Борьба с грядущей тэк-катастрофой



План: по примеру США и нам необходимо создавать Агентство передовых разработок в ТЭКе и задействовать месторождения «тяжелой нефти».

Нефтегазовый комплекс РФ входит с стагнацию, каковая грозит перерасти в падение добычи нефти. Заездив западносибирские промыслы, расейская «элита» на двадцать лет запоздала с освоением Восточной Сибири. Есть огромная опасность падения нефтедобычи в стране. Ведь освоить Восточную Сибирь РФ никак не успевает.

Часть «Калашников-плана» на сей счет: немедленно задействовать месторождения тяжелой нефти и битумов в Волго-Уральском и Западносибирском регионах! Прежде всего — используя прорывные русские разработки. Как?

В апреле 2009 года президент США Барак Обама объявил о плане создания DARPA-E — Агентства передовых разработок в энергетике.

Но, сдается, подобная структура необходима и у нас. Ибо нашему бизнесу нужно сначала показать успешно работающие технологии — только тогда он их заметит и начнет заказывать.

ГРУСТНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Чего за примерами далеко ходить-то? В РФ есть громадные запасы «тяжелой» нефти, каковую и добывать трудно, и в трубу не закачаешь. Это — вязкая сернистая нефть и битуминозные породы. Запасы их в РФ — 13,4 миллиарда тонн тяжелой нефти и 33,4 млрд. тонн природных битумов. В основном они сосредоточены в Волго-Уральском и Западно-Сибирском нефтегазоносных бассейнах.

Если задействовать эти резервы, можно продержаться и успеть освоить Восточную Сибирь. Но как? Ведь имеющиеся в РФ нефтеперерабатывающие заводы работать с этими «нефтями» не могут.

Но наши ученые из НИИАР (Института атомных реакторов) под руководством Владимира Золотухина разработали технологию ТИРУС. Она основана на «совместном термомеханическом воздействии на сырье с использованием законов гидродинамики и тепломассообмена для организации инициированного крекинга в условиях кавитации и ультразвуковых колебаний». В аппаратах ТИРУС нет движущихся частей, что сильно увеличивает их ресурс, температура процесса в нем не превышает четырехсот градусов. По сравнению с импортными технологиями переработки тяжелой нефти и мазута ТИРУС имеет намного больший выход светлых продуктов: от 2 до 15 раз. В ТИРУСе не нужны дорогие реагенты и катализаторы. Потому такая технология примерно десятикратно дешевле, чем импортные, основанные на гидро- и каталитическом крекинге. И ей нет аналогов во всем мире. Поставь такие установки — и получишь, по сути, вторую нефтепромышленность. Ты сможешь перерабатывать извлеченную «тяжнефть» на месте, не тратясь на перекачку ее по трубопроводам.

Казалось бы, вот оно — финансируй, доводи до стадии серийного производства — и обогащай страну. Но не тут-то было! Вроде бы, ТИРУСом заинтересовались многие отечественные нефтекомпании. Но все они хотят готовенького, полностью подтвержденных результатов, а риски испытаний новой установки на себя взять не желают. Сами, мол, колупайтесь, господа атомщики.

Это очень в духе нашей «элиты»: плюнуть презрительно на работу русских ученых, скорчить брезгливую мину — и пойти покупать технологию на Запад, где кто-то уже рискнул, профинансировал и все до ума довел. НИИАРу пообещал было помочь «Газпром» и построить в 2008 г. установку в Астрахани (там полно тяжелой нефти). Однако к началу лета 2008 г. монополия, как писали газеты, «не начала активной деятельности по этому проекту» («Коммерсантъ», Business Guide, 14.05.2008 г.).

Для чего предназначен ТИРУС?

Основные виды перерабатываемого углеводородного сырья:

1) тяжелая вязкая сернистая нефть;

2) мазут и природный битум;

3) застарелые мазуты и нефтяные шламы;

4) кубовые остатки различных нефтехимических производств;

5) отработанные моторные масла.

Переработка «тяжелой» нефти по классической схеме с целью получения топлива низкорентабельна, а в ряде случаев невозможна. Такая нефть содержит низкое количество «светлых» (топливных) фракций. На установках с классической схемой переработки возможен отбор этих фракций по отношению к нефти не более 25-30%. Высокое содержание серы и смолистых веществ сокращает ресурс оборудования НПЗ, затрудняет процесс транспортировки по трубопроводам.

