Химия и химические технологии/6.Органическая химия или 8.Кинетика и катализ

к.т.н., проф. Оразбаева К.Н., инженер-технолог Серикова З.Ф.

Атырауский институт нефти и газа, Республика Казахстан

Определение стратегии развития отечественной нефтеперерабатывающей промышленности и повышения глубины нефтепереработки

В Казахстане при разработке стратегии развития нефтегазовой отрасли наблюдается заметный уклон в сторону широкомасштабного извлечения углеводородных ресурсов и дальнейшей их реализации на внешних рынках. В обоснование подобной позиции приводится единственный довод – республика пока не готова к экономически обоснованному комплексному использованию нефтегазового сырья.

Вполне естественно желание государства реализовать как можно больший объем нефти на мировых рынках, когда цена на нее в течение продолжительного времени поддерживается на высоком уровне. Достаточно крупные валютные поступления от ее экспорта позволяют осуществлять реализацию многих государственных программ, в том числе и социальной направленности. Однако, происходящие колебания мировых цен на нефть от максимальных (28-32 доллара США за 1 баррель) до минимальных (7-10), должны заставить по-иному отнестись к этому виду сырьевых ресурсов. Процесс поставки его на мировые рынки лишь в незначительной мере связан с учетом негативных характеристик, осуществляемым по международным стандартам в укрупненном варианте.

В то же время, следует принимать во внимание, что нефти различных месторождений отличаются друг от друга именно по физико-химическим параметрам, что и обусловливает их конкурентные преимущества в процессе комплексного использования. С другой стороны, добываемый вместе с нефтью попутный газ также считается уникальным сырьем – ввиду содержания фракций индивидуальных углеводородов. Если некоторые его разновидности имеют преимущественно метановое содержание, то такой источник энергии пригоден для использования в качестве топлива.

Анализ практической деятельности крупнейших нефтедобывающих стран мира показывает, что свое преимущество они реализовали за счет создания необходимого по мощности и разнообразного по глубине извлечения продукции потенциала непосредственно у себя, хотя этот шаг и потребовал вложения значительных средств в перерабатывающие отрасли. В настоящее время большинство государств – экспортеров нефти целиком или в значительной части контролируют через национальные компании внутренний рынок, имеют собственные нефтегазоперерабатывающие и нефтехимические предприятия, успешно конкурирующие на мировых рынках нефтепродуктов и имеющие там достаточно надежных партнеров благодаря заключенным долгосрочным контрактам.

Углеводородное сырье, независимо от физического состояния (жидкого или газообразного), в условиях развитой нефтегазо-перерабатывающей и нефтехимической отраслей промышленности представляет собой уникальный вид полезного ископаемого, полезность которого оценивается именно широкой гаммой продукции, потенциально заложенной в отдельных фракциях. С чисто технологических позиций преобразование их через систему необходимых процессов в готовую товарную продукцию труда не представляет [1].

Сравнительная оценка стоимости извлекаемых запасов категории А+В+С1 может быть осуществлена, исходя из двух предлагаемых вариантов: при реализации сырой нефти (газа, конденсата) и при реализации конечной продукции комплексной переработки сырья.

Для варианта 1 применены следующие денежные оценки: цена 1 т сырой нефти составляет 120 долл. США, 1000 куб. м газа – 70 долл., 1 т конденсата – 80 долл. Вариант 2 рассчитывается на основе цен, учитывающих в комплексе выход конечной продукции и составляющих: для нефти – 400 долл. за 1 т; для газа – 480 долл. за 1000 куб. м; для конденсата – 220 долл. за 1 т. Анализ результатов сравнения вариантов реализации и построенные на основе этих результатов диаграммы (рисунки 1-3), показывают, что при варианте реализации продуктов после комплексной переработки углеводородных сырья ожидаемое значение прибыли почти 4 раза превышает прибыли от реализации углеводородов в сырьевом варианте.

