ЭКСПЕРИМЕНТЫ Применение газа в нефтехимии: шанс для России И.В. Рыбкин, региональный директор Московского представительства компании «ЮОП» Объемы разведанных запасов природного газа все время увеличива! ются, поскольку новые месторождения открываются гораздо быстрее, чем истощаются разведанные запасы. Монетизация этих разведанных резервов газа является важным фактором для газовых компаний, а во многих частях мира представляет и национальный интерес. К омпании «ЮОП» и «Норск Хайдро» совместно разра ботали процесс МТО ЮОП/Хайдро. В послед ние годы возрос интерес к этой тех нологии как к средству использова ния природного газа и конкуренто способному источнику олефинов. Компания «АтоФина» рассматри вает варианты применения процес са МТО, исходя из перспективности предлагаемой технологии. 68 ГАЗОХИМИЯ МАРТ-АПРЕЛЬ 2009 Эти компании вместе готовы представить новые данные о по следних разработках технологии и их применении. Природный газ перерабатывают с получением, как правило, аммиа ка и метанола и, хотя спрос на эти базовые продукты на мировых рынках велик, эти рынки не могут обеспечить существенного разви тия в сфере использования газа. Альтернативой для использова ния газа, добываемого в удаленных, труднодоступных районах, являет ся его превращение в сжиженный природный газ (СПГ), в жидкие топ ливные продукты (ГЖ) и в грану лированные полиолефины (ГП). В каждом из указанных вариантов природный газ превращается в продукты, которые гораздо легче транспортировать из удаленных районов его добычи на соответст вующие рынки сбыта. Другим вари антом использования природного газа в некоторых случаях является превращение газа в легкие олефи ны (ГО) для поставки на ближай шие предприятия переработки оле финов. Однако, как показано на схеме, каждый из указанных вари антов включает несколько стадий переработки исходного газа. В каждом варианте технологичес ких схем получаются различные продукты и предъявляются различ ные требования при реализации проектов производств. На схеме представлены сводные требования к сырью и продуктам для проектов типового масштаба. Для того чтобы проекты превращения газа в жид кие продукты или сжижения газа стали экономически выгодными, необходимо газовое месторожде ние производительностью пример но 4 трлн куб. футов, а это ограни чивает количество потенциальных площадок. Поскольку существует разница между ценностью (стоимо стью) продуктов и стоимостью ка питальных затрат, проекты превра щения газа в олефины и полиоле фины можно использовать на газо вых месторождениях производи тельностью около 1 трлн куб. футов. Для сравнения, для установки пиро лиза этана мощностью 1000000 т/год требуется около 800 млрд куб. футов/год газового сырья, что экви валентно производству 16 трлн куб. футов газа в течение 20 лет. Монетизация газа — ключевая задача России Россия обладает запасами газа мирового масштаба. Материально техническое обеспечение — самая большая задача в области монети зации газа. Одно из технологичес ЭКСПЕРИМЕНТЫ НАШ САЙТ В ИНТЕРНЕТЕ: WWW.GAZOHIMIYA.RU ких решений позволяет отказаться от трубопровода. Вложение основ ных средств в процессы ГЖ и в тру бопроводный транспорт поставит российские продукты процессов Г Ж в невыгодное положение с точки зрения цен по сравнению с продук тами с Ближнего Востока. ПРОЦЕСС МОНЕТИЗАЦИИ ТРУДНОДОСТУПНОГО ГАЗА Производство метанола Технология производства мета нола позволяет значительно увели чить мощность установок по срав нению с имеющимися. Проектиру ются новые установки удвоенной мощности. Предполагается, что мощность однопоточной установ ки достигнет 10000 т/сут. Положи тельный экономический эффект крупномасштабного производства в сочетании с ценами на «простаи вающий» газ позволяют снизить стоимость производства метанола. Существуют весьма благоприят ные возможности монетизации газа, добываемого в отдаленных регио нах, посредством превращения ме танола в олефины и полиолефины. Технология превращения метанола в олефины (MTO) позволяет увязать рынки олефинов/полиолефинов с производством метанола и обеспе чивает высокие выходы и гибкость производства. Технология MTO ус пешно конкурирует с процессом пи ролиза нафты, обладая лучшими возможностями интеграции и более высокой рентабельностью: 1. Промышленный регион — мощность 1500 т/сут, стоимость га за $2,50/млн БТЕ. 2. Труднодоступный регион — мощность 3000 т/сут, стоимость га за $0,75/млн БТЕ. 3. Сверхкрупное производство метанола — мощность 7500 