Использование технологии ТИРУС, разработанной в ФГУП «ГНЦ РФ НИИАР» позволяет увеличить количество отбираемых топливных фракций более чем в 2 раза (до 65-75%). Таким образом, из «тяжелой» нефти можно произвести 20-30% масс бензина, 40-50% масс дизельного топлива, 20-30% масс. мазута, битума и других тяжелых товарных продуктов. Удельные затраты энергии не выше, чем у крупных НПЗ, и составляют примерно 1 МДж на 1 кг нефти. Технология легко встраивается в классический процесс нефтепереработки и может быть внедрена как при строительстве нового НПЗ, так и при модернизации существующего завода для значительного увеличения глубины переработки нефти и остатков нефтеперерабатывающих производств. Технология может быть эффективно использована нефтедобывающими предприятиями, удаленными от НПЗ.

Что может быть сегодня актуальнее, чем решение проблемы переработки тяжелой нефти? Ведь это может спасти РФ от падения нефтедобычи. Ибо месторождения Западной Сибири угасают, а восточносибирские оказались слишком трудными для разработки. Вполне логично хотя бы на время дать третью жизнь Волго-Уральскому нефтеносному району.

Но именно ТИРУС — впечатляющая инновация — не может найти инвесторов на российском рынке. Положение было бы иным, если бы государство помогло создать опытное производство — и продемонстрировать его эффективность рынку. Именно так, как делают в США.

МОДЕЛЬ DARPA

Американцы в 1958 году поняли, что частный бизнес боится самостоятельно финансировать прорывные инновации. Что сначала государство должно их развить — а частный бизнес их потом подхватит.

Именно так в 1958 г. в США заработало DARPA — Агентство передовых разработок. К важнейшим результатам деятельности DARPA можно отнести ракету «Сатурн V», первый спутник фоторазведки Corona, технологию Stealth, множество беспилотных летательных аппаратов, сети ARPANET, предшественника Интернета. Здесь же — и мобильная телефония, начинавшаяся как чисто военный проект. Везде был цикл: «Первоначальное развитие прорывной технологии за счет государства — дальнейшее развитие ее частным предпринимательством и корпорациями».

В апреле 2009 года Барак Обама заявил о скором создании энергетического ДАРПА — DARPA-E. Именно эта структура будет заниматься финансированием прорывных разработок в топливно-энергетическом комплексе, затем предъявляя их бизнесу для коммерческого использования и совершенствования на чисто рыночных началах. Это — уже серьезный звоночек отечественному ТЭК, погрязшему в отсталости.

Поэтому целесообразно и в РФ создать АПЭР — Агентство передовых энергетических разработок. Коль сырьевой бизнес страны малоактивен в поиске и финансировании инноваций, коль не имеет необходимого опыта, то государству вдвойне важнее иметь «опытную лабораторию» и набор проверенных инноваций. Так, чтобы можно было сказать бизнесу: вот это есть, я за эти технологии отвечаю. Более того, на их основании намереваюсь ужесточать требования и стандарты.

Таким образом, создание именно такой АПЭР (гипотетическое название) становится ключевым вопросом. Можно описывать десятки прорывных технологий и проектов, созданных отечественной наукой для ТЭК, но это — не решение проблемы. Главное — получить институт для их отбора, проверки и продвижения. Вот — ключевая задача!

ЕСЛИ БЫ ТАКОЙ ИНСТРУМЕНТ БЫЛ В НАШЕМ РАСПОРЯЖЕНИИ

Но представим себе, что у нас есть Агентство передовых энергетических разработок. Давайте представим себе стратегию решения одной из наболевших проблем.

Одна из них — отсутствие современной нефтепереработки. Плюс монополизм больших нефтекомпаний, контролирующих прежде построенные НПЗ-локальные монополии. Нужно быстро и с минимальными затратами создать конкурирующие компании-нефтепереработчики. Технологически более передовые, нежели старые НПЗ, рассчитанные на переработку минимум 15 миллионов тонн нефти в год. На первый взгляд, задача архитрудная. Строительство только одного нового НПЗ в Татарии оценено в 8 млрд. долларов. А если нужны десятки новых заводов?

Но если подойти к вопросу инновационно, то все меняется. В стране есть разработки небольших одностадийных НПЗ, которые намного дешевле больших предприятий с многостадийной переработкой. Малым одностадийным НПЗ не нужны дорогие катализаторы (в том числе — платиновые), они потребляют намного меньше энергии. Кроме того, их можно ставить прямо на малых месторождениях.

Нужные технологии разработаны в Институте катализа имени Борескова Сибирского отделения Академии наук. Например, технология целреформинга. Она позволяет строить небольшие заводы, перерабатывающие низкооктановые нефтяные фракции в высокооктановый бензин. Давление для этого требуется в 5-15 атмосфер вместо 33-35 при риформинговом процессе, да и температура ниже: 340-460 градусов вместо 480-550 град.

