Эффективность производства синтетических моторных топлив из природного газа

Синяк Ю.В., Колпаков А.Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН

Аннотация

В связи с прогнозируемым выходом мировой добычи традиционной нефти на пик добычи в течение ближайших одного-двух десятилетий и неизбежным в связи с этим удорожанием нефти возникает необходимость поиска альтернативных путей удовлетворения постоянно растущего спроса на моторные топлива. Одно из направлений поиска заключается в использовании природного газа непосредственно в виде моторного топлива, а также как сырья для получения жидких моторных топлив, водорода и электроэнергии. В статье приведены результаты расчетов сравнительной эффективности применения традиционных моторных топлив и альтернативных продуктов, получаемых из природного газа. Оценки построены на использовании принципа life-cycle analyis, включающего полные затраты энергии в топливном цикле, в производстве автомобиля и непосредственно при его эксплуатации. Кроме того, сделана попытка оценить в стоимостной форме ущерб для здоровья населения от загрязнения окружающей среды выбросами транспортных систем в различных режимах их использования. Показано, что синтетические моторные топлива из природного газа, электромобили и водород могут представлять в первой половине текущего

столетия определенный интерес для России, богатой ресурсами природного газа.

Развитие мирового научно-технического прогресса, рост численности

населения и улучшение его благосостояния привели к резкому увеличению

потребления топливно-энергетических ресурсов. Оборотной стороной этой

тенденции является истощение дешевых топливных сырьевых ресурсов,

которые являются конечными. В первую очередь это относится к нефти,

лидирующей в мировом балансе первичных энергоносителей – в 2009 г. на

нее приходилось почти 35% мирового потребления энергии [1]. Столь

интенсивное использование данного ресурса рано или поздно должно

привести к истощению природных богатств. О том, когда это может

произойти, задумывались многие специалисты.

Наиболее известной теорией является теория «пика добычи нефти»,

выдвинутая в 50-х годах прошлого века американским геофизиком Кингом

Хуббертом [2]. Хубберт создал типовую модель разработки запасов нефти и

сделал вывод, что добыча нефти на материковой части США достигнет пика

1

между 1965 и 1970 г., а мировая добыча начнет сокращаться после 2000 г.

Развитие нефтедобычи в США действительно достигло максимума в 1971 г.,

и с тех пор неуклонно убывает. Между тем, прогноз Хуберта относительно

писка мировой добычи не оправдался. Сторонники теории «пика добычи

нефти» выдвигают объяснение, что модель Хубберта не могла учитывать

нефтяные эмбарго стран ОПЕК, имевшие место в 70-х-80-х годах прошлого

столетия, что привело к замедлению роста на жидкое топливо и отодвинуло

пик на одно-два десятилетия в XXI век. В свете этой теории предполагается,

что пик добычи наступает после того, как будет израсходована примерно

половина имеющихся запасов нефти. Несмотря на ряд возражений по

выводам теории «пика добычи нефти», позицию ее сторонников

игнорировать не следует.

Многие экономисты, аналитики и руководители нефтяных компаний

сомневаются в том, что подходы, которые использовал Хубберт для США,

можно применять в мировом масштабе. Кроме того, слабо поддаются учеты

различные торговые, военные и политические факторы. Трудно поддаются

оценки влияния выхода на рынки сбыта нетрадиционных ресурсов нефти в

связи со своей чрезмерной стоимостью. Между тем, теория "пика добычи

нефти" продолжает существовать, с годами набирая все больше

доказательств своей правоты. После Хубберта были созданы другие

усовершенствованные модели, предсказывающие неизбежность наступление

нефтяного пика. Многие из них являются «переосмыслением» теории

Хабберта, исправляя ее слабые стороны.

В последующие годы теория Хубберта получила дальнейшее развитие,

что позволило примерно оценить предельные уровни добычи нефти в

отдельных странах и в мире и сроки наступления этого события, исходя из

современных представлений о располагаемых природных запасов жидких

углеводородов. Наиболее известные работы в этой области принадлежат

Кэмбеллу и Лахерерру [3].

