CC BY
502
Этилен продолжает оставаться важнейшим базовым полупродуктом мировой нефтегазохимии
о«
-о1
УДК 661.715.332
О.Б. БРАГИНСКИЙ, д.э.н., проф., зав. лаб. стратегии развития отраслевых комплексов
ФГБУН Центральный экономико-математический институт РАН (Россия, 117418, Москва, Нахимовский пр., д. 47). E-mail: [email protected]
Исследовано состояние и перспективы развития производства этилена в мире и России.
Ключевые слова: нефтегазохимия, этилен, мощности, издержки производства, цены, проекты.
Этилен на протяжении длительного времени был и продолжает оста-ваться наиболее важным базовым полупродуктом мировой и отечественной нефтегазохимической промышленности. На базе этилена производится по крайней мере десяток крупнотоннажных нефтегазохи-мических продуктов, которые, в свою очередь, являются источником для получения сотен и тысяч конечных продуктов нефтегазохимии и изделий из них. По уровню производства этилена судят о степени развития нефтегазо-химии, о том, насколько далеко ушли те или иные нефтегазодобывающие страны от сырьевой модели развития экономики. Так называемое дерево этилена - схема получения на базе этилена продукции с высокой добавленной стоимостью - наиболее разветвленное и цветущее.
Динамика мощностей. Визитной карточкой мировой нефтегазохими-ческой промышленности (в составе химического комплекса) является превышение темпов роста ее развития по сравнению с темпами роста экономики (в виде показателя валового внутреннего продукта (ВВП)). Динамика мировых мощностей по производству этилена еще более энергичная, чем динамика роста нефтегазохимии (табл. 1).
За период с 1997 по 2014 год мировые мощности по производству этиле-
на выросли с 85 млн т/год до 146 млн т/год.
Показатели прироста мировых мощностей в табл. 2 и на рис. 1 несколько не совпадают, поскольку в табл. 2 представлен прирост мощностей с учетом выбытия, а на рис. 1 показан ввод новых мощностей.
Динамика ввода мировых мощностей связана с колебаниями спроса и предложения, вызванными периодами подъема и спада в мировой экономике, то есть зависит от цикличности
ее развития. Но кроме этого, проявляется цикличность в развитии непосредственно нефтегазохимической промышленности мира, внутренне присущая этой отрасли. Эта цикличность обусловлена тем, что современные этиленовые мощности (как и вообще мощности по производству нефтегазохимической продукции), как правило, крупные, на которых за счет «эффекта масштаба» достигаются наименьшие издержки производства. В момент ввода таких мощностей получается значительный прирост производства, в то время как спрос на этилен изменяется относительно плавно. Возникает избыток продукции, что приводит к превышению предложения над спросом и снижению цен. Для выравнивания спроса и предложения приходится уменьшать степень использования мощностей, что, в свою очередь, вызывает рост издержек и снижение прибыли. Такое состояние спада продолжается до мо-
Таблица 1
Темпы роста ВВП, химического комплекса и мощностей по производству этилена в мире, %1
Показатели 1990-1997 1998-2004 2005-2007 2008 2009 2009-2013
Темпы роста ВВП 2,9 3,1 3,1 2,5 1,0 2,5
Темпы роста химического комплекса2 3,8 4,6 4,7 2,2 1,9 4,4
Темпы роста мощностей по производству этилена 5,4 3,2 6,8 5,9 5,4 4,9
Таблица 2
Прирост мировых мощностей по производству этилена (млн т/год)3
Годы 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Прирост мощностей 4,6 3,5 0,9 6,6 6,4 2,4 1,4 2,1 4,4 0,3 2,0 7,1 6,1 7,1 3,5 3,6 3,5 2,6
1 Источники: Брагинский О.Б. Мировая нефтехимическая промышленность. М.: Наука, 2003; Брагинский О.Б. Нефтехимический комплекс мира. М.: Academia, 2009; ежегодные обзоры Ethylene Report в журнале Oil and Gas Journal; материалы CEFIC; расчеты автора.
2 Включая нефтегазохимию
3 Источник: обзор Ethylene Report в журнале Oil and Gas Journal, 1998-2014 гг.
Прирост мировых мощностей по производству этилена1
Млн т
8
7 6 5 4 3 2 1 0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Таблица 3
Региональная структура мировых мощностей по производству этилена, %2
Регионы --- мира --- ---Годы 1980 1990 2000 2005 2010 2014
Северная Америка 41,1 35,7 33,7 31,1 26,0 23,2
Западная Европа 35,1 26,4 22,4 21,3 18,8 15,4
Восточная Европа и СНГ - 8,1 7,8 7,2 6,0 5,5
Азиатско-Тихоокеанский регион 16,4 15,8 25,2 26,6 29,9 31,7
Латинская Америка 5,8 8,0 3,7 3,9 3,8 4,1
Ближний Восток и Африка 1,6 6,0 7,2 9,9 15,5 20,1
Итого 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Мощности на 01.01 каждого года, млн т/год 45,0 60,3 94,0 112,9 132,8 146,0
Примечание. Данные за 1980 год - за исключением социалистических стран, данные за 1990-2014 годы - по миру в целом.
Таблица 4
Первые 10 стран по уровню мощностей по производству этилена в период 1985-2014 гг.3
1985 г. 2000 г. 2014 г.
