Исторически известно несколько способов получения метанола:
1) сухая перегонка древесины и лигнина;
2) термичесaкое разложение формиатов; 3) синтез из метана через хлористый метил с последующим омылением;
4) неполное окисление метана на катализаторах или без таковых под давлением. Из перечисленных способов промышленностью был освоен лишь первый, и в качестве единственного он пребывал до середины второго десятилетия прошлого века. В настоящее время процесс сухой перегонки древесины полностью вытеснен каталитическим синтезом из смеси монооксида углерода и водорода (синтез-газа): CO+2H2 =CH3OH сырьем для которого главным образом является природный газ (преимущественно метан). Также известны, но менее распространены схемы употребления с этой целью отходов нефтепереработки, коксующихся углей.
Получение метанола из синтез-газа впервые было осуществлено в Германии в 1923 году. Тогда процесс проводился под давлением 10–35 МПа на оксидных цинк-хромовых катализаторах в интервале температур 320–400°С. Мощность первой промышленной установки не превышала 20 тонн в сутки, что не давало возможность говорить о каких либо серьезных промышленных объемах метанола.
До 60-х годов прошлого столетия метанол синтезировали только на цинк-хромовых катализаторах. Впоследствии были разработаны более активные катализаторы на основе оксидов цинка и меди, которые позволили смягчить условия синтеза: снизить давление до 4–15 МПа, а температуру – до 250°С, что упростило аппаратурное оформление стадии синтеза, улучшило качество метанола-сырца и экономические показатели процесса.
Современная технологическая схема получения метилового спирта из природного газа включает в себя следующие основные стадии:
- очистка природного газа от соединений серы путем гидрирования их до сероводорода с последующей адсорбцией последнего оксидом цинка (ZnO);
- конверсия природного газа в синтез-газ (паровая, паро-углекислотная, паро-кислородная или паро-кислородно-углекислотная);
- непосредственно сам синтез метанола на медьсодержащих катализаторах при 200–300°C и давлении 4–15 МПа. Смесь на выходе из реактора содержит 3–5% метилового спирта. После охлаждения смеси и конденсации метанола-сырца оставшийся газ подают обратно в реактор. Метанол-сырец помимо метанола (94–99%) содержит также воду, бутиловые, амиловые спирты, пропанол и ряд других примесей;
- ректификация метанола-сырца. Готовым продуктом стадии ректификации является метанол-ректификат (марки А), который (применительно к условиям РФ) должен соответствовать нормам ГОСТ 2222-95 «Метанол технический». Потребление
Главным образом метанол используется в качестве полупродукта в ряде промышленных синтезов. Основным потребителем является производство формальдегида, и далее – смол и других продуктов на его основе.
В нефтеперерабатывающей промышленности метанол используется в качестве селективного растворителя для очистки бензина от меркаптанов, а также при выделении толуола. Кроме того, метанол применяется в качестве высокооктановой добавки к топливу, которая повышает мощность двигателя, резко снижая при этом количество выхлопных газов; для синтеза протеина (белково-витаминного концентрата), в производстве диметилтерефталата, ядохимикатов, химических средств защиты растений, для производства уксусной и муравьиной кислот (последняя используется при коагуляции латексов, как дубитель кожи, консервант пищевых продуктов и для силосования кормов). Получают из метанола также диметилформамид (растворитель полиакрилонитрила, используется также в технологии полиуретанов).
Три четверти выпускаемого метанола потребляет химическая промышленность для производства формалина, уротропина, уксусной кислоты и продуктов метилирования. В нефтехимической промышленности основные потребители – производства изопрена и метилтретбутилового эфира (МТБЭ).
Важной областью потребления метанола в последнее время становится производство биодизельного горючего, получаемого переэтерификацией с CH3OH рапсового масла.
Метанол широко применяется в газовой промышленности как реагент в борьбе с гидратообразованием и, частично, как реагент для осушки природного газа.
Перспективно использование метанола в производстве олефинов (этилена и пропилена) полимеризационной чистоты, спрос на которые во всем мире ежегодно возрастает. Экономическими условиями реализации подобного рода проектов является необходимость строительства метанольных установок большой мощности (от 5 тыс. тонн в сутки), наличие дешевого природного газа. В настоящее время имеются соответствующие технологии, разработанные компаниями Lurgi, UOP, Norsk Hydro, наибольший интерес к ним проявляется в Китае, однако пока самой большой в мире является опытная установка, способная производить 10 тыс. тонн продукта в год. Предлагается использовать метанол также и как топливо для электростанций (с использованием газотурбинных установок), привязанных к крупным месторождениям природного газа. Но экономическая эффективность подобных проектов может быть достигнута только при строительстве сверхкрупных метанольных установок (мощностью свыше 12 тыс. тонн в сутки).
В качестве новых сфер потребления метилового спирта упомянем синтезы на его основе, которые в настоящий момент находятся на стадиях разработки технологий, либо внедрения в промышленную практику:
1) получение уксусного ангидрида карбонилированием метилацетата, произведенного из метанола;
2) синтез метилформиата дегидрированием CH3OH;
3) получение фторзамещенных метанов;
4) синтез акрилонитрила из метанола и ацетонитрила в присутствии кислорода;
5) синтез метакрилонитрила из метанола, изобутилена, аммиака и кислорода;
6) получение винил- и этилзамещенных ароматических соединений путем конденсации метилпроизводных ароматических углеводородов с метанолом на цеолитах. Мировой спрос на метиловый спирт в 2006 году оценивался в 38 млн. тонн (в 2005-м – 35,45 млн тонн). В Северной Америке наблюдается падение спроса, в то же время на рынках Ближнего Востока и Северо-Восточной Азии (особенно в Китае) наблюдается резкое увеличение потребления данного продукта. Ежегодный спрос на метанол в Азиатско-Тихоокеанском регионе составляет порядка 12 млн. тонн. Ключевыми потребителями выступают рынки Китая, Кореи и Тайваня.
Потребление метанола российским рынком также постепенно увеличивается. В 2006 году объем достиг 1613,5 тыс. тонн, что на 7% выше уровня предыдущего года.
Согласно данным департамента аналитики компании «Креон», к 2010 году внутренний рынок метанола возрастет до 2075 тыс. тонн, а в 2014 году увеличится до 2350 тыс. тонн.
