Оценка рынка нефти и газа Китая и его потенциальных участников тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | кандидат экономических наук |
| Автор | Лю, Ли |
| Место защиты | Москва |
| Год | 2005 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.14 |
Диссертация
Автореферат диссертации по теме "Оценка рынка нефти и газа Китая и его потенциальных участников"
На правах рукописи
Оценка рынка нефти и газа Китая и его потенциальных участников
Специальность 08.00.14. - Мировая экономика
Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Научный руководитель Ч доктор экономических наук, профессор К.Н. Миловидов
Москва Ч2005
Работа выпонена в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина. Научный руководитель:
доктор экономических наук, профессор Миловидов Константин Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор экономических наук, профессор Авдокушин Евгений Федорович кандидат экономических наук, доцент Котляров Николай Николаевич Ведущая организация: Государственный университет управления Защита состоится 21 июня 200S г. на заседании диссертационного совета Д 212.200.13 в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина в 10:00 в аудитории 1308 по адресу: 119917, Москва, Ленинский проспект, д. 65.
Отзывы и замечания по автореферату в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью. Просим направлять по адресу: 119917, Москва, ленинский проспект, д. 65.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина. Автореферат разослан 30 мая 2005 года.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор экономических наук, профессор
В.Д. Зубарева
246436*
1. Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования Мировой спрос на энергию увеличится более чем на 50% за последующие 15-20 лет Азия будет играть главную роль в этом росте спроса. Особого внимания заслуживают три региональных рынка, которые в будущем смогут обеспечить спрос на российские углеводороды - китайский, японский и южнокорейский рынки. Важность Китая и других азиатских стран в балансе спроса очевидна и составляет 27% от роста мирового спроса на энергию. С другой стороны, увеличение объема спроса в Японии составит в нем очень скромную долю. Прогноз спроса на газ для Китая выглядит значительно масштабнее, чем для других стран, за исключением Индии, и если в последующие 15 лет в мире ожидается его увеличение на 67%, то спрос на газ в Китае увеличится на 250%,
В эшх условиях актуальными являются оценка вариантов развития внутреннего рынка углеводородного сырья в Китае и возможностей наращивания импорта энергоносителей. Важно проанализировать потенциальные возможности отдельных производителей нефти и газа, поставки которых могли бы решить растущие энергетические запросы Китая в условиях высокой надежности поставок и по разумным ценам. Исключительная роль в решении этих задач, безусловно, принадлежит России.
При рассмотрении проблемы поставок углеводородного сырья в Китай важно оценить позиции сопредельных стран, способных существенно влиять на геополитическую ситуацию в данном регионе - как крупных поставщиков, так и основных потребителей нефти и газа. С этой целью были изучены нероссийские источники поставки энергии и произведена обобщенная характеристика потешцтальных поставщиков и потребителей энергоносителей Учитывая возрастающую роль сжиженного природного газа
в поставках исследуемого региона, произведено сравнение затрат на сжиженный природный газ и ма! исграпьный газопровод Таким образом, научная и практическая значимость проблем, свяшшых с анализом и прогнозом развития рынка нефти и газа в Китае и обусловили выбор данной темы исследования
Объектом исследования явились'
Х Потенциал развития экспорта нефти и газа из России в Китай, включая геополитические аспекты сотрудничества Китая и России в энергетике.
Х Ресурсы нефти и газа, инвестиционные проекты и трубопроводная система востока России
Х Газовая инфраструктура востока России и основные газовые проекты
Х Сравнительная эффективность деятельности китайских нефтяных компаний
Х Роль сопредельных государств в поставках и потреблении (экспорте и импорте) углеводородного сырья
Предметом исследования явися спектр вопросов, относящихся к состоянию импорта нефти и газа, спроса на углеводородное сырье и вариантов обеспечения им экономики Китая, конкурентные позиции отдельных стран поставщиков углеводородного сырья и стратегии нефтегазовых компаний
Цели и задачи проводимых исследований состояли в анализе состояния современного рынка энергоносителей в Китае, конкурентных поставок нефти и газа из России в Китай и алыершливных вариантов нефтегазоснабжения рынка Китая с учетом других потенциальных возможностей (конкурирующих поставщиков, конкурирующих видов УВ сырья (природный газ или СНГ), конкурирующих компаний операторов на китайском рынке и т.д) Задача также состояла в оценке сравнительной эффективности деятельности китайских нефтяных компаний и их конкурентной позиции
Степень разработанности проблемы. Теоретической и методологической основой диссертационной работы явились разработки в области теории развития товарных сырьевых рынков, в особенности рынков углеводородного сырья, исследования российских и китайских ученых и специалистов, среди которых следует назвать работы А А. Арбатова, Е Ф. Авдокушина, А А Герта, С.З. Жизнина, А А Конопляника, О Б. Краснова, В.А.Крюкова, A.A. Макарова, A.M. Мастепанова, КН Миловидова, Б.В. Робинсона, В.И. Салыгина, Е.А. Телегиной, Р М. Тер-Саркисова, В И Фейгина и др, а также зарубежных (М Adelman, R.Barry, F Banks, J.Hartshorn, A.Kemp J.Mitchell, R Smith, J.Stem, P. Stevens, О Noreng) и китайских исследователей (Fuqiang (Y ), Miao Chengwu, Duan (N ), Huan (Z ), Zhou (P ), Zhue (C ). Xiucheng (D ), Loi Lei Lai).
