Современное состояние и пути совершенствования казахстанской нефтепереработки

УДК 665.612

Ж. А. Саипов, Р. З. Фахрутдинов

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

КАЗАХСТАНСКОЙ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Ключевые слова: Республика Казахстан, нефтегазовая промышленность, нефтегазоносный бассейн,добыча нефти и газа, анализ нефтегазопереработки, Атырауский нефтеперерабатывающий завод, Павлодарский нефтехимический завод, Шымкентский нефтеперерабатывающий завод, газоперерабатывающий завод, глубина переработки.

В статье дан анализ состояния нефтегазовой отрасли Республики Казахстан. Показаны история развитии отрасли и современное состояние нефтегазопереработки в стране. Сделаны соответствующие выводы. В итоге анализа было ясно, что, по сравнении с другими крупными производителями, качество производимых нефтепродуктов ниже, а также не соответствует мировым стандартам. Рекомендованы пути решения этой проблемы. В Казахстане в данный момент идет реконструкция и модернизация во всех трех нефтеперерабатывающих заводах.

Keywords: The Republic of Kazakhstan, oil and gas industry, oil and gas basin, oil and gas production, analysis of oil and gas refining, Atyrau oil refining factory, Pavlodarpetrochemicalfactory, Shymkent oil refining factory, gas refining factory, refining depth.

The state of the oil and gas industry of the Republic of Kazakhstan was analyzed. The history of the industry development and the current state of oil and gas processing in the country are shown. The corresponding conclusions are drawn. As a result of the analysis, it was clear that the quality ofproduced petroleum products is lower, and also does not meet world standards in comparison with other large producers. The ways to solve this problem are recommended. In Kazakhstan at the moment, there is a reconstruction and modernization in all three oil refineries.

Республика Казахстан богата природными ресурсами, в том числе нефтью, углеводородными газами и углем. За годы независимого развития Казахстан вошел в число ведущих производителей и экспортеров нефти в мире, обладая крупнейшими запасами в Каспийском регионе.

Президент РК Нурсултан Назарбаев в послании народу Казахстана в 2017 году «Третья модернизация Казахстана: глобальная

конкурентоспособность», отметил, что

нефтегазовый комплекс играет важнейшую роль в развитии страны [1]. Он обеспечивает порядка 99% поступлений в Национальный фонд, свыше 70% экспорта страны и формирует около четверти ВВП. Это показывает на необходимость дальнейшего развития нефтегазовой отрасли. Со стороны ученых и аналитиков, интерес к казахстанской нефтепереработке год за годом непрерывно растет [2-4].

На территории Казахстана расположено несколько нефтегазоносных бассейнов с доказанными месторождениями углеводородов, среди которых выделяется Прикаспийский (СевероКаспийский) бассейн, как по количеству разведанных запасов, так и потенциальных ресурсов. Доказанные и вероятные запасы нефти и газа в этом бассейне составляют 79 % от общего объема запасов страны. Другие бассейны с доказанными запасами углеводородов:

- Мангышлакско-Центральнокаспийский (Мангышлакский бассейн);

- Северо-Устюртский (Устюртско-Бузашинский и Аральский бассейны);

- Торгайский (включая Южно-Торгайский и Северо-Торгайский бассейны);

- Шу-Сарысуский;

- Зайсанская впадина;

- Северо-Кавказская платформа;

- Волга-Уральский бассейн (юго-восточная окраина) [5].

История нефтедобычи в Казахстане насчитывает более века. Первое месторождение на территории Казахстана было открыто в 1892 г. на Карашунгуле в Южно-Эмбинском регионе на юго-востоке Прикаспийского бассейна. В 1911 г. было открыто месторождение на Доссоре. В период с 1911 г. по 1917 г. на Доссоре было пробурено 11 эксплуатационных скважин. Объем добычи тогда составляла 1,5-525 т/сутки.

