Новое гелиевое производство в России будет создано – этот вопрос можно считать решенным. Группа «Газпром» уже начала работы по реализации проекта и озвучила предварительные сроки его ввода в эксплуатацию. Производство обещает быть современным и эффективным, с возможностью двукратного увеличения мощности. Открытым пока остается вопрос, будут ли вовлечены в процесс отечественные машиностроители или вновь останутся за бортом
21 октября компания CREON Energy провела Третью международную конференцию «Гелий 2014». Золотым спонсором мероприятия выступила компания «Газпром газэнергосеть», спонсором – Air Liquide. Партнерами конференции стали «НИИ КМ» и Sauer Compressors. «Российская газета Бизнес» выступила в качестве генерального информационного партнера.
Обращаясь к участникам конференции, глава CREON Energy Фарес Кильзие отметил, что «подписание контракта с Китаем открыло дорогу для реализации ранее намеченных межконтинентальных проектов. Восточная газовая программа запущена, и настает решающий момент для всей российской гелиевой индустрии. Мы обладаем всем необходимым потенциалом, чтобы стать значимыми игроками рынка гелия, и данный факт подтверждается международными экспертами. Строительство гелиевого завода в Амурской области из теоретической плоскости сейчас активно должно перейти в практическую. Переформатирование внутреннего рынка находится в стадии завершения, существующие разногласия - это лишь издержки в процессе выхода на мировой уровень, в будущем они исчезнут, а взаимовыгодные международные контракты продолжат заключаться и дальше в скором времени».
Открыл мероприятие обзорный доклад по российскому рынку гелия, который представила руководитель отдела аналитики CREON Energy Лола Огрель. В 2009-2013 гг. спрос на гелий вырос со 163 млн м3 до 177 млн м3. Ведущим потребителем гелия в мире остаются США (ежегодное потребление – около 48 млн м3, что составляет более 25% мирового объема). Активно развивается потребление этого продукта в странах АТР, в Европе же, наоборот, снижается. Также Штаты занимают лидирующую позицию и в производстве, и в поставках гелия на внешние рынки. В 2013 г. экспорт гелия из этой страны составил 82 млн м3 (около 65% мирового объема).
Что касается России, то на данный момент она сократила свое присутствие на мировом рынке. Если в 2007-2008 гг. экспорт составлял 7 млн м3, то в 2013 г. этот показатель был равен всего 0.5 млн м3. К этому привело не только снижение до минимума запасов гелия в хранилищах, но и конфликт интересов между «Газпром газэнергосеть» и «Криор», из-за которого компании не смогли договориться о поставках гелия и условиях его ожижения. В 2013 г. и I полугодии 2014 г. основная нагрузка по ожижению гелия и обеспечению им российских потребителей легла на «НИИ КМ». Запуск в июне 2014 г. ожижителя на Оренбургском гелиевом заводе привел к очередному перераспределению потоков и заметному росту экспорта жидкого гелия.
Сегмент жидкого гелия перестал быть драйвером развития российского гелиевого рынка, его потребление в России в последние годы составляет 950-980 тыс. л в год, а доля в общем объеме потребления снизилась до 20%. Развитие российского рынка гелия идет за счет индустрии развлечений. По оценке г-жи Огрель, доля гелия, используемого для заполнения воздушных шариков и рекламных дирижаблей, уже превысила 50%. В то же время это самый уязвимый потребитель – реклама обслуживается по остаточному принципу. При этом необходимо понимать, что замены гелию в шарах нет, а попытки заполнять шары водородом или другими газовыми смесями уже приводили к трагедиям.
Тенденцией этого года стал рост импорта. Еще несколько лет назад жидкий гелий в Россию не поставлялся, а по итогам этого года доля импорта в общем объеме потребления превысит 20%. Увеличению импортных поставок гелия способствует ситуация на мировом рынке, а также рост внутренних цен на гелий в спецагрегатах.
