Войти используя аккаунт
Войти используя аккаунт:
Логин Пароль Забыли свой пароль?

Юрий Аристович: "Мы находимся на ступеньку выше мировых лицензиаров"

6.05.2011 / 10:52

Заместитель генерального директора ОАО "НИПИгазпереработка" по научной работе Юрий Аристович рассказал о разработанном институтом процессе полезного использования ПНГ и повышении энергоэффективности нефтехимических производств.


Полностью интервью с Ю.Аристовичем читайте в новом номере журнала "Нефтехимия РФ".


Юрий Валерьевич, некоторое время назад очень широко обсуждались различные технологии, в основном иностранные, переработки ПНГ на базе синтеза Фишера-Тропша. Казалось, что вполне можно делать на промысле и синтетическую нефть, и топливо, и метанол. Почему сейчас эти разговоры сходят на нет?

Раньше казалось, что такой результат технологически реализуем или, по крайней мере, очень близок – остался один шаг. И иностранцам так казалось. Они даже построили некоторые единичные мощности, и местами довольно крупные. Складывалось впечатление, что и в России такие технологии применимы и жизнеспособны. Но успех их использования за рубежом был связан с большими инвестиционными возможностями крупных международных корпораций. С тем, что они более активно, более охотно осуществляют такие рисковые инвестиции. Сейчас ситуация другая. Во-первых, у этих самых иностранных разработчиков появились новые данные, новые результаты, и они не такие обнадеживающие. Во-вторых, в России эти дискуссии происходят с запаздыванием, поэтому разочарование и осознание до нас начало доходить только сейчас. Ну, например, я не представляю себе процесс Фишера-Тропша1 у нас в Сибири. Просто потому, что это самый квалифицированный процесс из всех крупнотоннажных процессов. Он требует суперлюдей, суперинфраструктуры, потому что суперлюди не поедут в тайгу жить – им нужно другое. Это обученные люди. А вахтовым методом обслуживать такой огромный завод нереально. То есть, рядом с таким производством должен быть культурный центр. Потом, как туда доставить реактор? Вездеходом? Это тоже нереально.


По рекам?

Все равно и в этом случае такое оборудование можно доставлять только частями. Например, в Тобольск сумели завезти колонны для «Тобольск-Полимера». Но это операция века. Для логистики ничего более сложного нет, чем такая доставка. А процесс Фишер-Тропша оборудован намного сложнее. Как его смонтировать на наших болотах? Это тоже нереально. Об этих вещах, в общем-то, раньше никто не думал. Говорили: иностранцы делают, и мы сделаем. Но у нас география другая, люди другие.


В таком случае, какие сегодня наиболее реалистичные способы полезного использования ПНГ?

Сегодня реалистичных способов – три группы. Первый способ – это классическая газопереработка, то есть переработка на ГПЗ. Для этого способа есть ограничения: нужно иметь ресурс газа приблизительно в 1 млрд м3 в год. В каждом конкретном случае это, конечно, разное число. Оно зависит от сложности системы сбора ПНГ, качественного состава самого газа, условий логистики продукции завода, развитости внешней инфраструктуры. И срока окупаемости, который может себе позволить инвестор. В среднем это около 1 млрд м3. Если такой объем газа есть – можно перерабатывать газ на ГПЗ с получением стандартной линейки продуктов. Второй способ – это конверсия с получением синтез-газа и далее получения метанола и других продуктов. Однако конверсия и последующий синтез – это тоже квалифицированный крупнотоннажный процесс, а значит, его где попало не построишь. И третья группа способов – это малая переработка. Сюда же я отношу и промысловую генерацию энергии, потому что строить большие электростанции в расчете на большие объемы газа прямо на месторождении особо смысла не имеет, потому что опять-таки не ясно, куда девать это электричество.


У «НИПИгазпереработки» есть решения из третьей группы или исключительно из первой?

Существует процесс, который мы недавно разработали вместе с Институтом катализа им. Борескова СО РАН. Рабочее его название «ПНГ в БТК», то есть попутный нефтяной газ перерабатывается во фракцию бензол-толуол-ксилол. Чем хорош процесс? Его экономика незначительно зависит от объемов газа для переработки.