2

Согласно последним оценкам «пик добычи нефти» будет достигнут в

течение текущего десятилетия. В докладе экспертов британской

исследовательской организации Peak Oil Group, вышедшем в феврале 2010 г.,

говорится, что пик добычи нефти в мире будет достигнут в 2015 г., после

чего начнется неуклонное падение объемов ее производства. Согласно их

оценкам, мировая добыча нефти к этому времени составит около 4580 млн. т

в год. Необходимые для этого мощности будут введены в мировой

промышленности уже в конце 2010 г. Вслед за этим начнется истощение

существующих месторождений. В этом докладе отмечается, что дешевая

нефть, производственная себестоимость которой не превышает 185 долл./т

(25 долл./барр.), закончилась в мире к 2005 г. При этом практически нет

никаких шансов обнаружить новые месторождения со столь низкими

производственными затратами [4].

Лахерерр в своих последних исследованиях показывает на основании

изучения статистки новых открытий нефтяных месторождений в мире и

остаточных запасов сырой нефти, что если остаточные запасы традиционной

нефти в недрах не превышают 275 млрд. т (2 трлн. барр.), что является

средней оценкой запасов, принимаемых в большинстве расчетов по

перспективам развития мировой нефтяной промышленности, то пик добычи

наступит неизбежено до 2020 г. Если учитывать все жидкие углеводороды

(газовый конденсат, тяжелые нефти, нефтяные пески и т.п.), то природные

остаточные запасы составят от 3 до 4 трлн. барр. В этом случае пик добычи

жидкого топлива наступает в период до 2025 г. на уровне около 4500 млн. т

[5]..

Международное Энергетическое Агентство прогнозирует наступление

нефтяного пика к 2030 г. [6].

Ситуация с запасами сырой нефти в России также вызывает опасения.

Являясь крупной нефтяной державой, Россия обладает 5,6 % общемировых

разведанных запасов нефти, что составляет около 10,2 млрд. т [1]. При

3

текущем уровне производства нефти, их хватит еще на 20 лет. С середины

2009 г. добыча нефти в нашей стране находится примерно на одном уровне

500 млн. т. в год, что, вероятно, указывает на то, что Россия вышла на

платообразный пик, за которым последует спад. Это подтверждают и оценки

Лахерерра, приведенные в [5], где показано, что в случае, если велчина

остаточных запасов нефти в стране составляет около 20 млрд. т, то

российская нефтедобыча уже вышла на предельный уровень. При

остаточных запасах около 30 млрд. т, пик добычи можно ожидать в период

2020-2025 гг. на уровне 550-600 млн. т в год.

Нефть, главным образом, используется для производства моторных

топлив – примерно 70% нефтепродуктов в мире потребляется транспортом.

Основным потребителем моторных топлив является дорожный транспорт.

На его долю приходится 89% мирового потребления энергии, расходуемой на

осуществление транспортной работы. При этом в развитых странах

потребляется более половины всей добываемой в мире нефти, хотя они

добывают немногим более 1/5 всей нефти [1]. Рост потребления нефти,

главным образом, обеспечивается добычей в развивающихся странах.

На фоне экономического роста спрос на энергоресурсы в мире будет

неизбежно расти. Согласно прогнозам Международного Энергетического

Агентства спрос на нефть будет расти в среднем на 1% в год – с 4233 млн

тонн в 2008 г. до 5229 млн. т в 2030 г. [6]. Достижение пика мировой добычи

нефти означает, что предложение нефти будет не в состоянии удовлетворить

растущий спрос. Самым очевидным последствием этого является резкое и

значительное удорожание нефти. Если не будут приняты упреждающие

меры, то это может привести к замедлению роста мирового ВВП, высокому

уровню безработицы, проблемам бюджетного дефицита в импортирующих

нефть странах, что неизбежно приведет к долгосрочным негативным

последствиям.

4

В последние годы серьезное внимание уделяется экологическим

проблемам загрязнения окружающей среды. Основными первичными

энергоресурсами, обеспечивающими развитие современной цивилизации,

являются ископаемые углеводороды: нефть, природный газ, уголь. Однако их

сжигание не только обеспечивает человечество энергией, но и

сопровождается большими объемами вредных выбросов, пагубно влияющих

как на здоровье людей, так и на всю биосферу и созданную инфраструктуру.

