Российский топливный рынок может получить более 10 млн тонн дополнительных объемов бензина в год, если государство согласится снять запрет на использование в его производстве монометиланилина. Как показали исследования российских и иностранных нефтекомпаний, введение этого соединения в состав топлива не только не ухудшает его характеристики, но и повышает качество. Применение ММА при производстве могло бы снизить риски дефицита бензина, систематически возникающего в стране.
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
Фото: Александр Коряков, Коммерсантъ
РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина и ООО «Центр мониторинга новых технологий» (ЦМНТ) предложили правительству рассмотреть возможность внесения изменений в Технический регламент Таможенного союза, допускающих применение при производстве топлива класса «Евро-5» монометиланилина. Согласно исследованию научных организаций, изменение техрегламента позволит в долгосрочной перспективе существенно повысить устойчивость производства высокооктановых видов топлива в России и уровень конкуренции на рынке октаноповышающих присадок. Так, общий объем выпуска бензинов Аи-92 и Аи-95 может вырасти на 1,4 млн тонн в год за счет возможности вовлечения в состав топлива дешевых низкооктановых фракций (прямогонный гидроочищенный бензин, бензин гидрокрекинга, рафинаты). Помимо этого есть потенциал увеличения производства бензинов Аи-95, Аи-98 и Аи-100 до 9 млн тонн в год за счет увеличения детонационной стойкости товарных бензинов.
Выборочный запрет
До недавнего времени наиболее популярными присадками для производства топлива в России были монометиланилин (ММА) и метил-трет-бутиловый эфир, но с июля 2016 года использование ММА было запрещено по решению Минэнерго, которое указывало на негативное влияние присадки на бензин, состояние агрегатов автомобиля и экологию. В частности, причинами запрета назывались высокая токсичность ММА, а также рост концентрации оксидов азота в отработавших газах.
При этом запрет на использование монометиланилина создал новую существенную проблему. После вывода с российского топливного рынка ММА он быстро наполнился предложениями по поставке антидетонационных добавок на основе других ароматических аминов, прежде всего это анилин, изомеры толуидина и ксилидина, анизидин и его производные. Эти соединения, как указывают ученые, обладают рядом существенных технических недостатков: меньшей антидетонационной эффективностью, более высокими температурами кипения и кристаллизации и др. Основная часть этих заменителей дороже ММА, так как импортируется из-за рубежа, что приводит к росту стоимости и конечного продукта, в то время как его качество снижается.
Решением сложившейся ситуации в РГУ имени Губкина и ЦМНТ считают или запрет на все азотосодержащие антидетонаторы, или снятие запрета с применения монометиланилина. В первом случае, указывают они, необходимо установить обоснованные пороговые концентрации, позволяющие использовать другие функциональные присадки на основе азотосодержащих веществ, например моющие. Кроме того, требуется разработать соответствующие методы определения и контроля содержания азотосодержащих соединений. Во втором случае требуется найти техническое решение, обеспечивающее применение данной добавки в составе бензина без увеличения его токсичности и выбросов оксидов азота при работе двигателей по сравнению с бензином без вовлечения данной добавки, так как с повышением концентрации монометиланилина возрастает количество фактических смол в бензине, что приводит к образованию отложений в топливной системе. Однако этого не происходит при ограничении содержания ММА в бензине не выше 1%.
Эксперты подчеркивают, что при рекомендованной концентрации обеспечивается запас качества по фактическим смолам, в том числе в течение гарантийного срока хранения автомобильного бензина. Это подтверждается многочисленными исследованиями самих нефтяных и нефтехимических компаний. Так, по данным испытаний «Роснефти», проведенных в 2012 году, присутствие ММА в концентрации 1% в бензине «Евро-92» приводит к незначительному увеличению содержания оксидов азота в выхлопных газах, отобранных перед нейтрализатором. Но при его прохождении поглощается до 95% оксидов азота, что уравнивает показатели отходящих газов по сравнению с любым другим по составу топливом.
Наглядные доказательства
Аналогичные комплексные исследования проводили также иностранные компании. В 2012 году англо-датская Shell провела комплексные исследования монометиланилина в качестве потенциальной антидетонационной добавки для премиального автомобильного бензина. Испытания проводились в течение шести месяцев на десяти автомобилях, которые за это время прошли 245 тыс. км, заправляясь топливом Аи-98 с ММА в концентрации 1%. За это время эксперты не выявили какого-либо негативного влияния монометиланилина, в том числе по состоянию системы смазки двигателя и приемистости автомобиля к топливу. Исследование токсичности отработавших газов в условиях работы двигателя на режиме обеднения смеси, при котором образуется максимальное количество выбросов оксидов азота, показало их незначительное повышение по сравнению с бензином без ММА. В то же время испытания показали, что вхождение в состав этого вещества не влияет на расход топлива, количество отложений на поршнях, а также на температуру поршня в двигателе машины. При этом тест Вольфа на склонность к отложениям свежих и отработанных моторных масел при 240°С в течение 24 часов выявил даже меньшее количество отложений черного углерода и аналогичное количество коричневатого лака у масел с монометиланилином, чем без него. Также отсутствие влияния бензина с 1% ММА на образование отложений на впускных клапанах двигателя показали исследования германской BASF в 2014 году.