В указанных работах исследованы различные аспекты перспектив развития энергопоставок в страны А ТР. В настоящей работе использован комплексный подход и акцент сделан на оценке конкурентных позиций различных участников формирования рынка нефти и газа в Китае
Методологическими и теоретическими основами диссертации послужили теоре!ические разработки в области анализа конкуренции, оценки инвестиций, сценарного анализа, СВОТ-анализа. Информационной базой для проводимых исследований явились статистические сборники Международного Энергетическою Агентства, статна ические бюлетени компании лBRITISH PETROLEUM, аналитические обзоры консатинговых организаций, материалы международных конференций, отчеты крупнейших международных, российских и ктайских нефтяных компаний.
Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем: 1 Осуществлен комплексный подход к анализу проблемы
энергообеспечения Китая рассмш рены возможности предложения энергоносителей со стороны основных стран, конкурирующих за поставки нефти и газа в данном регионе, а также исследован спрос по основным странам потребителям нефти и газа, конкурирующим за наиболее выгодные условия импорта.
2. Оценены потенциальные возможности, основные проекты, препятствия на пуги их реализации для крупнейших нефтегазовых компаний, (включая национальные компании Китая), участвующих в их реализации.
3. Сформулированы следующие основные выводы, составляющие предмет научной новизны:
Х Высокие темпы роста потребления энергоносителей в Китае, сопровождаемые относительно низкой энергоэффективностью, способны обострить проблемы энергоснабжения Энергетические запасы Восточной Сибири и Дальнего Востока России представляются достаточно рентабельными для Китая и Азии в целом, способны сгладить остроту проблемы
Х Китайские компании активно действуют за рубежом Они пока не достигли заметных успехов в России, но приобрели доли акций в Африке и Южной Америке и в нескольких проектах СНГ По основным показателям деятельности китайские нефтяные компании не уступают международным нефтяным компаниям
Х В условиях отсрочки в заключении контрактов на поставки энергоносителей из России Китай вынужден искать альтернативные варианты (покупка собственности в нефтяной промышленности Казахстана, заключение кон фактов на поставки СПГ, выход нефтяных компаний в друше регионы мира)
Х СПГ продожает играть ключевую роль в энергетике будущею северо-
восточной Азии в целом Ковыткинский газ Росси, по-видимому будет более затратным по сравнению с Гуацдунским СПГ, а Сахалинский СПГ стокнется с ценовым давлением существующих и новых проектов. Х До настоящего момента двухсторонние российско-китайские отношения в решении проблемы пост авок энергоносителей в Китай остаются малоэффективными. Каждой из сторон необходимо настойчиво искать взаимовыгодного компромисса. Практическая значимость выпоненного исследовании. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы китайскими и российскими энергетическими ведомствами, а также нефтегазовыми компаниями обеих стран при принятии решений в отношении корректировки направлений развития нефтегазового сектора Китая, стратегических ориентиров китайских нефтяных компаний, оценки барьеров геополитического и экономического характера на пути реализации этого потенциала, возможностей экспорта из Ценггрально-Азиатских республик. Апробация н внедрение результатов исследования.
Результаты исследований докладывались на 6-ой научно-технической конференции Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России (Москва. 26 января 2005 г.),
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Объем диссертационной работы - 127 стр, в том числе 16 рисунка и 24 [ аблицы Список литературы включает 71 наименование работ российских, китайских и авторов других стран.
Основное содержание диссертационной работы В первом разделе рассматриваются состояние спроса и предложения нефти, ее импорта и проблемы обеспечения нефтью Китая в текущем периоде и даются прогнозы на ближайшие десятилетия.
Рис. 1. Прогноз спроса на энергоносители в Китае 2000-2020гг (Источник 1АЕ, 2002)
Поскольку экономика Китая продожает динамично развиваться, спрос на энергоносители будет расти с темпами 3% в год (против 1,3% мировых ) (табл.1.).
Таблица 1. Прогноз мирового спроса на нефть
Мн.б\сут 2000 2010П 2020П 2030П Годовой
ОЭСР 44 8 49 6 54 0 57.6 0 8%
Китай 4.9 7.0 9.4 12.0 3.0%
Воет Азия 32 4.4 5.7 7.0 2.7%
Россия 2.7 3.1 3.7 4.4 1 7%
Мир 88.8 120.0 1.3%
Источник: ША (2002)
Сравнительные показатели производства, потребления и импорта отдельных энергоносителей по странам импортерам рассматриваемого региона и России приведены в табл. 2.