С начала 60-х годов ХХ-го века поисково-разведочные работы сместились в восточную часть Прикаспийского бассейна, где было открыто крупное Кенкиякское месторождение, а в конце 70-х годов за непродолжительный период времени было открыто несколько крупных и уникальных месторождений нефти и газоконденсата, в том числе Жанажол (1978 г., 0,9 млрд баррелей или 120 млн т), Карачаганак (1,1 трлн м3 газа и 3,9 млрд баррелей или 520 млн т жидких фракций) и Тенгиз (7,8 млрд баррелей или 1 млрд т) - в 1979 г. Последние два месторождения относятся к крупнейшим в мире.

В период с 2000 г. по 2003 г. было открыто пять месторождений, включая гигантское месторождение Кашаган (11 млрд. баррелей или 1,5 млрд. т), а также Юго-западный Кашаган, Актоты и Кайран (Прикаспийский бассейн) и Каламкас-море (на шельфе Северо-Устюртского бассейна).

Кашаган стал первым месторождением на шельфе Каспийского моря, открытым в Казахстане. Все предыдущие открытия были сделаны в прибрежных водах на небольших глубинах [6].

Мангышлакско - Центральнокаспийский бассейн является вторым по значению в стране нефтегазоносным бассейном, на территории которого сосредоточено 10 % доказанных и вероятных запасов углеводородов в Казахстане.

Бассейн представлен двумя основными месторождениями нефти на суше, открытых в 19601961 гг. - Узень (3,7 млрд баррелей или 490 млн т) и Жетыбай (952 млн барр. или 127 млн т). На их долю приходится 70 % разведанных запасов нефти в бассейне.

Всего в казахстанской части бассейна открыто 60 месторождений. Их начальные извлекаемые доказанные и вероятные запасы оцениваются в 5,5 млрд баррелей (730 млн. т) жидких углеводородов и 950 млрд м3 газа.

В последние годы в Казахстане постепенно сокращается деятельность в сфере разведки запасов углеводородов. Проблема заключается в том, что значительная часть оставшегося потенциала располагается в сложных геологических условиях и его развитие сопряжено с большими затратами [7].

В 2016 году Казахстан занимал 17-е место в мире среди нефтедобывающих стран мира с объемом добычи 78 млн тонн нефти и газового конденсата, что составляет 2 % мировой нефтедобычи. Согласно данным BP Казахстан находится на 12-ом месте в мире по запасам нефти, обладая 30 млрд баррелей (4 млрд тонн) нефти или 1,8 % от общих запасов нефти в мире [8].

В соответствии с данными, опубликованными Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых Республики Казахстан, по состоянию на 1 января 2016 г. государственный баланс запасов жидкого углеводородного сырья оценивался в 5,18 млрд т. Из них 4,82 млрд т - сырая нефть,остальное - 360 млн т - газоконденсат. Запасы нефти и газоконденсата сосредоточены на 313 месторождениях, включая 252 месторождения нефти и 61 месторождение газоконденсата.

Запасы газа в стране оценивались в 4,03 трлн м3, из них 2,27 трлн м3 - растворенный в нефти газ (попутный нефтяной газ) и 1,76 трлн м3 -природный газ. Примерно 98 % запасов газа в стране расположено в западном Казахстане, около 85 % из которых залегает на территории всего нескольких крупных месторождений (Тенгиз, Кашаган, Карачаганак, Жанажол и Имашевское) [9].

По данным BP Statistical Review of World Energy [8], по состоянию на конец 2015 г. в Казахстане предположительно имелось 1,5 трлн м3 только доказанных запасов газа или 0,8 % от общемирового объема. По данному показателю Казахстан занимает третье место среди стран СНГ (после России и Туркменистана) и 23-е место в мире.