Говоря о будущем российского рынка, г-жа Огрель отметила, что разработанная «Газпром газэнергосеть» программа реализации гелия призвана изменить структуру поставок так, чтобы самостоятельно по максимуму обеспечивать гелием конечных потребителей, сократив при этом количество «посредников» – независимых газовых компаний, обладающих специальным оборудованием, транспортом, опытом работы и клиентской базой. Не имея собственной инфраструктуры для работы с мелкооптовыми покупателями, «Газпром газэнергосеть» предполагает на базе уже существующих компаний создать в различных регионах страны точки продажи для реализации гелия. Первой такой компанией стала «НИИ КМ».
Безусловно, уже в ближайшие годы российский рынок гелия ожидают серьезные перемены – и, как полагают эксперты, в лучшую сторону. Основные надежды при этом возлагаются на гелий месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока. Комплексное освоение этих месторождений (принадлежат группе «Газпром») в рамках Восточной газовой программы включает в себя в т.ч. и гелиевое направления. Как сообщил Тимофей Семиколенов, начальник отдела по работе с нефтегазохимическими предприятиями управления по маркетингу промышленной продукции «Газпром», потенциальный объем добычи гелия в составе природного газа Чаяндинского и Ковыктинского месторождений составит около 150 млн м3/год. Предусмотрено извлечение избыточных объемов гелия на промысловых объектах Чаяндинского НГКМ с обратной закачкой обогащенного гелием газа в геологические формации. Для обеспечения необходимого содержания гелия в газе, поступающем в магистральный газопровод «Сила Сибири» и на Амурский ГПЗ, будет использоваться мембранная технология, позволяющая регулировать содержание гелия в потоке газа, направляемого на переработку. Переработка газа с получением товарного гелия будет проходить на Амурском ГПК. Объем производства товарного гелия в первые четыре года с начала эксплуатации Чаяндинского НГКМ будет увеличен с 20 до 60 млн м3/год. При положительной динамике рынка предусмотрена возможность увеличения объемов производства товарного гелия до 120 млн м3/год. Решение о наращивании производства будет приниматься на основе анализа динамики рынка до конца 2020 г. Для снижения рисков, связанных с колебанием спроса на товарный гелий, целесообразно продолжение работ по поиску подходящих для организации хранения гелиевого концентрата геологических структур.
Более подробно об экспортных поставках гелия с Амурского ГПК рассказал Андрей Блинов, начальник управления маркетинга и развития экспорта по нефти, нефтепродуктам и продуктам нефтехимии компании «Газпром экспорт». В планах «Газпрома» - ввести в эксплуатацию комплекс в районе Благовещенска к 2018 г. Товарный гелий будет отгружаться автомобильным транспортом с перевалкой в портах на Дальнем Востоке для дальнейшей отправки конечным потребителям. Для решения логистических вопросов предусмотрено создание в районе Владивостока специального Центра технического обслуживания и подготовки изо-контейнеров к экспорту (хаба). Сжиженный гелий будет загружаться в криогенные изо-контейнеры и доставляться автомобильным транспортом в логистический центр на Дальнем Востоке (расстояние – около 1600 км, примерное время в пути в одну сторону – 3-4 дня). Подготовка к морской транспортировке (сброс избыточного давления и дозаправка жидким азотом) и комплектование контейнерных партий будет осуществляться в хабе. Порожние контейнеры будут также «обрабатываться» на хабе (проверка состояния, захолаживание, очистка, мелкий ремонт). Производимые объемы жидкого гелия будут экспортироваться морским транспортом в страны АТР и другие регионы мира.
Что касается общих направлений деятельности группы «Газпром» на российском рынке гелия, то компания «Газпром газэнергосеть» разработала торговую политику в отношении реализации газообразного гелия в нашей стране. Как сообщил заместитель генерального директора компании Дмитрий Миронов, в данный момент ее аспекты обсуждаются и согласуются с ФАС. Основная цель документа – установление единых (недискриминационных) условий доступа покупателей к приобретению газообразного гелия; установление объективных механизмов ценообразования на гелий; обеспечение максимальной прозрачности процесса сбытовой деятельности компании для существующих и потенциальных покупателей. При этом компания старается ориентироваться на конечного потребителя.
Политика запрещает произвольное установление/изменение цены, а также экономически и/или технологически необоснованные отказы от заключения договоров. В рамках данной политики поставки гелия осуществляются на основе прямых договоров и договоров на электронной торговой площадке (ЭТП), а также договоров согласно Закону о контрактной системе или Закону о закупках.