Страна млн т/год Страна | млн т/год Страна млн т/год
1. США 17,3 1. США 26,0 1. США 28,1
2. Япония 6,1 2. Япония 7,0 2. Китай 13,8
3. Германия 4,8 3. Германия 6,0 3. Саудовская Аравия 13,2
4. Нидерланды 2,7 4. Южная Корея 4,9 4. Япония 6,9
5. Франция 2,5 5. Китай 4,1 5. Германия 5,8
6. СССР 2,4 6. Канада 3,9 6. Южная Корея 5,8
7. Канада 1,8 7. Саудовская Аравия 3,4 7. Канада 5,5
8. Италия 1,7 8. Франция 3,2 8. Сингапур 5,0
9. Великобритания 1,1 9. Россия 3,1 9. Иран 4,7
10. Бразилия 0,8 10. Нидерланды 2,9 10. Тайвань 4,0
Рис. 1
мента, когда плавно растущий спрос на этилен и объемы его производства уравниваются, а в ряде случаев соотношение спроса и предложения
сдвигается в сторону превышения спроса над предложением. В эти моменты начинается рост цен, увеличение прибыльности и появляется
интерес к инвестированию. Тогда и принимаются решения о строительстве новых крупных мощностей. Реализация большого количества проектов на новом витке роста мощностей может привести к началу нового цикла спада. Изучение закономерностей цикличного развития мировой нефтега-зохимии дает ключ к принятию технологических решений в отрасли.
Региональные сдвиги в развитии мощностей по производству этилена представлены в табл. 3.
Анализ динамики и региональной структуры мировых мощностей по производству этилена свидетельствует о том, что в последние 35 лет удельный вес стран - основных производителей базового полупродукта (США, западноевропейские страны, Япония) стал неуклонно снижаться, а доля «новых» стран и «новых» регионов, особенно регионов АТР, Ближнего Востока и Африки, стала расти. Во-первых, этот факт говорит о глобализации производства; а во-вторых, позволяет выделить точки (регионы) роста этиленовых мощностей и вместе с ними других производств нефтегазохимиче-ской промышленности.
Об этой же тенденции свидетельствует соотношение рейтингов 10 ведущих стран - продуцентов этилена в период с 1985 по 2014 год (табл. 4).
Преобладание в середине 1980-х годов стран Северной Америки, Западной Европы и лишь одной азиатской страны (Япония) среди крупнейших производителей этилена сменилось при переходе к XXI веку появлением в списке 10 первых стран - посланцев Востока (Южная Корея, Китай, Саудовская Аравия). И уже именно страны Азиатско-Тихоокеанского и Ближневосточного регионов заняли в настоящее время места в рейтинге 10 ведущих стран - производителей этилена. США благодаря «сланцевой революции» сохраняет за собой первое место и, по всей вероятности, не уступит его в ближайшей перспективе. Россия в настоящее время выбыла из топового списка.
Успехи компаний. Крупнейшие мировые частные нефтегазовые компании (Exxon Mobil, Shell, Total, Chevron) сохраняют передовые позиции не только в сфере нефтегазового бизнеса, но и в производстве продукции нефтегазохимической продукции, в том числе этилена. Но их подпирают
1 Источник: обзор Ethylene Report в журнале Oil and Gas Journal, 1998-2014 гг.
2 Источник: обзоры Ethylene Report в журнале Oil and Gas Journal за период 1990-2014 гг.
3 Источники: Брагинский О.Б. Нефтехимический комплекс мира. М.: Academia. С. 76-78 - 1985-2000 гг.; Brelsford R. Rising demand, low-cost feed spur ethylene capacity growth // Oil and Gas Journal, 2014, July 7, p. 93.
Таблица 5
10 крупнейших компаний - производителей этилена в 2014 г.
Компании
Количество пунктов
Мощности по производству этилена в 2014 г., тыс. т/год
Средняя мощность установки, тыс. т
1. Exxon Mobil Chemical Co. 21 15 115,0 720
2. Saudi Basic Industrial Corp. (BASIC) 15 13 392,2 893
3. Dow Chemical Co. 21 13 044,8 621
4. Royal Dutch Shell PLC 13 9358,4 720
5. Sinopec 13 7895,0 607
6. Total AS 11 5933,0 539
7. Chevron Phillips Chemical Co. 8 5607,0 701
8. LyondellBasell 8 5200,0 650
9. National Iranian Petrochemical Co 7 4734,0 676
10. INEOS 6 4656,0 776
10 крупнейших центров по производству этилена (на 01.01. 2014 г.)
Компания Место размещения Мощность, млн т/год
1. Exxon Mobil Chemical Co. О. Джуронг, Сингапур 3,500
2. Formosa Petrochemical Co. Гаосюн, о. Тайвань 2,935
3. Nova Chemical Corp. Жоффр, Канада 2,812
4. Arabian Petrochemical Co. Эль-Джубайль, Саудовская Аравия 2,250
5. Exxon Mobil Chemical Co. Бейтаун, шт. Техас, США 2,197
6. Chevron Phillips Chemical Co. Суини, шт. Техас, США 1,865
7. Dow Chemical Co. Тернойзен, Нидерланды 1,800
8. Ineos Olefins and Polymers Чоколэйт-Бэйю, шт. Техас, США 1,752
9. Equistar Chemical LP Ченнелвью, шт. Техас, США 1,750
10. Yanbu Petrochemical Co. Янбу, Саудовская Аравия 1,705
национальные нефтегазовые компании, в частности Saudi Aramco (в лице SABIC), Иранская национальная нефтяная компания, а также специализированные нефтегазохимические компании (американская Dow Chemical Co, китайская Sinopec, нидерландская LyondellBasell, британская INEOS). Данные об этиленовых мощностях, принадлежащих крупнейшим производителям, приводятся в табл. 5.
В качестве комментария к табл. 5 хотелось бы отметить, что суммарная мощность этиленовых установок 10 первых продуцентов этилена составляет 49% суммарных мировых мощностей по производству этого продукта. Кроме того, следовало бы обратить внимание на то, что средняя мощность этиленовых установок первых 10 компаний в одном пункте производства значительно больше, чем мощности в самом крупном центре по производству этилена в России (Нижнекамск -450 тыс. т/год).
Локализация установок. В настоящее время мощности по производству этилена расположены в 176 насе-
ленных пунктах 56 стран, в том числе в Северной Америке - 34, Восточной Европе и СНГ - 28, Западной Европе -30, в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 54, Латинской Америке - 11, странах Ближнего Востока и Африки - 19.