Рисунок 1 – Значение прибыли при реализации нефти и при реализации продуктов после переработки нефти (по областям Республики Казахстан)

Рисунок 2 – Значение прибыли при реализации газа и при реализации продуктов после комплексной переработки газа (по областям Республики Казахстан)

Если кратко рассмотреть вопрос, как удовлетворяется внутренняя потребность страны в продуктах глубокой переработки нефти и газа, в том числе, в сырье для нефтехимического синтеза, то забегая вперед, можно сказать недостаточно. Основной причиной такого положения является то, что действующие в стране Атырауский, Павлодарский, Шымкентский НПЗ, Тенгизский газонефтеперерабатывающий завод, Жанаузеньский, Жанажолский и Карашыганакский ГПЗ работают не на полную, проектную мощность. У них невысокая глубина переработки, поэтому ассортимент выпускаемых ими продуктов узко, не обеспечивает потребности в них страны по количеству и качеству, даже по таким очень широко применяемым продуктам, как: бензины, керосины, реактивные, дизтоплива и др. 

Рисунок 3 – Значение прибыли при реализации конденсата и при реализации продуктов после комплексной переработки конденсата (по областям Республики Казахстан)

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность Республики значительно отстаёт от развитых этой отрасли стран мира по глубине переработки нефти и газа, а нефтегазопродукты, вырабатываемые на отечественных НПЗ и ГПЗ не соответствуют жёстким требованиям стандартов мирового уровня. В них всё ещё высок объём производства мазута и смеси ценных газообразных углеводородов, значительная часть которых вместо дальнейшей глубокой переработки, сжигаются в топках электро- и теплостанций для выработки тепла и электроэнергии, а часть сжигаются бесполезно на факелах. Между тем, и мазут и газообразные углеводороды являются основными видами сырья для производства широкого ассортимента топлив, масел и синтетических нефтегазохимических и многих других весьма ценных безальтернативных продуктов. 

В то же время вертикально интегрированные нефтегазовые компании США, Канады и стран Западной Европы основную часть дохода получают не от продажи сырой нефти или газа, а от продажи продукций их глубокой переработки- шин и резинотехнических изделий, пластических масс, удобрения, синтетических тканей и изделий, лекарственных препаратов и средств для борьбы с вредителями сельского хозяйства, реактивных и ракетных топлив, синтетических и природных масел и многих других. 

По мере углубления химической переработки первичных полупродуктов (метана, этана, этилена,  пропана, пропилена, бутанов, изобутанов, бутиленов, бутадиенов, бензиновой, керосиновой и дизельной фракций и вакуумного газойля, мазута, гудрона и многих других ) и получения из них синтетических мономеров, полимеров и других химических продуктов, а также качественных топлив, природных и синтетических нефтяных масел, битумов, кокса и других продуктов, происходит стремительный рост их цены, примерно в 3-5 раза. И поэтому выгоднее продавать продуктов глубокой переработки нефти и газа, чем сырую нефть или газа. 

Стратегия глубокой переработки нефти и газа приводит к стабилизации производства, увеличению числа рабочих мест и улучшению социально-экономического состояния населения страны. А усиление же сырьевой направленности экспорта нефти и газа в конечном итоге ведет к снижению жизненного уровня населения. 

В экономически развитых странах, таких как США, Канада и Великобритания, глубина переработки нефти и газа высокая и составляет до 95%, из них производят широкий ассортимент весьма ценных продуктов, таких как группа топлив, масел, специальных жидкостей, растворителей, синтетических лаков и красок, нефтехимические продукты и другие, без которых не могут работать ни производства, ни сельское хозяйство, ни бытовая и космическая техника, ни высокая современная технология и механизмы и др. 

В области глубокой переработки газов и газоконденсатов также много острых нерешённых проблем. Газы первичной переработки и попутные нефтяные газы на НПЗ также перерабатываются по неглубокой схеме. Они на НПЗ и ГПЗ не проходят чёткой ректификаций и из них не готовят сырьё для нефтехимического синтеза. Их используют, в основном, в виде смеси, что является не эффективным. Попутные газы и газоконденсаты, открытые в последнее время и разрабатываемые в Республике, отличаются высоким содержанием сероводорода и меркаптановой серы. По этой причине на Тенгизском, Жанажолском и Карачиганакском газонефтеперерабатывающих заводах (ГНПЗ), они в первую очередь проходят несколько стадий сероочистки, в результате на них производят элементарную серу и очищенное сырьё. Элементарная сера накапливается на территориях этих заводов, не находя в дальнейшем должного применения и нанося огромный вред окружающей среде. А очищенное сырьё представляет собой смесь газов с высоко качественным светлым нефтепродуктом, который состоит на 75-85% из бензино-дизельной фракции. На вышеуказанных и Жанаузенском ГНПЗ из такого сырья производят только технологический и бытовой газы, а жидкая её часть, представляющая как легкую нефть, в основном идёт на экспорт, только частично на НПЗ на дальнейшую переработку. 

