Пермские ученые предложили способ удешевить производство метанола — топлива для гоночных автомобилей

В России острой проблемой нефтегазовой отрасли является дефицит на промыслах доступного метанола. Он действует как растворитель, поэтому необходим почти на каждом этапе процесса добычи углеводородов: его используют, например, для предотвращения образования гидратов — ледоподобных кристаллов из газа и воды — в трубопроводах и стволах скважин, а также в качестве топлива для гоночных автомобилей. Но чем дальше месторождение от централизованных производств метанола, тем дороже обходится его доставка.

Транспортировка требует специальных условий, строительства хранилищ — дополнительных вложений: метанол ядовит, легко воспламеняется, его пары опасны при вдыхании, поэтому вещество требует особых условий хранения. Проблему усугубляют и новые экологические стандарты по факельному сжиганию газового сырья — попутного нефтяного газа, низконапорного природного газа, шахтного метана, – требуя его переработки и сокращения углеродного следа предприятий. В результате компании оказываются перед выбором: тратить средства на логистику или нарушать экологические требования, рискуя штрафами. Существующие промышленные комплексы производства метанола слишком дороги и громоздки, чтобы размещать их на небольших и удаленных месторождениях.

Ученые Пермского Политеха разрабатывают компактный блочно-модульный комплекс, способный рентабельно производить метанол прямо на месте добычи. Себестоимость подобного производства в пересчете на единицу продукции сравнима с действующими крупнотоннажными предприятиями. Однако конечная цена метанола, производимого на месторождении из собственного сырья для потребителя-недропользователя, в 3-4 раза ниже по сравнению с закупаемым на бирже напрямую у крупного производителя.

Предложенная идея ученых объединяет экономическую эффективность и экологичность. Разработка направлена на создание блочно-модульного комплекса, в основе которого – универсальные химические реакторы с малогабаритными радиальными элементами. 

Бактерии, грибки, паразиты: в ПНИПУ рассказали, что скрывают самые грязные места в доме Многие полагают, что самое грязное место в доме — это унитаз. Тем не менее, он может быть во много раз чище, чем разделочная доска или мебель. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему ковер мож… naked-science.ru

— В отличие от крупных заводов, которые требуют сложной и крайне дорогой инфраструктуры — парогенераторов, систем водоподготовки, воздухоразделительных установок — новая система обходится без этих дорогостоящих узлов. Благодаря чему комплекс остается компактным, простым в эксплуатации и доступным по цене. При этом он способен вырабатывать до 40 тысяч тонн метанола в год, что делает технологию применимой не только для крупных, но и для малых месторождений. Производимый метанол может использоваться как для собственных нужд предприятий, так и для реализации на локальном рынке, обеспечивая регион дополнительным источником дохода, — комментирует участник проекта, заместитель директора Центра трансфера технологий по работе с индустриальными партнерами ПНИПУ Вадим Котов. 

Особенно важно, что новый класс аппаратов, разрабатываемых командой проекта, не ограничивается только выпуском метанола. Универсальность реакторов позволяет получать широкий ассортимент продуктов газохимии. 

— Это означает, что предприятия смогут адаптировать производство под конкретные потребности, будь то сырье для дальнейшей химической переработки или материалы для внутреннего использования. Такой подход открывает путь к созданию небольших, но высокоэффективных производств, способных снизить зависимость добывающий предприятий от крупных централизованных заводов и сделать переработку газа более гибкой, — рассказывает руководитель проекта, доцент кафедры оборудования и автоматизации химических производств, кандидат технических наук Александр Кондрашов.

Сегодня проект достиг уровня технологической готовности УГТ4, что подтверждает его практическую состоятельность. Это означает, что разработка уже прошла стадию лабораторных экспериментов и доказала возможность стабильной работы в условиях, приближенных к реальным. Следующим шагом станет создание опытно-промышленного образца производительностью до тысячи тонн метанола в год. После отработки технологии пилотный модуль можно будет масштабировать до 40 тысяч тонн продукции в год, а значит, сделать решение массовым и доступным для десятков российских предприятий.

Таким образом, новая технология решает сразу несколько проблем. Во-первых, она снижает зависимость нефтегазовой отрасли от поставок метанола в удалённые районы со сложным климатом и слабо развитой инфраструктурой и сокращает логистические издержки добывающих компаний. Во-вторых, она помогает выполнять экологические нормы, превращая попутный нефтяной газ и низконапорный природный газ из отходов в ценное сырье. В-третьих, она делает переработку доступной даже для небольших месторождений, обеспечивая равные условия развития для разных регионов.

На разработку получен патент. Создание комплекса выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».