Данные обстоятельства, вместе с проблемами энергоэффективности и

энергобезопасности, будут определять перспективы развития мировой

энергетики в XXI веке.

В этом отношении транспорт является не только крупным

потребителем энергоресурсов, но и является заметным загрязнителем

окружающей среды как непосредственно при использовании моторных

топлив в двигателях внутреннего сгорания, так и на стадиях получения

моторных топлив и изготовления транспортных средств. Углекислый газ,

образующийся при сжигании углеводородов, является основной

составляющей парниковых газов (по весу). По оценкам [7], продолжение

использования органических топлив в современных масштабах приведет к

неизбежному росту концентрации углекислого газа в атмосфере, в результате

чего средняя температура к концу текущего столетия может возрасти на 6 ºС.

Это приведет к масштабным изменениям климата и нанесет непоправимый

ущерб планете. Опасными для здоровья человека является большинство

углеводородов бензинового ряда, поскольку они обладают наркотическим

действием, вызывая нарушения центральной нервной системы. Выбросы

твердых частиц образуют сажу – продукт частичного сгорания органического

топлива. Оседая на кожных покровах, она может приводить к образованию

раковых опухолей. Общий объем автомобильных выбросов имеет

устойчивую прямую связь с заболеваемостью населения бронхиальной

астмой, хроническим бронхитом, болезнями сердца.

5

Данная проблема является особенно остро выраженной в мегаполисах

и крупных населенных пунктах, где количество вредных выбросов велико, а

их рассеивание ограничено. Это следует иметь в виду, занимаясь

перспективами развития энергетики в целом, а также моторных топлив и

автотранспорта.

Существует несколько подходов к решению возникающих проблем:

1. Ничего не менять в технологии автомобильного транспорта, и

постепенно переходить к использованию нетрадиционных источников

сырой нефти – вязкие нефти, битуминозные пески и горючие сланцы ,

запасы которых по самым осторожным оценкам составляют около 150

млрд. т. Однако добыча нефти из нетрадиционных источников

обходится в разы дороже, чем традиционной нефти. Это приведет к

значительному удорожанию жидкого топлива.

2. Найти новый способ получения углеводородных моторных топлив. Это

направление подразумевает использование технологий получения

синтетических моторных топлив из природного газа (Gas-to-Liquid) или

угля (Coal-to-Liquid), которые в перспективе нескольких десятилетий

будут требовать меньших затрат на их добычу и переработку, чем

получение жидких топлив из сырой нефти. При этом практически не

придется вносить серьезных изменений ни в устройство автомобиля,

ни в существующую транспортную инфраструктуру по хранению и

доставке моторных топлив к потребителю.

3. Изменить и вид энергоносителя, и тип двигателя автомобиля, чтобы

полностью отойти от привязки автотранспорта к жидкому

углеводородному топливу. Это возможно реализовать за счет

применения электроэнергии для приведения автомобиля в движение.

Сделать это можно двумя путями:

1) электроэнергия производится в энергосистеме и хранится на

борту автомобиля в аккумуляторе;

6

2) электроэнергия вырабатывается непосредственно на борту

автомобиля в топливном элементе, работающем на водороде,

который может быть получен на базе различных энергоресурсов

(природный газ, уголь, электроэнергия и другими способами).

Это направление позволяет добиться практически нулевых выбросов

загрязнителей в процессе эксплуатации автомобиля, что делает их

особенно привлекательными для использования в городских условиях.

Однако для массового применения таких автомобилей необходимо

создание специальной инфраструктуры доставки и хранения

энергоносителя. Комплекс технологий этого направления находится

пока в стадии научных исследований и проектных разработок.

Для правильного выбора долгосрочной ориентации в развитии

автмобильного транспорта необходимо проанализировать возможные

варианты с точки зрения энергетической, экономической и экологической

эффективности. В настоящей статье основное внимание уделено лишь

одному аспекту этой проблемы, связанному с получением и использованием

синтетических моторных топлив из природного газа. Поскольку Россия

является крупнейшей газовой державой мира и обладает обширными

запасами природного газа, то с высокой степенью вероятности можно

предполагать, что проекты замены традиционных моторных топлив будут

основаны на различных способах использования природного газа.

