Технологии преобразования природного или попутного газа в жидкое топливо GTL в этом году исполняется 100 лет. Именно в 1913 году русский химик и генерал царской армии В.Н. Ипатьев предложил идею технологии олигомеризации газообразных олефинов с получением бензина. Он реализовал этот процесс в 30-е годы прошлого столетия в США. А в 1923 году с сотрудниками фирмы Ruhrchemie AG Ф. Фишером и Х. Тропшем была создана технология синтеза жидких углеводородов из смеси СО и Н2 (углекислого газа и водорода).
Авиакомпания Airbus с октября 2009 года проводит испытания нового топлива, состоящего на 50% из обычного авиакеросина и на 50% из керосина, получаемого по технологии gas-to-liquids (GTL). Однако кроме заботы об экологии окружающей среды в основе распространения новых видов технологий лежат сугубо экономические расчёты. Дело в том, что синтетическое топливо GTL не только считается экологически чистым, но и имеет сравнительно низкую себестоимость производственного цикла по сравнению с керосином – сегодняшние технологии позволяют сделать рентабельными продажи GTL-топлива уже при цене 20 долларов за баррель. Но самое главное – использование этого вида топлива не требует замены двигателей.
Давайте разберёмся, что собой представляет технология GTL и для чего она нужна.
«Это хорошо разработанный процесс, превращающий имеющий низкую стоимость газ в ценный, ультрачистый продукт, легко транспортируемый и отвечающий наступающим требованиям, предъявляемым к экологически чистому топливу. При огромном мировом рынке нефтепродуктов технология GTL является значительно более гибкой, чем трубопроводные или СПГ-проекты, требующие жёстких контрактов и обязательств. GTL-продукты можно экспортировать танкерами и распределять через существующую инфраструктуру».
Эти слова о GTL-технологии (то есть о превращении природного газа в жидкие моторные топлива) были сказаны Диком Чейни, будущим вице-президентом США, занимавшим тогда пост главы компании Halliburton, осенью 1999 года. Его выступление в лондонском Институте нефти действительно было посвящено будущим тенденциям развития нефтегазового сектора.
На протяжении всего прошлого века основным источником получения моторного топлива и многочисленных продуктов органического синтеза была и до сих пор остаётся нефть. Использовать для этих же целей газ или уголь можно, но до последнего времени было нерентабельно. В последние годы цены на нефть повсеместно возрастают, это делает насущной диверсификацию сырьевой базы и повышает рентабельность переработки природного и попутного газа в жидкое топливо. Причём существенное значение по части рентабельности технологий GTL играет разница в ценах на нефть и на газ.
Совокупность химических технологий по превращению природного или попутного газа в высшие углеводороды, различные виды топлива и химические продукты в англоязычной литературе получила название gaz-to-liquids (GTL). В русскоязычной литературе иногда используется термин «синтетическое жидкое топливо» (СЖТ).
Стоит отметить, что во многих странах мира резко возросли требования к качеству топлив с точки зрения их экологической безопасности. В сложившихся условиях ведущие нефтяные компании мира поняли, что стоит обратить своё внимание на возможности производства СЖТ. Существует множество технологий преобразования газа (gas-to-liquids, GTL), угля (coal-to-liquids, CTL) или биомассы (biomass-to-liquids, BTL) в жидкости. Накопленный опыт использования таких технологий в других странах и особенно динамика ввода новых мощностей позволяют сделать определённые выводы и прогнозы потенциала их применения как в мире, так и в России.
GTL-технологии дают возможность перерабатывать природный газ в широкий спектр продуктов – от этилена и альфа-олефинов до твёрдого парафина. Важнейшим продуктом является также синтетическая дизельная фракция, по эксплуатационным и экологическим качествам намного превосходящая нефтяное дизельное топливо.
К основным GTL-продуктам относятся:
[?] Синтетическая нефть (обладает очень низким содержанием серы и благоприятным соотношением углеводородных компонентов, превосходит по характеристикам основные марки нефти).
• Базовые масла.
• Парафины и церезины (используются для производства синтетических моющих средств, причём ими можно заменить аналогичные парафины, производимые на нефтеперерабатывающих заводах из дефицитных керосиновых фракций переработки нефти).