Данные о первых 10 пунктах с максимальной концентрацией мощностей по производству этилена приведены в табл. 6.
Нефтегазохимические кластеры. Практически все из упомянутых 176 центров по производству этилена в мире входят в состав нефтегазовых и нефтегазохимических кластеров. В составе таких кластеров имеется ядро, состоящее из комплекса нефтегазодобывающих, нефтегазоперера-батывающих и нефтегазохимических производств. Кроме основного ядра в состав кластера входят объекты периферии, из которых следует назвать контрактные, инжиниринговые, проектно-строительные и сервисные компании, научно-исследовательские центры, учебные заведения, консалтинговые организации, юридические фирмы, компании, оказывающие фи-
нансовые, информационные и бизнес-услуги, а также организации, координирующие деятельность предприятий кластера.
Наиболее крупные нефтегазохими-ческие кластеры сложились в США, а именно в штатах Техас и Луизиана, где, в частности, функционируют крупнейшие этиленовые производства, которые связаны между собой этиле-нопроводами, что позволяет быстро ликвидировать возникающие диспропорции производства и потребления этилена. Подобные, хотя и меньшие по масштабам, нефтегазохимические кластеры с системообразующим этиленовым производством сложились в Канаде (Жоффр в провинции Альберта), Великобритании (Грэйнджмут в Шотландии), Франции (район Марселя), Германии (район Кельна), Нидерландах (район Роттердама). Несколько кластеров функционируют в Японии в городах на берегу Токийского залива, Китае (Шанхай, Нанкин), Южной Корее (Инчхон, Йосу), на острове Тайвань (Гаосюн), в Саудовской Аравии (Эль-Джубайль, Янбу), Сингапуре (о. Джуронг). Из отечественных нефтегазохимических кластеров следует упомянуть комплексы нефтегазохимических производств в Татарстане, Башкирии.
Большинство нефтегазохимических кластеров сложилось исторически в течение длительного времени. Их эффективность обусловлена возникновением синергетического эффекта за счет интеграции предприятий нефте-газопереработки и нефтегазохимии с производством продукции с высокой добавленной стоимостью, а также за счет «эффекта масштаба» и наличия возможности сглаживать последствия цикличности, внутренне присущие не-фтегазохимии.
Нефтегазохимические кластеры возникли и развивались вблизи либо источников сырья, либо рынков сбыта. Часть нефтегазохимических кластеров возникла на пересечении логистических путей сырья и продукции, а часть появилась по заранее намеченным планам за счет проведения специальной государственной политики. Типичным примером является нефте-газохимический кластер в Сингапуре. В состав этого кластера входит уже упомянутый в табл. 7 самый крупный в мире этиленовый комплекс. Этот кластер возник на искусственно созданном острове Джуронг и включает в свой состав три нефтяных терминала, три крупных нефтеперерабатывающих завода, этиленовый комплекс, крупнотоннажные производства про-
дукции нефтегазохимии, а также ряд малотоннажных специальных химикатов, изделий из полимеров и продуктов биотехнологий. Участниками (резидентами) кластера являются местные сингапурские фирмы, а также нефтегазовые гиганты Exxon Mobil, Shell. По специально разработанному плану созданы нефтегазохимические кластеры в Китае, Индии, Саудовской Аравии, где уже к действующим кластерам в городах Эль-Джубайль и Янбу добавляется кластер Эль-Джубайль II, в составе которого реализуется совместно Саудовской компанией Saudi Aramco и американской компанией Dow Chemical нефтегазохимический комплекс Sadara.
По пути расширения действующих и создания новых нефтегазохимических кластеров наметила идти Россия, о чем будет сказано ниже.
Многочисленными исследованиями и практикой доказано, что эффективность нефтегазохимических кластеров выше, чем отдельных не-фтегазохимических производств. Эффективность достигается за счет доступности созданной в рамках кластера инфраструктуры, разнообразия применяемого сырья, близости поставщиков и рынков сбыта, наличия квалифицированной рабочей силы и маркетинговых структур, действия синергии между резидентами кластера, устранения регуляторных барьеров, снижения логистических издержек, обмена ноу-хау, уменьшения производственных издержек за счет интеграции цепочек добавленной стоимости, возможности получения дополнительных инвестиций, поэтапного и совместно планируемого ввода мощностей.
Современная мировая нефтегазо-химия развивается с учетом тренда развития современных кластеров, а именно концентрации производства и интеграции в цепочку добавленной стоимости; многоуровневой интеграции (промышленной, образовательной, исследовательской и пр.); улучшения бизнес-среды; усиления роли результатов НИОКР и ноу-хау; перехода от операционной эффективности (наименьшие издержки) к стратегическому позиционированию, то есть созданию спектра конкурентных преимуществ.
Проекты ввода этиленовых установок. Сведения о проектах строительства новых и расширения действующих этиленовых установок регулярно появляются в статьях по анализу перспектив развития нефтегазохимии, докладах на международных и отечественных конференциях, выступле-
ниях представителей нефтегазового и нефтегазохимического бизнеса в средствах массовой информации. Систематически реестр таких проектов ведет американский Oil and Gas Journal в ежегодном обзоре Ethylene Report, а также выходящем два раза в год приложении Worldwide Construction. Согласно последним выпускам этого приложения, за 2015 году в реестре значится 41 проект по строительству новых и расширению действующих этиленовых установок в период 2014-2018 годов в 18 странах мира. Часть из проектов объявлены, но пока не получили поддержку своих правительств, по ним еще не выполнено обоснование технологических решений; по другим проектам выполнены технологические проработки и ведется проектирование; ряд проектов находится в стадии строительства, а некоторые - в стадии пуска.
