроразрывом пласта (фрекинг) удалось извлекать эти углеводороды в больших количествах. В скважину под давлением закачивают смесь воды, песка и химикатов, через возникшие трещины газ поступает в скважину. Приток падает очень быстро: примерно вдвое в течение первого года. Нужно постоянно бурить и делать новые операции по стимулированию.
Проблемы для России могут появиться, только если произойдет экспорт больших объемов сланцевого газа в виде СПГ и/или масштабный опыт добычи сланцевого газа получит распространение в других регионах мира, прежде всего в Европе и Китае.
Устаревшее оборудование и технологии
Большая часть оборудования газоснабжения России была установлена в 70–80-е гг. прошлого века и уже выработала свой ресурс. Часть оборудования в настоящее время не подлежит ремонту, другая – требует постоянных ремонтов. Многое снято с производства либо не соответствует действующим нормам и правилам промышленной безопасности.
Правительство поставило задачу полного импортозамещения нефтегазовых подводных добывающих комплексов, а затем и снижения наполовину доли ввозимого из-за рубежа оборудования для освоения российских арктических месторождений нефти и газа.
Автоматизация
В России на 10 000 рабочих приходится три промышленных робота, тогда как в среднем по всему миру – 69, а в странах, лидирующих по уровню цифровизации, – более 100. По доле станков с числовым программным управлением лидируют Китай, Япония и Германия, выпускающие не менее половины этой продукции во всем мире. С отставанием следуют за ними США, Южная Корея, Италия, Тайвань, Швейцария. Россия – в числе отстающих.
Проблемы транспорта
Газовая отрасль России характеризуется не только наличием значительных ресурсов газа, но и высокой степенью их концентрации в отдаленных от потребителей регионах страны, в основном на севере Западной Сибири (75 % этих запасов сосредоточено на 21 крупном месторождении). Это обостряет проблему транспортировки газа.
Проблемы с компрессорными станциями
Для решения проблем при проектировании компрессорных станций (КС) необходимо сокращение сроков работ на пять-шесть месяцев и затрат на 10–30 %. При строительстве КС с учетом применения типовых решений – сокращение сроков работ на десять месяцев.
При проведении монтажа и пусконаладки газоперекачивающего агрегата (ГПА) – экономия еще как минимум двух месяцев. И это помимо снижения затрат собственно на производство ГПА, сокращения сроков поставки и транспортных расходов.
Все это говорит о том, что унификация газоперекачивающего оборудования полностью оправдана и, соответственно, эта работа будет продолжаться.
Низкий уровень производства товаров высоких переделов
По стратегии развития химической промышленности для решения этой проблемы предусматривается срок до 2030 года:
- снижение доли импорта в структуре потребления продукции химического комплекса глубокой переработки с 46 до 28 %;
- увеличение доли экспорта в структуре выпуска продукции глубокой переработки с 21 до 45 %.
В этом направлении предусматривается реализация около 200 инвестиционных проектов в химическом комплексе на сумму более триллиона рублей. В настоящее время эта проблема не решена, она обострилась, так как зарубежные компании закрыли свои установки в РФ по химической переработке углеводородных газов.
Проблемы производства и утилизации серы
При очистке углеводородного сырья побочным продуктом является кислый газ, который направляется на получение серы. Более 90 % серы производится этим методом, чему способствовало ужесточение экологических требований к выбросам [5, 6].
К данным проблемам можно отнести следующие:
- состав кислого газа;
- пенообразование в абсорбере;
- деструкция аминовых растворов при регенерации, осмоление и загрязнение аминовых растворов;
- коррозия аппаратуры;
- высокие энергозатраты при регенерации аминовых растворов;
- утилизация отработанного аминового раствора;
- низкая конверсия на термической и каталитической стадии процесса Клауса;
- проблемы доочистки хвостовых газов процесса Клауса;
- проблемы при дегазации серы;
- проблема утилизации серы.
Проблемы производства и хранения гелия
В России сконцентрированы 34 % всех мировых запасов гелия, это 16,6 млрд м3.
