Как компании зарабатывают деньги. Производство этаноламинов

ПАО «Казаньоргсинтез». Фото ПАО «СИБУР»
Предыдущая статья:
Как компании зарабатывают деньги. Производство оксида этилена и этиленгликолей
Всем привет, давно не виделись. Сегодня завершаем обзор продуктов «Казаньоргсинтеза» да и вообще торгующейся на Мосбирже части компании «СИБУР» в целом. Ценой невероятных усилий над ленью мною было написано уже 23 статьи про продукты НКНХ и КОС, можете увидеть эти статьи в оглавлении блога. Последним в списке продукции на продажу — этаноламины, три продукта, получаемых совместно. Все три — вязкие маслянистые жижи.
Производство этаноламинов имеет глубокую историю начиная с середины XIX века, а на «Казаньоргсинтезе» установка была построена в 1969 году. Водные растворы этаноламинов обладают щелочной реакцией и хорошо поглощают кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, сероводород, а также газообразные и летучие тиолы). При нагреве раствора поглощённые газы выделяются, регенерированный раствор повторно направляют для поглощения. Благодаря обратимости растворы этаноламинов широко используются в качестве абсорбента в различных процессах газоочистки (например, удаление примесей сероводорода, углекислого газа и тиолов в нефтегазовой и нефтехимической промышленности) и для разделения газов (в частности, абсорбция углекислого газа из смеси газов при производстве водорода конверсией метана).
Сырьём для производства этаноламинов является окись этилена и аммиак. Окись этилена «Казаньоргсинтез» производит самостоятельно, аммиак — покупается у российских производителей.
Итак, кто же такие эти этаноламины? Первая тройка игроков, в студию! Прямо сейчас я покажу вам як лев рычить химизм процесса:

Схема конечно не отражает всего великолепия механизма реакции, но для понимания ху из ху и этой достаточно. Слева эчпочмак — это окись этилена (CH2)2O, далее NH3 — это аммиак, как вы знаете. Когда мы заставляем их взаимодействовать получаем сверху вниз на схеме: моноэтаноламин HOCH2CH2NH2, диэтаноламин (HOCH2CH2)2NH и триэтаноламин (HOCH2CH2)3N. По сути замкнутый цикл в молекуле оксида этилена разрывается и этот огрызок встаёт в молекуле аммиака на место водорода. В зависимости от того, сколько молекул водорода заместили, получается моно-, ди- или три-этаноламин.
Существует две технологии получения этаноламинов — безводный и водный. На «Казаньоргсинтезе» используют водный — синтез идёт в присутствии воды, которая помогает снимать тепло реакции. Кроме того, процесс синтеза в присутствии воды снижает время реакции и повышает выход продуктов.
Свежий аммиак поступает со склада аммиака в жидком виде в буферные емкости, охлаждаемые антифризом с температурой минус 5°С.
Окись этилена со склада также поступает в жидком виде в другую приемную емкость. Для безопасности работы окись этилена в емкости находится под «азотной подушкой». Из буферных емкостей сырьё подаётся в смеситель, туда же подается вода (паровой конденсат) или 3% аммиачная вода.
Синтез этаноламинов из окиси этилена и жидкого аммиака проходит под давлением около 100 атм. и температуре 115-125°С. Время контакта 23 минуты. Смесь исходных продуктов из смесителя подается на синтез насосами высокого давления через теплообменные аппараты, подогревающие её.
Нагретая до 85 °С исходная смесь поступает в три последовательно соединенных реактора, представляющие собой кожухотрубчатые теплообменники. Каждый из них имеет высоту около 9 метров и диаметр почти 1 м. Синтез этаноламинов сопровождается выделением тепла, которое отводится за счет испарения циркулирующего в межтрубном пространстве реакторов парового конденсата.
При классическом для процесса соотношении этиленоксида к аммиаку 1:15, в продуктах реакции будет содержаться 78,3% моно-, 16% ди- и 4,4% триэтаноламинов.
Выйдя из последнего реактора синтеза, реакционная смесь подаётся на ректификацию. Блок ректификации представляет собой пять последовательных ректификационных колонн. Компоненты отгоняются последовательно — сначала более легколетучие, далее более труднолетучие. Первые две колонны предназначены для отгонки избыточного аммиака и воды, которые возвращаются в процесс, третья – для отгонки товарного моноэтаноламина, четвёртая – для отгонки товарного диэтаноламина боковым отбором, а пятая – для периодической отгонки товарного триэтаноламина.
Готовые продукты разливаются в бочки или еврокубы, комплектуются на паллет и отгружаются потребителям.