Несмотря на ярко выраженную экспортную направленность, многие российские производители метанола в последние годы стали больше внимания уделять глубине переработки данного продукта, тем самым увеличивая потребление метанола на внутреннем рынке. Кроме того, расширению внутреннего рынка способствуют новые проекты по производству формальдегида, карбамидоформальдегидного концентрата, уксусной кислоты, а также хорошо развитое производство формалина (около 2 млн. тонн в год). Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) в России производится в небольших объемах. Суммарная мощность составляет порядка 200 тысяч тонн в год.
Уксусная кислота из метанола до 1995 года в России не производилась. В настоящее время ОАО «Невинномысский Азот» введено в эксплуатацию производство уксусной кислоты мощностью 150 тыс. тонн в год.
Крупнейшие потребители метанола в России – ОАО «Нижнекамскнефтехим», ООО «Тольяттикаучук» и ОАО «Газпром», применяющее метанол как вещество, препятствующее образованию гидратных пробок при добыче и транспортировке газа.
На сегодняшний день этот рынок напрямую зависит от мировой конъюнктуры, которая пока остается весьма благоприятной ввиду относительной дешевизны российского природного газа и электроэнергии. Однако уже в недалеком будущем ситуация может измениться, и российским производителям придется в сжатые сроки переориентироваться на внутренний рынок, в первую очередь на собственную переработку метанола в другие продукты. Достаточно перспективной представляется комплексная переработка по схеме «Метанол-уксусная кислота-винилацетат». Для того, чтобы эти мероприятия были более эффективными экономически, необходимо внедрение новых технологий и техническое переоснащение производственных мощностей для снижения расхода сырья и электроэнергии на единицу продукции. Но такая ситуация может пойти на пользу российской экономике: повышение глубины переработки собственного сырья постепенно сведет к минимуму доминирование сырьевой компоненты химической промышленности государства. Производство
В настоящее время Российская Федерация является одним из наиболее крупных игроков на мировом рынке метанола, занимая четвертое место по объемам его выпуска после США, Саудовской Аравии и Тринидада и Тобаго.
В мире производится свыше 36 млн. тонн метанола, при этом на Россию из них приходится порядка 3 млн. тонн, то есть 8,3%. Так, в 2006 году общероссийское производство метанола составило 3150 тыс. тонн, что на 7,2% превышает показатель 2005 года (2936 тыс. тонн). Мощности по производству метанола в среднем были загружены всего на 85,9%. Тем не менее, в 2007 году они были увеличены до 4141 тыс. тонн.
Очевидно, что российские производители занимают значительное место в мировом выпуске продукта. История промышленного производства метанола в России началась в 1934 году выпуском 30 тонн метанола в сутки на двух небольших агрегатах Новомосковского химического комбината. Сырьем служил водяной газ, полученный газификацией кокса.
Сегодня метанол выпускают 9 предприятий (рис. 7). При этом специализируются на производстве данного продукта ОАО «Метафракс» и ООО «Сибметахим». Остальные – ОАО «Тольяттиазот», ОАО НАК «Азот», ОАО «Акрон», ОАО «Невинномысский Азот», ОАО «Щекиноазот» и ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов» – выпускают азотные удобрения, и метанол здесь является дополнительным продуктом при производстве аммиака. Производители
ОАО «Метафракс» располагается в г. Губаха Пермской области и является крупнейшим в России производителем метанола, на долю которого приходится порядка 25% общероссийского объема выпуска этой продукции. Процесс основан на синтезе метанола из оксида углерода и водорода на медьсодержащем катализаторе по технологии английской фирмы ICI. Исходным сырьем для получения метанола на предприятии является природный газ и пар.
Помимо метанола, компания производит и другие химические вещества: формалин, пентаэритрит, уротропин, карбамидоформальдегидные смолы, карбамидо-формальдегидный концентрат, полиамид, изделия из полиамида, формиат натрия, фильтрат технический пентаэритрита. Продукты и сырье, произведенные ОАО «Метафракс», используются в производстве пластмасс, красок, синтетических смол и клеев, дубильных веществ, изоляционных материалов, дезинфицирующих и лекарственных средств, а также во многих органических синтезах. Около 33% акций компании принадлежит аффилированной с «Газпромом » структуре – «АКС Холдинг».
В 2006 году завод реализовал масштабную инвестиционную программу: в развитие предприятия было вложено около 35 млн. долл. В результате мощность установки по производству метанола возросла до 1 млн. тонн. В 2006 году ОАО «Метафракс» произвело 788 тыс. тонн метанола, что на 6,05% меньше, чем в предыдущем году. Основными причинами снижения выпуска послужили ограничение поставок природного газа в январе и феврале 2006 года из-за сильных холодов, а также длительный простой агрегата во время реконструкции и капитального ремонта.
Потребителям в 2006 году было поставлено 519,9 тыс. тонн метанола, 76% из них – на экспорт (рынки Финляндии, Казахстана, Украины).
В 2006 году 268,1 тыс. тонн метанола пришлось на внутризаводское потребление. В перспективе оно будет увеличиваться. Так, в сентябре 2006 года производственные возможности по выпуску формалина увеличились на 270 тыс. тонн. С запуском этой установки ОАО «Метафракс» стал абсолютным лидером на европейском рынке не только метанола, но и формалина. Поставщиком оборудования стала австрийская компания Porner, а технологию с применением серебряного катализатора предоставил партнер компании – финский концерн Dynea Chemicals Oy. Концентрированный безметанольный водный раствор формальдегида (55%) предназначается для производства смол исключительно в рамках производств ОАО «Метафракс».
В 2006 году было введено в эксплуатацию производство промышленных смол в СП «Метадинеа» (учреждено ОАО «Метафракс» и Dynea Chemicals), мощностью 30 тыс. тонн в год. На 22% увеличился выпуск КФК, на 32% – выпуск пентаэритрита.
