Как сохранить объемы нефтехимического производства

Развитие нефтехимии в последнее время, очевидно, становится лейтмотивом государственной политики в нефтегазовой сфере. Ожидающееся постепенное снижение глобального спроса на нефть вынуждает нефтяников и власти думать о том, как сохранить объемы производства за счет развития переработки в востребованную мировым рынком продукцию, в том числе пластмассы. Поворот в сторону глубокой переработки позволяет надеяться на включение в процесс угольной отрасли, которая в ближайшее время также рискует столкнуться с падением спроса из-за энергоперехода. Передел угля в метанол – базовое сырье для производства пластмасс – позволит одновременно решить проблему нехватки транспортных мощностей для перевозки угля на азиатские рынки и развития депрессивных шахтерских регионов. Главное условие – наличие государственной поддержки.

Рис. 1.

Запланирован целый ряд мер, направленных на повышение конкурентоспособности продукции отечественных нефтехимических производств. Так, президент поручил разработать поправки, направленные на применение при реализации синтетического каучука демпфирующего механизма. Речь идет о налогообложении этих операций в зависимости от биржевой цены на натуральный каучук на внешних рынках. Также правительство должно принять меры по развитию до 2030 года производства малотоннажной и среднетоннажной химической продукции и увеличению объемов ее выпуска к 2025 и 2030 годам на 30 и 70%. Предстоит утвердить перечень приоритетных проектов по ее производству, которые оказывают комплексное влияние на развитие смежных отраслей и т.д.

Всего, как заявил Владимир Путин в ходе совещания в Тобольске, «в отрасли должны быть реализованы масштабные проекты общим объемом инвестиций порядка 5 трлн руб.». Спрос на нефть в мире в следующие пять лет будет расти только на 1%, после чего начнет снижаться на 0,1% в год, объяснил президент необходимость развития производства из углеводородного сырья востребованной на внутреннем и внешнем рынках продукции. «Наши производители способны не только обеспечить внутренние потребности в качественной продукции, но и занять более весомые позиции на глобальном рынке – для этого у нас есть все возможности», – сказал Путин.

Черный передел

Между тем в стране есть отрасль, нуждающаяся в поддержке не меньше, а куда больше, чем нефтянка, – это угольщики. Как мы уже писали в одной из предыдущих статей, согласно прогнозу социально-экономического развития России на 2021 год и на плановый период 2022 и 2023 годов, подготовленному Минэкономразвития, «в ближайшей перспективе отрасль столкнется с дополнительными ограничениями на внешнем рынке в силу политики перехода многих стран на использование альтернативных, более экологичных источников энергии, ужесточения экологических требований и введения «углеродного налога». Данное обстоятельство приведет к существенному сокращению емкости мирового рынка и повышению конкуренции среди угледобывающих компаний».

На самом деле физические объемы потребления угля в мире в ближайшие 20 лет скорее всего не изменятся. Однако географически его покупатели все больше будут концентрироваться в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. Кроме того, наибольшим спросом будут пользоваться высококалорийные угли (калорийностью 6000 ккал/кг и выше), пригодные для использования в качестве топлива на современных высокоэффективных ТЭС со сверхкритическими и ультрасверхкритическими параметрами пара. Как следствие, производители, качество угля или логистические цепочки которых не позволят им на равных конкурировать на рынках АТР, неизбежно столкнутся с трудностями при сбыте своей продукции.

В России основные трудности при отгрузке угля в восточном направлении испытывают компании, работающие в Кузбассе. Они одинаково удалены как от европейских, так и от азиатских рынков. В прошлом году соглашение, предусматривавшее отправку на Восток 53 млн т, так и не было выполнено. Как отметил в интервью агентству «РЖД-Партнер» министр угольной промышленности региона Олег Токарев, «снижение объемов погрузки кузбасского угля и неисполнение OAO «РЖД» обязательств по вывозу было связано с недостаточной пропускной способностью Восточного полигона, невывозом OAO «РЖД» груженых составов, конвенционными ограничениями, а также вследствие непреодолимых обстоятельств (нестабильный прием угля китайской стороной в октябре-декабре 2020 года).