В условиях дефицита распределение поставок гелия по потребителям осуществляется следующим образом: по прямым договорам – не менее 80% объема гелия; по договорам согласно Закону о контрактной системе или Закону о закупках – не более 5%; на ЭТП – не более 10%; на экспорт – не более 5% объема. Преимущество при распределении гелия в условиях дефицита имеют т.н. «стратегические покупатели». К ним относятся организации ВПК, ядерной энергетики и промышленные организации, медицинские учреждения, научные центры и институты.
Формирование цены на гелий осуществляется исходя из следующего подхода. Цена реализации не может превышать максимального значения, определенного при расчете цены на основе следующих методов: затратный метод; метод «нетбэк минус» (экспортная альтернатива с транспортными расходами); метод «средневзвешенных цен» (экспортная альтернатива без транспортных расходов); метод «индикаторы электронных торгов».
Более подробно г-н Миронов остановился на вопросе реализации газообразного гелия на ЭТП. Ежемесячно через eOil.ru продается более 30 тыс. м3. Ранее продукт реализовывался исключительно в спецемкостях, с 21 октября компания начала продажи гелия и в баллонах, ежедневный выставляемый на аукцион объем составляет 315 м3.
В планах компании – увеличение количества ежедневных лотов на продажу; запуск продаж на ЭТП жидкого гелия; формирование долгосрочных и среднесрочных договоров с формулой цены; запуск расчетных фьючерсов по котировкам гелия на ЭТП; хеджирование ценовых рисков игроков рынка гелия.
Коммерческий директор компании «Техмед» Иван Бухонин поинтересовался, возможно ли увеличить объем выставляемого на аукцион гелия? Компания активно закупает продукт на ЭТП, но предлагаемых объемов зачастую недостаточно. По его словам, потребителям требуется до 50 тыс. м3 ежемесячно. Дмитрий Миронов ответил, что сейчас на ЭТП реализуется около 10% производимого компанией гелия, в планах – увеличить показатель до 25% и таким образом удовлетворить потребительский спрос.
Газообразный гелий на сегодняшний день выпускается в России только одним предприятием – «Газпром добыча Оренбург». Как сообщил Николай Геско, заместитель начальника управления – начальник отдела переработки газа «Газпром газэнергосеть», в группе «Газпром» было принято решение при проектировании на заводе установки ожижения выбрать для нее мощность 500 л жидкого гелия в час. Данный показатель принят из расчета 30% производимого гелия реализовывать в газообразном состоянии, оставшиеся 70% - направлять на ожижение. Таким образом, годовая мощность ожижителя – 4.2 млн л (в пересчете на газ это около 3 млн м3). Поставщиком оборудования была выбрана компания Linde. Установка ОГ-500 была запущена в эксплуатацию в июле 2014 г., стоимость строительства составила менее 1 млрд руб. Часть производимого жидкого гелия направляется на нужды внутреннего рынка, но большая - экспортируется.
Оборудование для ОГ-500 было выбрано с учетом его высоких технологических и эксплуатационных характеристик. При этом, отвечая на вопросы участников конференции, Николай Геско отметил, что необходимое для организации гелиевого производства оборудование может производиться в России. Это касается оборудования как для выделения, так и для ожижения гелия. Однако, по словам эксперта, период 1990-2010 гг. был «застойным» для отечественного машиностроения, за это время зарубежные технологии шагнули далеко вперед. Но в новой экономической ситуации российское криогенное оборудование на внутреннем рынке становится востребовано – а значит, необходимо развивать технологии его производства. При этом отличительными чертами отечественного оборудования должны быть высокое качество и низкая стоимость, что позволит переработчикам гелия в РФ в дальнейшем отказаться от закупок у зарубежных машиностроителей.
Тенденции поставок и спроса на гелий в мире представил Ник Хайнс, директор по мировому рынку гелия Linde Global Helium. В мировых поставках гелия значительную роль играет Бюро по земельному управлению США (Bureau of Land Management, BLM). В его ведении находится Федеральная программа по гелию, которая обеспечивает около 30% всех поставок гелия США из хранилища Клиффсайд около г. Амарилло (штат Техас). Трубопровод BLM имеет протяженность около 600 км – от Техаса до Канзаса, обеспечивая сырьем несколько газоперерабатывающих заводов.