Казахстан принимает участие в работе международных программ. придает большое значение проблеме изменения климата. Так, после десятилетнего обсуждения 26 марта 2009 года, Казахстан ратифицировал Киотский протокол к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, в рамках которого Казахстан проделал большую работу по предотвращения сжигания ПНГ. По данным Всемирного банка, в 2015 году было сожжено 147 млрд м3 ПНГ. Такого объема достаточно, чтобы произвести 750 млрд кВт электричества. [10].

Почти 50 % добываемого газа в РК составляет попутный нефтяной газ, около 40 % которого закачивается обратно в пласт для поддержания пластового давления, 15 % используется на собственные технологические нужды, выработку электроэнергии. В Казахстане с 1 июля 2006 года был введен запрет на сжигание попутного нефтяного газа в факелах и его выбросы в атмосферу. Благодаря введенным запретам, объем сжигаемого газа с 2006 по 2016 год снизился от 3,1 млрд м3 до 1 млрд м3 [11].

В стране действуют три крупных НПЗ, построенных еще во времена Советского Союза, усовершенствование и модернизация которых после обретения независимости осуществлялась лишь в очень ограниченном масштабе. Кроме того, существует 32 небольших нефтеперерабатывающих завода, которыми в 2016 году переработано около 1,5 млн т сырья. Объем производства этих заводов составляет около 10 % от объема переработки нефти в стране, а качество производимой ими продукции не отвечает требованиям дня, поэтому их вклад в удовлетворение потребности страны в нефтепродуктах незначителен. не удовлетворяет спрос на внутреннем рынке.

Один из трех крупных НПЗ расположен в Атырау на северо-западе Казахстана вблизи от побережья Каспийского моря, второй - в Шымкенте на юге Казахстана и третий - в Павлодаре на севере страны. В 2016 г. коэффициент использования производственных мощностей этих заводов составил 81 %. Хотя на Павлодарском НПЗ смонтированы установки коксования и каталитического крекинга, а на Атырауском НПЗ имеется установка коксования малой мощности, нефтепереработка Казахстана в целом не отличается наличием сложных технологических процессов и обладает довольно скромной способностью обеспечивать глубокую переработку нефти, ввиду чего в настоящее время принят план модернизации всех трех НПЗ с целью повышения глубины переработки нефти.

НПЗ в Атырау долгое время перерабатывал исключительно нефть, добываемую в Казахстане, два других завода строились для переработки нефти, поставляемой по трубопроводу из Западной Сибири. В настоящее время Шымкентский НПЗ стал использовать в качестве сырья нефть Кумкольского месторождения Казахстана. Павлодарский НПЗ и сейчас перерабатывает главным образом российскую сырую нефть, которая поставляется по трубопроводу из Западной Сибири [11].

Все три НПЗ имеют ряд отличий с точки зрения основных характеристик и структуры производства:

Атырауский НПЗ. Это старейший НПЗ в Казахстане, построенный в 1945 г. НПЗ предназначен для переработки сырой нефти, которая добывается в Казахстане. В 2016 г. производительность по переработке сырой нефти на заводе составила 4,76 млн тонн. Глубина переработки составила 65,2 % [12]. От общего объема переработки сырья доля светлых нефтепродуктов составила 45,5 %. Впервые в

истории завода доля высокооктановых бензинов составила 93,8 %. В данное время завод приступил к модернизации и реконструкции сущестующих установок с целью повышения объемов и качеств производимых нефтепродуктов. После ввода в эксплуатацию комплекса глубокой переработки нефти, продукция АНПЗ станет экологически чистой и будет соответствовать классам Евро-4 и Евро-5. Выпуск высокооктановых бензинов будет увеличено еще в 2-3 раза, авиатоплива - в 8 раз.

