Химическая переработка углеводородных газов и газоконденсатов, состояние и перспективы развития в россии и за рубежом
Россия является мощной газовой державой, располагающей огромными запасами природного газа и газоконденсата. Запасы природного газа составляют 40 трлн. куб. м., а разведанность неосвоенных сырьевых ресурсов (НСР) - 24,6%. Всего на территории Российской Федерации и других стран СНГ сосредоточено около 40% всех мировых запасов природного газа, в то время как на долю США приходится 6-7%, стран Западной Европы 5-6% и Ирана 14% . В настоящее время использование полезных компонентов газа в нашей стране не отвечает потенциальным возможностям сырьевой базы и не соответствует мировой практике.
За 25 лет запасы конденсата возросли в 100 раз, а добыча держится в диапазоне 3-6 млн. т. в год.
За рубежом действует более 1500 заводов по переработке природного и попутного нефтяного газа и газовых конденсатов, на которых ежегодно вырабатывается более 160 млн. т продукции, в т.ч. 21 млн. т этана, около 18 млн. т пропана и 14 млн. т бутанов. При этом наблюдается устойчивая тенденция увеличения производства указанных продуктов и их использования в качестве химического сырья. Газохимическая промышленность России не соответствует мировому уровню. Для преодоления отставания необходимо в первую очередь решить задачи:
Более полное использование ресурсов попутного газа, как наиболее эффективного вида сырья для нефтехимии, а значительная часть этого сырья в настоящее время сжигается на факелах.
Решение проблемы транспортировки широкой фракции углеводородов (ШФЛУ), в том числе для незагруженных мощностей на нефтехимических комбинатах.
Оценка потребностей в газовом сырье для производства крупнотоннажных нефтехимических продуктов: олефинов, ароматики, метанола, сажи, мономеров для производства синтетических каучуков и других полимерных материалов.
Анализ возможностей использования газовых ресурсов для производства моторных топлив.
Многолетний опыт ряда стран, имеющих аналогичные по масштабам с Россией мощности газодобывающих предприятий (например, США и Канада) показал высокую эффективность базирования нефтехимической и химической промышленности на легких промысловых углеводородах: этане, пропане, бутане. Практически все крупные нефтегазовые компании применили такую схему переработки природного газа – извлечение этана и пропана, пиролиз легких углеводородов, производство химических продуктов и синтетических полимеров на базе газового сырья.
В России предполагается значительное расширение использования природного газа.
Процессы химической переработки углеводородных газов, реализованные в промышленности. Перспективные направления химической переработки углеводородных газов
В настоящее время на базе природного газа (метана) создана разветвленная группа химических производств, называемая «Химия С1». Среди крупнотоннажных продуктов - метанол, аммиак, а также ацетилен, галогенпроизводные метана. В свою очередь, на базе аммиака, метанола, ацетилена производятся десятки химических продуктов, таких как карбамид, формальдегид, карбамидно-формальдегидные смолы, высокооктановый компонент бензинов - метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), меламин и смолы на его основе, азотные удобрения и др.
В основе синтеза большинства продуктов на базе метана лежит реакция взаимодействия метана с кислородом или водяным паром, в результате которой получается синтез-газ - смесь оксида углерода и водорода в различных пропорциях.
Это направление химической переработки метана является наиболее масштабным в настоящее время.
На основе синтез-газа возможно получение практически всех крупнотоннажных химических продуктов. Важное преимущество процессов на основе синтез-газа состоит в том, что он может быть легко переработан в более удобный для транспортировки метанол, который при необходимости на месте его потребления можно полностью вновь превратить в синтез-газ или другие химические продукты.
Большой интерес представляют также направления переработки низших ненасыщенных углеводородов, получаемых при пиролизе или дегидрировании углеводородов природных газов, в полимерные материалы: полиолефины и пластмассы на их основе, синтетические каучуки.
Широкие возможности открываются перед использованием этансодержащего газа. Это получение полиэтилена, этиленгликоля, винилацетата и стирола и полимеров на их основе. ШФЛУ может с успехом заменить прямогонные бензиновые фракции НПЗ на установках пиролиза.