Руководством ОАО «Метафракс» также было принято решение о строительстве нового производства на территории промплощадки ООО «Карбодин» (учредители – финский концерн Dynea, ОАО «Карболит» (г. Орехово-Зуево) и ЗАО «Метадинеа». Новая установка по выпуску формалина мощностью 100 тыс. тонн в год будет построена к концу 2008 года. Продукция будет использоваться «Карбодином» для выпуска карбамидоформальдегидных смол (КФК). Строительство установки проводится в рамках программы стратегического развития компании, срок окупаемости этого проекта составит около семи лет.
Начиная с января 2007 года на один уровень с ОАО «Метафракс» вышло ОАО «Тольяттиазот» (г. Тольятти, Самарская обл.). В 2006 году ОАО «Тольяттиазот» увеличило выработку метанола на 6% до 407 тыс. тонн, а карбамидоформальдегидного концентрата (КФК) – на 20% до 36,7 тыс. тонн по сравнению с 2005 годом. В декабре 2006 года предприятие завершило программу модернизации производства метанола. В технологическом процессе стал использоваться углекислый газ, за счет чего на 15% увеличилась производительность установки. Использование углекислого газа также позволяет значительно снизить выбросы в атмосферу, поскольку теперь этот побочный продукт производства аммиака задействован в производстве. В результате модернизации производство метанола увеличено с 450 тыс. до 1 млн. тонн в год. Реализация такого большого объема метанола в настоящее время является для завода проблематичным в связи с ограниченным парком железнодорожных цистерн.
Переработка метанола в последующие продукты экономически более выгодна, чем продажа его в чистом виде. Решение о наращивании производства карбамидоформальдегидного концентрата (КФК) было принято сразу после того, как завод начал выпускать сырье для его производства – метанол.
В 2005 году производство КФК нарастили до 40 тыс. тонн в год, в 2006 году – модернизировали, что позволило увеличить выпуск двух марок смол до 65 тыс. тонн в год. Одна из марок предназначена для обработки гранулируемых азотных удобрений, а другая используется для изготовления высококачественной смолы на Шекснинском комбинате древесных плит – предприятии, входящем в ОАО «Тольяттиазот». Соответственно, внутризаводское потребление метанола значительно увеличилось.
В продолжение программы развития у фирмы Perstorp AB (Швеция) закуплена установка по производству формальдегида и мочевиноформальдегидного концентрата мощностью 240 тыс. тонн в год, ввод в эксплуатацию которой намечен на 2007 год. В связи с этим можно ожидать существенного ограничения поставок метанола мелким и средним потребителям в России.
Производимый ОАО «Тольяттиазот» метанол поставляется также и на экспорт. Так, в 2006 году экспорт метанола составил 230,2 тыс. тонн, что на 4,4% меньше показателя 2005 года. При этом около 85% объемов было направлено в Украину и 15% – в Словакию.
Следующим в рейтинге мощностей по производству метанола выступает ООО «Сибирская метанольная химическая компания» (ООО «Сибметахим»), расположенное в г. Томске (до сентября 2006 года мощности по производству метанола принадлежали ЗАО «Метанол»). Возможности предприятия по выпуску продукта составляют 750 тыс. тонн в год (при расходном коэффициенте по природному газу 1,155).
ОАО «Сибметахим» было создано во второй половине 2006 года как совместное предприятие по производству метанола ОАО «Сибур Холдинг» и ОАО «Востокгазпром», что позволило консолидировать активы Группы «Газпром» по производству метанола. ОАО «Сибметахим» получило в собственность производственный комплекс в г. Томске и 33,4% акций ОАО «Метафракс».
Томский завод был построен в 1983 году по проекту английской инжиниринговой фирмы Davy McCie в содружестве с компанией ICI, обеспечившей поставку технологии, катализаторов и других расходных материалов для производства метанола. Проект привязки производства к условиям площадки строительства в Томске был выполнен Северодонецким Госнииметанолпроектом.
В 2000 году предприятие вошло в состав ОАО «Востокгазпром», которое преимущественно вовлечено в разведку, добычу и очистку углеводородов, продажу газа, газоконденсата и метанола. 99,98% акций ОАО «Востокгазпром» принадлежит ОАО «Газпром».
Вхождение в состав ОАО «Востокгазпром» позволило заводу повысить эффективность за счет увеличения глубины переработки газового сырья и полной загрузки метанольного производства. Так, в 2003 году впервые со дня его пуска в эксплуатацию удалось выйти на проектные мощности (было выпущено 753 тыс. тонн).
В 2004 году введен в эксплуатацию терминал для перевалки метанола в порту «Восточный» (г. Находка).
После проведения первого этапа технической модернизации завода «Метанол» предприятию удалось выйти на рекордные объемы производства. Событие пришлось на 2006 год, когда было изготовлено 805 тыс. тонн продукта, что на 31,1% выше показателя предыдущего года (614 тыс. тонн) и на 7,3% превышает проектную мощность установки.
Основными направлениями реализации метанола ООО «Сибметахим» являются поставки на производство формалина ООО «Томский Нефтехимический Завод» и поставки для нужд «Газпрома», также сохраняется ориентация отгрузки продукта на экспорт. В 2006 году предприятием было экспортировано 426 тыс. тонн продукта, что на 50,1% больше показателя предыдущего года. При этом практически все поставки осуществлялись в Финляндию.
Далее в рейтинге мощностей производства метанола следует ОАО МХК «ЕвроХим» (г. Москва), которое было образовано в 2001 году. В настоящее время это крупнейшая агрохимическая компания России, входящая в десятку мировых лидеров в производстве удобрений.
ОАО МХК «ЕвроХим» объединяет предприятия по добыче сырья и производству минеральных удобрений, продукции органического синтеза, кормовых фосфатов, а также транспортные подразделения и широкую сбытовую сеть в основных сельскохозяйственных регионах России и за рубежом.
Производством метанола на ОАО «МХК «ЕвроХим» занимаются два завода: ОАО НАК «Азот» и ОАО «Невинномысский Азот». В 2006 году предприятиями ОАО МХК «ЕвроХим» было произведено 551 тыс. тонн метанола (табл. 2). Рост объемов производства по сравнению с 2005 годом составил 7,7% (39,7 тыс. тонн). Такой показатель был достигнут ввиду отказа от первоначально планировавшейся консервации установки М-150 на ОАО НАК «Азот» (вследствие благоприятной конъюнктуры рынка).