Таблица 2.
Нефтегазовый комплекс Китая и сопредельных стран (2003).
Россия Китай Япония Корея
Запасы нефти, мрд. барр. 69.1 23.7 0 0
Добыча нефти (2003), мн.барр\сут 8.54 3.40 Нет данных Нет данных
Рост, % II.0% 15% Нет данных Нет данных
Кратность запасов, лет 22 19 Нет данных Нет данных
Мощность НПЗ (2003), мн.барр\сут 5.51 5.49 4.68 2.32
Объем переработки (2003), мн барр\сут 4.35 4.87 4.12 2.14
Планир. новые мощности нет да нет да
Потребление нефти нефти, мн. барр\сут 2.50 5.98 5.45 2.30
Рост, % 0.9% 11.5% 2.1% 10%
Экспорт нефти, мн.барр\сут 3.39 0.42 0.08 0.80
Импорт нефти, мн.6арр\сут 0.00 3.10
Запасы газа, мрдм.куб. 47,000 1,820 0 0
Добыча газа (2003), мн.м.куб. 579.1 34.1 Нет данных Нет данных
Рост % 4.2% 6.8% Нет данных Нет данных
Кратность запасов, лет 81 53 Нет данных Нет данных
Потребление газа, мрд м.куб 406 0 32.8 76.5 26 9
Рост % 4.3% 10.6% 6.5% 4.7%
Экспорт газа, мрд ст 132 0 п/а п/а
Импорт газа, мрд .ст 0 79 8 26.2
Источник; Составлено автором по данным BP Statistical Review, UFG Research estimates
Китай непрерывно наращивает импорт нефти, сохранив статус самого быстрорастущего мирового потребителя этого топлива Он закупает 50% сырой нефти на Ближнем Востоке (рис 2 Импорт нефти по источникам)
Рис 2 Поставщики нефти в Китае Рис 2а Импорт нефти в Китай Источник: General Administration of Customs of China Source: IEA
Крупнейшим поставщиком нефти в страну остается Саудовская Аравия Африка является для Китая вторым по значимости источником нефти Поскольку не исключен риск нарушения поставок из этих регионов, то для Китая наиболее перспективными являются поставки энергоресурсов из России
Темпы роста объёма добычи нефти гораздо меньше скорости роста расхода нефти, что приводит к ежегодному увеличению ее дефицита (рис 3 Баланс нефти в Китае).
'43СО -I 2ХС
КО-ССС SCO-
Nel^pHI
1эю m "/а 19е аом= 25'Cf :-:iлf azf naf
-PiOl^Kfl Сочило*
SM 19 iJX 2! :СС2 01 rwyrirti ч;
Рис. 3. Баланс нефти в Китае Рис. За. Эластичность спроса на нефть Источник: BP Statistical Review, EJ, UDF Research estimates Source: ША
С 1991 года по 2001 среднегодовые темпы роста потребления нефти в Китае составляли 6,24%, в то время как среднегодовой прирост добычи нефти был равен лишь 1,59%. Нехватка нефтепродуктов стала уже хронической для многих провинций, (табл.4: Состояние нефтеперерабатывающей промышленности Китая).
Таблица 4
Мощности НПЗ в Китае и прогноз развития, мн.т. в год
Тыс.б\сут 2000 2001 2002 2003 2004F 2005П 2006П 2007П 2008П
PetroChina 1,939 1,951 1,986 1,990 1,990 1,990 2,182 2,182 2,182
Sinopec 2,555 2,638 2,680 2,881 2,881 3,077 3,164 3,286 3,286
CNPC 414 414 414 414 414 414 414 414 414
Sinopec дочерн 115 115 115 115 115 115 115 115 115
СШОСдочерн 0 0 0 0 0 0 0 0 243
Sinochem 162 162 162 162 202 202 202 202
Tea kettles 709 709 709 709 749 777 777 777 777
Всего 5,894 5,989 6,066 6,271 6,351 6,575 6,854 6,976 7,219
В 1998 г китайская нефтяная отрасль пережила структурные перемены СЫРС (Китайская Национальная Нефтегазовая Корпорация) и 8 порее (Китайская нефтехимическая корпорация) были реформированы в две интегрированные нефтяные компании, Министерство геологии и природных ресурсов и Министерство нефтяной промышленности были упразднены В настоящее время китайская нефтяная промышленность поделена между тремя крупнейшими корпорациями С1ЧРС, 8 порее и СЫООС (Китайская Национальная Морская Нефтяная Корпорация)
СЫРС занимает доминирующее положение в добыче нефти Бторес, в свою очередь, владеет большим количеством НПЗ и контролирует большую часть розничного рынка нефтепродуктов СЬЮОС занимается разведкой, разработкой и добычей нефти на морских месторождениях, а также привлечением иностранных инвестиций в морские нефтяные проекты
В последнее время наблюдается тенденция к сокращению доли угля в структуре энергопотребления и увеличение доли природного газа Между 2000 и 2020 гг спрос на газ в Китае будет ежегодно увеличиваться на 10% Цель правительства состоит в том, чтобы увеличить долю природного газа в общем объеме поставляемых энергоносителей с 2,5 % в 2000 до 6 % в 2010 и 10 % в 2020 В 2020 году импорт газа в Китай может находиться между 28 и 100 мрд м3, это будет оказывать основное влияние на проблемы поставок газа в Азии
Таблица 5
Различные прогнозы спроса на природный газ в Китае, мрд м3
2005 2010 2015 2020