Павлодарский НХЗ. Завод был построен в 1978 г., расположен на северо-востоке Казахстана и изначально спроектирован для переработки западносибирской нефти. ПНХЗ обладает наиболее внушительными мощностями вторичных процессов нефтепереработки среди трех НПЗ Казахстана, включая установки глубокой переработки (коксования и каталитического крекинга). В отличие от завода в Атырау, мазут здесь не является основным видом продукции: 30 % общего объема выпускаемой продукции НПЗ приходится на долю дизельного топлива и 25 % - на долю бензина. В 2016 г. завод переработал 4,59 млн тонн сырой нефти. Глубина переработки составила 74,3 % [13]. Доля высокооктановых бензинов составила 84,4 %, то есть 1034 тыс. тонн. Продукция Павлодарского НХЗ поставляется, главным образом, на нужды сельского хозяйства и горнодобывающей промышленности севера страны, а также в столицу Казахстана.

Шымкентский НПЗ. Введен в эксплуатацию в 1985 г. Завод является не очень высокотехнологичным как ПНХЗ, в основном предназначен для гидроочистки. В 2016 г. на заводе было переработано 4,5 млн тонн сырой нефти. При этом 27 % в общем объеме продукции составляло дизельное топливо, а на долю мазута и бензина приходилось примерно по 22 %. Глубина переработки ШНПЗ согласно с заводским данным в 2015 году составила 74,98 % [14]. Шымкентский НПЗ обслуживает в основном один из крупнейших мегаполисов страны - Алматы и южные регионы Казахстана.

В таблице 1 представлен ассортимент и объем основных нефтепродуктов выпускаемых заводами за 2015-2016 гг.

Из таблицы видно, что объем производимых бензинов не удовлетворяет спрос на внутреннем рынке. А также, при расчете, глубина переработки на всех заводах получается низко, и не соответствует с заводскими данными.

Из тонны нефти в РК в среднем производится всего около 20 % бензина и около 32 % дизельного топлива и авиакеросина. Таким образом, выход моторных топлив по всем заводам Казахстана (в среднем по нефтеперерабатывающей отрасли Казахстана) составляет около 52 %. Здесь выпуск аналогичных нефтепродуктов малыми

предприятиями не учитывается, поскольку на этих предприятиях вторичные процессы отсутствуют, и выход топливных фракций будет еще ниже [7,11].

Таблица 1 - Производство основных нефтепродуктов, тыс.тонн

АНПЗ ПКОП ПНХЗ

2016 2015 2016 2015 2016 2015

Бензин 582 605 1032 988 1224 1249

Дизельное 1216 1207 1203 1192 1524 1457

топливо

Авиакеросин 94 21 289 254 72 11

Мазут 1442 1650 904 889 560 822

Другие 1426 1044 1073 939 1209 788

продукты

Всего 4760 4525 4501 4263 4589 4327

По итогам 2016 года на трех НПЗ переработано 13,9 млн тонн сырой нефти и в целом по Казахстану, с учетом вклада малых предприятий, около 15,4 млн тонн. При этом качество бензинов получаются низким. Таким образом, в целом нефтеперерабатывающая отрасль отстает от требований времени как по глубине переработки, так и по качеству выпускаемой продукции.

В Казахстане действуют три крупных газоперерабатывающих завода. Общая мощность трех заводов составляет 19,8 млрд м3/год. Это Казахский, Тенгизский и Жанажольский газоперерабатывающие заводы. Казахский ГПЗ расположен в Мангистауской области и перерабатывает попутный газ с Узеньского и Жетыбайского месторождений. Мощность завода -2,9 млрд м3/год. Мощность Тенгизского газоперерабатывающего завода - 7,9 млрд м3/год. Жанажольский ГПЗ расположен в Актюбинской области. Завод имеет три технологические линии, общая мощность которых, на данный момент составляет 9 млрд м3/год. Основным из ожидаемых дополнений, которое должно расширить имеющиеся в стране перерабатывающие мощности, является завод на месторождении Кашаган производительностью 6 млрд м3 [15].