1. Технология конверсии природного газа в жидкие углеводороды.

Технология конверсии природного газа в жидкие топлива основана на

применении метода Фишера-Тропша, разработанного еще в 20-е годы в

Германии. Коммерческое использование данной технологии всегда было

ограничено двумя основными факторами: достаточно низкой стоимостью

сырой нефти, что сразу делало исследования в области альтернативного

7

топлива задачей второстепенной важности, и большими капитальными

затратами, необходимыми для строительства заводов по получению

синтетических топлив. В XXI веке эти факторы заметно изменились, что

позволяет рассматривать процессы синтеза жидких углеводородов уже в

практической плоскости.

В современных условиях процесс Gas-to-Liquids (GTL) получения

синтетического моторного топлива из природного газа можно представить в

виде четырех стадий. На первой стадии получают кислород, который

используется для получения синтез-газа – смеси, состоящей в основном из

СО и Н2 (вторая стадия). Синтез-газ из природного газа получают с

помощью технологических процессов, которые можно разделить на две

большие группы:

1) парциальное окисление метана

СН4 + 1/2О2 = СО + 2Н2 – 10,62 ккал/моль

2) паровой риформинг

СН4 +H2O = СО + 3Н2 + 54,56 ккал/моль

В каждой из этих реакций образуется СО2, который в дальнейшем

также вступает в реакцию с метаном с образованием CO и H2:

СН4 + CО2 = 2CO + 2Н2 + 62,05 ккал/моль

Этот процесс, с одной стороны, позволяет использовать избытки СО2,

образующиеся в других технологических процессах, уменьшая объемы

вредных выбросов, и, с другой стороны, служит рычагом для управления

составом синтез-газа.

На третьей стадии осуществляется собственно процесс Фишера-

Тропша, в котором происходит синтез жидких углеводородов на базе

компонентов синтез-газа. Этот процесс можно рассматривать как

восстановительную олигомеризацию моноксида углерода в результате сложной

комбинации реакций, которые в упрощенной записи имеют следующий вид:

nCO + (2n+1)H2 = CnH2n+2 + nН2O;

8

2nCO + nH2 = CnH2n + nCO2.

Состав конечных продуктов процесса GTL зависит от

примененияtvs[ катализаторов, температуры и давления, соотношения СО и

Н2. При этом возможны различные модификации процесса с получением

различных полупродуктов. Например, на металлоокисных катализаторах

получают преимущественно метанол с примесью этанола и диметилового

эфира. Это основной процесс получения метанола в мире. На кобальтово-

цинковых катализаторах, обладающих гидрирующей активностью, получают

смесь линейных алканов. На железном катализаторе образуется смесь

линейных и разветвленных алканов и алкенов. На кобальтовых или родиевых

катализаторах при давлении выше 10 МПа и температуре в диапазоне 140–

180°С алкены взаимодействуют с синтез-газом и превращаются в альдегиды

– важнейшие полупродукты в производстве спиртов, карбоновых кислот,

аминов, многоатомных спиртов и др. Одно из важных современных

направлений научного поиска в области синтеза Фишера-Тропша состоит в

получении кислородсодержащих продуктов. Введение таких соединений в

количестве 1% в дизельное топливо снижает содержание сажи в продуктах

сгорания на 4–10%.

На финальном шаге процесса GTL происходит облагораживание

полученных полупродуктов переработки с доведением их качества до

требуемых параметров. Достигаемая сегодня эффективность конверсии

позволяет получать из 1000 м3 природного газа до 650 кг синтетических

жидких продуктов [8].