PelroChma 63 7 106 8 153 4 2107
Технический и исследовательский институт Sun China/ Государственная комиссия по развитию и 64.5 120.0 160 0 200 0
British Petroleum 42 0 74 0 135 0 177 0
Китайская Национальная Оффшорная Компания 61.0 100.0 150.0 200.0
D Xiuchenfi, J Logan 49-66 81-110 126-170
Ассоциация электронной промышленности / Министерство 51 0 64 4 106.4 126 0
Азиагско-i ихоокеанское экономическое сотрудничество 68.8 - 137.5
Международное энергетическое aj eirrcTBo / Международная 61 0 - 109.0
Энергаическис исследования (Оксфорд) 2002 70-105 120-200
Королевский институт международных дел 120.0
Источники Развитие рынка природного газа Китая' Проблемы энергетической поли гики Международное энергетическое агентство - Организация по экономическому сотрудничеству и развитию, 2002.
Различия, наблюдаемые в спросе на газ в период 2010-2020 гг, согласно различным сценариям, указывают на серьезные ограничения, которые в настоящее время угрожают вхождению газа в энергетический сектор Китая.
Они касаются проблем конкурентоспособности таза относительно других источников энергии, вопросов цен на газ и затрат на поставку, и способности создания в Китае в необходимые сроки транспортной системы и сбытовой сети, которые будут обладать достаточной пропускной способностью, Если инфраструктура не будет достаточно развитой, то газ будет потребляться преимущественно в местах его добычи
В работе сформулированы предложения, которые могут способствовать формированию рыночной среды и переходу этого сектора экономики к рыночным механизмам функционирования В частности, автор полагает, что необходимо
1 Начинать с реформы ценообразования на газ в Китае Государство дожно предоставить участникам рынка искать компромисс в уровне цен на газ и сфокусировать внимание на налоговой политике, чтобы стимулировать как проникновение газа на потребительский рынок, так и инвестиции в газовую цепочку
2 При строительстве крупных магистральных газопроводов и 1ерминалов СПГ необходимо уделить большое внимание развитию потребительских рынков в соответствии с графиком строительства и контрактными условиями поставки газа
3 11роблемы развития газового рынка в Китае выходят за рамки одного лишь газового сектора Они касаются большого числа участников и требуют политики, которая окажет влияние на всю экономику страны Поэтому правительство дожно интегрировать газовую политику в общенациональную энер! егическую политику
4 Китайское правительство дожно выработать концепцию строительства газовой инфраструктуры Облемить строшельство крупных газопроводов путем создания ясных и предсказуемых условий для частных инвестиций
В работе выделен ряд важных вопросов, связанных с совершенствованием ценообразования на газ
Х Цены на ^устанавливаются исходя из объемов, а не качества газа, которое не учитывается при установлении цен.
Х Система ценообраювания остается скрытой для внешних участников и является предметом политического торга.
Х Цены до сих пор устанавливаются государственными ведомствам, а не участниками рынка Это не позволяет отражать рыночные изменения в спросе и предложении Цены не отражают затраты и не стимулируют развитие рынка.
Необходимо создание реального газового рынка, который будет характеризовася договорными отношениями вместо физических, свойственных плановой экономике Фактически, организационная логика китайского газового рынка базируется, прежде всего, на системе распределения энерюресурсов, которые в свою очередь базируются на квотах, устанавливаемых управляемой государством системой ценообразования Эти два механизма распределения объемов поставок и регулируемых цен, 01раничивают прибыльность операторов газового рынка и совершенно не стимулируют появление новых участников, особенно международных инвесторов Традиционная, система ценообразования (для газовых проектов, начавшихся до 1995 тда), является двухуровневой, базирующейся на основе долей (квот), определяемых производственным планом Объемы газа предназначаются определенным катеюриям потребителей на основе определенного набора регулируемых цен, установленных на очень низком уровне Через эту систему, например, отрасль по производству удобрений ежегодно получает газовые квоты и извлекает выгоду из поставок газа по ценам, которые ино!да могут быть заметно ниже издержек прошводсгва (те себестоимости газа).