Арматуры Михалычем крутятся — прибыли у акционеров мутятся. Фото ПАО «СИБУР»
Теперь о цифрах. Мощность «Казаньоргсинтеза» по производству этаноламинов составляет около 16 тыс. тонн/год. Установка модернизировалась в 2007 году, что несколько увеличило её производительность относительно проектных 14,5 тыс. тонн/год. Всего в России два производителя этаноламинов — «Казаньоргсинтез» и «Синтез ОКА» (г. Дзержинск), всего в стране производится около 40 тыс. тонн/год этаноламинов. Таким образом, крупнейшим производителем является «Синтез ОКА», который, кстати, использует безводную технологию синтеза.
Основные мировые мощности по производству этаноламинов созданы в США и Западной Европе. Общий мировой объем выпуска этаноламинов составляет около 1 млн тонн/год. Крупнейшими игроками, работающими на мировом рынке этаноламинов, являются BASF SE (Германия), Dow Chemical Corporation (США), Akzo Nobel N.V. (Нидерланды), Huntsman Corporation LLC (США).
Мировая тенденция декарбонизации, растущее число реализуемых проектов улавливания и хранения углерода и широкое использование моноэтаноламина (MЭA) в качестве абсорбента для улавливания выбросов СО2 могут дать значительный импульс дальнейшему развитию рынка MЭA.
В течение последнего десятилетия глобальный рынок MЭA демонстрировал устойчивый рост. Общая совокупная мощность предприятий по улавливанию CO2 (включая проектируемые) увеличилась с 85 млн тонн в 2019 году до 110 млн тонн в 2020 году. Для улавливания газообразного диоксида углерода могут использоваться другие физические и химические сорбенты, но использование MЭA остается наиболее распространенным.
В среднесрочной перспективе, ожидается, что рынок MЭA будет расти в среднем на +2,3% в год, чему будет способствовать увеличение спроса со стороны сектора очистки газа и сохраняющийся спрос со стороны других отраслей-потребителей (производство эмульгаторов, гербицидов и поверхностно-активных веществ).
Страной с наибольшим объемом потребления моноэтаноламина остается Китай (148 тыс. тонн/год). Кроме того, потребление моноэтаноламина в Китае в два раза превысило показатель второго по величине потребителя, Индии (64 тыс. тонн/год). Бельгия (53 тыс. тонн/год) заняла третье место по объему потребления.
В 2020 году крупнейшими мировыми импортерами моноэтаноламина являлись Китай (44 тыс. тонн), Канада (31 тыс. тонн), Великобритания (26 тыс. тонн), Бельгия (23 тыс. тонн) и Индия (22 тыс. тонн).
Средняя цена на этаноламины на мировом рынке сегодня составляет около 2500 $/т. Таким образом, полная загрузка мощностей «Казаньоргсинтеза» по этаноламинам может генерировать около 3,6 млрд. руб/год выручки, или 3,6% от выручки компании за 2023 год. Однако учитывая, что значительная доля этаноламинов наверняка реализуется в России, где цена на них несколько ниже, доля 1-3% выручки будет реалистичней. В отчёте 2011 года был как раз 1%.
На этом мы пока что закончим с продуктами СИБУРа, но химия на Мосбирже не заканчивается — посмотрим и на другие продукты химических компаний в будущих статьях.