От въглища бонбони
За да диверсифицира икономиката и да намали зависимостта от суровини, Казахстан може да създаде производство на добавки от въглища
В света технологиите стават все по-популярни, които правят възможно получаването на течно гориво от въглища на сравнително ниска цена и висока пазарна цена. Говорим за усъвършенстване на процеса Фишер-Тропш, използван от германците по време на Втората световна война, но днес доведен до съвършенство. Допълнителното предлагане, което ще създаде синтетични горива, вероятно ще окаже допълнителен натиск върху цените на петрола в близко бъдеще, което никак не е добре за Казахстан. Същият Китай, където има много находища на въглища, сега изгражда първите големи инсталации за газификация на въглища и по-нататъшно производство на петролни продукти от тях. Самият Казахстан обаче може да развие тази посока, след като получи нова технологична индустрия. „Дори при спад в цените на петрола, газификацията на въглищата може да бъде добра алтернатива за попълване на бюджета и лост за диверсификация на икономиката като цяло“, казва бизнесменът „Експерт Казахстан“Евгений Алексеев, който работи по подобен проект с чуждестранни партньори, който планира да реализира в Казахстан.
Всичко е под ръка
Що се отнася до находищата на въглища, в Казахстан има достатъчно. Общите геоложки запаси от въглища в Казахстан надхвърлят 283 милиарда тона. Баланс - 33,6 милиарда тона, включително каменни въглища - 21,3 милиарда тона, кафяви въглища - 12,3 милиарда тона. Това е 4% от световните резерви. Според потвърдени данни Казахстан е на 8-мо място в света по отношение на запасите от този минерал. Запасите от въглища позволяват както пълно задоволяване на вътрешните нужди, така и износ. Износът обаче не е много печеливш, логистиката изяжда значителна част от печалбата. Въглищата са евтинисуров продукт, от който няма да спечелите много. А през последните години стана още по-евтино. „Но вместо да вземете въглища някъде далеч и да ги продадете евтино, можете да ги преработите и да продадете иновативен продукт с висока добавена стойност - горивни добавки“, казва Евгений Алексеев.
Ето един пример: през 2014 г. износът на въглища от Казахстан за Украйна възлиза на повече от 700 000 тона въглища. „От тях 50–60 долара трябва да са похарчени за транспорт“, предполага г-н Алексеев. - Британски колега ми разказа как имали клъстер в района на Манчестър, където имат майнинг център. Имаше мини, наблизо имаше металургични заводи, а между тях минаваше железопътна линия. Металурзите се гордееха с факта, че железопътните заводи доставят железопътни релси, миньорите се гордееха с факта, че въглищните влакове и стоманата се произвеждаха във фабриките, а железопътните работници, от своя страна, с транспортирането на стоки между тези големи предприятия. Имаше някакъв цикъл. И до определен исторически момент само малък процент от въглищата отиде настрани с слаб марж. Последният вариант не издържа изпитанието на условията на външноикономическо развитие.
Тоест въгледобивната индустрия днес не е най-печелившият бизнес. Освен това Казахстан е голямо разстояние. Но защо да харчите толкова много за транспорт, когато можете да преработите въглища на място до висококачествен краен продукт? „И вече го транспортирайте. Дори ако логистичните разходи са по-скъпи, това няма да е значително, тъй като маржът ще бъде много по-висок, отколкото при износа на въглища“, резонно отбелязва г-н Алексеев.
Златна мина
Като цяло газификацията на въглища е доста стара технология. Този процес е разработен в началото на 20 век в Германия от изследовател ФранцФишер и Ханс Тропш, които по това време работят в института Кайзер Вилхелм. Големият интерес към газификацията на въглищата се появи след петролната криза от 70-те години на миналия век, която насочи вниманието към други източници на енергия. При газификацията на въглища се произвежда синтезиран газ, смес от въглероден окис и водород, който може да се използва в газови турбини за генериране на електричество или да се използва като лесно достъпна суровина за производството на торове или химикали.
По отношение на втечняването (GTL), Shell предизвика интерес чрез изграждането на огромен преработвателен комплекс в Катар, наречен Pearl. Той превръща местния газ, произведен в големи количества, в гориво без цвят и мирис, сравнимо с дизела, но без замърсяващи елементи. Всеки ден централата получава 45 милиона кубични метра природен газ от най-голямото в света (25 трилиона кубични метра, приблизително 15% от световните запаси - "EK ") офшорно находище на природен газ North Field. Постъпващият газ се пречиства от газов кондензат (120 000 барела на ден), след което постъпва в блоковете за синтез, които произвеждат 140 000 барела (22 000 кубически метра) течни въглеводороди дневно. Синтезът изисква 28 хиляди тона кислород дневно, който се получава тук с помощта на инсталации за втечняване. В процеса на синтез се образуват 8 хиляди тона водна пара на час. Парата не се отделя в атмосферата, а върти парни турбини, които частично осигуряват енергия на централата, а след кондензация се превръща във вода, използвана за технически цели. Заводът струва на Shell 18 милиарда долара. Въглеводородите, получени в резултат на синтез в Pearl GTL единици, са толкова чисти, че например парафините от тях могат да се използват в храната, козметиката и фармацевтикатаиндустрия.