Во втором разделе рассматриваются вопросы развития экспорта нефти и гаш из России в Китай и геополитические аспекты сотрудничества Китая и России в энергетике. Акцент делаегся на сближении двух движущих сил в нефтегазовой промышленности - увеличивающегося спроса на нефтепродукты со стороны государств А'ГР и восстановлении объемов добычи в России
Проанализированы достоинства и недостатки различных проектов строительства нефге- и газопроводов из России в Китай и сопредельные страны, сделана оценка ресурсного обеспечения поставок нефти и газа в Китай, определены основные препятствия на пути реализации основных проектов и мотивы отдельных участников Рассмотрены основные характеристики проектов нефтепроводов на Дацин и на Тихоокеанское побережье
Сделан вывод о том, что в России энергетическую политику определяют две главных составляющих геополитика и внутренняя политика Россия имеет двух 1 официальных потребителей нефти - Китай и Японию, и она еще не сделала свой окончательный выбор
Поэтому Китай активно действует на казахском направлении. В 2004 г через CNPC он стал владельцем нефтяного месторождения Северные Бузачи в Казахстане, и теперь сможет доставлять нефть до побережья Тихого океана и сам делиться излишками нефти со странами, которые испытывают в ней недостаток - с той же Японией, или с Южной Кореей По этой нефтяной трубе может пойти и российская нефть, потому что сейчас нет крупных российских нефтепроводов, ведущих на восток. Это сделает Китай уникальным паназиатским глобальным энергомостом и поставит его на одну из ключевых позиций в азиатском нефтяном сотрудничестве
Развитие газовой промышленности Китая потребует значительных инвестиций, особенно в распределительную инфраструктуру и транспорт Эти инвестиции не могут быть обеспечены без помощи международных инвесторов.
Китайская экономическая, шконодаюльная и институциональная среда все еще не обладает достаточной привлекательностью Неопределенность
относительно увеличения спроса на газ в Китае представляет собой серьезный барьер для крупномасштабных международных инвестиций Риск, который в настоящее время разделяют между собой международные нефтяные компании, является существенным, поскольку ряд проектов был начат без взаимной выгоды для компаний в виде гарантированного строительства от водов То же самое относится и к "Западно-восточному" проекту трубопровода, и к нескольким другим проектам, касающихся сжиженного природного газа.
Международные инвесторы ставят вопрос о готовности государственных ведомств Китая уменьшить государственное финансирование и снизить контроль за этим сектором экономики В некоторых областях, международные нефтяные компании продожают стакиваться с политикой, которая существенно ограничивает их участие на китайском энергетическом рынке регламентации государственных ведомств, которые регулируют маркетинг газа, участие международных инвесторов в инфраструктуре, или доступ к углеводородным ресурсам Недостаточно развитые правовые рамки благоприятствуют национальным компаниям в ущерб иностранным инвесторам, особенно при предоставлении лицензий на поиски, разведку и разработку нефтяных и газовых месторождений Роль местных властей в этом процессе увеличивает риски международных компаний Наконец, риск, представленный на усмотрение инвесторов, велик из-за отсутствия ясного определения роли энергетических компаний и государства Это приводит к непрозрачности в процессе принятия решений из-за очень большого количества участвующих сторон, как на национальном, так и на региональном уровне
Компании Зторес, РеогосИша и СЫООС остаются в значительной степени под государственным контролем, несмотря на процесс "корпоратизации", и таким образом извлекают выгоду из множесгва преимуществ, замедляющих проникновение иностранного капитала.
Что касается двусторонних российско-китайских отношений в решении проблемы поставок энергоносителей в Китай, то до настоящего момента они
остаются малоэффективными. Каждая сторона стремится к наибольшей выгоде, но надо реально оценивать ситуацию.
Энергетические запасы Восточной Сибири и Дальнего Востока России для экспорта в Азию привлекательны и рентабельны Для их освоения наилучшие шансы имеют российские компании Газпром, Транснефть, ТНК-БП, Среди крупнейших нефтяных компаний наилучшие позиции имеют компании ExxonMobil и Shell.
Строительство нефтепровода до Находки снизит шансы России на азиатском нефтяном рынке Создание паназиатской трубы из Казахстана приведет к тому, что Китай будет способен справиться со своими задачами и без России и занять ключевую позицию на азиатском нефтяном рынке, доставляя нефть до побережья Тихого океана. Поставляя свою нефть по китайскому нефтепроводу, Китай объективно будет находиться в сильной позиции и диктовать России свои условия.
Что касается сибирского газа из Ковыкты, то он будет конкурентоспособен в цене по сравнению с ценами на сжиженный природный газ, поставляемый в Гуандун и потенциальным потоком в Китай сжиженного природного газа, производимого по проекту Сахалин 2
Таким образом, сотрудничество России и Китая в нефтяном секторе можно по праву считать одним из самих перспективных.
В третьем разделе рассмотрен потенциал китайских нефтяных компаний в вопросах обеспечения растущего энергопотребления
Китайские нефтяные компании ведут активную деятельность за рубежом.