Если представить себе, что все вошедшие в реестр проекты будут реализованы, то в период 2014-2018 годов, то есть за пять лет, суммарная мощность установок по производству этилена в мире увеличится на 36,7 млн т/год и достигнет на 01.01.2019 года 182,7 млн т/год (среднегодовой прирост - 4,6%). По регионам мира этот прирост распределится следующим образом: Северная Америка - 23,6%, Западная Европа - 1,7%, Азиатско-Тихоокеанский регион - 27,3%, Латинская Америка - 11,2%, Ближний Восток и Африка - 28,3%, Восточная Европа и СНГ - 7,9%. В случае реализации всех намеченных проектов в 2018 году ожидается значительный профицит этилена.
Если же учесть проекты, по которым осуществляются инжиниринговые работы, а также проекты, находящиеся в стадии строительства и пуска, то суммарный прирост мощностей установок по производству этилена за период 2014-2018 годов составит 24,3 млн т/год (темп роста 3,1% в год), что соответствует прогнозируемым темпам роста мировой нефтегазохимической промышленности. Основной прирост мощностей по наиболее вероятным проектам следует ожидать в странах Ближнего Востока и Африки, Северной Америки и Азиатско-Тихоокеанского региона (соответственно приросты в 7,9, 7,0 и 3,6 млн т/год).
В Ближневосточном регионе лидером по приросту мощностей является Саудовская Аравия, где в главном нефтегазохимическом
центре «Эль-Джубайль» намечено строительство компаниями National Petrochemical Industrialization, Saudi
Kayan Petrochemical Co. и Tasnee Petrochemicals трех крупных этиленовых комплексов мощностью соответственно 1,0, 1,35 и 1,0 млн т/год этилена.
Заметным производителем этилена является Катар. Здесь компанией Qatar Petrochemical Ltd в промышленной зоне Рас-Лаффан совместно с американской нефтегазовой компанией Exxon Mobil запланировано построить крупнейшую в мире этиленовую установку мощностью 1,6 млн т/год; в другом нефтехимическом центре, «Мессайид», - этиленовую установку мощностью 800 тыс. т/год (совместно с южнокорейской компанией Honam).
Еще одно небольшое государство региона - Оман в лице компании Oman Oil Refineries and Petroleum Industries в районе порта Сохар планирует построить этиленовую установку мощностью 800 тыс. т/год.
На Африканском континенте самым крупным производителем этилена собирается стать Египет, где запланировано добавить к действующей новую этиленовую установку мощностью 460 тыс. т/год (компания Carbon Holdings of Egypt, место дислокации - район г. Александрии.
Традиционно заметный прирост мощностей установок по производству этилена намечается в Азиатско-Тихоокеанском регионе. В отличие от предыдущих лет в перспективном периоде 2014-2018 годов лидером выступает не Китай, а Индия. Здесь в стадии строительства находится крупная этиленовая установка мощностью
1,1 млн т/год, которую для компании Oil and Natural Gas в г. Дахэй «под ключ» сооружает немецкая проектно-строи-тельная и технологическая компания Linde Engineering. В этом же нефте-газохимическом центре «Дахэй» (шт. Гуджарат) компания Oil and Natural Gas планирует с помощью американской инжиниринговой компании Foster Wheeler построить еще одну этиленовую установку мощностью 1,1 млн т/ год, но в этом проекте пока не начаты инжиниринговые работы.
Еще один проект сооружения крупнейшей этиленовой установки мощностью 1,3 млн т/год реализует в Индии в штате Гуджарат компания Essar Gudjarat Petrochemical. Пока ведутся инжиниринговые работы. Не оставляет надежды войти в нефтегазохими-ческий бизнес одна из наиболее известных многопрофильных компаний Индии Reliance Industries, которая в составе своего крупнейшего в мире нефтеперерабатывающего завода в Джамнагаре (шт. Гуджарат) планирует с помощью французской инжиниринговой компании Technip и с участием консорциума японских банков построить этиленовую установку.
Несколько замедлился прирост мощностей установок по производству этилена в Китае. Причины этого таковы: уже достигнут высокий уровень действующих мощностей; совсем недавно закончена модернизация ряда действующих этиленовых производств; снизились темпы роста промышленного производства, в том числе нефтегазохимической промышленности из-за «перегрева» экономики. Тем не менее ведущей китайской нефтегазовой и нефтегазохимиче-ской компанией Petrochina предложен проект этиленовой установки в г. Нинбо мощностью 1,2 млн т/год. Имеющие в Китае в окрестностях Нанкина нефтегазохимический центр немецкая
компания BASF и испано-аргентинская компания YPF в дополнение к действующей установке мощностью 600 тыс. т/год предложили проект новой мощностью 750 тыс. т/год. Однако пока по этим проектам еще не начата инжиниринговая стадия.
Имеются предложения о создании новых мощностей по производству этилена на острове Тайвань в неф-тегазохимическом центре (г. Гаосюн). Речь идет о двух установках мощностью 1,0 млн т/год и 720 тыс. т/год соответственно, но пока по этим проектам нет государственной поддержки и не ведутся и нжиниринговые работы.
Продолжается наращивание мощностей по производству этилена в Малайзии, Таиланде и Сингапуре. В Малайзии нефтяная компания Petronas представила проект крупной пиролиз-ной установки производительностью по сырью 3 млн т/год; в Таиланде компанией PTT Polyethylene Co. проектируется крупная этиленовая установка мощностью 1,0 млн т/год; в Сингапуре на острове Джуронг уже создан крупнейший в мире центр по производству этилена, но тем не менее идет процесс дальнейшего развития кластера путем расширения инфраструктурных объектов, в частности строительства новой ТЭЦ с целью обеспечения генерирования дополнительных количеств электроэнергии и пара для обеспечения будущих новых нефтегазохимиче-ских производств.
Если представленное выше описание нового строительства этиленовых мощностей можно считать продолжением имевшегося ранее тренда, то программа расширения производства этилена в Северном Америке, в первую очередь в США, является новым трендом в развитии мировой нефте-газохимии. Этот тренд без преувеличений можно назвать ренессансом
американской нефтегазохимической промышленности.
