Еще пять-шесть лет тому назад словосочетание «попутный нефтяной газ», или ПНГ, мало что говорило массовому читателю. Но в последние годы нарастающая обеспокоенность нефтяников ситуацией с ПНГ регулярно выплескивается в СМИ. Дела плохи еще с советских времен, но в колокола начали бить лишь недавно. Толчком послужил очередной доклад Всемирного банка, в котором наша страна начиная с 2004 г. была отмечена как мировой лидер по сжигаемому ПНГ. Из 150 млрд гибнущих безвозвратно кубометров вклад России составляет около 50 млрд, по теплотворной способности - порядка 10% добычи «Газпрома». Впрочем, наши официальные цифры более умеренны - по данным Минприроды, ежегодно сжигается «всего лишь» 15 млрд куб. м.
Не только сожаление о зря растрачиваемом невозобновляемом ресурсе заставляет серьезно ставить вопрос об утилизации ПНГ. Прежде всего это острая экологическая проблема, так как выделяемый при сгорании углекислый газ вносит свой дополнительный вклад в парниковый эффект. Ядовитые соединения серы загрязняют атмосферу и провоцируют кислотные дожди. Помимо экологической проблемы налицо гигантская упущенная выгода, недопроизведенный страной ВВП в размере по крайней мере 360 млрд руб. Неудивительно, что проблема была в конце концов осознана и в августе 2007 г. президент России поручил профильным ведомствам довести уровень утилизации ПНГ до показателя 95%, правительством в марте 2008 г. конкретизирован и срок - к 2011 г.
Уже сейчас стало вполне очевидным, что это поручение выполнено не будет. Хотя можно предвидеть, что многие руководители регионального и корпоративного звена попытаются доложить, что все в порядке. Более всего им поможет неопределенность в том, что подразумевать под утилизацией попутного газа и как ее рассчитывать.
Согласно федеральному законодательству только определений термина «попутный газ» имеется пять. Пока не существует строгих нормативов учета попутного газа. Проверка Ростехнадзора в 2007 г. выявила, что большинство добывающих компаний не имеют вообще никаких приборов замера количества ПНГ. Такие трудности с учетом возникают исключительно в России: хотя бы потому, что ни у одной другой страны нет трехкратной разницы между официальными данными и оценкой Всемирного банка по спутниковым замерам. Известный своей непрозрачностью во всем Иран, например, официально показывает 13,3 млрд куб. м, а оценка Всемирного банка - 11,4 млрд куб. м.
Нет определенности и в том, что называть утилизацией. Как и всякий природный ресурс, ПНГ можно подвергать глубокой переработке, а можно имитировать утилизацию - лишь бы это было зачтено. Наиболее распространенным в мире методом является разделение ПНГ на фракции. Это делают газоперерабатывающие заводы, они осуществляют относительно простой процесс, наиболее близким аналогом которого является обычная перегонка. Получается газообразный метан, который подают в магистральные газовые сети, и сжиженные легкие углеводороды, которые направляют на предприятия нефтехимической отрасли. Чтобы такой метод был оправдан, необходимо сочетание ряда географических условий, прежде всего концентрация большого количества скважин с высоким газовым фактором, доступность магистрального газопровода и близость густонаселенных районов. Метод разделения на фракции достаточно затратен, минимальный срок окупаемости этой классической технологии - 12 лет; неудивительно, что нефтяные компании не спешат с реальными мерами. И вот, ссылаясь на мировой кризис, Минприроды и Минэнерго уже предлагают отложить введение обязательной нормы по утилизации 95% ПНГ до 2014 г.
Между тем существует технология получения синтетического топлива, которая позволяет производить продукт высокой добавленной стоимости и при этом обеспечивает наиболее глубокую переработку попутного нефтяного газа. Технология получения синтетического топлива (английская аббревиатура GTL, что значит gas-to-liquid, т. е. «газ-в-жидкость») включает два основных этапа: сначала частичное окисление углеводородного газа в так называемый синтез-газ, затем получение синтетических жидких углеводородов из синтез-газа на катализаторе в так называемом процессе Фишера - Тропша. Капитальные затраты на реализацию этой технологии не сильно превышают затраты на традиционные методы утилизации, причем глубина переработки непревзойденная, а продукт обладает высокой стоимостью.