Доля МХК «ЕвроХим» в общероссийском выпуске метанола составила 17,5%, в мировом – 1,5%.
Стратегическая задача компании в области производства и реализации метанола заключается в углублении переработки с целью получения на основе метанола производных продуктов.
Тем не менее, в 2006 году 494 тыс. тонн метанола было реализовано на ключевых рынках Европы и СНГ. Поставки осуществлялись в 15 стран мира. Крупнейшими рынками являлись Россия, Польша, Финляндия, Нидерланды, совокупная доля которых составила 86% в общей реализации метанола ОАО МХК «ЕвроХим». Доля поставок метанола в 2006 году (в первом квартале 2007 года) распределилась следующим образом: Европа – 64% (65%), Россия и страны СНГ – 35% (22%), Северная Америка 1% (0), Азия – 0 (13%).
ОАО «Новомосковская акционерная компания «Азот» (г. Новомосковск, Тульская обл.) является крупнейшим производителем азотных удобрений и продукции органического синтеза. Компанией выпускаются минеральные удобрения, аммиак, хлор, поливинилхлорид, каустическая сода, хлористый кальций, соляная и серная кислота, концентрированная и особой чистоты азотная кислота, аргон, метанол и др. С 2002 года ОАО НАК «Азот» входит в состав ОАО МХК «ЕвроХим». Предприятие располагает тремя технологическими линиями по производству метанола:
- Метанол М-100. Эта установка была введена в эксплуатацию в 1977 году. Ее проектная мощность составляет 100 тыс. тонн метанола-ректификата в год, достигнутая же мощность – 98 тыс. тонн в год. Проект был выполнен Новомосковским филиалом ГИАП (ОАО «НИАП»), ГНИПИ «Химтехнология» (г. Северодонецк, Украина). Технология получения метанола основана на переработке при низком давлении 5,0 МПа синтез-газа, (получаемого как побочный продукт производства ацетилена) на низкотемпературном катализаторе СНМ-У. В связи с высокими затратами на производство синтез-газа и низкой загрузкой мощности, установка в настоящее время находится на консервации.
- Метанол М-150. Проектная мощность составляет 150 тыс. тонн в год метанола (сырца в пересчете на метанол-ректификат), достигнутая мощность – 150 тыс. тонн в год. Проект выполнен Новомосковским филиалом ГИАП (ОАО «НИАП»). Сырьем для производства является природный газ, получение метанола-сырца из смеси водорода и оксида углерода осуществляется под давлением 32,0 МПа и температуре не более 395°С на цинк-хромовом катализаторе. Технология производства устаревшая и неконкурентоспособная.
- Метанол М-300 состоит из двух агрегатов, мощность каждого из них – 150 000 тонн метанола в год.
Сумма и дает число в названии цеха. М-300 занимает площадь, равную 14,7 га. Сегодня это один из самых крупных цехов завода, введенный в эксплуатацию в 2003 году. (Кратко из предыстории: строительство цеха М-300 начиналось еще в 1985 году, совместно с болгарскими коллегами в рамках программы «Интерметанол», но из-за недостатка средств и пр. строительство было законсервировано на нулевом цикле.) В 2005 году была проведена реконструкция стадий синтеза и ректификации метанола. Достигнутая мощность М-300 составляет 330 тыс. тонн в год. Сырьем для производства является природный газ, технология производства – та же, что используется на других российских агрегатах (Томск, Губаха, Тольятти).
Выпускаемый метанол отгружается в основном на экспорт. Главный зарубежный потребитель – Финляндия, туда поставляется около 70% производимого продукта. Часть отгружается в Словакию и Польшу. Внутреннему рынку достается не более 10–15%. Главные российские потребители метанола – химпредприятия из Орехово-Зуева, Кусково и Капотни. На первом и втором он используется в производстве формальдегидных смол, на последнем – в производстве присадки к бензину, повышающей октановое число. Производство метанола постоянно модернизируется: так, в последнее время проводится расширение АСУ ТП для замены физически изношенного оборудования системы противоаварийной защиты (ПАЗ) агрегатов метанола М-300. Стоимость закупки оборудования и материалов, проведения монтажных и пуско-наладочных работ составляет 21 504,7 тыс. руб.
Общий объем выпуска метанола в ОАО НАК «Азот» в 2005 г. составил 380,568 тыс. тонн. По итогам 2006 года в рейтинге российских предприятий по производству метанола ОАО НАК «Азот» заняло третью позицию, выработав 426,7 тыс. тонн, что на 12% больше, чем в 2005 году. В целом в 2006 году на внешнем рынке было реализовано 48% всего выработанного метанола.
За первый квартал 2007 года выпуск метанола составил 145,561 тыс. тонн. Средняя цена реализации в июле 2007 года на внутреннем рынке составила 6006,0 руб./т, экспортная – 4387,3 руб./т. Доля продажи метанола на внутреннем рынке (от общего объема реализуемой продукции) в июле 2007 г. составила 2,1% в натуральном выражении и 2,5% в денежном выражении. Доля экспорта в июле 2007 г. – 11,0% в натуральном выражении (от общего объема экспорта), и 9,7% в денежном выражении.
Суммарные мощности ОАО НАК «Азот» составляют 550 тыс. тонн метанола в год. При этом две линии из трех нуждаются в серьезной модернизации. Существующее производство метанола не является самостоятельным и привязано к выпуску аммиака и минеральных удобрений. При росте цен на газ экспортные возможности производства метанола в Новомосковске будут снижаться, и компании предстоит решать вопрос о целесообразности дальнейшего производства этой продукции.
ОАО «Невинномысский Азот» (г. Невинномысск, Ставропольский край), образованное в 1962 году – одно из ведущих предприятий России по производству минеральных удобрений, крупнейший производитель азотных удобрений и единственный производитель синтетической уксусной кислоты, метилацетата, себациновой кислоты. Кроме того, предприятие имеет крупнотоннажные производства метанола, винилацетата, бутилацетата. С 2001 года входит в состав холдинга ОАО МХК «ЕвроХим».