В 2013 г. в США был принят «Акт о гелии 2013» (The Helium Stewardship Act), согласно которому закрытие Клиффсайда планировалось осуществить следующим образом: с октября 2014 г. – постепенное увеличение объемов гелия, реализуемых через аукционы. Когда резервы снизятся до 3 млрд фут3, продажи будут осуществляться только федеральным потребителям. По словам г-на Хайнса, год спустя уже можно подвести некоторые итоги. BLM реализовало через аукцион 92 млн м3 гелия, продажи за 2015 и частично за 2016 финансовый год завершены. Сейчас BLM разрабатывает новый контракт по хранению. К концу 2020 г. запасы Клиффсайда будут распроданы. В январе 2021 г. BLM планирует выйти из бизнеса и закрыть хранилище.
Г-н Хайнс уточнил, что система BLM крайне важна для промышленности. Так, в периоды перепроизводства излишки гелийсодержащего природного газа могут быть перенаправлены в систему BLM, что позволит и сохранить сырье, и избежать штрафов. Система BLM по-прежнему сохраняет возможность принимать излишки производства, таким образом, представляя ценность для отрасли.
Эксперт подытожил, что на рынке сохранится избыток предложения, но в будущем ожидаются периоды дефицита гелия в том случае, если спрос не продолжит расти достаточными темпами. Но рост спроса может замедлиться в связи с замещением гелия другими продуктами, которое происходит из-за долго сохраняющегося дефицита и слишком высоких цен ввиду эластичности спроса. Постоянно усложняющиеся логистические схемы приведут к более длительным срокам транспортировки гелия, и поэтому новые технические разработки при производстве изо-контейнеров будут востребованы отраслью.
Представители компании Air Liquide – инженер-технолог Бернардт Демолинс и руководитель разработок криогенных решений Бруно Вайс – представили обновленную информацию по гелиевому проекту компании в г. Рас Лаффан (Катар). В июне 2013 г. был объявлено о получении первой капли гелия на объекте Ras Laffan II. Тогда же проведена приемка механомонтажных работ и передача объекта заказчику - компании Ras Gas. В октябре 2013 г. объект вышел на режим более 95%, а в феврале 2014 г. достигнут 100%-й уровень загрузки мощностей. Таким образом, задача выполнена: установка извлечения гелия Ras Laffan II вышла на проектные показатели по производству жидкого гелия в объеме 20 т/сутки.
Представители Air Liquide также рассказали о проекте по разработке криогенной системы – в настоящее время в Японии строится сверхпроводниковая установка Токамак JT-60SA (тороидальная камера для магнитного удержания плазмы). Этот проект является частью международной программы International Broader Approach по развитию и внедрению технологий термоядерного синтеза. Основная задача установки – создать условия, необходимые для протекания управляемого термоядерного синтеза. С помощью этой камеры ученые находят решения фундаментальных физических проблем и приближаются к созданию нового источника возобновляемой безуглеродной энергии.
В конце 2012 г. с Air Liquide был подписан контракт на проектирование, производство и монтаж системы охлаждения гелия. Криогенные блоки охлаждения и распределения холода уже собраны в цехах завода компании и успешно прошли заводские испытания. Компоненты системы криогенного охлаждения будут вскоре доставлены в Японию. Планируется, что пусконаладочные работы стартуют в октябре 2015 г. и завершатся к августу 2016 г.
О российских технологиях для гелиевого производства рассказал Александр Мазин, начальник управления стратегического маркетинга и PR «Криогенмаш». Компания по заказу «ВНИПИгаздобыча» выполняет работу по созданию для Амурского ГПК проектной документации и документации FEED на установку извлечения этана и ШФЛУ, установку извлечения азота и получения гелиевого концентрата и установку тонкой очистки и ожижения гелия.
Согласно контракту, работа должна быть сдана 30 апреля 2015 г. Соответственно, об окончательных решениях, которые будут применяться при создании ГПК, говорить пока рано. Существуют несколько вариантов состава оборудования и технологических линий. На одном из них г-н Мазин остановился более подробно. Согласно ему, будут созданы семь технологических линий по извлечению этана и ШФЛУ, три – извлечения азота и получения гелиевого концентрата и три линии гелиевого производства. Однако эксперт подчеркнул, что на данный момент это решение не окончательное.