Конечными продуктами технологии GTL являются прямогонные

бензины (нафта), дизельное топливо, сжиженные газы и

высокомолекулярные парафины. Нафта (легкие бензиновые фракции) имеет

благоприятный фракционный состав, не содержит ароматических

углеводородов и серы. Указанные свойства позволяют использовать такую

нафту как высококачественное нефтехимическое сырье при производстве

9

этилена и пропилена. Нафта имеет также широкое применение в

нефтехимической промышленности. Синтетическое дизельное топливо

характеризуется высоким цетановым числом (60–70 по сравнению с 40–50 у

дизельного топлива, получаемого из нефти). Кроме этого, оно практически

не содержит серы и имеет очень низкое содержание ароматических

углеводородов. Учитывая тот факт, что нефтепереработчикам для

удовлетворения все ужесточающихся требований к охране окружающей

среды, в частности, с целью удаления серы из дизельного топлива,

приходится тратить миллионы долларов, дизельное топливо по технологии

GTL можно использовать для смешения с обычным нефтезаводским

дизельным топливом, снижая затраты и обеспечивая повышенные

экологические характеристики топлива. Дизельное топливо, как продукт

технологий GTL, представляет наибольший интерес для потребителей, так

как в перспективе намечаются высокие темпы роста спроса на дизельное

топливо как в мире в целом, так и на европейском и азиатском рынках.

Кроме дизельного топлива, наиболее важного продукта GTL, получаются

и другие продукты (смазочные масла, воски), которые представляют интерес

для потребителей. Высокомолекулярные парафины, получаемые по технологии

GTL (парафин, церезин, воски) находят применение в процессе получения

синтетических масел, смазок, присадок, поверхностно-активных веществ,

химико-фармацевтической продукции. Тяжелые парафины, производимые по

технологии GTL, не имеют в своем составе серы; они высоковязкие; имеют

низкие показатели разлива и летучести и являются лучшим базовым сырьем

для производства смазок по сравнению с продуктами нефтепереработки.

В настоящее время разработкой технологий GTL занимаются

крупнейшие нефтегазовые и технологические компании мира: Exxon Mobile,

Shell, British Petroleum, Sasol, Syntroleum, Statoil, Marathon.

Одной из самых опытных организаций в области производства

синтетических топлив является Sasol (Ю. Африка). Эта организация владеет

10

фирменной технологией, позволяющей получать синтетические моторные

топлива, а также и другие продукты, из угля и природного газа на основе

метода Фишера-Тропша. Sasol коммерциализировала 4 типа реакторов,

работа которых включает фазу преобразования топлива в углеводородную

пасту, требующуюся для реализации последующих процессов. Данная

технология позволяет получать более олефиновые продукты, чем продукты

прямого использования процесса Фишера-Тропша, а получаемое

синтетическое дизельное топливо подходит для смешивания с традиционным

дизельным топливом с целью улучшения его качества и удовлетворения

требований, установленных для моторных топлив в Европе и Северной

Америке.

Компанией был заявлен проект мощностью 0,5 млн. т синтетического

транспортного топлива в год, который может быть реализован при

капитальных затратах в 250 млн. долл., включающих инфраструктурные и

прочие затраты. [6] При цене 0,5 долл./MMBtu, стоимость природного газа

составляет 38 долл. на тонну продукта. Операционные затраты, включающие

оплаты труда и стоимость катализаторов, немного превышают 38 долл. на

тонну продукта. Однако, оценки затрат следует сравнивать с результатами

независимых исследований.

Норвежская компания Statoil, ориентируясь на высокие запасы

природного газа в Норвегии, разработала специальные катализаторы и

реактор для реализации процесса Фишера-Тропша, ориентированного на

выход средних дистиллятов. Процесс Statoil использует трехступенчатый

реактор, в котором синтез-газ подается в суспензию, образованную

частицами катализатора в углеводородной пасте. Процесс протекает в

присутствии катализаторов и ориентирован на получение жидких продуктов.

Компания Shell проводит научно-исследовательские работы по

конверсии природного газа с середины прошлого века. Результатом стала их

фирменная технология, которая в отличие от прочих направлена на

11

получение бензина и керосина. В 1993 г. компанией был построен завод

мощностью 0,6 млн. т в год в Бинтулу, Малайзия. Процесс состоит из трех

шагов: получение синтез-газа с соотношением H2 и CO равным 2:1,

конверсия синтез-газа в углеводороды посредством процесса Фишера-

Тропша в присутствии катализаторов, использование гидрокреккинга и

гидроизомеризации для расширения ряда получаемых средних дистиллятов.