В последние годы в нефтегазохими-ческой промышленности США наметился подъем, вызванный «сланцевой революцией». Добыча нефти, попутного нефтяного и природного газового конденсата из сланцевых пород в США привела к созданию дополнительных источников сырья (этана, пропана, бутанов, газового конденсата) для ре-индустриализации нефтегазохими-ческой промышленности США. Этим объясняется появление ряда проектов строительства новых этиленовых установок. Среди них следует назвать:
1) проект компании Chevron Phillips Chemical Co. в г. Бейтаун, штат Техас по созданию производства этилена мощностью 1,5 млн т/год. По этому проекту выполнено технико-экономическое обоснование (ТЭО) и ведутся инжиниринговые работы компанией Shaw Group Inc. Намечаемый пуск - в 2017 году;
2) проект этиленовой установки мощностью 1,5 млн т/год компании Dow Chemical Co. в г. Фрипорт, штат Техас. Технологическую проработку проекта и ТЭО ведет французская компания Technip. Пуск - в 2017 году;
3) проект этиленовой установки мощностью 1,55 млн т/год компании Exxon Mobil Corp. в г. Бейтаун. Проектирование осуществлено немецкой компанией Linde. Установка строится. Предполагаемый пуск - в 2016 году;
4) проект этиленовой установки мощностью 1,5 млн т/год южноафриканской компании Sasol в г. Лейк-Чарлз, штат Луизиана. Установка строится. Намечаемый пуск - в 2016 году,
5) проекты расширения действующих этиленовых установок компании LyondellBasell в г. Ченнелвью, штат Техас на 550 тыс. т и в г. Корпус-Кристи на 360 тыс. т. Эти проекты должны были завершиться в 2015 году.
Таблица 7
Изменения в региональной структуре мощностей установок по производству этилена в результате ввода новых мощностей в 2014-2018 гг.1
2018 год
2014 год Все объявленные Наиболее
проекты вероятные проекты
млн т/год % млн т/год % млн т/год %
Северная Америка 33,9 23,2 42,6 23,3 40,9 24,0
Западная Европа 22,5 15,4 23,1 12,6 23,1 13,6
Восточная Европа + СНГ 8,0 5,5 10,9 6,0 10,9 6,4
АТР 46,3 31,7 56,3 30,8 49,9 29,3
Латинская Америка 6,0 4,1 10,1 5,5 8,3 4,9
Ближний Восток + Африка 29,3 20,1 39,7 21,8 37,2 21,7
Итого 146,0 100,0 182,7 100,0 170,3 100,0
Таблица 8
Издержки производства этилена из разных видов сырья при высоких ценах на нефть (долл/т)2
Саудовская Аравия США АТР, Сингапур
Этан, СУГ (2013) Этан и СУГ из традиционного газа (2008) Этан и СУГ из сланцевого газа (2013) Прямогонный бензин (2013)
466 1008 323 1780
Таблица 9
Сравнение издержек производства этилена при высоких и низких ценах на нефть, долл/т3
Регион и вид сырья
Годы Ближний Восток (этан) Сев. Америка (этан) Сев. Америка (этан, СУГ) Сев. Америка (нафта) АТР (нафта) Зап. Европа (нафта)
2014 г. (середина) 320 350 380 900 1400 1300
2015 г. (середина) 250 300 290 450 700 700
Следует также отметить, что перечисленные проекты создания новых и расширения действующих этиленовых установок планируется реализовать в основном регионе размещения нефтегазохимии США, а именно в штатах Техас и Луизиана на базе сырья сланцевых месторождений, находящихся как в этих, так и в близко расположенных штатах (Оклахома, Арканзас и др.).
Нефтегазовый гигант Shell объявил о проекте этиленовой установки в штате Пенсильвания на базе этана, получаемого из сланцевого газа месторождения, расположенного в Аппалачских горах на северо-востоке США. Но пока этот проект не получил правительственной поддержки.
На основании вышеперечисленного составлена табл. 7, в которой представлены прогнозные расчеты по анализу ввода новых мощностей по производству этилена в мире в период 2014-2018 годов и показаны изменения в региональной структуре мощностей. При этом расчетные данные на начало 2018 года представлены в табл. 7 в двух вариантах: при условии, что а) в строй войдут все объявленные проекты; б) будут реализованы наиболее вероятные проекты, то есть те, которые уже находятся в стадии строительства и те, в которых выполнены инжиниринговые работы и подготовлена проектная документация
Имеются и другие оценки вводов мощностей. Предполагается, что все проекты, намеченные на ближайшие
четыре года в США, будут реализованы; в странах Ближнего Востока будет реализована в срок только половина проектов, в Азиатско-Тихоокеанском регионе - лишь треть из объявленных проектов, треть войдут в строй с задержками и треть будут отложены.
Анализ вышеприведенных данных позволяет сделать вывод, что в перспективе до 2018 года в региональной структуре мощностей возрастут доли регионов Северной Америки и Ближнего Востока по сравнению с 2014 годом, доля Азиатско-Тихоокеанского региона немного снизится, хотя и останется наибольшей.
Сырьевая база мировой нефтега-зохимической промышленности состоит из продукции нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности. В настоящее время нефтепереработка обеспечивает 52% всего используемого в нефтегазохи-мии сырья (прямогонные бензиновые фракции, газойлевые фракции), а газопереработка - 48% (этан, сжиженные углеводородные газы - СУГ).
Состав сырьевой базы производства этилена по регионам мира сильно отличается: в регионах Северной Америки и Ближнего Востока преобладает газовое и газоконденсатное сырье (этан, СУГ), в западноевропейских странах, Японии и большинстве стран АТР - прямогонные бензины (на-фта) и более тяжелые фракции нефтепереработки. В России на начальных этапах развития нефтегазохимии (1950-1960) преобладало газовое сырье, в период роста объемов добычи и переработки нефти (1960-1990) - пря-могонные бензиновые фракции, а в период 1991-2015 годов под влиянием рыночных факторов началось увеличение потребления газового сырья.