«Получаемые посредством «Цеоформинга» бензины более адаптированы к современным экологическим требованиям благодаря значительно меньшему содержанию ароматических углеводородов, низкой (не более 1%) концентрации бензола, что отвечает современным стандартам, и не требуют компаундирования.

Полный комплект такого производства (мини-НПЗ) состоит из двух установок. Первая из них — установка традиционной первичной переработки нефти или газового конденсата позволяет получать (соотношения зависят от сырья) дизельное топливо (30-40%), прямогонный бензин — малооктановые фракции (25-40%) и мазут.

Вторая установка предназначена для каталитической по технологии «Цеоформинг» переработки низкооктановых бензиновых фракций в высокооктановые неэтилированные бензины А-76, Аи-80, Аи-91, Аи-93, а также «Евросупер-95». В зависимости от сырья, параметров процесса и модификации цеолитных катализаторов выход бензинов составляет от 65 до 92% с октановым числом от 80 до 95. Остальная часть готовой продукции — сжиженный газ, содержащий пропан, бутан и изобутан, который можно использовать в качестве автомобильного топлива и для бытовых нужд...» — пишет Моисей Гельман в «Промышленных ведомостях». При этом целоитовые катализаторы гораздо дешевле привычных.

Самое интересное, что НПЗ на принципе новосибирского цеореформинга построены а Польше (на 40 тысяч т сырья в год), в Киргизии и в Грузии. Например, в Польше из прямогонного бензина производятся неэтилированный автобензин «Евросупер-95» и сжиженный газ. Суммарный выход готовых продуктов составляет не менее 92-95% от массы сырья. Изготовителем выступила немецкая фирма «Lurgi». Отработана (в Южной Корее) технология увеличения производительности мини-НПЗ до 1 миллиона тонн сырья в год. Сырьем могут служить вторичные углеводородные продукты и отходы предприятий химии и нефтехимии, в частности летучие бензиновые фракции, образующиеся при крекинге нефти. Поэтому установки «Цеоформинг» могут монтироваться непосредственно на этих предприятиях. Стоимость таких агрегатов — несколько миллионов долларов срок окупаемости — максимум три года.

Есть и дальнейшее развитие — технология «Цеосин». Она предназначена для получения качественных моторных топлив и ценных органических продуктов, но из попутного нефтяного газа, углей, двуокиси углерода, природного газа, биоотходов и другого углеродосодержащего сырья.

Еще одно направление в Институте катализа — мини-заводы на так называемых БИМТ-технологиях.

МАЛЫЕ ПРОТИВ МОНОПОЛИЙ

«Пока нефтяные бароны дремлют!»

Статья с таким заголовком появилась в журнале «Эксперт» (№ 2, 2004 г.). Оказывается, новосибирские ученые придумали, как из любой нефти — даже самой «грязной» — получать супертопливо. И обойдется это во много раз дешевле, чем на обычном нефтеперерабатывающем заводе.

«Вы сами-то понимаете, что вы сделали?! Теперь — либо вас убить, либо всю нефтепереработку перелопатить...» — так отреагировали крупные игроки нефтеперерабатывающей отрасли, когда узнали о новой технологии, разработанной два года назад учеными из новосибирского Института катализа имени Г.К.Борескова Сибирского отделения РАН. «По-новосибирски» нефть, в отличие от традиционного многоступенчатого процесса, перерабатывается за одну стадию. На выходе получаются высокооктановый бензин и высококачественное дизельное топливо, которые удовлетворяют даже ужесточенным экологическим стандартам, недавно введенным в Европе. Но главное — производство отменного топлива по новой технологии обходится в разы дешевле, чем по классической...»

В чем же суть новосибирского прорыва — «Технологии БИМТ»? В том, что боресковцы создали уникальный катализатор, благодаря которому все светлые фракции нефти перерабатываются не по отдельности (с помощью разных и очень дорогих катализаторов), а в одном реакторе. Доктор химический наук Геннадий Ечевский со своей группой смог изменить структуру цеолитового катализатора так, чтобы добиться волшебного эффекта. Первые испытания нового метода прошли в 2001-м, а в 2003-м заработала опытно-промышленная установка, построенная благодаря участию краснодарского акционерного общества «НИПИгазпереработка». Именно краснодарцы стали и участниками проекта, и площадкой для проверки технологии. Испытания показали, что установка позволяет получать и бензин с низким содержанием бензола, и зимнее дизельное топливо (не замерзает и при минус 75 градусах), и пропан-бутановую фракцию, из которой получается сжиженный газ — тоже прекрасное топливо.