Производственные мощности 100 тыс. тонн в год метанола были введены в 1976 году, после чего в разные периоды были проведены несколько реконструкций. Метод получения метанола заключается в непосредственной переработке синтез-газа, отходящего из производства ацетилена, с дозировкой водорода из производства уксусной кислоты (цех №12-А) в метанол на катализаторе фирмы Sud Chemie при давлении не более 4,7 МПа и температуре 210– 280°С.
Основной объем выпускаемого метанола идет на внутреннее потребление для производства уксусной кислоты. В 2006 году выпуск метанола ОАО «Невинномысской Азот» составил 124,415 тыс. тонн, или 95%, по отношению к 2005 году, при этом на внутренний рынок было отгружено 28,6 тыс. тонн, и 3 тыс. тонн было экспортировано. В первом полугодии 2007 года предприятие выпустило 56,7 тыс. тонн метанола, что составляет 101% к уровню соответствующего периода 2006 года. За период январь–июль 2007 г. на внутреннем рынке реализовано 18 тыс. т метанола и 1 тыс. т отгружено на экспорт.
Метанол на ОАО «Щекиноазот» (п. Первомайский, Тульская обл.) производится на двух линиях – линии высокого давления и линии низкого давления. Помимо метанола компания выпускает также: капролактам, формалин, концентрат карбамидно-формальдегидный КФК-85, полиамид 6 и инженерные пластики на его основе, серную кислоту, уротропин, сульфат аммония, плав соды кальцинированной щелочной, пластификатор адипиновый щелочной, ионообменные мембраны; синтетические нити: текстильные нити, технические нити, полиамидное волокно, кордные ткани, технические ткани и продукцию бытовой химии.
Первая линия производства метанола, совмещенная с производством аммиака, была запущена в 1966 г. Общая мощность производства составляет 365 тыс. тонн в год. На сегодняшний день мощности загружены на все 100%. Процесс получения метанола основан на синтезе из оксидов углерода и водорода на медьсодержащем катализаторе при низком давлении и на цинк-хромовом катализаторе при повышенном давлении. Исходным сырьем для получения метанола является природный газ и пар, а также кислород, получаемый в кислородном цехе при разделении воздуха. Синтез-газ для производства метанола получают путем каталитической парокислородной конверсии природного газа на никелевом катализаторе (ГИАП-8) и высокотемпературной конверсией метана с последующим смешением полученных газов, имеющих разные доли необходимых для синтеза метанола компонентов – водорода и оксида углерода. Смешанный до необходимых пропорций Н2:СО2 синтез-газ очищается от диоксида углерода раствором моноэтаноламина, далее очищенный газ поступает в цех компрессии, затем – на агрегат синтеза метанола высокого давления, а также на агрегат синтеза метанола низкого давления М-100-2.
Технологическая схема агрегата М-100 включает следующие основные стадии:
- сероочистку конвертированного газа;
- компримирование газа;
- синтез метанола;
- отдувка двуокиси углерода из метанола сырца. Установка получения метанола I очереди состоит из 4-х агрегатов синтеза метанола, где из синтез-газа на цинк-хромовом катализаторе осуществляется получение метанола-сырца. В цехе синтеза метанола имеется отделение получения аммиака, которое состоит из двух агрегатов синтеза аммиака и агрегата улавливания аммиака из продувочных газов. Получение аммиака осуществляется на железном катализаторе СА-1В. Продукт, получаемый в процессе синтеза (метанол-сырец) содержит кроме основного вещества значительное количество примесей. Процесс выделения метанола-ректификата можно условно разделить на две основные стадии: очистка от летучих примесей, осуществляемая в колонне предварительной ректификации, и выделение метанола-ректификата в колонне основной ректификации. Отделение ректификации метанола состоит из двух параллельно работающих технологических линий ректификации метанола-сырца, получаемого при повышенном избыточном давлении, и одной нитки ректификации метанола-сырца, получаемого на агрегате М-100-2. Готовым продуктом отделения ректификации является метанол-ректификат (марки А), который должен соответствовать нормам ГОСТа 2222-95 «Метанол технический».
В 2006 году объем производства метанола на предприятии составил 371,3 тыс. тонн, что незначительно меньше показателя предыдущего года (374,7 тыс. тонн). В первом полугодии 2007 было выпущено 176,5 тыс. тонн метанола.
В ближайшее время на ОАО «Щекиноазот» планируется строительство новой установки по производству метанола. Согласно договору, заключенному между двумя компаниями, Haldor Topsoe предоставит свою технологию производства метанола для новой установки мощностью 450 тыс. тонн в год, которая будет работать на промышленной площадке OAO «Щекиноазот». Технология Topsoe включает в себя двухступенчатый риформинг, процессы синтеза и дистилляции метанола.
Topsoe предоставит партнеру лицензию, базовый проект, лицензионное оборудование и катализаторы. Запуск новой установки по производству метанола планируется на конец 2009 года.
Для большей устойчивости на рынке компания ОАО «Щекиноазот» продолжает внедрение проектов, направленных на глубокую переработку метанола. Работают производства уротропина, формалина, КФК. В мае 2007 года было подписано соглашение с американской компанией Hexion на производство фенолформальдегидных смол, используемых для производства минеральной ваты, фанеры, МДФ и ДСП. Первоначально новая установка будет производить фенолформальдегидные смолы, в дальнейшем планируется расширение производственных мощностей для выпуска карбамидоформальдегидных смол и других термопластиков на основе формальдегида. Запуск производства планируется в 2008 году. Также в 2008 году планируется модернизация производства уротропина, что позволит получить неслеживающийся уротропин (стабилизированный и досушенный) – широко востребованный продукт, стоимость которого будет выше стоимости выпускаемого в настоящее время уротропина.
ОАО «Щекиноазот» пока ориентировано на экспорт метанола: 59% производимого продукта идет на экспорт (в 2006 году было экспортировано 219,067 тыс. тонн). На внутреннем рынке остается 152,23 тыс. тонн, из которых около 12% идет на внутризаводское потребление.
ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов» (г. Новочеркасск, Ростовская обл.) был основан в 1952 году: сначала это был завод № 17, затем – ФГУП «Новочеркасский завод синтетических продуктов». В число основных продуктов, выпускаемых заводом, входят метанол, формалин, двуокись углерода, а также такие уникальные для отечественного рынка продукты, как 1,4-бутандиол технический, N-метилпирролидон, альфа-пирролидон, гамма-бутиролактон, смолы СВАП.