В силу такой не глубокой и низкой эффективности переработки нефти и газа на Республиканских НПЗ и ГПЗ, Атырауский химический завод по производству полиэтилена и полипропилена, Актауский - полистирола, Руднинский- пластических масс и другие нефтехимические предприятия Республики, работают не на полной плановой мощности, а Актауский и Руднинский заводы целиком зависят от импортируемого сырья. Эти примеры лишний раз показывают, что нефтехимические предприятия целиком и полностью зависят от эффективной работы нефтегазоперерабатывающих заводов. Даже Павлодарский НПЗ, где в конце 1980-ых годов была самая высокая глубина переработка нефти (83%) в стране и на нём, хотя планом предусмотрены производства таких высокооктановых компонентов, как метилтретбутилового эфира и изооктана, работает не на проектной мощности и поэтому этих остро дефицитных продуктов для страны сейчас не выпускает. 

В последнее время в стране часто поднимается вопрос о кластерном развитии нефтехимической подотрасли производства. Это, видимо, правильно. Но, для развития кластерной схемы, в первую очередь, надо обеспечить её начальную цепочку сырьём и обосновать экономическую выгодность  выпускаемых, конкурентоспособных на рынке, конечных целевых продуктов. 

Из выше изложенных материалов следует, что сырьём нефтехимических производств являются газообразные и жидкие продукты глубокой переработки, именно, нефти и газа. Поэтому на НПЗ и ГПЗ Казахстана, в первую очередь, необходимо поднять уровень глубины переработки нефти и газа, хотя бы до среднемирового, и на такой реальной основе, можно было бы ставить вопрос о кластерной схеме развития нефтехимической подотрасли нефтегазоперерабатывающей промышленности страны. 

Таким образом, глубокая переработка нефти и газа играет решающая роль в обеспечении страны качественными нефтегазопродуктами, развитии кластерной инновационной схемы нефтехимической подотрасли производства, устойчивом развитии социально-экономического состояния и укреплении независимости Республики Казахстан.

В период с 2009 по 2015 год на Атырауском НПЗ в целях повышения глубины переработки должны быть осуществлены несколько проектов. Общая сумма инвестиций по заводу - порядка 2,5 млрд [2].

Основной для Республики Казахстан проблемой на предстоящие 5-7 лет, от быстроты реализации которой могут зависеть темпы ее социально-экономического развития, является создание собственной современной базы нефтехимии, сырьем для которой послужат ресурсы новых нефтегазовых месторождений. Думается, что для ее решения необходимо мобилизовать все возможные ресурсы: бюджетные ассигнования, средства национальных компаний и корпораций, совместных предприятий.

В процессе выделения индивидуальных углеводородов в промышленность полимеров, пластмасс, синтетических волокон и материалов может быть направлено (в виде высококачественного исходного сырья) до 300 тыс. т полиэтилена, столько же – полипропилена, до 400 тыс. т – бутана.

Нефтяные компании ведущих стран мира давно оценили преимущества использования природного и попутного газов в качестве сырья для нефтехимической промышленности. Во-первых, при таком варианте отпадает необходимость вовлечения в процессы выделения индивидуальных углеводородов бензиновых фракций, становящихся из года в год все более дефицитными в связи с происходящим ростом выпуска автомобилей. Во-вторых, резко увеличивается эффективность добычи газообразных углеводородов – за счет комплексности их использования. В-третьих, замена продуктов нефтепереработки на ресурсы газа для нефтехимической отрасли означает установление режима стабильного обеспечения ее исходным углеводородным сырьем.