Очевидные плюсы
Таким образом, по мнению ученых, нет препятствий для возвращения монометиланилина для производства бензина. При этом, указывается в докладе РГУ имени Губкина и ЦМНТ, использование ММА будет способствовать улучшению экологических свойств топлива за счет снижения доли ароматических углеводородов и вовлечения в состав топлива неароматичных низкооктановых фракций. «Кроме того, восстановление отечественного производства N-метиланилина (сейчас его производит только тамбовский "Пигмент" на базе импортного сырья) приведет к позитивному эффекту на предприятиях по всей цепочке его синтеза с созданием суммарно до 1,7 тыс. квалифицированных рабочих мест и ростом налоговых поступлений на уровне 2,8 млрд руб. в годовом исчислении. Дополнительный эффект от предлагаемого регулирования заключается в увеличении предложения на дефицитном отечественном рынке нефтяного бензола на 155 тыс. тонн в год»,— рассчитали ученые.
С результатами исследования РГУ имени Губкина и ЦМНТ согласны в Российском топливном союзе. Его глава Евгений Аркуша в конце сентября направил письмо вице-премьеру Александру Новаку с предложением рассмотреть результаты проведенных исследований с возможностью внесения соответствующих изменений в Технический регламент Таможенного союза. В письме глава союза указывал, что в 2021 году одной из основных причин серьезного роста цен на моторное топливо был его дефицит на рынке на фоне растущего спроса, особенно в период проведения плановых ремонтных работ на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ). «Снижение производства и предложения бензинов, стимулирующее рост цен при проведении плановых ремонтных работ на НПЗ, наблюдается из года в год, и для устранения этой негативной тенденции представляется необходимым поиск и внедрение новых решений»,— отмечал в письме господин Аркуша. Одним из них он называет выпуск дополнительных объемов бензинов класса 5 с улучшением их экологических характеристик за счет использования в качестве высокооктановой добавки N-метиланилина.
Шаткий баланс
На данный момент в целом на российском рынке сохраняется профицит топлива, но такая ситуация связана прежде всего с пандемией коронавируса, из-за которой спрос в 2020 году упал на 10%, до 32,2 млн тонн. При этом невостребованными в 2020 году оказались около 5,5 млн тонн (15% от объема производства). Однако такие данные не учитывают локальных проблем с поставками в отдельные регионы, например на Дальний Восток. Регион снабжается бензином всего с двух НПЗ, принадлежащих «Роснефти» и ННК. Уход хотя бы одного из них на ремонт или перенаправление выпущенных объемов бензина на экспорт вызывает коллапс в ДФО. А перевозка топлива из Центральной и Восточной Сибири существенно повышает его стоимость за счет логистики и тарифов РЖД. Чтобы решить проблему обеспечения субъекта топливом, Минэнерго и ФАС подготовили проект постановления правительства о субсидировании РЖД при поставках нефтепродуктов в Дальневосточный федеральный округ, предполагающий скидку к тарифу в размере до 4 тыс. руб. за тонну бензинов, дизтоплива и авиакеросина. Перевозки будут субсидироваться в 2022–2023 годах, что обойдется бюджету в 9,8 млрд и 8,9 млрд руб. соответственно. Аналогичные меры рассматриваются для сибирских регионов. Помимо этого в России традиционно присутствуют сезонные всплески спроса и падения поставок, когда, например, заводы не успевают в достаточном объеме начать поставки зимнего дизеля.
В дальнейшем эти проблемы могут обостриться, если начнет увеличиваться потребление топлива. Последние шесть лет спрос на него в России не растет из-за сложной экономической ситуации, перехода на более экономичную технику, а также переориентацию населения крупных мегаполисов на общественный транспорт. Но, уверены эксперты, долгая стагнация создает потенциал отложенного спроса на бензин, который подкрепляется по-прежнему низким уровнем автомобилизации в России (около 315 ед. на 1 тыс. жителей). По прогнозам РГУ им. Губкина и ЦНМТ, в среднесрочной перспективе ожидается умеренный рост потребления бензина на 2 млн тонн к 2025 году. Причем спрос будет расти в основном за счет высокооктановых видов топлива, которые обеспечивают возможность работы экономичных двигателей, а также с большее высокой степенью сжатия.
Неочевидные перспективы
Увеличение спроса теоретически должно покрыть запланированное российскими компаниями расширение нефтеперерабатывающих мощностей. Если все их планы будут реализованы, то профицитность российского рынка по автобензину составит к 2025 году 11 млн тонн. Но если программа по наращиванию выпуска бензина будет выполнена лишь частично, например на 30%, то профицит увеличится только на 1,1 млн тонн, что приведет к сохранению текущей ситуации локальных дисбалансов, особенно в случае превышения темпов роста спроса на топливо относительно текущего консервативного прогноза, отмечают эксперты.
«Таким образом, расширение возможностей производства высокооктанового бензина следует рассматривать как первостепенную задачу, решение которой заключается в поддержке производства высокооктановых компонентов и добавок, выпускаемых на НПЗ и предприятиях нефтехимии»,— говорится в исследовании РГУ имени Губкина и ЦМНТ.
Возврат монометиланилина в производство бензина, по мнению ученых, позволит нефтекомпаниям выпускать более экологичные бензины по сравнению с действующими требованиями для 5-го класса за счет замены в его составе более токсичного продукта — бензола, а также повышения качества с учетом того, что антидетонационная эффективность ММА в 3,5 раза выше, чем у бензола. По пути снижения доли бензола (сейчас предельно допустимая концентрация этого вещества — 1%) для повышения экологичности топлива идут все ведущие страны. Так что, если правительство прислушается к доводам экспертов и участников рынка по возвращению монометиланилина в состав топлива, производство дополнительных объемов сможет в перспективе снизить риск дефицита топлива, повысить его качество и показатели влияния на окружающую среду.