В последнее время в нефтегазохими-ческой промышленности США, как уже отмечалось, начался подъем, вызванный ростом добычи нефти и газа из труднопроницаемых сланцевых пород, а в Канаде - из битуминозных песков. Это повлекло за собой рост потребления газового сырья, прежде всего этана. Более того, в 2015 году начался экспорт этана из США в Европу.
Можно констатировать, что увеличение удельного веса более легкого сырья является заметным трендом развития мировой нефтегазохимии и связано прежде всего с большей экономичностью газового сырья.
p. 90-105; Прилож. к журн. Oll and Gas Journal World
1 Источник: Brelsford R. Rising demand, low cost feed, spur ethylene capacity growth // Oil and Gas Journal, 2014, July 7, Construction, 2014, Nov. 3, p. 3-4; 2015, May 4, p. 1-3.
2 Источник: The Chemical Journal, 2013, № 4, с. 4-8.
3 Источник: Цай М. Мировые тенденции и российская нефтехимия. Форум по химии. М., Экспоцентр, окт. 2015.
Таблица 10
Рейтинговая оценка (по мере возрастания затрат) издержек производства этилена из различных видов сырья по регионам мира1
Годы/цена
Регионы и виды сырья
2014 Нефть - 98 долл/барр Газ - 3,9 долл/млн BTU Этан - 23 ц/галл Ближний Восток (этан) США (этан) США (СУГ) Китай (уголь) Ближний Восток (СУГ) США (нафта) Западная Европа (СУГ) АТР (СУГ) АТР (нафта) Западная Европа (нафта)
2015 Нефть - 48 долл/барр Газ -3,0 долл/млн BTU Этан -19,5 ц/галл США (СУГ) Ближний Восток (этан) США (нафта) США (этан) Западная Европа (СУГ) Ближний Восток (СУГ, нафта) АТР (нафта) АТР (СУГ) Западная Европа (нафта) Китай (уголь)
2020 (прогноз) Нефть - 90 долл/барр Газ - 4,9 долл/млн BTU Этан - 70 ц/галл
Ближний
Восток
(этан)
Китай (уголь)
Северная Америка (этан)
.- „ „ Западная
Ближнии Северная .-,..-,,„.,.- .-
„ . н АТР (СУГ, Европа
Восток Америка , ,
(СУГ) (СУГ) нафта) НСфта)
Издержки производства этилена складываются под влиянием двух основных факторов: а) вида пиролиз-ного сырья, превалирующего в том или ином регионе; б) цен на нефть и природный газ. Общей тенденцией является относительно более низкий уровень издержек в регионах, где преобладающим сырьем является газовое сырье (этан, СУГ), а более высокий уровень издержек характерен для регионов, где преобладающим является нефтяное сырье (прямогонные бензиновые и газойлевые фракции нефти). При этом по мере снижения цен на нефть и газ кривая издержек сглаживается и разница в издержках производства этилена из нефтяного и газового сырья сокращается.
Уровень издержек производства этилена из разных видов сырья при высоких ценах на нефть (109 долл/ барр, 2013 год) представлен в табл. 8.
Сравнение издержек производства этилена из различных видов сырья для случая высоких цен на нефть (середина 2014 года, цена нефти 98 долл/ барр) и низких цен на нефть (середина 2015 года, цена нефти 48 долл/ барр) выполнено экспертом компании Platt's и представлено в табл. 9.
Своеобразную рейтинговую оценку (без абсолютных цифр) издержек производства этилена из разных видов сырья в регионах мира при высоких ценах на нефть (середина 2014 года), низких ценах на нефть (середина 2015 года) и прогнозируемой на 2020 год цене на нефть сделал эксперт консалтинговой компании MacKenzie (табл. 10). В табл. 10 издержки представлены по мере возрастания затрат.
В табл. 10 наряду с издержками производства этилена из нефтегазового
сырья представлены данные по издержкам производства этилена в Китае из угля (через метанол). Отметим, во-первых, что в Китае установлены низкие цены на уголь при производстве этилена из угля, и эта технология оказалась конкурентоспособна по сравнению с пиролизом при высоких ценах на нефть; во-вторых, по мере снижения цен на конкурирующие виды сырья (нефть, газ) эта технология становится малоэффективной, но в перспективе в случае возврата уровня цен на нефть к 100 долл/барр она снова станет эффективной.
Что же касается сравнения издержек производства этилена из возобновляемых видов сырья, то пока еще эти виды сырья не могут конкурировать с традиционным нефтегазовым сырьем.
Технология производства этилена включает в себя стадии пиролиза различных видов сырья в трубчатых печах в присутствии водяного пара, закалки и компрессии полученного пирогаза и газоразделения. Основными лицензиарами технологий являются инжиниринговые компании Kellog, Braun and Root, ABB Lummus Global, Stone and Websten, Foster Wheeler (все США), Technip (Франция), Linde (Германия) и ряд других. Технологии различных компаний отличаются конструктивными особенностями. Следует отметить, что технология термического пиролиза различного углеводородного сырья в присутствии водяного пара является долгожителем. Первые этиленовые установки термического пиролиза относительно небольшой мощности начали строиться в США, СССР, западноевропейских странах в конце 1950 - начале 1960-х годов. По этой,
хотя и заметно усовершенствованной, технологии строятся крупные и сверхкрупные этиленовые установки единичной мощности 1,0 и 1,5 млн т/год.