Технологии GTL как таковой скоро сто лет, и развивалась она долгие годы как вынужденная альтернатива нефтедобыче для стран, лишенных доступа к нефти. Первое поколение GTL ответственно за широко известный во время Великой Отечественной немецкий эрзац-бензин, второе развивалось в ЮАР как ответ международному эмбарго, третье - в странах Запада после энергетического кризиса 1973 г. С каждым новым поколением технологии капитальные затраты уменьшались, выход моторного топлива с тонны сырья увеличивался, а побочных продуктов становилось все меньше.
Технология GTL третьего поколения уже может быть в ряде случаев использована для утилизации ПНГ, даже с учетом ее недостатков. Однако получить доступ к GTL третьего поколения непросто, если вообще возможно. Мировые лидеры, в основном из числа ведущих нефтяных компаний, потратившие не менее десяти лет и огромные деньги на разработку, справедливо рассматривают свою технологию как хайтек. Чтобы получить в свое распоряжение действительно современную технологию, а не то, что уже отыграло свое в коммерческом применении, мало иметь деньги на покупку лицензии - необходимо либо предложить технологии в обмен, либо, условно говоря, «платить кровью», т. е. правами на месторождение, долей продукции, освобождением от налогов, запретом на доступ местного персонала к секретам. Ни того ни другого наши нефтяные компании предложить не могут. Собственных технологий у них нет, так как разработкой новых технологий они в отличие от своих западных коллег не занимаются из принципа, а «платить кровью» им не позволят, поскольку это путь стран третьего мира, закрывающий помимо прочего дорогу к собственному технологическому развитию.
В каком-то смысле эта ситуация даже неплоха, потому что оставляет только один шанс: самостоятельно включиться в разработку GTL четвертого поколения, которой занимаются сейчас несколько групп в различных странах, в том числе и в России - группа ученых под эгидой компании ИНФРА (и под руководством автора статьи). Четвертое поколение отличается тем, что благодаря интенсификации процесса Фишера - Тропша и упрощению технологической схемы удельные капиталовложения уменьшаются по сравнению с третьим поколением по крайней мере на 25-30%, причем установки производят монопродукт в виде синтетического топлива или синтетической нефти. При этом синтетическая нефть значительно превосходит минеральную качеством.
Синтетическое топливо, полученное по технологии GTL, автоматически отвечает самым строгим, еще не введенным нормам экологической безопасности и представляет собой серьезное альтернативное топливо, тем более что попутный нефтяной газ не единственное сырье, из которого можно сделать этот продукт. Очевидный кандидат на сырье - природный газ низконапорных и удаленных месторождений. Здесь GTL в ряде случаев выступает в качестве альтернативы СПГ (технологии криогенного сжижения природного газа и перемещения в сжиженном виде по миру при помощи специальных криогенных танкеров). 24 сентября 2009 г. премьер Владимир Путин призвал к развитию производства СПГ на полуострове Ямал. При этом в специфических арктических условиях Ямала, где навигация возможна только летом, GTL может быть весьма удачной альтернативой СПГ, так как не требует строительства флота криотанкеров ледового класса.
Альтернативное топливо методом GTL может быть получено из любого сырья, которое можно превратить в синтез-газ путем газификации или каталитической конверсии. Это и уголь, и древесные отходы, и биогазы сельского хозяйства, и даже бытовой мусор.
Сырьевой экономикой нас делает не то, что мы много добываем сырья и занимаемся его переработкой и экспортом, а прежде всего то, что даже для самых первичных переделов мы стопроцентно зависим от чужих технологий, не говоря уже о таких сложных вещах, как получение синтетического и альтернативного топлива. Четвертое поколение технологии GTL только сейчас готовится к выходу на рынок, и у нас есть шанс совершить на этом направлении прорыв к инновационной экономике, которая эксплуатирует не только «технологии для производства товаров», но и «технологии для производства технологий» для собственного употребления и на экспорт.
Автор - заведующий отделом новых химических технологий и наноматериалов Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов, доктор химических наук