Экономический эффект вышел потрясающим. Отпала необходимость в сложных и дорогих процессах — гидроочистке нефти, риформинге, изомеризации, алкилировании, очистке от парафина, ректификации. За счет всего этого завод на БИМТ-технологии получается вшестеро дешевле обычного НПЗ при постройке, а при использовании требует затрат в восемь раз меньше! А возможность перерабатывать даже очень загрязненную серой нефть вообще великолепна. Сегодня НПЗ с неохотой берут такое сырье на переработку, тогда как сернистой нефти в России становится больше год от года. А еще испытатели с радостью убедились в том, что БИМТ может практически без остатка перерабатывать газовый конденсат, превращая его в топливо прекрасного качества.

Патентный поиск показал, что подобной технологии просто нет нигде в мире. Однако попытки разработчиков заинтересовать крупные нефтяные компании в БИМТ-технологии окончились загадочным молчанием последних. Плюнув на гигантов, Ечевский и товарищи обратились к тем, кто хочет ставить перерабатывающие нефть центры «с нуля», и прежде всего — на труднодоступных землях. Ведь куда как выгоднее перерабатывать нефть прямо у скважины, а не гонять ее за сотни верст туда-сюда. Где? В Татарии, где нефть — серниста, в Калмыкии, где она насыщена парафинами, в Оренбуржской, Астраханской областях и Якутии, где много газового конденсата. И действительно, благодаря титаническим усилиям коммерческо-инновационного «гения» Института катализа, Сергея Кильдяшева, революционной технологией заинтересовались в Калмыкии. Выстроилась и производственная цепочка, куда вошли и Вологоградский завод химического машиностроения и немецкая фирма «Люрги».

И это понятно: каждая БИМТ-установка стоит около 6 миллионов долларов. А хороший НПЗ на классической технологии стоит уже сотни миллионов долларов. И если привычные предприятия экономически бессмысленно ставить там, где добывается меньше 300 тысяч тонн нефти в год, то БИМТ рентабелен, даже если стоит у месторождения мощностью в 5 тысяч тонн нефти ежегодно. Привычный НПЗ окупается за семь-пятнадцать лет, а новая чудо-установка — всего за два с лишним года.

ДОПОЛНЯЮЩИЕ ИННОВАЦИИ

Можно задействовать и другие отечественные инновации помимо пионерных НПЗ. Решив проблемы не только нефтедобычи, но и снабжения страны, к примеру, отличным горючим.

Посмотрим на технологию производства новых антидетонационных присадок (фирма «Ривкнорос», Александр Фролов). Эти присадки эффективнее известных органических соединений увеличивают октановое число моторных топлив, включая применяемые по данному назначению ароматические амины (например, N-метиланилин /ММА/) и имеют преимущества перед применением оксигенатов (например, метил-третбутилового эфира / МТБЭ/). Присадки экономически выгодны, так как производятся из дешёвого, легкодоступного сырья, на стандартном оборудовании при условии малостадийности.

Совокупность данных свойств позволит использовать присадки команды Фролова в процессе производства товарных бензинов, при создании различных программ по производству спортивных и специальных бензинов.

ВСКОЛЫХНУТЬ БОЛОТО!
Казалось бы, эти технологии нужно широко развивать в РФ. Можно производить мини-НПЗ на конверсионных предприятиях, а затем — передавать в лизинг новым компаниям-конкурентам больших Нефтяных Сестер. Можно уже сегодня снабдить страну качественным топливом, создав реальную конкуренцию на рынке и заставив нефтяных магнатов вкладывать деньгив инновации — причем не пиставляя им пистолет к затылку. Только силой конкуренцию.

Причем сделать все можно в рамках государственной программы, что совместит в себе и инновации, и антимонополизм.

Но такой программы у государства нет. А большой нефтебизнес применять все это не торопится. Ему и так хорошо.

А теперь представьте: воплощается «Калашников-план». Теперь у нас есть Агентство передовых энергетических разработок, отбирающее подобные технологии. Теперь можно показать их рынку, продвинув их на него. А заодно — и помочь поднимающемуся высокотехнологичному бизнесу.

Сколько нынешних проблем можно было бы решить в считанные годы!

Лично мое мнение однозначно: в Российской Федерации необходимо создавать специальное агентство для ТЭК-технологий. Иначе будет плохо.

Вот наш план антикризисных мер в нефтегазовом комплексе!

Вот что должна осуществить новая, народная власть!

Калашников Максим

forum-msk.org