Chevron, Syntroleum, Exxon Mobil, BP, Statoil, Rentech, ConocoPhillips също работят върху развитието на GTL технологиите. Лидерите в GTL технологията са Sasol и Shell. Технологиите на компаниите Velocys и Compact GTL, така наречените mini-GTL, използват микроканални реактори и могат да се прилагат в малки и труднодостъпни нефтени и газови находища, сондажни платформи.
И така, има два етапа на дълбока преработка на въглища, първият е газификация, вторият е втечняване на газ и производство на добавки. По отношение на техническите параметри за газификация на въглища, според г-н Алексеев, въглищата от находищата на Караганда са най-подходящи в Казахстан. „Ако достигнете индустриален мащаб, можете или да използвате самия газ, или да го втечните“, казва източникът. По думите му, в зависимост от качеството на въглищата, за производството на хиляда кубически метра синтетичен природен газ се използват 1,5-3 тона въглища. От газ е възможно да се получи приблизително същото количество течно гориво по тегло.
Евгений Алексеев и партньори разработиха проект по химия на въглищата. „Технологичното решение може да бъде предоставено например от американската компания Velocys, друг партньор ще извърши строителните работи. Но най-важното е, че вече сме договорили продажбата на бъдещи продукти и дори можем да намерим чуждестранен инвеститор за проекта. В Казахстан търсим партньор, който има интерес към подобни иновации и необходимата суровинна база, тоест находище с подходящи въглища“, казва той.
По отношение на пазарите на продажби г-н Алексеев вече се е договорил с големите международни търговци, че ще обмислят подписването на дългосрочно споразумение, ако в Казахстан се произвеждат синтетични горива с определени параметри. „Те са готови да обмислят дългосрочен пландоговори дори на етапа на проектиране, разработване на проекти“, казва Евгений Алексеев. „В своето портфолио те включват определен процент средства, които трябва да бъдат инвестирани специално в синтетични горива.“
Любопитно е, че синтетичното гориво, което се получава от въглища в заводи, е толкова чисто, че досега не е рисковано да бъде наливано в резервоари. Вместо това се смесва с минерално гориво и по този начин подобрява характеристиките си: например Евро-4 се прави от Евро-5 и т.н. И е ясно, че когато един продукт се продава като важна добавка, пазарната му цена, разбира се, е много по-висока. „По същество говорим за добавки, които повишават октановото число. В много страни изискванията за качество на бензина се затягат, за да се намалят емисиите, така че търсенето на добавки непрекъснато нараства“, казва Евгений Алексеев.
Доказано е, че при по-високо октаново число емисиите на вредни вещества в атмосферата са по-ниски. В Европа се затягат изискванията за качество на горивата, тъй като те стимулират преминаването на превозни средства и авиокомпании към по-високо качество на горивото. Ако в Европа, в зависимост от качеството на горивото и неговия тип (бензин или дизел), към горивото се добавят добавки от 5%, сега тази цифра в някои случаи се е увеличила до 50%. Дори чуждестранните авиокомпании, които извършват полети до Европа, трябва да отговарят на тези изисквания. „Например, същата Air Astana също ще бъде принудена да закупи висококачествено гориво, ако иска да лети до Европа. Друг е защо да го купувате на баснословни цени в чужбина, след като европейците правят същите синтетични добавки от българския газ и евентуално нашия петрол. Можем да ги произвеждаме и от въглища в Казахстан“, казва Евгений Алексеев. По думите му производството на синтетични течни горива изисква от 2 до6 тона въглища, в зависимост от качеството им, на тон краен продукт.
Световният пазар на синтетични течни горива (GTL), произведени по технологията GTL, през 2012 г. надхвърли 2 милиарда долара (10-12 милиона тона). До 2020 г. се предвижда той да нарасне до 3,2 милиарда долара. В съседна България в момента има една пилотна инсталация и една инсталация за промишлено производство на метанол с капацитет съответно 12,5 хил. и 40 хил. тона, работят в Юрхаровското находище на компанията Новатек, но се говори за втечняване на природен газ.
