От РурХеми до Инфры

В 2018 году исполняется 100 лет с того дня, как два немецких химика Фишер и Тропш получили синтетическое моторное топливо из синтез-газа. С тех пор технология, названная в их честь, будоражит умы угле- и газохимической общественности.

Надо сказать, что синтез Фишера-Тропша является самой «политической» технологией в химии. Действительно, первоначально она была разработана для снижения зависимости Германии от импортных нефтепродуктов. В стране не было собственных запасов нефти, а ее импорт был ограничен Версальским мирным договором.

Понятно, что готовясь к предстоящей войне, нужно было найти способ избежать блокады и разработать топливо, которое не уступало бы нефтепродуктовым аналогам, но могло бы получаться из местного угля Рурского бассейна.

За дело взялась компания РурХеми, предложившая синтез жидких углеводородов на железном катализаторе. После дополнительной переработки, дистилляции получаемого продукта, в итоге образовывалось топливо, которое можно было использовать для военной техники. Правда, топливо это было далеко от совершенства, что показала суровая зима под Москвой в 1941 году, когда фашистские танки, чьи баки были залиты фишеротропшевским бензином, застывали как вкопанные.

Исконная технология дошла почти до наших дней и использовалась на Новочеркасском заводе синтетических продуктов, который был вывезен из Германии по репарации. Глядя на реакторы синтеза Фишера-Тропша, расположенные на НЗСП, можно было легко себе представить, как десятки лет назад в них готовилось топливо для немецкой армии. Кстати, техника близлежащих колхозов долгое время бороздила поля на том же самом топливе.

Тем временем другая страна, бывшая долгое время изгоем, – Южноафриканская Республика, – также оказалась отрезанной от поставок нефтепродуктов, но при этом, как и фашистская Германия, обладала бескрайними запасами угля. Две компании страны апартеида, – Sasol и Mossgas, которая сегодня является частью национальной нефтегазовой компания PetroSA, – на основе лицензии, полученной от РурХеми, ставшей потом Lurgi, построили несколько заводов газификации угля с последующим получением жидких углеводородов синтезом Фишера-Тропша.

При этом Sasol кардинально улучшил со временем сам процесс получения жидких углеводородов, создав реактор с кипящим слоем, в котором барботируется синтез-газ сквозь смесь мелкодисперсного катализатора и уже образующейся синтетической нефти. В итоге, степень переработки синтез-газа существенно увеличивается.

Тем временем, в Советском Союзе Новочеркасский завод переводят на природный газ, и мы получаем первый в мире завод GTL (gas-to-liquid), собственно, ту цепочку, которая сегодня и имеет ценность, т.к. газификация угля с целью получения синтез-газа уходит в прошлое. Еще осталось пара заводов в Китае, где также страшнейший дефицит собственных углеводородов, но где полно угля. Но синтез Фишера-Тропша становится все больше элементом газохимии, нежели углехимии.

Следующим после Новочеркасска полноценным GTL-заводом можно считать завод компании Shell в Бинтулу, Малайзия. С этого момента технологии Shell и Sasol расходятся, так как англо-голландцы остаются верны обычным кожухотрубчатым реакторам. Сама же технология GTL начинает рассматриваться как способ монетизации газа там, где его неприлично много, типа Катара, либо там, где есть попутный нефтяной газ, и отсутствует инфраструктура его сбора.

Последнее оказалось наиболее интересным для российских нефтяников, которые с начала 2000-х годов озаботились вопросом снижения объемов сжигаемого ПНГ. Активнее всех в поисках решений выступила компания ЮКОС, которая бросила на синтез Фишера-Тропша лучшие силы созданного ею центра исследований и разработок на Ленинском проспекте.

В партнерстве с Davy Process Technology, английской компанией, купленной ЮКОСом, которая, к тому времени, уже построила небольшой завод на Аляске в Никиски для BP, началась работа над катализатором, который позволил бы с минимальными затратами и без последующей переработки получать синтетические жидкие углеводороды. Одним из столпов каталитической мысли в этом центра был Владимир Мордкович, работавший, как мы сказали, над созданием катализатора синтеза Фишера-Тропша.

Собственно, что нужно от катализатора – долговечность, продуктивность, неприхотливость, способность инициировать получение пригодного целевого продукта. Если рассматривать главными потребителями GTL именно «производителей» попутного нефтяного газа, то задача проста – произвести синтетическую нефть, смешиваемую с природной таким образом, чтобы полученную смесь можно было бы прокачать по трубе до НПЗ, а там переработать.

И вот, восемь лет назад, Владимир Мордкович объединился с инвестором Валерием Баликоевым, и еще несколькими соинвесторами, с целью создать как катализатор, так и саму технологию GTL, которая была бы и дешевле аналогов и проще в реализации и эксплуатации. Понятно, что первую стадию, – получение синтез-газа, – разрабатывать смысла не имело: здесь на рынке достаточно большое число игроков, способных предложить адекватные решения.

Создать схему достаточно дешевого синтеза Фишера-Тропша – вот та задача, которая сегодня реализована компанией Инфра (так ее назвали Баликоев, Мордкович и их партнеры). Первая опытная установка с реактором “труба в трубе” реализована в ближайшем Подмосковье, где испытывается катализатор, разработанный Инфрой.

Большая опытная установка строится сегодня в Техасе. Причем ее исполнение действительно уникально: все узлы и агрегаты спэкеджированы в 45 футовых контейнерах, что сводит монтаж всей установки к дням. Инфра планирует запустить ее до сентября и уже в этом году приступить к проектированию и комплектации первой промышленной установки GTL в России.

Текст: Кирилл Лятс