Как компании зарабатывают деньги. Производство метанола

ПАО «Акрон». г. Великий Новгород
Продолжаем изучать путь природного сырья к превращению в товарный продукт Акрона — Карбамидоформальдегидные смолы. В прошлой статье я рассмотрел производство промышленных газов, в том числе чистого кислорода, на площадке компании в Великом Новгороде. Следующим продуктом в цепочке превращений является метанол CH3OH, или метиловый спирт.
Важно упомянуть, что это вещество хоть и называется спиртом, и от обычного винного спирта по вкусу и запаху не отличается, пить его ни в коем случае нельзя! Метанол — яд, приводящий к слепоте, а при употреблении более 80 мл можно и помереть. Именно им отравились недавно граждане на Урале, 18 человек не встретят нового года. Несмотря на то, что всё это регулярно проговаривается, случаи отравления всё-таки происходят даже среди работников предприятий, где по обращению с метанолом проводят отдельный инструктаж ТБ, что тут говорить об остальных. Поэтому повторить предупреждение считаю не лишним. При отравлении метанолом необходимо вызвать квалифицированную помощь, врач введёт антидот и спасёт человеку жизнь. Часто говорят, что антидотом является обычная водка (этанол). Это правда, однако за симптомы отравления метанолом неспециалист может принять обычную алкогольную интоксикацию, а в этом случае вводить в организм дополнительное количество этанола может быть смертельно опасно (как тушить пожар бензином). Поэтому лучше не попадать в такую ситуацию вообще. Будьте бдительны, употребляйте крепкие алкогольные напитки, прошедшие через ЕГАИС, вероятность получить в составе продукта метанол будет минимальной, либо вообще не употребляйте, позаботьтесь о своём здоровье.

Итак, метанол. Метанол – это первый представитель ряда одноатомных спиртов, один из важнейших по значению и масштабам производства продукт основного органического и нефтехимического синтеза.
Наибольшее количество метанола расходуется на производство формальдегида. Именно так его и использует Акрон. Значительные количества метанола используют в лакокрасочной промышленности для изготовления промышленных растворителей при производстве лаков, для получения биодизеля (набирающее популярность направление) и эфиров.
Известно несколько способ получения метанола, но основной промышленный способ его производства, применяемый и на Акроне – синтез из оксида углерода CO и водорода H2. Смесь оксида углерода с водородом называют синтез-газом, это основное сырьё для целой ветки промышленных органических синтезов.
Для получения синтез-газа используется технология конверсии природного газа, состоящего в основном из метана CH4. Я уже рассказывал о ней в статье о производстве аммиака. Для получения синтез-газа Акрон использует несколько видоизменённую технологию конверсии. В отличие от приготовления смеси газов для синтеза аммиака, здесь не используется паровая конверсия природного газа, а кислородная конверсия проводится не воздухом, а чистым кислородом O2, получение которого осуществляют на воздухоразделительной установке. Дело в том, что паровая конверсия метана даёт не то соотношение водорода и оксида углерода, которое требуется для синтеза метанола, а вот кислородная конверсия тут как раз кстати. В случае с синтезом аммиака, кислородная конверсия «выжирает» весь кислород из воздуха, оставляя в реакционном газе азот N2, как раз и нужный для производства аммиака. Здесь же азот будет только мешаться, в реакции он не нужен, а энергию на его компримирование и транспортировку по процессу всё равно тратить придётся, поэтому на Акроне и используют для получения синтез-газа конверсию метана именно чистым кислородом.
Конвертированный синтез-газ проходит несколько ступеней охлаждения и направляется на компрессора свежего газа. Скомпримированный свежий газ поступает в цикл синтеза метанола. Синтез метанола осуществляется в реакторе трубчатого типа на медьсодержащем катализаторе. Трубчатый реактор представляет собой большой кожухотрубный теплообменник, установленный вертикально. В трубках снизу вварены удерживающие устройства — пружинки. В трубки засыпаются таблетки катализатора из оксидов меди. Благодаря удерживающим устройствам они не высыпаются в нижнюю крышку реактора. Синтез-газ проходит по трубкам и превращается в метанол. В межтрубном пространстве реактора циркулирует теплоноситель. Дело в том, что реакция выделяет очень много теплоты, и если её не снимать с помощью такого теплообмена, температура реакционного газа повысится и условия синтеза будут нарушены.

Для иллюстрации фото установки реактора синтеза метанола в другой компании — Метафракс (Губаха, Пермский край)
Полученный метанол-сырец далее подвергается двухступенчатой ректификации с выделением метанола-ректификата с отделением органических примесей и воды.

Ректификационные колонны на ПАО «Акрон»
Теперь о цифрах. Согласно отчёту 2020 Акрон произвёл 98 тыс. тонн метанола при проектной мощности установки 110 тыс. тонн/год. Большую его часть компания потребила самостоятельно, на рынок Акрон выпустил 19 тыс. тонн метанола. В России действуют 9 крупных предприятий-производителей метанола. Специализируются на производстве данного продукта ОАО «Метафракс» (около 1 млн. тонн/год, крупнейший производитель) и Сибметахим (900 тыс. тонн/год, входит в Газпром). Остальные производители — Новомосковский Азот и Невинномысский Азот (Еврохим), ОАО «Тольяттиазот», Щекиноазот, Ангарская нефтехимическая компания (входит в Роснефть).
Всего в России выпускают около 4,4 млн. тонн/год метанола (страна в топ-5 мировых производителей), однако внутреннее потребление продукта составляет всего 2,43 млн тонн/год, с ежегодным приростом переработки 3—4 %, поэтому производство метанола характеризуется экспортной направленностью (более 50 % метанола экспортируется). Основные причины доминирования экспорта: благоприятная внешнеэкономическая ценовая конъюнктура и недостаток российских перерабатывающих мощностей. Тенденция по перемещению мирового производства метанола в страны, обладающие большими запасами газового сырья, сохраняется. В роли основного импортера российского метанола выступает Европа (Польша, Словакия, Чехия, Румыния, Венгрия, Литва, Финляндия), менее значительные поставки приходятся на долю СНГ и США.
В 2021 году цены на метанол стартуют с 32000 руб/т, при средней цене 40000 руб/т. При этом в России, на фоне снижения мировых цен на метанол в последние годы, наблюдается тенденция роста внутреннего потребления по сравнению с экспортом, на долю которого, однако, по-прежнему приходится значительная часть отечественного производства. Повышение цен на газ слабо повлияло на рыночные цены метанола, поскольку высокие темпы ввода новых мощностей и рост предложения перекрывают рост себестоимости. Если Акрон в текущем году продаст 20 тыс. тонн метанола, то это сгенерирует около 800 млн. руб. выручки или 0,67% общей выручки прошлого года.