Александр Фролов
Промышленная сварка с использованием гелия. Фото ИТАР-ТАСС
К настоящему моменту на США приходится 54% мирового производства и 58% потребления гелия. Для сравнения: показатели нашей страны существенно скромнее – 3% и 1% соответственно. Важно заметить, что использование гелия – это важный показатель технического развития страны. Ведь этот газ применяется в основном в сфере высоких технологий: в аэрокосмической отрасли, в медицине, ВПК, в компьютерной технике. В 2009–2011 годах мировой уровень производства гелия составил 107–120 млн. куб. м (без учета извлечения из хранилищ).
Последние годы начали активно развиваться новые глобальные центры производства. Двигателем гелиевой промышленности стало развитие производства сжиженного природного газа (СПГ). Дело в том, что процессы сжижения метана и выделения гелия хорошо сочетаются с технологической и экономической точек зрения. Метан переходит в жидкое состояние примерно при минус 162 градусах Цельсия (при атмосферном давлении). А гелий, водород, кислород и т.п. остаются в газообразном состоянии. По сути, получается концентрат из полезных газов. Гелий переходит в жидкое состояние примерно при минус 269 градусах Цельсия. Интересно, что это всего на 4 градуса выше температуры абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия). Ярким примером синергии производства СПГ и гелия стал Катар.
Выход Катара на рынок гелия пять лет назад связан напрямую с развитием производства СПГ на месторождении Северное в индустриальном городе Рас Лаффан. И хотя содержание гелия в природном газе здесь не превышает 0,1%, благодаря невысокой себестоимости его добычи, а также тому, что производство гелия интегрировано в мощности по сжижению метана, экономика проекта оказывается весьма благоприятной.
На территории России сейчас сосредоточены порядка 34% мировых запасов гелия. Для сравнения: Катар – 21%, США – 18%, Алжир – 17%. Главная гелиеносная провинция нашей страны – это южные окраины Сибирской геологической платформы. Здесь открыты 26 гелийсодержащих газовых месторождений. К самым крупным из них, кроме Ковыкты и Чаянды, относятся Дулисьминское (Иркутская область), Средне-Ботуобинское, Тас-Юряхское, Верхневилючанское (Республика Саха (Якутия), Собинское, Юрубчено-Тохомское (Красноярский край).
Но на данный момент промышленное производство этого газа у нас ведется только на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении. Притом содержание гелия здесь никогда не превышало 0,055%, а сегодня его доля снизилась до 0,04%. Предприятие планирует сохранить производство на уровне 5,2 млн. куб. м в год ближайшие десять лет. Чтобы лучше понять, насколько сложна эта задача, надо заметить, что, к примеру, в США извлечение не производят, если содержание гелия в газе ниже 0,1%. Конкурентная себестоимость оренбургского гелия – огромная заслуга отечественных специалистов.
Объемы гелия, которые потенциально возможно извлекать при освоении месторождений Восточной Сибири и Дальнего Востока, составляют порядка 200 млн. куб. м в год. Это существенно больше современного уровня мирового потребления – 190 млн. куб. м в 2011 году. Впрочем, к 2030 году этот показатель может превысить 300 млн. куб. м. По существующим оценкам, в зависимости от конъюнктуры рынка к этому моменту объемы российского экспорта могут достичь от 30 до 100 млн. куб. м гелия.
С одной стороны, огромные запасы гелия в Восточной Сибири – это безусловно огромная удача, но, с другой, необходимо помнить, что переизбыток предложения на рынке обрушит цены. Поэтому, собственно, планируется часть извлекаемого гелия отправлять на хранение (в разрабатываемую залежь или выработанное месторождение). Для этого планируется использовать мембранные технологии. В данном случае мембранный метод оказывается предпочтительнее криогенного: по относительным капитальным вложениям в установки извлечения гелия – на 49%, а, по относительным расходам на извлечение газа – на 55,8%. Возвращать в пласт планируется газ, обогащенный гелием до 30%. Остальной гелийсодержащий поток будет направляться на криогенное производство, которое экономически предпочтительнее для выделения товарных объемов гелия.
Первым начнет разрабатываться Чаяндинское месторождение в республике Саха (Якутия). Его преимущества по сравнению с Ковыктой связаны со спецификой добычи и транспортировки гелия. Кроме этого, порог безубыточности для ковыктинского природного газа составляет порядка 25 млрд. куб. м, то есть такой объем надо добывать на Ковыктинском месторождении, чтобы производство гелия было рентабельным. Но куда девать метан? Проблема заключается в том, что на сегодняшний день потребности Иркутской области в природном газе составляют не более 2 млрд. куб. м в год, а переговоры с Китаем, наиболее перспективным покупателем иркутского газа, пока не завершились. Поэтому, собственно, приоритетной становится Чаянда, по которой уже принято окончательное инвестиционное решение.
К 2017 году планируется построить газопровод Якутия–Хабаровск–Владивосток протяженностью 3,2 тыс. км. Ожидается, что к этому времени во Владивостоке будет развернут завод по сжижению природного газа мощностью не менее 10 млн. т в год. Вблизи г. Белогорска Амурской области «Газпром» разместит газохимический комплекс по переработке газа и производству гелия. Якутский газ будет ориентирован как на рынок стран АТР, так и на развитие российского газохимического производства. По предварительной оценке, обустройство Чаяндинского месторождения и создание газопровода потребует 430 и 770 млрд. руб. соответственно.
Перевозить жидкий гелий железнодорожным транспортом нельзя. Остается автомобильный и морской транспорт в специальных контейнерах-цистернах. До недавнего времени производством таких емкостей занимались американцы и шведы. Но в период 2008–2012 годов собственную автомобильную гелиевую транспортную цистерну разработал «Гелиймаш». Ее объем – 40 куб. м, в ней поддерживается температура минус 268,9 градуса по Цельсию (4,2 по Кельвину), в то время как стандартные криогенные сосуды не держат температуру ниже минус 200 градусов. В начале 2013-го контейнер был передан в «Газпром газэнергосеть» для 18-месячного цикла испытаний. Сейчас компания, являющаяся специализированным оператором «Газпрома», в числе прочего реализует оренбургский газообразный гелий. Но в 2014 году она планирует начать производство и реализацию жидкого гелия. На сегодняшний день готов проект установки по сжижению, закупается оборудование и в мае планируется начать строительство. «К моменту запуска установки «Газпром газэнергосеть» планирует организовать пункты регазификации у крупных потребителей, которым нужен гелий именно в газообразном виде», – отмечает генеральный директор ОАО «Газпром газэнергосеть» Андрей Дмитриев.
Разумеется, если говорить об экспорте, покупателя на российский гелий необходимо искать уже сейчас. «Газпром экспорт» заключил меморандумы о сотрудничестве с тремя крупными иностранными компаниями из Германии (Linde), Франции (Air Liquide) и Японии (Matheson). Документы охватывают не только вопросы сбыта, но также и сотрудничества в области технологий.
В целом же развитие гелиевого производства – это не только часть проекта по созданию новых промышленных районов. Важно то, что оно влечет за собой развитие смежных областей. Например, для отечественных автопроизводителей появится новый рынок сбыта – потребуется много специализированной техники для транспортировки жидкого гелия. Также необходимо в массовом порядке производить контейнеры, требуется создать и развить изготовление мембранных установок и т.п. Это означает рост производства комплектующих, потребность в обслуживающем персонале. А все вместе – это живые деньги, подкрепленные материальной базой, и новые рабочие места.