Для создания сверхнизких температур в тысячные доли градуса, кроме гелия, не подходит больше ни одно вещество во Вселенной. Производство гелия в мире сосредоточено на 31 предприятии, 22 из которых расположены в США [7].
Ключевые проблемы развития российской гелиевой промышленности
• Капиталоемкость и энергозатратность криогенных технологий извлечения гелия, НТР гелиевого концентрата.
• Отсутствие отработанных мембранных технологий извлечения гелия для месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока.
• Отсутствие опыта создания подземных хранилищ гелиевого концентрата.
• Отсутствие опыта эксплуатации гелийсодержащих месторождений с обратной закачкой гелиевого концентрата в разрабатываемую залежь.
• Отсутствие криогенных контейнеров-цистерн отечественного производства для транспортировки. Отсутствие жидкого товарного гелия.
• Отсутствие закона РФ, регламентирующего взаимоотношения.
Реализация российских гелиевых проектов
Количество потребляемого гелия – показатель технологического и оборонного развития страны, уровня развития высоких технологий. Потребность в гелии в мире растет, к 2030г. ожидается удвоение потребления гелия по сравнению с текущим моментом. Гелий Восточной Сибири затребован мировым рынком; с развитием этих месторждений Россия станет глобальным игроком на рынке гелия с долей 40–50 %.
В период до 2030 г. будет реализовано порядка 10 новых гелиевых проектов. Центры производства гелия смещаются из США в другие страны.
Освоение новых сибирских гелиевых проектов должно предусматривать создание крупных подземных хранилищ гелия, разработку энергосберегающей технологии выделения гелия, криогенных контейнеров для хранения и транспортировки.
Необходимо создание нормативной правовой базы, обеспечивающей развитие гелиевой промышленности. Основным рынком сбыта сибирского гелия являются страны АТР, в меньшей степени Европа и США.
Наличие масштабных источников российского гелия способствует развитию новых проектов в областях нанотехнологий, энергетики, медицины на территории России с участием зарубежных партнеров.
Чтобы Россия стала лидером на мировом рынке гелия, необходимо:
- наладить производство транспортных цистерн жидкого гелия отечественного производства и другого криогенного оборудования;
- внедрять отечественную технологию извлечения гелиевого концентрата из газа;
- создавать новые технологии тонкой очистки гелиевого концентрата;
- организовать систему долгосрочного хранения гелиевого концентрата, в том числе создать госрезерв гелия на базе герметичных подземных хранилищ.
Если не принять мер по организации системы отбора и хранения гелия, то в течение 20 лет общие потери гелия могут составить 1,5 млрд м3.
Перспективы производства гелия в России
В настоящее время строится Амурский ГПЗ, в составе которого будут реализованы производства по извлечению, очистке и сжижению гелия мощностью 60 млн нм3/год. Установка сжижения гелия ОГ-500 в г. Оренбурге рассматривается в качестве будущего центра подготовки персонала для работы на гелиевом производстве Амурского ГПЗ.
Амурский газоперерабатывающий завод – строящееся предприятие возле города Свободный Амурской области России. Проект принадлежит ПАО Газпром. Плановый срок запуска 2024 год. Снабжение завода природным газом будет осуществляться с осваиваемых Чаяндинского и Ковыктинского месторождений.
У России на сегодняшний день есть все, чтобы стать мировым лидером на рынке гелия. Вопрос в том, сумеет ли государство воспользоваться этими возможностями.
Заключение
* Чтобы решить рассмотренные проблемы необходимо:
* Осознать, что санкции – реальность, и использовать это во благо, а именно начать вкладывать в модернизацию всех технологий, разрабатывать новые отечественные технологии.
* Перестать продавать только сырье и продукты низкого передела, получая отдачу здесь и сейчас, а начать производить ценные продукты и получить отдачу позже, но значительно более высокую, быть независимыми от импорта.
* Ставки высоки, нацелившихся на этот рынок много, но успеха добьется тот, кто сможет наиболее эффективно работать и предложить покупателям самые привлекательные условия. В этом залог успеха на международном рынке.