Получаемые продукты высокопарафиновые, а также не содержат азота и

серы. В октябре 2000 г. был заявлен совместный с Египетским

правительством проект строительства завода мощностью 3,8 млн. т в год, а

так же идентичный завод в содружестве с Тринидадом и Тобаго.

Компания Exxon разработали и коммерциализировали свою

технологию получения синтетических продуктов из природного газа.

Заявленный реактор и соответствующие катализаторы отличаются высокой

продуктивностью и селективностью получаемых продуктов. Технология

Exxon представляет из себя трехступенчатый процесс: производство синтез-

газа путем каталитической оксигинации в псевдоожиженном слое, процесс

Фишера-Тропша и доведение продуктов до надлежащих характеристик

путем гидроизомеризации в неподвижном слое. Данный процесс может быть

настроен для получения широкого ряда продуктов. Также компания Exxon

разработала технологию получения синтетического дизельного топлива из

природного газа, отличающуюся сравнительно низкими капитальными

затратами, и в настоящее время активно торгует этой технологией на

международном рынке.

Американская корпорация Syntroleum предлагает своею технологию

получения синтетического дизельного топлива из природного газа. Заявлено,

что данная технология является конкурентоспособной, так как путем

перепроектирования реактора компании удалось добиться самых низких

капитальных затрат по сравнению с другими подобными проектами. В

отличие от других технологий, Syntroleum получает синтез-газ путем

12

автотермического риформинга, что позволяет избежать процесса получения

кислорода, дополнительно требующего значительные капиталловложения.

Путем гидрокреккинга и факционирования дополнительно могут быть

получены нафта, керосин и другие продукты. По оценкам компании, их

процесс имеет капитальные затраты 650 тыс. долл. на каждую годовую тонну

дизельного топлива при общих объемах производства 1–1,2 млн. т в год, а

операционные издержки оцениваются в 26–42 долл. на тонну продукта.

Термический КПД процесса Syntroleum примерно равен 60%, таким образом,

для реализации процесса ежедневно требуется 90 млн. м3 сухого газа. С

учетом этого факта себестоимость единицы продукции не превышает 150

долл. за тонну дизельного топлива. При этом получаемое дизельное топливо

имеет высокое цетановое число и подходит для смешения с традиционным

дизельным топливом для улучшения характеристик последнего.

Масштабные работы по применению технологии GTL развернуты в

Катаре. Компания Qatar Petroleum совместно с Sasol ведут сооружение

проекта Oryx по производству жидких углеводородов мощностью 1,7 млн.

т/год. Предполагается дальнейшее расширение мощности предприятия до 5

млн. т. В заключительной стадии находится проект Pearl (совместно с Shell)

на мощность 1,5 млн. т с последующим расширением до 7 млн. т. В начале

2000-х годов были разработаны проекты ряда других компаний (ExxonMobil,

ConocoPhillips, Marathon и др.) для использования природного газа

месторождений в Катаре. Однако, в дальнейшем они были временно

заморожены в связи с быстрой эскалацией стоимости проектов в последние

годы.

13

На рис. 1 представлены схемы практической реализации известных

технологий GTL с ценовыми характеристиками капитальных затрат и

операционных издержек на каждом этапе производства синтетических

топлив [9].1

Используя оценки затрат, приведенные в табл. 1, можно рассчитать

ожидаемые стоимости получения синтетических топлив по технологии GTL.

В укрупненном виде стоимость получения СЖТ для известных технологий

определяется по следующему выражению:

где GasPrice – цена природного газа, долл./1000 м3; 1,23 – коэффициент

пересчета теплосодержания газа в единицы нефтяного эквивалента; – КПД

технологического процесса;

Opex (Operational expenditure) – операционные издержки без стоимости газа;

Capex (Capital expenditure) – затраты, зависящие от капитальных вложений.