Търся партньор
Евгений Алексеев и технологични партньори вече са провели разговори с няколко собственици на казахстански находища на въглища, те са проявили голям интерес, но все още не са си стиснали ръцете. Разбира се, проектът има много предимства както от гледна точка на бизнеса, така и от държавна гледна точка: въвеждане на съвременни технологии, осигуряване на енергия, топлинна и електрическа енергия, газификация, диверсификация на икономиката, намаляване на зависимостта от суровини и създаване на нови квалифицирани работни места.
Такъв проект, според г-н Алексеев, представлява интерес както за частни, така и за държавни компании. „Но има минус - скъпо е. За Казахстан обаче това би било несъмнен технологичен и стратегически пробив, тъй като в републиката няма газохимия и още по-малко въглищна химия. Никой дори не се замисля за това преди няколко години. В същото време запасите от въглища в страната са огромни. Обемът на инвестициите зависи от цената на суровините - въглища и много други параметри. Такива проекти обикновено са проектирани за тридесет години, нормалният период на изплащане е около пет години. „Съдете сами, изграждането на завод за преработка на свързан петролен газ струва около 300 милиона долара, след това за газификация на въглища - около 800 милиона долара, а може бии един милиард долара или повече. Това е много сериозна инвестиция, но всъщност е скъпо пиле, което после ще снася златни яйца“, обобщава той.
Що се отнася до технологичната страна на въпроса, тук също се виждат бонуси. „Един от нашите технологични партньори разработи технология за директно производство на течно гориво от въглища - директна въглищна течност. Има и свой процес, който е зациклил по определен начин, благодарение на което продукцията е по-евтина с 10-15 процента. Те също изграждат първия си голям индустриален завод в Китай с капацитет за преработка от около 10 милиона тона въглища годишно.
Технологията за производство на течни горива от въглища има още един тлъст плюс - това е затвореността на технологичния цикъл. „Газификацията на въглищата изисква достатъчно голям обем вода. Но ако използваме и синтеза на Фишер-Тропш, тоест по-нататъшното втечняване на газа, тогава самата тази технология генерира голям обем вода и целият този процес е зациклил, дори водата излиза. Плюс това, същият процес ви позволява да генерирате голямо количество енергия, има много отпадна топлина, - казва Евгений Алексеев. - Подобно решение би могло да бъде интересно от гледна точка на клъстерно автономно предприятие, което осигурява себе си и региона. Нивата се намират в отдалечени райони, където няма почти никаква инфраструктура, което означава, че качеството на живот може да се подобри на местно ниво.“ И тогава за такова производство са достатъчни евтини топлинни въглища, които е безсмислено да се изнасят. Нямате нужда дори от коксови въглища.
До последния вагон
По създаването на подобна технология работят и казахстански учени. Както генералният директор на Центъра за комерсиализация на технологии към Министерството на образованието и наукатаДамир Егизбаев информира вестник Експрес-К, алтернативататази пролет у нас ще бъде тествана технологията за изстискване на моторно гориво от горими камъни.
Разбира се, страхотно е, че Казахстан работи в тази посока. Технологията обаче все още е на етап лабораторни изследвания и има още много етапи, които трябва да бъдат внедрени, за да може да бъде въведена в индустриалното производство. Чудесно е, ако експериментът потвърди декларираните резултати по отношение на цената и качеството на получения продукт, но ще отнеме още време и ресурси, за да мащабирате технологията, да регистрирате права върху интелектуална собственост и да не влизате в конфликт с технологиите, които вече са на пазара. Междувременно можете да използвате западните разработки.
Евгений Алексеев е работил за казахстанска компания по проект за добив на газ от находища от въглища. Освен това е експерт от световна класа по тази конкретна тема, оценявал е проекти в България и Украйна и пише аналитични доклади за ООН.
Пример за това е проектът Velocys, който стартира през 2014 г. Това е GTL завод в пристанището на Ащабула, Охайо, САЩ. Производственият му капацитет е 2800 барела синтетични продукти (ултра-чисти моторни горива, смазочни материали, разтворители и парафини) на базата на евтин шистов газ от находищата Utica и Marcellus. Предприятието произвежда дизелово гориво (80%) и разтворители (20%).
Декларирани параметри на проекта:
При цена на газа = 4 долара за милион Btu (1000 m3 природен газ съдържа 35 800 000 Btu). Тоест 1000 кубически метра природен газ = 4 х 35,8 = 143 долара. Разходът на газ за барел продукт е 270 кубически метра газ за барел. Капиталови разходи = 100 000 долара за барел продукт, произведен вден за завод с капацитет 2500 барела на ден. Оперативни разходи = 20 долара за барел. Срокът на експлоатация на инсталацията е 20 години.