Объем потребления нефтепродуктов на внутреннем рынке сильно изменился после распада Советского Союза. Вновь образовавшиеся независимые государства (включая Казахстан) столкнулись с тяжелыми потрясениями в связи с выходом на мировой рынок и переходом к рыночной экономике. Как следствие, совокупное потребление нефтепродуктов в Казахстане упало с 19,6 млн т в 1991 г. до 5,7 млн т в 1999 г. Затем, в 2000-е годы наступил период медленного подъема. По состоянию на 2016 г. потребление выросло до 11,9 млн т. Среднегодовые темпы роста спроса в период между 2000 и 2016 гг. составляли 4,4 %. В течение этого периода ВВП рос в среднем на 7,5 % в год, а автопарк страны быстро расширялся, увеличиваясь в среднем на 10,4 % ежегодно.

В 2016 году добыто 78 млн тонн нефти, что в пересчете на душу населения составляет 4,7 тонн нефти, а из него перерабатывается лишь 14 млн тонн, это на душу населения 0,8 тонн нефтепродуктов. В сравнении, например, с РФ этот показатель получится 3,7 тонн нефти и 1,8 тонн нефтепродуктов на душу населения.

Сокращение объема потребления мазута сопровождалось резким сдвигом в сторону потребления светлых нефтепродуктов, в особенности автомобильного топлива. С экономическим ростом и увеличением доходов населения количество личного транспорта в Казахстане быстро выросло до 4 миллионов к концу 2015 года. Потребление бензина, в особенности его высокооктановых сортов для современных моделей автомобилей, также возросло. Если 2000 г. потребление бензина сократилось до 2,1 млн т, то затем выросло до 4,2 млн т в период между 20152016 гг. Рост спроса на внутреннем рынке на высокооктановый бензин вот уже долгое время удовлетворяется за счет увеличения объемов импорта. Начиная с 2000 г. объем импортируемого Казахстаном бензина составляет в пределах от 300 тыс. т до 1,3 млн т в год, т.е дефицит этого нефтепродукта составляет около 1.4 млн тонн. (см. табл.) [16].

Низкое качество и объем выпускаемого высокооктанового автомобильного бензина не позволяет удовлетворить внутренний рынок, поэтому приходиться импортировать более 30 % высокооктанового бензина. В то время как около половины вакуумного газойля - сырья для производства моторных топлив и свыше 70% мазута экспортируются по низким ценам и используются как сырье на НПЗ в странах-импортерах [17].

При сохранении нынешней ситуации с переработкой нефти Казахстану придется продолжать импортировать значительные объемы моторного топлива для удовлетворения внутреннего спроса, пока не будет приняты решительные меры по ликвидации перекоса между переработкой нефти и потреблением нефтепродуктов.

Одна из основных причин недостатков в товарных нефтепродуктах в республике, является то, что все НПЗ нашей страны недогружены по исходному сырью нефти, причина этому то, что производимые нефтепродукты являются

низкокачественными и не пользуется спросом в мировом рынке. И поэтому внутренний рынок страны постоянно ощущает недостаток в высококачественных моторных топлив, восполняя их импортными аналогами по более высокой цене. И вследствие этого цены на них в стране постоянно растут, и они будут расти дальше, пока не будет реализована программа модернизации и расширения мощностей НПЗ, которая обеспечит достаточные объемы производства нефтепродуктов,

соответствующих по качеству современным требованиям.

На сегодняшний день, нефтеперерабатывающая отрасль остро нуждается в строительстве новых процессов вторичной переработки, позволяющих, во-первых, увеличить глубину переработки, и, во-вторых, обеспечивающих высокое качество получаемых продуктов, таких как гидрогенизационные процессы, каталитический крекинг, гидрокрекинг и другие процессы. Как показывает мировая практика нефтепереработки, эти процессы позволяет не только увеличить

глубину переработки нефти, но может еще и обеспечить сырьем нефтехимическую отрасль.

Таким образом, перед нефтепереработкой Казахстана стоит задача догрузки до проектной мощности и глубокая модернизация существующих НПЗ. Однако следует иметь в виду, что современные установки вторичной переработки достаточно эффективны лишь при условии укрупнения их единичной мощности.