Анализ показал, что позиции китайских нефтяных компаний PetroChina, CNOOC, Sinopec по уровню затрат на баррель нефти выглядят впоне конкурентоспособными по сравнению с другими компаниями как развивающихся рынков, так и всей совокупности рассматриваемых компаний, уступая лишь российским компаниям, (рис. 4)
Суммарные денежные поступления (кэшфлоу) для китайских компаний являются одними из наиболее высоких в мире. Прибыль в период 1999-2003 гг. для компаний группы развивающихся рынков, в которую входят китайские компании, гораздо более высокая ($7.71) - против $5.75 за баррель для российских компаний и $5.68 для супер-мэйджоров.
i Г,ЩГ М RRC - 1999-2003, LSD/hoe
h.vлv Г RRR - 1999-2003, %
Г) Hih4icll
I vT,inVI,,M
(!. г m l\\Jto BP Snopec Peirodima Pctfobras СШК YWCOS Ш tnki m
Talren Jpi
4tfiefT UnaiiU t.tlKOH.
k, ill)Uih4icll
I ui-nWehl (^lirnnlciltd Я
Slnupct Pdrochuu Peirohfai CNOOC В YWOS I
Tstncft 1
SegeMjj
,' M.ir H,r.л.iw 'mm МИ li Am ml ГипЛ in л I.r >Х л i тци/ '9W 'ml! Ah m .,. 'tlttl Theikrtfl tbfiwn lr tlber fli\niti Дн<1 iWH'ilituuil < и/гуыл I arc tl\i tt'iiT !"r /VVV-.
Рис.4. Стоимость и коэффициенты замещения запасов
Китайские компании приобретают доли участия в проектах поставки сжиженного газа, причем масштабы владения акциями могут достичь критически важного значения Обычной практикой для китайских компаний является предпочтение тем проектам, где они имеют собственную долю участия, чем проектам, по которым они не имеют акций.
В данном разделе рассмотрены особенности предоставления прав на недропользование для иностранных нефтяных компаний в Китае в сравнении с другими развивающимися странами Отмечены два основных фактора,
содействующих высоким темпам освоения нефтяных ресурсов Китая участие государства в нефтяных лицензионных соглашениях и широкое привлечение иностранного капитала на условиях соглашений о разделе продукции.
В данном разделе проведен анализ возможностей и барьеров на пути освоения китайского нефтяного рынка для различных компаний С этой целью использован традиционный подход на базе СВОТ-анализа нефтяных компаний - как действующих, так и потенциальных участников нефтяного сектора Китая Анализ проведен по И крупнейшим компаниям В качестве примере ниже представлены результаты по китайской компании СЫООС. Она является основным производителем нефти и газа на шельфе Китая Ее запасы составляют 2 1 мрд б.н э, а суточная добыча 362,672.б.н.э. (табл.6.)
Таблица 6.
Результаты СВОТ-анализа по компании СЫООС.
Сила Слабости
Х Высокие темпы роста добычи Х Эффективный менеджмент Х Недиверсифицированный портфель активов, ограниченный шельфом Азии
Возможности Угрозы
л Зарубежные приобретения активов Х Растущий рынок газа в Китае Х Регулярные изменения, которые могут повлиять на арендные права на шельфе Китая Х Другие компании Китая выходят на шельф в качестве конкурентов
Проекты Важнейшие события
Х .NWS (5.6%доля) Х Tangguh (17% доля) Х Начало поставок СПГ в Китай с конца 2006г.
В табл. 7 приведены основные финансовые показатели деятельности компании СЫООС
Таблица 7
Финансовые показатели CNOOC
2001 2002 2003 2004F 2005 2006 2007F
Доходы, мн. 2,519 3,191 4,955 5,244 5,151 5,174 5,694
EBITDA, мн. 1,548 2,029 2,459 2,608 2,559 2,491 2,881
EBIT, мн 1,237 1,542 1,898 2,037 1,881 1,693 1,923
Чистая прибыль, мн. 963 1,117 1,396 1,528 1,438 1,303 1,487
Cashflow,мн. 377 1,491 2,154 1,041 1,219 1,317 2,084
Обязательства, мн. - - -1,616 -1,332 - - -1,414
Р/Е. 78 96 11 6 12 9 13 7 15 1 13 2
P/CF, 85 45 42 72 7 1 68 5 1
EV/EBITDA, 3 8 4 5 5 9 68 70 72 62
EV/bbl запасов, $/барр.н.э 6 67
Е\'/ЬЫпродукцня,$/ барр.н.э. 1103
Источник: Дойче Банк (оценки 27.08.2004)
Результаты проведенного СВОТ-анализа компаний - потенциальных участников в китайских нефтегазовых проектах позволят высшему менеджменту китайских нефтяных компаний, а также правительственным органам вырабатывать наилучшую стратегию привлечения иностранных инвесторов и заключения наиболее выгодных форм многосторонних соглашений между участниками восточных проектов, ориентированных на Китай.