Высокая эффективность, достигаемая в результате комплексного использования сырья в перерабатывающих отраслях, еще раз подчеркивает всю важность вовлечения газовых ресурсов Казахстана в процессы химических преобразований. В связи с этим наиболее крупной проблемой, от масштабов и скорости решения которой во многом зависит состояние всей экономики республики, на текущий момент и далекую перспективу, может быть названо интенсивное развитие нефтегазоперерабатывающего производства непосредственно в районах добычи ресурсов.

Создание нефте- и газоперерабатывающих комплексов вблизи Тенгизского, Карачаганакского, Жанажолского месторождений наиболее целесообразно по ряду причин. Во-первых, отпадает необходимость в транспортировании сырья, имеющего высокое содержание агрессивных сернистых соединений (сероводород, меркаптаны). Во-вторых, появляется возможность полного обеспечения индивидуальными углеводородами действующих в регионе заводов: – в г. Актау – завода пластмасс (поставка этановой фракции, бензола); в г. Атырау – завода «Полипропилен» (загрузка мощностей этановой и пропановой фракциями), что повлечет за собой не только загрузку существующих мощностей, но и создаст реальные предпосылки для расширения производств. В-третьих, излишки индивидуальных углеводородов, товарная продукция могут быть реализованы как в западном и южном направлениях, так и в восточном – при примерно одинаковых расстояниях перевозки. В-четвертых, очищенный газ найдет своих потребителей непосредственно в Западном Казахстане, причем значительный его объем может быть направлен на энергетические и коммунально-бытовые нужды.

На фоне эффективных результатов, получаемых вследствие рационального использования углеводородных ресурсов в ведущих державах мира, Казахстан, имея столь мощную сырьевую базу, пока еще не может заявить о себе, как о государстве, нефтегазовое сырье которого используется с высокой степенью комплексности. Следовательно, стратегия экономического развития и должна быть направлена на то, чтобы в течение ближайшего 5 – 7-летнего периода отечественная нефтегазопереработка и нефтехимия получили необходимый импульс для наращивания своего потенциала.

Анализ результатов деятельности двух практически родственных предприятий приводит к достаточно широкому спектру выводов. Во-первых, переработка попутного газа осуществляется по упрощенной схеме, когда извлечение конечной продукции производится по усеченной схеме. Это влечет за собой выпуск незначительной части (около 30%) индивидуальных углеводородов, реализация которых в создавшейся ситуации в нефтехимии является проблематичной. Во-вторых, выработанные индивидуальные углеводороды на газо-химическом комплексе, характеризующимся применением более прогрессивных технологических процессов и соответственно различными вариантами выхода исключительно важной, конкурентоспособной товарной продукции, при достаточно эффективных маркетинговых проработках могут быть успешно реализованы на внешнем рынке, причем по цене в два с лишним раза превышающей цену индивидуальных углеводородов. В-третьих, экономический эффект от переработки сырьевого ресурса на газохимическом комплексе в 11,5 раз выше варианта реализации сырого газа и в 5-8 раза превышает коммерческий результат, который может быть получен перерабатывающими предприятиями.

Итоги сопоставления двух направлений переработки газообразного ресурса могут иметь только однозначный вывод: реальное повышение экономической эффективности нефтегазового производства достижимо только при условии, глубокой переработки сырья с выпуском товарной продукции, имеющей высокую конкурентоспособность на внешнем рынке и значительную потребность на внутреннем - на отечественных предприятиях нефтехимии.

Выводы: Изучена стратегия развития отечественной нефтеперерабатываю-щей промышленности и повышения глубины нефтепереработки. Проведена сравнительная оценка стоимости извлекаемых углеводородных запасов РК при реализации в сырьевом варианте и при реализации конечной продукции комплексной переработки.

Литература:

1. Егоров О.И. Нефтегазовые ресурсы как фактор устойчивого развития экономики в условиях рынка. Алматы: ИЭ МОиН РК, 1999.

2. Серіков Т.П., Оразбаева К.Н. Атырау мұнай өңдеу зауытын қайта жаңарту барысындағы тиімді экономикалық және технологиялық шешімдер // Ғылыми журнал «АтМГИ хабаршысы», -Атырау: №8-9, 2006, -Б.85-92.