Из вышеизложенного вытекает вторая задача -необходимость строительства новых современных НПЗ большой мощности по перерабатываемому сырью, с задачей ежегодной переработки не менее 14 млн тонн нефти, возможно, помодульно по семь млн тонн каждая, располагая эти мощности НПЗ в центральных и восточных частях страны, ближе к районам возможного потребления нефтепродуктов. Только при этом Казахстан может не только полностью обеспечить собственные нужды в нефтепродуктах, но имеет шанс превратиться из страны экспортера нефти в страну экспортера наряду с нефтью и нефтепродуктов с качеством мирового уровня.

Литература

1. Официальный сайт Президента РК. http://www.akorda.kz/ru/addresses/addresses_of_president/p oslanie-prezidenta-respubliki-kazahstan-nnazarbaeva-narodu-kazahstana-31 -yanvarya-2017-g.;

2. Темишев О.М, Фахрутдинов Р.З., Проблемы производства и газоснабжения в Республике Казахстан. Вестник Казанского технологического университета, 16, 22, 83-85 (2013);

3. Темишев О.М, Фахрутдинов Р.З., Попутные нефтяные газы Казахстана и задачи их утилизации. Вестник Казанского технологического университета, 17, 2, 292294 (2014);

4. Карар М.Е., История и современное состояние нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности Казахстана. Вестник технологического университета, 18, 21, 32-38 (2015);

5. Даукеев С.Ж., Акчулаков О.А., Куантаев Н.Е., Нажметдинов А.Ш., Перспективы нефтегазоносности Казахстана. Геология и полезные ископаемые Казахстана. Алматы, 1996, Кн.1. С. 76-88;

6. Надиров Н.К., Нефть и газ Казахстана. ч.1. - Гылым, Алматы, 1995. 318 с.;

7. Журнал KAZENERGY. Национальный энергетический Доклад 2015. 2015. C. 422.;

8. Сайт компании British Petroleum. http ://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2014/BP-statistical-review-of-world-energy-2014-full-report.pdf.;

9. Министерство Энергетики Республики Казахстан. http://energo.gov.kz/;

10. Информационное агентство России ТАСС. http ://tass.ru/plus-one/3 919006;

11. Годовой отчет Национальной Компании «^азМунайГаз», 2015. 110 с.;

12. Сайт компании АНПЗ. https://www.anpz.kz/;

13. Сайт компании ПНХЗ. https://www.pnhz.kz/;

14. Сайт компании ПетроКазахстан. http://www.petrokazakhstan.kz/rus/news/pressrelease/402;

15. Егоров О.И., Чигаркина О.А., Баймуканов А.С., Нефтегазовый комплекс Казахстана. Проблемы

развития и эффективного функционирования. Алматы, 2003. 536 с.;

16. А.А.Смаилов, В сб. Топливно-энергетический баланс Республики Казахстан. Статистический сборник, Астана, 2010. С. 168;

17. Т.П. Серикова, С.М. Ахметова, В сб. Инновационные подходы в развитии нефтегазовой промышленности в Атырауской области: Сборник научных трудов Третьего международного семинара-совещания. Изд-во АИНГ, Атырау, 2005. С. 504.

© Ж. А. Саипов - магистр каф. химических технологий переработки нефти и газа КНИТУ, saipovzhasnur@mail.ru; Р. З. Фахрутдинов - канд. хим. наук, профессор той же кафедры, frz07@mail.ru.

© Zh. A. Saipov - Mphil student of Department of Chemical Technology of petroleum and gas processing, KNRTU, saipovzhasnur@mail.ru; R. Z. Fakhrutdinov - associate professor, PhD in Petroleum Chemistry, Department of Chemical Technology ofpetroleum and gas processing, KNRTU, frz07@mail.ru.