Каждая технологическая линия, которая будет выпускать товарный гелий, предназначена для получения около 20 млн м3/год гелия. Планируемая мощность ожижителя гелия на каждой линии составит 3500 л/час (ОГ-3500). Сейчас рассматриваются разные варианты компоновочных решений установки тонкой очистки и ожижения гелия.
Наталия Кисленко, заместитель начальника управления предпроектных разработок «ВНИПИгаздобыча», предложила схему гибкого регулирования объемов гелия, поступающего в составе транспортируемого газа на Амурский ГПК. В связи с тем, что при освоении месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока объем гелия в составе добываемого газа будет превышать потребности мирового рынка, возникает необходимость извлечения части гелия, невостребованной рынком, с целью направления его на долгосрочное хранение.
Хранение данного ценного продукта в рассматриваемых объемах (порядка 6 млрд м3 за 35-летний период) в соляных хранилищах экономически нецелесообразно. Оно возможно только в продуктивном пласте или в выработанном месторождении, что снимает ограничения по присутствию компонентов природного газа в закачиваемом на хранение гелийсодержащем потоке.
Учитывая выявленные преимущества мембранных технологий в сравнении с традиционными криогенными, для извлечения избыточных объемов гелия из добываемого газа в условиях промысла к реализации рекомендована наиболее простая в управлении мембранная 2-х ступенчатая схема без рецикла. Это важно применительно к Ковыктинскому и Чаяндинскому месторождениям, расположенным в сложных природно-климатических условиях. Схема защищена патентом РФ.
Данная схема с привлечением компании «Грасис» реализована в ноябре 2013 г. на Ковыктинском ГКМ в виде опытно-промышленной установки (ОПМУ). Полученные результаты испытаний подтвердили данные расчетных исследований. Ресурсные испытания за период работы установки не выявили снижения эффективности процесса. Испытания будут продолжены в 2015 г.
Результаты испытаний используются при проектировании установки мембранного выделения гелиевого концентрата на Чаяндинском НГКМ. Реализация данного решения обеспечит возможность снижения концентрации гелия в подготовленном газе после УМВГК на уровне менее 0.05 мольн. при объеме гелиевого концентрата, направляемого на долгосрочное хранение, в объеме порядка 1% от объема исходного газа и с концентрацией гелия порядка 30% мольн.
Существует возможность использования комбинированной (мембранно-криогенной) схемы получения товарного гелия, при которой на первой стадии осуществляется мембранное концентрирование гелия в небольшом объеме природного газа (на порядок ниже объема исходного потока газа), а на второй – сконцентрированный поток гелия в составе газа проходит криогенную переработку с получением товарного продукта. Данное техническое решение также защищено патентом РФ. Реализация комбинированных схем с учетом выявленных ограничений возможна и применительно к другим объектам, на которых требуется обеспечить выделение или производство гелия.
Также отмечена необходимость локализации производств мембранных элементов в РФ и показаны основные пути ее реализации.
Более подробно тему мембранного разделения газов осветил Георгий Каграманов, заведующий кафедрой мембранных технологий РХТУ им. Менделеева. В мире в промышленных условиях применяется четыре основных мембранных системы: разделение воздуха, выделение водорода из продувочных газов, очистка газов от кислых компонентов (CO2 и H2S) и извлечение гелия из природного газа.
Для разработки оптимальной мембранной технологии извлечения гелия из природного газа российской промышленности необходимо решить ряд задач. Во-первых, это разработка мембраны с приемлемой величиной фактора разделения по паре He/CH4 (селективностью) и как можно большими величинами проницаемости мембраны по гелию. Во-вторых, снижение величины концентрационной поляризации (сопротивление переносу гелия через мембрану со стороны разделяемой смеси). В результате двухлетней работы российские ученые создали макетный образец, не уступающий по своим показателям (чистота продукта и производительность модуля) мировым лидерам (Generon, UBE, Parker). Совместно с НПО «Гелиймаш» монтируется полупромышленная линия получения газоразделительных мембранных модулей.