В январе 2006 года 100% акций ОАО «НЗСП» были приобретены компанией ООО «Орион» (входит в состав ФПГ «РусИнкор»). В мае этого же года завод окончательно перешел в собственность новой структуры, в планах которой в ближайшие 3–4 года построить на территории ОАО «НЗСП» завод по производству метанола мощностью 400 тыс. тонн в год и уксусной кислоты – 100 тыс. тонн в год. Для получения метанола на новом заводе в качестве сырья ФПГ «РусИнкор» будет использовать уголь, добываемый на собственных предприятиях.
Сейчас ведутся проектные работы, и уже через некоторое время планируется начать строительство завода. Ввод в действие этого проекта позволит усилить позиции предприятия, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Существующее производство метанола на ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов» было запущено в марте 1965 года. С 1975 по 1996 гг. установленная мощность составляла 260 тыс. тонн метанола в год. С 1996 года – 160 тыс. тонн в год, в течение же последующих лет мощность была снижена до 120 тыс. тонн в год (за счет выведения из эксплуатации устаревшего оборудования).
В настоящий момент мощность производства метанола составляет 160 тыс. т в год. Этот показатель был достигнут в конце 2006 года в результате реализации инвестиционной программы, направленной на введение в строй четвертого по счету газового компрессора. В конце 2006 года совместно с фирмой Koch Chemical Technology Group была проведена реконструкция одной из колонн основной ректификации метанола, что увеличило мощность стадии ректификации, повысило качество метанола-ректификата, снизило энергозатраты.
Объем производства метанола в 2005 г. составил 96,24 тыс. тонн, в т. ч. товарный выпуск – 82,03 тыс. тонн. В 2006 г. было получено 92,09 тыс. тонн, в т. ч. товарного продукта – 82,55 тыс. тонн. Предприятие непрерывно продолжает вести работы по усовершенствованию технологии производства метанола: в 2007 году один из агрегатов конверсии был загружен новым типом катализатора, что значительно улучшило теплоперенос в реакционных трубах, каталитическую активность, снизило перепад давления по трубам.
Следующим в списке является ОАО «Акрон» (г. Великий Новгород), которое производит более 30 наименований продукции: аммиак, азотные и комплексные минеральные удобрения (азофоска, аммиачная селитра, карбамид, нитроаммофос), продукты органического синтеза (метанол, формалин, карбамидоформальдегидные смолы) и продукты неорганической химии. В 1967 году на заводе был пущен первый технологический цех – цех метанола. Производство метанола, проработав к 1997 году 30 лет, морально и физически устарело: снизилась рентабельность, у покупателей появились претензии к его качеству. В 1997 году, то есть 10 лет назад, был успешно проведен 1-й этап реконструкции цеха метанола. Выбрав из технологии двух производств – аммиака-1 и метанола – наиболее надежные стадии процесса, компании удалось перевести производство метанола на технологию, которая соответствует современным требованиям. Модернизированное производство метанола построено на базе существующего технологического оборудования цехов «Аммиак-1» и «Метанол». Основные стадии получения метанола:
- парокислородная конверсия метана под избыточным давлением не более 2,0 МПа с утилизацией тепла конвертированного газа;
- моноэтаноламиновая очистка конвертированного газа;
- осушка конвертированного газа;
- компремирование конвертированного газа до избыточного давления не более 9,3 МПа;
- синтез метанола-сырца под избыточным давлением не более 9,3 МПа;
- ректификация метанола-сырца двух- и одностадийная. Фактически с этого момента началась модернизация производств ОАО «Акрон». При пуске производства метанола по новой технологии в 1997 году проектная мощность была 67,5 тыс. тонн в год. Дальнейшие проведенные мероприятия по увеличению мощности производства позволили заметно увеличить выпуск продукции.
С апреля 2007 года мощность увеличена более чем в 1,5 раза и достигла 101,5 тыс. тонн в год. Объем производства метанола в 2006 году составил 98,75 тыс. тонн, что превышает показатель предыдущего года на 1,4% (97,35 тыс. тонн).
В 2006 году на предприятии введены в эксплуатацию новые мощности по производству формалина (75 тыс. тонн в год) и карбамидоформальдегидных смол (105 тыс. тонн в год). В последнее время с учетом увеличения выпуска карбамидоформальдегидных смол практически весь метанол идет на переработку. Доля его продаж минимальная.
В 2007 году начат второй большой этап реконструкции, завершение которого запланировано на 2009 год.
В планах 2007 года по реконструкции цеха метанола:
- ввод в эксплуатацию моноэтаноламиновой очистки (далее МЭАО) № 1 с выводом из эксплуатации МЭАО № 2;
- расшивка агрегата синтеза метанола № 3 с увеличением мощности;
- работа по проектированию синтеза метанола, ректификации метанола с увеличением мощности, агрегата переработки продувочных газов, рабочему проектированию склада метанола, привязке нового блока разделения воздуха;
- реконструкция системы энергоснабжения производства;
- монтаж новых высокоэффективных тарелок на колонне ректификации.
В планах 2008 года выход на мощность выпуска метанола 175 тыс. тонн в год, а в 2009 году – на мощность 192 тыс. тонн в год.
Помимо имеющихся мощностей в России, в мае 2006 года компания ввела в эксплуатацию установку по производству метанола мощностью 100 тыс. тонн в год в китайской провинции Шаньдун. Метанол, получаемый на заводе, будет применяться при производстве формальдегида – основного сырья для производства карбамидо-формальдегидных смол, используемых в деревообрабатывающей промышленности, а также при производстве топлива для автомобилей и других химических продуктов. Данный шаг экономически обоснован. Китай будет оставаться крупнейшим потребителем метанола, однако в связи с вводом новых мощностей он будет становиться все более независимым от импорта, в том числе и российского. Строительство завода непосредственно в Китае, пусть даже небольшого по международным меркам, должно упростить доступ на развивающийся рынок этой страны.