Единственной обоснованной альтернативой малой генерации или нашему процессу БТК мы видим закачку газа в пласт. Но тут есть два момента. Во-первых, для того чтобы его закачать обратно, ПНГ все равно нужно подготовить. То есть, какую-никакую переработку нужно строить и эксплуатировать. Здесь при проектировании часто делают ошибки, рассчитывая эксплуатационные расходы только по компримированию газа. Второй момент. Когда мы закачиваем газ в пласт, мы должны понимать, что точно предсказать влияние этого на состояние залежи невозможно. Есть риск получить очень негативные эффекты. Такие случаи тоже известны. В целом это не наша компетенция, но мы всегда обращаем внимание на эти два обстоятельства и предупреждаем: смотрите внимательно, здесь люди делали ошибки.

А если использовать наш процесс БТК, то, во-первых, мы в качестве одного из продуктов получаем чистый метан. Его можно, например, сжигать для генерации электроэнергии для собственного потребления и обеспечения производства, причем с гораздо меньшим экологическим ущербом и большим КПД, чем попутный газ. Во-вторых, мы получаем смесь бензола, толуола и ксилолов. А это ценная продукция для нефтехимии, которую можно транспортировать – вездеходом, железной дорогой, хоть дирижаблем. Вы будете смеяться, но эта идея всерьез обсуждается. Если уж совсем некуда возить, то можно закачивать эту смесь в пласт. Звучит, конечно, дико. Однако, во-первых, нефтеотдача пласта может быть увеличена за счет снижения вязкости, ведь ароматические углеводороды являются отличными растворителями. В то же время это естественные и, что немаловажно, ценные ее составляющие. Во-вторых, есть один интересный правовой момент. Если мы закачиваем БТК в пласт, то мы получаем его обратно, но уже в виде нефти. И нам нигде, ни на каких этапах не нужно объяснять, откуда бензол взялся в нефти. А если мы его просто добавим в трубу, то у нас могут быть проблемы с заказчиком: ему, может, и не нужен бензол или ксилол. Поэтому из всех процессов малой переработки, честно говоря, я не вижу конкурентов процессу БТК.


Давайте поподробнее об этом процессе. Он однореакторный?

Да, он однореакторный, и ему не нужна серьезная подготовка сырого газа. То есть неглубокое обезвоживание, обессеривание – и можно использовать. Процесс проходит при небольшом давлении, он одностадийный. Разумеется, потом нужно разделять компоненты, но это очень простая сепарация. Мы подозреваем, что тут возможно использование мембран, что тоже интересно. Когда мы начнем этот процесс реально внедрять, мембрана точно найдет здесь свое место.

Еще один важный момент: доказано, что в синтез ароматики вовлекается метан. Пока мы не можем точно оценить, сколько именно, но факт, что он в реакции принимает участие. Это значит, что объем метана после процесса сокращается, что важно, если рядом нет газопровода.


То есть сейчас процесс отрабатывается только на стенде?

Да, в этом году запланирована доработка этого процесса. Какая у нас готовность? Мы прямо сегодня можем его запустить в промышленном масштабе. Есть некие параметры, которые мы однозначно можем гарантировать. И мы считаем, что в промышленном исполнении процесс будет еще лучше, чем мы знаем о нем сегодня. Специфического катализатора для него не требуется, он промышленный. И, повторюсь, эффективность этого процесса довольно высока при любом ресурсе ПНГ, если, конечно, не целесообразнее построить ГПЗ.


А если говорить про существующую сеть газоперерабатывающих заводов постройки 20-30-летней давности. Есть ли какие-то наработки и решения для увеличения их эффективности, глубины переработки, снижения эксплуатационных затрат?

Безусловно, есть. Могу сказать, что в прошлом году закончена разработка технологии низкотемпературной конденсации (НТК). По нашей информации, это самая эффективная технология в мире. Нам поставили задачу разработать схемы для извлечения целевых фракций из ПНГ на уровне 99%. Мы смогли сделать это очень быстро. И если говорить о строительстве ГПЗ «в чистом поле», то сейчас у нас есть понимание, как это надо делать максимально эффективно. Мы свою схему сравнили с другими запатентованными технологиями, и было видно, что мы на три копейки, но лучше. Мы этим очень гордимся, потому что находимся на ступеньку выше мировых лицензиаров.


За счет чего удалось добиться эффективности?