• Газойль (используется для выпуска высококачественного дизельного топлива, практически не содержащего серы и имеющего низкое содержание ароматических углеводородов).
• Керосин (имеет высокие эксплуатационные характеристики, может быть использован в качестве топлива для реактивных самолётов или как добавка к нефтяному реактивному топливу).
Часто в научной литературе встречается сравнение экономических показателей GTL-технологий с производством СПГ (сжиженного природного газа). Но важно сразу упомянуть, что GTL-продукция и СПГ – это два разных рынка, с различающимися системами маркетинга, стратегиями и условиями функционирования. СПГ в подавляющем большинстве используется для генерации энергии, в качестве топлива для промышленности и домохозяйств, поэтому спрос на него варьируется в зависимости от времени года. Реализуется СПГ как на рынке спот, так и по долгосрочным контрактам с механизмом ценообразования, имеющим привязку к нефти. GTL-продукция предназначается для транспортной и нефтегазохимической отраслей. Так, например, GTL-дизель является торгуемым товаром наряду с дизелем обычной нефтепереработки и конкурирует он не с сырьевыми позициями, а с продуктами переработки. Преимуществом применения GTL-продуктов считают тот факт, что процесс практически полностью вписывается в существующую инфраструктуру топливопотребления (системы хранения, транспортировки, заправки, моторостроения) и не требует дополнительных вложений в эту инфраструктуру. С точки зрения максимизации прибыли от использования газовых ресурсов GTL-технологии имеют больше возможностей, так как являются способом производства продукции с высокой долей добавленной стоимости.
Инвестиционные расходы на сопоставимые по масштабу проекты GTL и СПГ примерно одинаковы. Разница заключается в том, что при реализации GTL-проекта дороже стоит сам завод, но это компенсируется отсутствием необходимости в специальных дорогостоящих танкерах, как в случае с СПГ, где технология уже отработана и стоимость завода меньше. Что касается операционных расходов, то они выше в процессе производства СПГ. Результат сопоставления прибыли от реализации двух проектов зависит от многих параметров, но важно понимать, что существенного сокращения издержек ввиду технологического развития производства СПГ уже вряд ли стоит ожидать, а вот у GTL-технологий этот потенциал ещё есть. Энергетическая эффективность GTL-производства составляет чуть более 60%, в теории этот показатель может быть доведён до 78%, в ближайшие годы планируется достичь 73% уровня. При производстве СПГ уже достигнуто максимальное значение показателя в 88%. Техническое развитие GTL-технологий обещает быть более быстрым, нежели это происходило с развитием технологий производства СПГ. Для сравнения технологий стоит ещё упомянуть, что энергетическая эффективность преобразования угля в СЖТ составляет 45–55%. Подводя итоги, можно сказать, что оба варианта монетизации газа являются конкурентоспособными, но реализация GTL-проектов выводит компанию на новый уровень диверсификации своих поставок и позволяет сократить риски за счёт перспектив проявления гибкости и выхода на рынок готовой продукции с высокой долей добавленной стоимости.
Рассмотрение данных вопросов особенно важно для перспектив развития российской энергетики и экономики в целом. На первый взгляд положение с запасами природного газа в России одно из наиболее благоприятных; но многие сравнительно недавно открытые крупные месторождения труднодоступны и расположены далеко от центров потребления. Монетизация таких месторождений, то есть поиск путей придания им реальной, а не только потенциальной ценности, есть сложная комплексная задача. Принимая во внимание масштабы и протяжённость нашей страны, важно рассмотреть такой фактор, как стоимость транспортировки. Уровень расходов на транспортировку GTL-продуктов значительно ниже уровня расходов на транспортировку СПГ или трубопроводного газа. Причём с увеличением расстояния транспортировки применение GTL-технологии становится более экономически выгодным.
Благодаря возможностям, которые открывает GTL-технология, эта отрасль сейчас бурно развивается. Во всём мире зарегистрировано свыше 8 тысяч патентов в этой области. Ежегодно проводятся десятки конференций и научных семинаров по GTL-технологиям.