Еще одним производителем метанола в России является ОАО «Ангарская нефтехимическая компания» (ОАО «АНХК») (г. Ангарск, Иркутская обл.). Введение в эксплуатацию установки по производству метанола на ОАО «АНХК» состоялось годом ранее официальной даты основания самой компании (1955 год). С 2001 года компания находилась в составе ОАО НК «ЮКОС». Затем, по результатам аукциона, проводимого в мае 2007 года, ОАО «АНХК» полностью перешла под руководство ОАО НК «Роснефть» – одного из крупнейших предприятий топливно-энергетического комплекса России.
Помимо метанола ОАО «АНХК» производит также бензины автомобильные, топливо дизельное, топливо ТС-1, мазут, масла, бутиловые спирты, амины, серную кислоту и сжиженные газы. В 2006 году предприятием было изготовлено 36 тыс. тонн метанола, что на 82,7% выше данного показателя 2005 года. Весь произведенный метанол остается исключительно на внутреннем рынке, поставки на экспорт отсутствуют. Последующие планы по развитию или же упразднению данного производства в настоящий момент неизвестны, ввиду недавней смены собственника, а, следовательно, и необходимости оценки полученных активов и разработки дальнейшей стратегии.
Кроме уже существующих производств метилового спирта в России, имеются также и проекты по строительству новых заводов. Так, ОАО «Уралхимпласт» (г. Нижний Тагил, Свердловская обл.) и ООО НГК «Итера» (г. Москва) создали совместное предприятие для производства метанола – ЗАО «УралМетанолГрупп», которое также находится в Нижнем Тагиле.
Доли партнеров в уставном капитале данного СП составляют по 50%. Проектная мощность комплекса – 600 тыс. тонн метанола в год. На данный момент уже заключены договора на базовое проектирование с фирмой Lurgi AG, на оказание услуг – с ОАО «ВНИПИНефть» и с консалтинговой фирмой Poerner GmbH – на сопровождение проекта. Также ведется работа по заключению договоров с фирмой Lurgi AG и ОАО «ВНИПИНефть» на детальное проектирование.
Осуществляется работа по подбору поставщиков оборудования и монтажно-строительных организаций для строительства производства. Предполагается, что производство будет запущено во второй половине 2010 года. ОАО «Уралхимпласт» заинтересовано в выпуске метанола, так как это основной компонент формальдегида, из которого, в свою очередь, предприятие изготавливает смолы. А наличие своего собственного сырья позволит в несколько раз увеличить производство смол. Украина
Единственным производителем метанола на территории Украины остается ЗАО «Северодонецкое объединение «Азот» (г. Северодонецк) – крупнейшее химическое предприятие Украины, выпускающее такие виды товарной продукции, как аммиак, азотные минеральные удобрения, органические спирты и кислоты, товары бытовой химии, изделия из полимеров и полимерных пленок.
Технологический процесс производства метанола на предприятии был разработан Северодонецким Государственным НИиПИ «Химтехнология». Установленная мощность производства метанола на 1 января 2007 года составляла 190 тыс. тонн в год, головной агрегат производства метанола М-100-1 был введен в эксплуатацию в 1976 году.
Основным сырьем для производства являются: конвертированный газ, полученный методом каталитической конверсии природного газа с водяным паром и кислородом; «отбросной» газ производства уксусной кислоты; синтез-газ – отход производства ацетилена. Технологический процесс производства метанола основан на получении метанола из водорода, оксида и диоксида углерода под давлением не более 5,3 МПа при температуре не более 300°С. Синтез метанола осуществляется на медь-цинк-алюминиевом катализаторе. Процесс проводится без очистки исходного газа от непредельных углеводородов (ацетилена, этилена), кислорода и других микропримесей. Полученный метанол-сырец подвергается ректификации с получением метанола-ректификата и метанола сырца-отхода.
Благодаря крупным инвестициям от соучредителя ЗАО «Северодонецкое объединение «Азот» – американской инвестиционной компании Wordwide Сhemical, подконтрольной одному из ведущих поставщиков и производителей химических удобрений IBE Trade Corp, – на предприятии был выполнен целый ряд технических мероприятий по улучшению работы цеха уксусной кислоты, интенсификации работы цехов синтеза и ректификации метанола, улучшению технологии производства карбамидоформальдегидных смол.
За 2006 год предприятием было выпущено 205,355 тыс. тонн метанола, что на 5,2% (195,025 тыс. тонн) выше показателя 2005 года и на 11,8% – уровня 2004 года. Последние годы предприятие работает стабильно, постоянно наращивая выпуск метанола, что обусловлено ростом поставок на внутренний рынок и увеличением потребления спирта для собственного производства уксусной кислоты, а также с началом реализации метанола на зарубежных рынках. Доля реализации на внутреннем рынке в натуральном выражении за 2006 год составила 56,362 тыс. тонн, или 79,82% от общего объема реализации. Доля реализации на внешнем рынке в натуральном выражении за 2006 год составляет 14,521 тыс. тонн, или 20,18% от общего объема реализации в 2006 году. В настоящее время отгрузки метанола на экспорт не осуществляются в связи с низкой ценой данного продукта на мировом рынке. Средняя цена реализации на внутреннем рынке составляет 2400 грн (475,2 доллара) за тонну с учетом НДС.
Беларусь
Единственным предприятием, которое занимается выпуском метанола в Беларуси, является ОАО «Гродно Азот» (входит в состав ГК «Белнефтехим»). ОАО «Гродно Азот» – крупное химическое объединение, производящее аммиак, азотные удобрения (карбамид, жидкое удобрение КАС, сульфат аммония), капролактам, серную кислоту, метанол и продукты малотоннажной химии, товары народного потребления.
В 1996 году на базе выведенного из эксплуатации цеха «Аммиак-2» было организованно производство метанола-сырца. В конце 1999 года в соответствии с государственной программой импортозамещения было освоено производство метанола-ректификата мощностью 55,4 тыс. тонн в год. Это позволило снизить зависимость ОАО «Могилевское химволокно» и ОАО «Полимир» от поставок импортного метанола.
В настоящее время установленная мощность цеха метанола составляет 66 тыс. т в год.
В 2005 и 2006 годах мощности ОАО «Гродно Азот» по выпуску метанола были загружены на 100%. Комплекс работ, запланированный предприятием к выполнению в 2007 году, позволит увеличить мощность цеха до 100 тыс. тонн в год. В дальнейшем компания планирует довести мощности цеха до 250 тыс. тонн в год.