Автор еще в 1985 году выполнил технико-экономическую оценку новых технологий пиролиза, а именно: пиролиз углеводородного сырья в реакторах с псевдосжиженным слоем песка (Lurgi, Германия); пиролиз в стационарном слое порошкообразного теплоносителя и пиролиз в циркулирующем слое кокса (BASF, Германия); пиролиз в псевдосжиженном слое частиц неорганических окислов муллита (Ube, Япония); пиролиз в токе перегретого пара (совместная разработка компаний Union Carbide, США и Kureha, Япония); термоокислительный пиролиз (Dow Chemical, США); термический регенеративный пиролиз (Galf-Canada, Канада и Stone and Webster, США); пиролиз в среде расплавленных солей щелочных металлов (Cosmos, Япония); циклический пиролиз (Petroleum and Chemical, США). Хотя эти и многие другие технологии пиролиза были разработаны и прошли испытания на опытных и опытно-промышленных установках, широкого промышленного применения они не получили2.
В последнее время интенсивно проводятся работы по исследованию возможностей производства этилена из природного газа. Академик И.И. Моисеев считает, что из природного газа в этилен ведут три пути: 1) через синтез метанола или диметилового эфира; 2) с помощью димеризации метана; 3) через метилхлорид3.
По мнению автора, новые технологии производства этилена получат промышленное применение тогда,
1 Источник: Кирби П. Обзор мировых нефтехимических рынков: что ждет производителей из СНГ: Конф. «Нефтехимия РФ и СНГ». М., 25.03.2015.
2 Брагинский О.Б. Обоснование выбора направлений научно-технического прогресса в нефтехимической промышленности. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1985. 21 с.
3 Моисеев И.И. Газ и этилен. Альтернатива нефти - есть // The Chemical Journal, 2006. № 4. С. 28-31.
когда в технологии термического пиролиза углеводородного сырья перестанет работать «эффект масштаба», то есть когда увеличение мощности технологической линии не приведет к снижению удельных капитальных и операционных затрат.
Структура потребления этилена в мире, так же как непрерывный рост мощностей, демонстрирует неизменность на протяжении длительного времени, о чем свидетельствует сохранение доли полиэтиленов всех видов в общем потреблении этилена (%): 1987 год - 53; 1993 год - 58; 2000 год - 54; 2005 год -58; 2010 год - 59; 2014 год - 60.
Этилен в России. Ситуация с производством этилена в России такова, что мощности по производству этилена еще с советских времен практически не росли, возник дисбаланс сырьевой составляющей нефтегазохимическо-го комплекса и производства базовых полупродуктов, химикатов и нефтехи-микатов, полимеров и изделий из них. По масштабам потенциальной сырьевой базы российский нефтегазохими-ческий комплекс принадлежит к числу наиболее богатых сырьем. Усилиями малого и среднего бизнеса достаточно активно развивалась переработка полимеров, а вот производство базовых полупродуктов, прежде всего этилена, замерло на уровне 1980-х годов и образовало узкое место в цепочке технологических переделов от нефтегазового сырья до конечных нефтега-зохимических продуктов и изделий из них, то есть, по сути дела, стало тормозом развития отрасли.
Конечно, необходимость ликвидации этого узкого места является лишь частью проблем развития отечественного нефтегазохимическо-го комплекса. С целью разработки путей его дальнейшего развития был создан План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года (План-2030), в котором предусматривалась программа развития нефтегазохимии, в том числе строительство крупных этиленовых комплексов в составе шести нефтегазо-химических кластеров1. Среди них миллионник Нижнекамского нефтехимического комплекса (НКНХК) в составе Волжского нефтегазохи-мического кластера; крупнейший этиленовый комплекс мощностью 1,5 млн т/год на Тобольском НХК в составе Западно-Сибирского кластера; этиленовый блок мощностью 600 тыс. т/год в составе Каспийского
кластера; создание газохимического комплекса в районе г. Саянска и расширение действующего этиленового производства в г. Ангарске на базе природного (богатого этаном) газа Ковыктинского газоконденсатного месторождения в составе ВосточноСибирского кластера; создание двух совершенно новых нефтегазохими-ческих центров в Амурской области на базе природного (богатого этаном) газа Чаяндинского газоконденсатного месторождения в районе г. Находки на базе продуктов нефтепереработки планируемого Восточного НПЗ в составе Дальневосточного кластера; создание в районе г. Череповца газохимического комплекса, базирующегося на переработке природного (богатого этаном) газа месторождений северных районов Тюменской области, продукто-провода до побережья Балтийского моря и этиленового производства в Ленинградской области в составе Северо-Западного кластера.
Безусловно, разработка Плана-2030 имела большое значение для отечественной нефтегазохимии, нынешнее положение которой оставляет желать лучшего. Но в Плане-2030 имелся ряд недостатков.
Прежде всего в нем не учитывается конфликт интересов в отношении распределения ресурсов легкого углеводородного сырья, в частности сырья северных районов Тюменской области. Этот конфликт может возникнуть между химическими и нефтехимическими кластерами Западной Сибири,
Урало-Поволжья и северо-запада России. Конфликт интересов проявляется также в распределении ресурсов углеводородного сырья между экспортом и внутренним потреблением.
Углеводородного сырья в России много, и оно относительно дешевое. Если сравнить потенциальные ресурсы углеводородного сырья и потребность в нем, то ни у кого не возникает сомнений в возможности удовлетворения спроса для нужд нефтегазохимии, нефтепереработки, экспорта, коммунально-бытового сектора и других сфер. Однако следует учесть отрыв сырьевых регионов от перерабатывающих мощностей и регионов спроса на конечную продукцию нефтегазо-химии, что обусловливает повышенные транспортные издержки, делает в ряде случаев невыгодным углубление переработки и не дает возможности конкурировать с интегрированными зарубежными мощностями.
Следует также принять во внимание конфликт интересов при распределении углеводородного сырья между крупными нефтегазохимиче-скими комплексами (например, между Тобольским нефтегазохимическим комплексом, действующими и проектируемыми нефтегазохимическими производствами Татарстана и Башкирии, проектируемым комплексом в Северо-Западном округе), а также между экспортом углеводородного сырья и его внутренним потреблением.