В четвертом разделе рассмотрены нероссийские источники поставок УВ сырья, а также позиции сопредельных стран, крупных импортеров нефти и газа, являющихся конкурентами Китая в обеспечении своих импортных потребностей, (в первую очередь, Япония и Корея).
Показано, что Казахстан представляет собой серьезную конкуренцию России в вопросах трупопроводной поставки нефти в Китай Компания
Петроказахстан выбрана как возможное потенциальное приобретение зарубежных активов китайскими компаниями
Анализ показал, что для стран ЦАР рынок газа Китая офомен, но с позиций краткосрочной перспективы он имеет тот недостаток, что слишком удален географически, и характеризуется высокими затратами на строительство, особенно по сравнению с российскими проектами, что делает сооружение газопровода в этом направлении экономически неоправданным.
Азия является крупнейшим мировым рынком СПГ, который представлен двумя- тремя трейдерами Эксперты предсказывают дальнейший рост рынка СПГ в трех основных странах (Японии, Корее и Китае) СПГ продожает ифать ключевую роль в энергетике будущего северо-восточной Азии, и ковыткинекий газ России будет более конкурентным по сравнению с Гуандонгским СПГ.
Сахалинский СПГ стокнется с ценовым давлением существующих поставок газа с северо-западного шельфа в Гуандун и также с давлением будущих поставок газа по проекту Горгон в Шеньян
В работе показано, что Китай в настоящее время строит новые терминалы по приему газа, в то время как Корея уже в значительной степени ориентированна на СПГ
Проведенный в диссертационной работе анализ позволил сделать следующие основные выводы:
1 Национальная экономика Китая развивается быстрыми темпами, что обусловливает резкий рост потребления нефти Темпы роста объёмов добычи нефти гораздо меньше темпов роста ее потребления, что приводит к ежегодному увеличению дефицита нефти в Китае
2. Основные поставки нефти в Китай осуществляю 1ся из политически нестабильного региона Ближнего Востока. Поэтому Китай ищет возможности диверсификации импорта энергоносителей
3 Благодаря наличию богатейших запасов нефти и газа, близости к самым быстрорастущим в мире рынкам сбыта нефти, Россия пользуется все большим интересом со стороны инвссюров Китая, Японии и Кореи, которые выступают как конкуренты за поставки энергоносителей
4 Китай ищет возможности приобретения активов в секторе разведки и добычи (в Австралии, Индонезии) Если реализация проекта Ковыкты будет отложена на неопределённый срок, Китай, чтобы компенсировать не поставляемую по газопроводу продукцию, может переключить своё внимание на рынок СГ1Г
5 Китай может серьезно стимулировать внутренний спрос на российский газ путем регулирования цен и уровня промышленного развития
6 Нефгяные компании Китая быстро продвигаются в новые районы, расширяя рамки деятельности за национальные границы и активно включая частных собственников Наблюдается все возрастающая их активность на мировой арене Такие компании, как РеЦоОипа, 8порее и СЫООС уже имеют потенциал, сопоставимый с уровнем первого эшелона мировых компаний Для китайской нефтяной промышленности становится весьма вероятным превращение национальных компаний в международные.
7 По показателям эффективности воспроизводства запасов позиции китайских нефтяных компаний РеиоСЫпа, СЫООС, 8порее выглядят впоне конкурентоспособными по сравнению с другими компаниями - как развивающихся рынков, так и всей группы анализируемых компаний
8 Обычной практикой для китайских компаний является предпочтение тем проектам, где они имеют собственную долю участия, чем проектам, по коюрым они не имеют акций По мнению автора, некоторым российским проектам (Ковыкта, Сахалин 2) с целью повышения конкурентоспособности рынке энергоносителей, необходимо шире приглашать к участию другие нефтяные компании, в первую очередь, китайские
Проведенный СВОТ-анализ по группе потенциальных участников поставок углеводородного сырья в Китай, позволил выявить сильные и слабые стороны различных компаний, их пот енциальные возможности и препятствия в проведении успешной деятельности по китайским проектам.
Благодаря наличию богатейших запасов нефти и газа, близости к самым быстрорастущим в мире рынкам сбыта нефти, Россия будет пользоваться все большим интересом со стороны инвесторов.
10 Сравнение стоимости поставок природного газа по трубопроводам и в виде СПГ позволяет сделать следующие выводы.
Х СПГ продожает играть ключевую роль в энергетике будущего северовосточной Азии.
Х Ковыткинский газ России будет более затратным по сравнению с Гуандунгским СПГ
Х Китай в настоящее время строит новые 1ерминалы по приему газа, в то время как Корея уже в значительной степени ориентированна на СПГ.
Х Диверсификация снабжения, очевидно, представляет собой важную задачу, но все зависит от уровня цен на данный продукт.