Экспортные объемы метанола формируются исходя из баланса производства и потребности в метаноле промышленности республики. За счет географического месторасположения, а также возможности принимать европейские железнодорожные цистерны без перестановки колесных пар, наиболее оптимальным регионом для сбыта метанола является рынок Польши. Основными конкурентами ОАО «Гродно Азот» на польском рынке, который имеет объем потребления метанола около 300 тыс. тонн в год, являются российские производители метанола.
Узбекистан
В Узбекистане метанол производит ОАО Navoiyazot (создано в 1964 году как Навоийский химический комбинат) – крупнейшее предприятие химической отрасли страны. Свыше 130 видов химической и прочей его продукции широко применяется в сельском хозяйстве (минеральные удобрения), легкой промышленности (синтетическое волокно нитрон, ацетат натрия), мебельном производстве (клей, ткани), золотодобывающей промышленности (цианистый натрий, полиакриламид, аммиачная вода, тиомочевина), электронной и электро-технической отраслях (эпоксидная смола), медицине, авиационной промышленности (азотнокислый цинк), нефтяной и газовой промышленности (унифлок, К-9, К-4, метанол), строительстве (ацетилен, кислород, КФС). ОАО «Navoiyazot» входит в состав государственной акционерной компании O’zkimyosanoat.
Проектная мощность установки по производству метанола на предприятии составляет 32 тыс. тонн в год. И в 2005, и 2006 годах объем выпуска данного продукта составлял порядка 10 тыс. тонн. При этом выпускается метанол только марки Б. Однако в ближайшие планы ОАО Navoiyazot входит наладить выпуск марки А и довести выпуск до 16 тыс. тонн в год.
Производимый метанол экспортируется в Казахстан, а также реализуется на внутреннем рынке.
Экспортно-импортная ситуация
В 2006 году Россией на экспорт было отгружено 1536,937 тыс. тонн метанола во многие страны мира. Самым крупным импортером метанола является Финляндия, которая имеет приспособленные для транспортировки и хранения наливных продуктов порты и потому является удобным перевалочным пунктом для дальнейшего реэкспорта данного продукта.
В прошлом году поставки в Финляндию заняли 57,1% от всего российского экспорта метанола, что практически на 17% больше чем в 2005г. Вторым по величине импортером российского метанола является Украина. На 10,3% увеличила закупки российского метанола Словакия, при этом по-прежнему оставаясь на 3-м месте.
Ведущие места в импорте российского метанола занимают 3 компании: Kaukomarkkinat Oy (в 2006 году объем импорта в сравнении с 2005 годом увеличился на 12,4%), Vopak Finland Oy (+28,9%) и ОАО «Одесский государственный припортовый завод» (-9,1%).
Как уже отмечалось, в прошлом году российскими предприятиями было отгружено на экспорт около 1537 тыс. тонн метанола, что составило более 52% от общероссийского производства. Основные компании-экспортеры: ООО «Сибметахим», ОАО «Метафракс», ОАО «Тольяттиазот», ОАО НАК «Азот» и ОАО «Щекиноазот».
В 2006 году ООО «Сибметахим» по объемам экспорта метанола сместило ОАО «Метафракс» (396,534 тыс. тонн), сократившее свои экспортные показатели всего на 2,9%, на второе место, отгрузив за рубеж 426,044 тыс. тонн, что выше показателя 2005 года на 50,1%. Позиции же остальных компаний в рейтинге отгрузок метанола за рубеж остались неизменными.
В 2006 году общий объем поставок метанола в Украину сократился на 9,1% по сравнению с показателями 2005 года. По-прежнему крупнейшим поставщиком метанола на украинский рынок остается Россия, объем поставок которой в 2006 году увеличился с 10,063 тыс. тонн (в 2005 году) до 19,779 тыс. тонн. В 2006 году лидерами в поставках метанола в Украину выступили ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов», ОАО «Щекиноазот» и ООО «ПетроПродукт». США и Германия также входят в число основных стран-экспортеров данного продукта в страну, занимая 18% и 4% соответственно.
В объеме потребления метанола зарубежного производства безусловным лидером является ОАО Концерн «Стирол», объем импорта которого в 2006 году по сравнению с 2005 годом увеличился на 9,09% и составил 35% от общеукраинских закупок этого продукта (8,718 тыс. тонн). Несмотря на то, что импорт ЗАО «Линик» сократился в 2006 году на 24,4% по сравнению с 2005 годом, предприятие занимает второе место. Выводы
В целом ситуация, которая на данный момент существует на мировом рынке метанола, стабильная, а прогноз дальнейшего развития отрасли складывается довольно оптимистический. Ведь помимо увеличения производства и эксплуатации мощностей на пределе своих возможностей предприятия также существенно наращивают данные мощности. Таким образом, положительная динамика развития производства метанола – налицо, а это, в свою очередь, дает странам СНГ возможность увеличить долю своего присутствия на мировом рынке.
Вместе с тем узким местом, которое в настоящее время препятствует экспорту метанола из стран СНГ, являются высокие железнодорожные тарифы. Дело в том, что все перечисленные выше заводы расположены на значительном удалении от морских портов, которые, к тому же, должны быть оборудованы специальными метанольными терминалами (а таковые имеются пока только в украинском порту «Южный» и российском порту «Восточный»).
В связи с тем, что природный газ является основным сырьем для производства метанола и составляет основную часть его общей себестоимости, а рентабельность производства преимущественно зависит от стабильности поставок газа и цен на него, не удивительно, что более выгодное положение занимают те страны-производители, которые располагают своей собственной сырьевой базой. В СНГ к числу таких стран можно отнести Россию и Узбекистан, а также Туркменистан и Казахстан, где перспективы создания собственных метанольных производств обсуждаются.
Достаточно интересной является ситуация в Грузии – стране, зависящей от поставок природного газа из-за рубежа, где на Руставском «Азоте» (находящемся в собственности АО «Энерджи Инвест») имеется простаивающий агрегат синтеза аммиака, который, в соответствии с планами технического развития предприятия, может быть переоборудован под синтез метанола. "Евразийский химический рынок"
www.chemmarket.info |