Рис. 2.

Ожидать, что в обозримом будущем проблемы с пропускной способностью Восточного полигона будут решены, не приходится. В мае 2020 года было объявлено, что сроки завершения первого этапа расширения Байкало-Амурской и Транссибирской магистралей, который должен был закончиться еще в 2017 году, а затем продлен до 2019-го, перенесены на 2021 год. Соответственно вторая фаза начнется не раньше 2022 года (прежний срок – 2020-й). Поэтому в 2021 году с большой вероятностью следует ожидать повторения ситуации 2020-го – с трудом заключенное новое соглашение о вывозе из Кузбасса 53 млн т снова не будет выполняться, причем угольщики и железнодорожники будут обвинять в его невыполнении друг друга.

Назад, к истокам

Есть ли выход из этого порочного круга? Надежду дает провозглашенный руководством страны поворот от чисто сырьевой модели в сторону глубокой переработки в нефтянке. Развитие нефтехимических производств потребует пропорционального увеличения производства сырья для них. И одним из его источников может стать переработка угля по так называемому процессу Фишера–Тропша.

Сам процесс известен еще с 1930-х годов и широко применялся для производства моторных топлив, например, в Германии. Сейчас используются 4-я и 5-я итерации этой технологии, позволяющие по сравнению с исходной значительно повысить выход полезного продукта и снизить вредные выбросы. В его основе лежит получение из угля так называемого синтез-газа. Это происходит в реакторе, где уголь разогревается до определенных температур, которые подбираются в зависимости от его свойств (зольность, содержание летучих фракций и т.п.). Для переработки годятся любые угли, за исключением коксующихся. Далее полученный продукт может преобразовываться либо в нафту, которую впоследствии превращают в товарный продукт с помощью стандартных процессов нефтепереработки, либо в метанол. Последний, в свою очередь, либо используется в качестве топлива (или добавки к топливу) – так делают, например, в Китае, где в некоторых провинциях весь общественный транспорт переведен на метанольное горючее, – либо в качестве сырья для нефтехимического производства.

Рис. 3.  Источники: Methanex, OCI, Scotiabank, IHS Markit, Mordor Intelligence, анализ EY

«Мы рассмотрели несколько направлений по рынку продуктов нефтегазохимии и считаем, что наиболее перспективными являются полученный из синтез-газа метанол как сырье для дальнейшей переработки, а также полиэтилен», – продолжают авторы исследования. При этом экономика выглядит уже более привлекательно.

В настоящий момент стоимость нефти Brent колеблется в районе отметки 55 долл. за баррель, что делает коммерческие инвестиции в развитие углехимической отрасли сомнительными. Однако если рассмотреть вопрос со всех точек зрения, то в высшей степени оправданными окажутся инвестиции государственные (из того же Фонда национального благосостояния). Развитие углехимического кластера в Кузбассе позволит решить сразу целый комплекс проблем.

Во-первых, снимается острота проблемы нехватки пропускной способности железных дорог. Из 3 млн т угля получается примерно 1 млн т метанола, тем самым объем грузов, направляемых по железной дороге, снижается втрое.

Кроме того, в последнее время активно обсуждается вопрос развития на Дальнем Востоке нефтехимического производства. В числе поручений президента есть и такое: «Рассмотреть вопрос о возможных мерах государственной поддержки акционерного общества «Восточная нефтехимическая компания». Поставки метанола из Кузбасса могли бы раз и навсегда решить вопрос с обеспечением этого производства сырьем.

Во-вторых, не стоит сбрасывать со счетов и социальную составляющую. Шахтерские монорегионы, как правило, относятся к числу депрессивных, и для Кузбасса это утверждение верно на 100%. Развитие относительно высокотехнологичного углехимического производства могло бы внести заметный вклад в развитие области.