т/сут, стоимость газа $0,50/млн БТЕ. Особенности процесса МТО ЮОП/ХАЙДРО ■ Каткрекинг в псевдоожижен ном слое (реактор и регенератор). ■ Непрерывный стабильный процесс. ■ Запатентованный катализатор на основе SAPO34. ■ Низкое давление в реакторе (от 1 до 3 бар). ■ Температуры в реакторе от 400 до 500°C. ■ Отсутствие разбавителя. ■ Возможность регулирования производства пропилена/этилена в широких пределах. ■ Товарные этилен и пропилен — продукты полимерного сорта. Россия обладает запасами газа мирового масштаба. Материально-техническое обеспечение — самая большая задача в области монетизации газа. Процесс МТО — промышленное использование ■ Демонстрационная установка МТО: — пуск в 1995 г. на заводе «Норск Хайдро» в Норвегии; — используется промышленное метанольное сырье; ■ 1я промышленная установка: — документация базового проек та выполнена в 2003 г.; — проект превращения газа в по лимеры в Нигерии, компания «Ак синова Полиолефинс». Полупромышленная демонстрационная установка Установка МТО Total Petrochemicals: компании ПРОГНОЗИРУЕМОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА НА ПРОИЗВОДСТВО МЕТАНОЛА И ЛЕГКИХ ОЛЕФИНОВ ■ г. Фелю, Бельгия; ■ полная интеграция процесса; ■ реактор/регенератор MTO; ■ закалка и выделение продукта; ■ извлечение оксигенатов; ■ установка крекинга олефинов; ■ полное извлечение легких олефинов; ■ продукты полимерного сорта. История сотрудничества в области крекинга олефинов Компания «АТОФИНА» приступила к разработке процесса в середине 1990х гг. ЮОП и АТОФИНА договори лись о сотрудничестве в конце 2000 г. Совместные разработки ЮОП и АТОФИНА включали следующее: ■ испытание эксплуатационных характеристик катализатора на пи лотной установке; ■ эксплуатацию демонстраци онной установки для выявления ре зультатов длительной работы про цесса; ■ оценку качества сырья и опре деление выходов. ■ производство катализатора в промышленных масштабах; ■ разработку технологической части проекта. Объявление ЮОП и АТОФИНА о разработке процесса крекинга оле финов (2003 г.). Демонстрационная установка компании «АТОФИНА» ■ Пущена в 1998 г. ■ Привязана к промышленной установке. ■ Используется промышленное сырье. МАРТ-АПРЕЛЬ 2009 ГАЗОХИМИЯ 69 ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПРИМЕНЕНИЕ: УСТАНОВКИ МТО ■ Включает: — секцию подготовки сырья; — реакторный блок; — систему внутренней рецирку ляции. Применение: установки МТО ■ Увеличение выхода олефинов на 20%. ■ Снижение выхода побочных продуктов C4+ почти на 80%. ■ Соотношение: пропилен/ эти лен = 1,75. ■ Хорошие возможности интег рирования с другими процессами. Комплекс производства полиолефинов из природного газа ■ Переработка природного газа с высоким добавлением стоимости ■ Отсутствие значительных ко личеств побочных продуктов ■ Получение продуктов, произ водных от этилена и пропилена про порционально мировому спросу: ■ 1400000 т/г. полиэтилена (1000000 крекинг + 400000 MTO); ■ 700000 т/г. полипропилена (700000 MTO). ■ Хорошее сочетание с мощнос тью установок мирового класса (кратно). ■ Синергический эффект ком плексного использования процес сов позволяет свести к минимуму общие капитальные затраты. ■ Низкая стоимость производст ЧТО ТАКОЕ КРЕКИНГ ОЛЕФИНОВ? КОМПЛЕКС ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИОЛЕФИНОВ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА 70 ГАЗОХИМИЯ МАРТ-АПРЕЛЬ 2009 ва обеспечивает получение хорошей прибыли и привлекательной прибы ли на инвестированный капитал. ■ Гибкость в регулировании со отношения производства пропиле на и этилена. Выводы Высокий спрос на пропилен тре бует строительства новых произ водственных мощностей. Новая технология производства метанола может обеспечить выгодное полу чение метанола по цене менее $85 за тонну. У России особые условия, связанные с производством и моне тизацией газа, и только процессы ГП позволяют отказаться от трубо провода. Процесс МТО — это высо коразвитый процесс. Закончено проектирование первой промыш ленной установки. Новый процесс OCP, продемонстрированный ком панией «Атофина», позволит значи тельно улучшить экономические показатели процесса ГП. Процесс МТО компаний ЮОП/ХАЙДРО конкурентоспособен по сравне нию с пиролизом нафты при ценах на нефть более $15/барр. В сочета нии с OCP процесс MTO становится конкурентоспособным по сравне нию с пиролизом этана. Сочетание пиролиза этана с МТО/ОСР может обеспечить полное использование газа для удовлетворения мирового спроса на олефины. ГХ