Важным обстоятельством при расчете спроса на углеводородное сырье для нефтегазохимического комплекса
1 План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 г. М.: Минэнерго РФ, 2012, 48 с.
является соблюдение складывающихся балансовых соотношений между компонентами сырьевых ресурсов (нафта, широкая фракция легких углеводородов, этан, сжиженные углеводородные газы) и структурой спроса на базовые нефтегазохимические полупродукты (этилен, пропилен, бензол, ксилолы, бутадиен).
Кроме того, следует отметить, что ценные компоненты природного (богатого этаном) газа крупных месторождений на севере Тюменской области используются в незначительных объемах, в то время как этот вид сырья мог бы стать весьма существенным при создании газохимических комплексов.
Для гармоничного развития неф-тегазохимических производств и обеспечения этиленовых установок углеводородным сырьем, а крупных нефте-газохимических комплексов этиленом, нефтегазохимические центры следует связать продуктопроводами (этиле-нопроводами). Это является обычной практикой в США и западноевропейских странах. Система «этиленового кольца» существует и в России. Она связывает ряд нефтегазохимических предприятий Татарстана, Башкирии, однако эта система маломощная и в достаточной степени изношенная.
Объединение крупнейших центров добычи и переработки сырья, производства нефтегазохимической продукции в перспективе позволило бы оптимизировать сырьевые, полупродуктовые и продуктовые потоки, добиваться тонкой настройки балансировок, особенно в моменты ввода крупных установок, дало бы возможность регулировать и стабилизировать циклы бизнеса нефтяных, газовых и нефтегазохимических компаний и сглаживать последствия внутренне присущей нефтегазохимии цикличности ее развития.
Для разрешения конфликта интересов в отношении обеспечения будущих этиленовых комплексов углеводородным сырьем следовало бы, по мнению
автора, во-первых, сделать более предпочтительным использование сырья на внутреннем рынке по сравнению с его экспортом, а во-вторых, организовать распределение ресурсов сырья по крупным проектам на высшем государственном уровне (Энергетическая комиссия при президенте) с оформлением в виде долгосрочных договоров с фиксированными ценами и правилом «бери и/или плати».
Серьезной проблемой реализации проектов развития этиленовых установок с комплексом перерабатывающих производств является проблема финансового обеспечения реализации проектов, требующих инвестиций в объеме около 1-2 млрд долл. и выше. Для финансового обеспечения таких проектов необходимы иностранные кредиты, однако инвесторы из-за рубежа либо ограничены санкциями против России, либо ссылаются на высокие риски реализации крупных проектов в России. Государство может стимулировать внутреннее инвестирование, поддержать кредиты государственными гарантиями, налоговыми льготами, введением правил ускоренной амортизации, прямой поддержкой и другими мерами. Но для этого необходимо эшелонировать проекты, то есть расставить их по времени, дать приоритет проектам в уже сложившихся нефтегазохимических кластерах и кластерах, обеспеченных сырьем.
Такими первоочередными автор считает проект миллионника в составе Нижнекамского нефтехимического комбината и проект Запсибнефтехим в Тобольске. Реализация проекта этиленовой установки мощностью 1 млн т/год на Нижнекамском НХК смогла бы расширить узкое горло российской нефтегазохимии и перевести отрасль в новое состояние ликвидации дисбаланса и стабильного сбалансированного роста. Поскольку непосредственно для НКНХК это весьма сложная задача, необходима государственная поддержка такого проекта.
Автор видит господдержку в виде присвоения миллионнику вкупе с объектами «этиленового кольца» статуса инфраструктурного проекта, нуждающегося в поддержке в виде одной из форм государственно-частного партнерства.
Комплексное решение проблемы миллионника плюс «этиленовое кольцо» позволило бы не только решить отдельную задачу создания в рамках крупнейшего нефтехимического предприятия мощного этиленового комплекса, но и обеспечить сырьем многочисленные заводы - потребители этилена, пропилена, бензола и бутадиена с этого миллионника не только на НКНХК, но и на других предприятиях Поволжского нефтегазохи-мического кластера, обеспечить полимерами множество компаний малого и среднего бизнеса по переработке полимеров в многочисленных индустриальных парках.
Еще одним первоочередным проектом автор считает проект Запсиб-нефтехим в составе Тобольского нефтехимического комплекса. В состав этого проекта входит крупнейшая этиленовая установка мощностью 105 млн т/год. Залогом успеха этого проекта автор считает наличие на Тобольском НХК ранее созданной инфраструктуры, абсолютно надежное обеспечение сырьем (ШФЛУ) и опыт компании СИ-БУР по реализации крупных проектов (Тобольск-Полимер, Русвинил).
Понятно, что проблем у министерств, у компаний много, они осложнены создавшимися экономическими трудностями и наложенными на нашу страну санкциями. Понятно, что наметившие крупные нефтегазохимические проекты компании (Газпром, Роснефть, ЛУКОЙЛ, СИБУР) имеют собственные планы реализации этих проектов. Тем не менее представляется, что было бы полезным эшелонирование проектов, то есть их более или менее равномерное распределение по срокам реализации в перспективе до 2030 года с выделением первоочередных. НГХ
ETHYLENE REMAINS THE MOST IMPORTANT BASIC INTER-MEDIATE PRODUCT OF THE WORLD OIL AND GAS CHEMISTRY
Braginsky O.B., Dr. Sci. (Econ.), Prof., Head of the Laboratory strategy development branch complexes
Central Economics and Mathematics Institute RAS (47, pr. Nakhimovsky, 117418, Moscow, Russia). E-mail: [email protected]
ABSTRACT
In the article the state and prospects of development of ethylene production in Russia and the world are researched. Keywords: oil and gas chemistry, ethylene, capacities, production costs, prices, projects.