За счет оптимизации. Газопереработка – это практически голая термодинамика, это компримирование газа и дальше его разделение с помощью использования некоей энергии. Нам удалось так скомпоновать эти циклы, чтобы достигать результат с минимальными затратами.


То есть это решение на базе принципа, а не на базе железа?

На базе железа тоже. Мы разрабатываем тарелки собственной конструкции. Это будет внедряться буквально на наших глазах. В технологиях газопереработки были и другие технические ограничения по внедрению некоторых совершенно очевидных вещей. Например, когда 100 лет назад люди только начали заниматься ректификацией, возникала идея пар отделять от жидкости внутри самой колонны. Но этого не делали, потому что все попытки приводили к значительному увеличению общего давления и его потерям на каждой стадии сепарации, проводящим к значительной разнице температур между верхом и низом колонны. А нам удалось создать конструкцию с очень малой потерей давления, но при этом довольно эффективную. Поэтому, мне кажется, что, например, деметанизаторы в будущем уже не станут делаться как-то по-другому: эффективнее быть уже не может.


«НИПИгазпереработка» участвует еще и в проекте «Энергоэффективность» СИБУРа. Что для вас означает это слово?

Энергоэффективность нефтехимических производств – это в основном оптимизация процессов ректификации и теплообмена…


Мне всегда казалось, что затрат на компримирование…

Ни в коем случае. Если говорить о газопереработке, то да, основная часть энергии вкладывается в компримирование, но потом все же расходуется на ректификацию и теплообмен. Средства на энергетику в технологии направляются колоссальные. Например, в 2007 году СИБУР потратил на это 7 млрд рублей. Сегодня, я думаю, эти цифры значительно выше.


В эти суммы, которые вы назвали, входит, например, топливо для процесса пиролиза?

Да, безусловно. Пиролиз потребляет очень много топлива. Однако много энергии потребляет и ректификация. И всегда нам кажется, что это мелочи. Но надо понимать, что тепловая энергия отличается от электрической тем, что ее невозможно использовать с таким высоким КПД. И сгенерировать из нее эффективно ничего нельзя, потому что после технологии мы получаем низкопотенциальное тепло. Тут и заключаются неоправданные потери энергии и огромный потенциал для повышения энергоэффективности. В нашей технологии очистки пропана от метанола мы снижаем эксплуатационные затраты наполовину только за счет применения теплового насоса. Если оттуда тепловой насос исключить, то эффективность технологии снизится раза в два.


Иными словами, энергоэффективная экономика – это не изоляция труб с горячей водой, а оптимизация энергетики в промышленных процессах?

Да, безусловно. Смотрите, возьмем типовую ректификационную колонну диаметром больше двух метров. При нормальной теплоизоляции ее теплоотдача во внешнюю среду 2-3%. При плохой – 8-10%. И это все, что мы можем потерять. А сколько мы можем потерять на самой технологии? Эта цифра значительно выше, ведь известно, что полезно в ректификационной колонне используется только 6-9% подводимой к ней энергии. Остальное – потенциал для повышения эффективности. Потом, расходы на электроэнергию при перекачке жидкостей в ректификационных колоннах у нас не принято учитывать. Считается, что это копейки. Но если колонна большая, там огромные потоки, и это уже реальные деньги.

В этом году мы будем готовить на заводах СИБУРа 3-4 показательных участка, чтобы продемонстрировать, что вообще можно делать в области энергоэффективности на нефтехимических предприятиях. Это запланировано в рамках программы «Энергоэффективность». Но опять же, когда мы где-то прибиваем гвоздь – это хорошо, доска перестала отрываться. С другой стороны, это плохо, потому что если бы мы делали ремонт полностью, то вообще эту доску убрали, а повесили туда другую. В вопросах оптимизации энергозатрат важно подходить глобально. Сегодня у меня нет ответа на вопрос, насколько у нас все плохо в энергетике. Я думаю, в ближайший год, по меньшей мере, появится понимание масштаба проблемы: потребуется модернизировать цех или же все производство целиком?



1 Процесс Фишера-Тропша – химическая реакция образования жидких углеводородов (синтетическая нефть, синтетический бензин) из синтез-газа – смеси угарного газа (CO) и водорода. Сам синтез-газ может быть получен из различных типов углеводородного сырья, в том числе попутного нефтяного газа, что обуславливает возможность применения процесса Фишера-Тропша для переработки ПНГ.

Вернуться в раздел