Исходя из стоимости СЖТ были произведены вычисления

эквивалентной оптовой цены сырой нефти, из которой получаются

равноценные аналогичные нефтепродукты. Расчет эквивалентных цен нефти

выполнен с использованием укрупненного соотношения стоимостей тонны

моторных топлив к тонне сырой нефти на биржах Западной Европы , которое

составляет около 1,25 (см. например, данные по биржевой торговле нефтью и

нефтепродуктами, публикуемые регулярно в журнале OPEC Bulletin).

Результаты этих расчетов представлены в табл. 2.

В настоящее время мировые цены на сырую нефть составляют

примерно $100 за баррель. Согласно произведенным расчетам в такой 1 Пересчет стоимостных показателей проектов, приведенных на рис. 1,к современным условиям был выполнен с использованием известных индексов Нельсона-Фаррара, отражающих эскалацию затрат в нефтеперерабатывающей промышленности. Индексы нельсона-Фаррара регулярно публикуются в журнале Oil and Gas Journal.

14

ситуации экономически более эффективным будет использование

природного газа при цене на него около $400 за 1 тыс. м3 для 3

рассматриваемых технологий. А к 2030 году, когда, по прогнозам IEA, цена

на нефть будет составлять примерно $150, приемлемая цена на природный

газ будет составлять уже $600 при неизменных технологиях.

15

Рис. 1. Проекты технологий GTL, предложенных различными

компаниями (стоимостные показатели относятся к уровню цен середины 90-х

годов) [9].

16

Таблица 1. Оценка стоимости производства синтетического моторного топлива из природного газа (без стоимости природного газа), долл./барр.

Технологические процессы

КПД*  Получение кислорода

Производство синтез-газа

Синтез углеводородов

(процесс Фишера-Тропша)

Облагораживание конечного продукта

Итого по всем стадиям, на 1

барр. СЖТ

Всего себестоимость ( без стоимости сырья)

Opex Capex Opex Capex Opex Capex Opex Capex Opex Capex1 барр. СЖТ 1 т СЖТ

Частичное окисление СН4 0,65 0,6 4,0 5,4 5,1 5,4 3,3 4,4 1,9 15,7 14,3 29,9 219,5Sasol 0,55 0,3 1,8 2,2 4,9 5,4 3,3 4,4 1,9 12,2 11,9 24,1 176,4Exxon AGC-21 0,65 0,6 3,6 1,5 3,3 3,6 2,2 4,4 1,9 10,0 11,0 21,0 153,9BP/Mobile 0,65 0,0 0,0 2,9 3,3 5,4 3,3 4,4 1,9 12,6 8,5 21,1 154,6Syntroleum 0,62 0,0 0,0 3,3 1,2 3,3 1,2 3,3 1,2 9,8 3,5 13,3 97,4DOE ceramic membrane 0,5 0,0 0,0 0,6 4,0 5,4 3,3 4,4 2,2 10,3 9,5 19,8 145,1* ОценкаИсточник: рассчитано по данным [9], скорректированным к 2008-2010 гг. по индексу Нельсона-Фаррара.

Таблица 2. Оценка зависимости стоимости синтетического моторного топлива от цены природного газа и эквивалентной цены сырой нефти, при которой получается топливо той же стоимости, долл./т СЖТ

Цена газа, $/1000 м3 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000Частичное окисление метана 409 598 787 976 1166 1355 1544 1733 1923 2112Sasol 400 624 847 1071 1295 1518 1742 1966 2189 2413Exxon AGC-21 343 532 722 911 1100 1289 1479 1668 1857 2046BP/Mobile 344 533 722 912 1101 1290 1479 1668 1858 2047Syntroleum 296 494 693 891 1089 1288 1486 1684 1883 2081DOE ceramic membrane 391 637 883 1129 1375 1621 1867 2113 2359 2605Эквививалентная цена сырой нефти, $/барр. Частичное окисление метана 45 65 86 107 127 148 169 189 210 230Sasol 44 68 92 117 141 166 190 215 239 263Exxon AGC-21 37 58 79 99 120 141 161 182 203 223BP/Mobile 38 58 79 99 120 141 161 182 203 223Syntroleum 32 54 76 97 119 141 162 184 205 227

DOE ceramic membrane 43 70 96 123 150 177 204 231 257 284

18

document.doc 19