Не метанолом единым

Стоит упомянуть и еще об одном перспективном направлении развития углехимии – производстве авиационного топлива. Транспортная отрасль, в особенности авиационная и морская отрасли, в ближайшем будущем столкнется с огромными проблемами. Помимо недавнего экономического и финансового кризиса существуют такие проблемы, как надежность поставок топлива, соблюдение требований по выбросам и экологических ограничений.

С точки зрения авиационной отрасли самая большая проблема заключается в том, как отрасль может продолжить нынешние темпы роста, превышающие 5% в год, при сокращении своей доли в выбросах диоксида углерода. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, во всем мире авиационный сектор производит около 2% антропогенного диоксида углерода. Но с прогнозируемым ростом спроса на авиаперевозки – от коммерческих и грузовых до военных – эти выбросы будут расти, если не будут приняты адекватные меры.

Авиационная отрасль разработала ряд амбициозных целей, направленных на ограничение воздействия на климат, позволяя ей и далее оставаться ключевым средством экономического роста. Цели включают:

– повышение топливной эффективности парка на 1,5% в год до 2020 года;

– ограничение чистых авиационных выбросов CO2 с 2020 года;

– двукратное сокращение «авиационной эмиссии» СО2 к 2050 году по сравнению с 2005-м.

Ясно, что эти цели не будут достигнуты ни за счет технических или эксплуатационных улучшений в авиационной отрасли, ни за счет улучшения инфраструктуры управления воздушным движением и управления. Однако эти эффекты могут помочь в достижении отраслевых целей при использовании экологически безопасного авиационного топлива с низким содержанием углерода.

У авиации нет альтернативы жидкому топливу в обозримом будущем в отличие от наземного транспорта или производства электроэнергии, у которых был выбор в пользу альтернативных источников (например, гибридные технологии, батареи, энергия ветра или солнца). Поэтому авиация должна стремиться заменить ископаемое нефтяное топливо альтернативами с более низким содержанием углерода, такими как усовершенствованное биосинтетическое топливо второго поколения. Биотопливо первого поколения подвергалось резкой критике за его негативное воздействие как на людей, так и на окружающую среду. Проблемы с ценами на продукты питания, использование земли и воды и загрязнение – все это вызывает большую озабоченность.

Кроме того, авиационная промышленность технически не может использовать многие из этих видов топлива первого поколения. Этанол замерзает на больших высотах, на которых работают реактивные турбины (-50 градусов Цельсия), биодизельное топливо не несет необходимой плотности энергии.

Безопасность – самый важный аспект авиационных систем, за которым следуют ее экономические показатели. С момента появления коммерческой авиации надежность двигателей и реактивных силовых установок постоянно повышалась, и сегодня у современного реактивного самолета частота отказов двигателей составляет менее 0,002/1000 часов. Это зависит от чрезвычайно надежной силовой установки с каждым компонентом, включая топливо, для удовлетворения очень специфических требований. Вопросы безопасности и аспекты стоимости предъявляют очень строгие правила и требования к топливу, используемому для авиационных двигателей.

Всем этим требованиям отвечает синтетическое авиатопливо. В силу особенностей технологического процесса Фишера–Тропша сырье, получаемое из угля, обладает более высокими исходными качествами, чем продукты перегонки нефти.

Как следствие, синтетическое авиатопливо более легкое, у него выше энергоэффективность, то есть самолет более экономно может пролететь то же расстояние на этом топливе, а это означает меньше выбросов на каждый километр полета. Зарубежные авиакомпании уже много лет используют смеси топлива с применением синтетического авиакеросина без проблем как для авиадвигателей, так и для выбросов и безопасности, особенно в Южной Африке. В последнее время проблема сокращения выбросов становится все острее и обострится еще сильнее после введения Евросоюзом трансграничного углеродного регулирования. Поэтому спрос на «синтетику» ожидаемо будет расти, и Россия имеет шанс занять одно из лидирующих мест на этом рынке.