Х Вывод о том, что цена на СПГ останется на том же уровне, основан на опережении спроса над уровнем предложения на данном рынке
По результатам диссертационной работы опубликовано три печатных работы общим объемом 1,2 п л
1 Лю Ли О перспективах поставок энергоносителей из России в Китай Материалы 6-ой научно-технической конференции Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России (Москва. 26 января 2005)
Лю Ли О возможных вариантах поставок энергоносителей в Китай Нефть, газ и бизнес, № 4 2005
Лю Ли Перспективы развития газовой промышленности Китая ( в соавторстве с К Н. Миловидовым) Экономика и управление в отраслях ТЭК. 2005 №5.
Подписано в печать Формат 60x90/16 Объем Тираж 00 _Заказ^У_
119991, Москва, Ленинский просп ,65 Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им И.М. Губкина
8433 0 8
РНБ Русский фонд
2006-4 10738
Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Лю, Ли
Введение
Глава 1. Литературный обзор. Синтез углеводородов из СО и Н2
1.1. Общие сведения
1.2. Механизм
1.3. Молекулярно-массовое распределение
1.4. Катализаторы синтеза Фишера-Тропша
1.4.1. Каталитические центры Со-катализаторов
1.4.2. Особенности распределения продуктов на кобальтовых катализаторах
1.4.3. Реальный состав продуктов на Со-катализаторах
1.5. Модельная каталитическая система Co/Si
1.5.1. Силикагель
1.5.2. Формирование системы Co/Si
1.6. Методы регулирования селективности Со-катализаторов 34 синтеза углеводородов из СО и Н
1.6.1. Модифицирование носителя
1.6.2. Введение второго активного компонента
1.6.3. Изменение метода приготовления
1.6.4. Изменение условий активации
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Приготовление катализаторов
2.1.1. Катализатор 10%Co/Si
2.1.2. Катализатор 20%Co/Si
2.1.3. Катализатор 30%Co/Si
2.2. Лабораторная установка
2.3. Методики обработки свежевосстановленных катализаторов
2.3.1. Обработка свежевосстановленного катализатора кислородом
2.3.2. Обработка свежевосстановленного катализатора азотом
2.3.3. Обработка свежевосстановленного катализатора аммиаком
2.4. Условия восстановления и проведения синтеза
2.5. Анализ продуктов реакции
2.5.1. Хроматографический анализ
2.5.2. Методика расчета молекулярно-массового распределения жидких продуктов синтеза
2.6. Физико-химические исследования катализаторов методом хемосорбции кислорода
2.7. Основные обозначения
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Влияние метода приготовления катализатора 20%Co/Si02 на его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н
3.1.1. Количество пропиток
3.1.2. Влияние количества пропиток катализатора 20%Co/Si02 на его физико-химические характеристики
3.1.3. Соотношение количества кобальта, нанесенного в первую и вторую пропитку
3.1.4. Влияние соотношения количества кобальта, нанесенного в первую и вторую пропитку на физико-химические характеристики катализатора 20%Co/Si
3.2. Влияние метода приготовления катализатора 30%Co/Si на его свойств в синтезе углеводородов из СО и Н
3.2.1. Влияние метода приготовления катализатора 30%Co/Si на его физико-химические характеристики
3.3. Влияние состава газа восстановления на свойства катализатора
10%Co/Si02 в синтезе углеводородов из СО и Н
3.3.1. Влияние разбавления водорода азотом
3.3.2. Влияние разбавления водорода аргоном
3.4. Влияние предварительной обработки катализатора 20%Co/SiC> на его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н
3.4.1. Обработка 02 + N
3.4.1.1. Влияние объемной скорости
3.4.1.2. Влияние количества пропущенного кислорода
3.4.1.3. Влияние температуры обработки
3.4.2. Влияние обработки 02 + Не
3.4.3. Обработка азотом
3.4.4. Влияние обработки аммиаком
3.4.4.1. Влияние количества пропущенного аммиака
3.4.4.2. Влияние концентрации аммиака
3.4.4.3. Влияние температуры обработки 122 3.5. Сходимость полученных результатов 125 Заключение 128 Выводы 136 Список литературы
Диссертация: введение по экономике, на тему "Оценка рынка нефти и газа Китая и его потенциальных участников"
Синтез углеводородов из СО и Н2 (синтез Фишера-Тропша) -перспективный промышленный метод получения компонентов моторных топлив и ценных химических реактивов из угля, природного газа, торфа, биомассы. Это - сложный гетерогенный каталитический процесс, протекающий в присутствии катализаторов, содержащих переходные металы VIII группы. К селективным катализаторам синтеза Фишера-Тропша относятся Co-системы, в присутствии которых образуются преимущественно жидкие и твердые углеводороды.
В настоящее время большое внимание уделяется осуществлению селективного синтеза Фишера-Тропша, то есть синтеза определенных групп углеводородов (например, линейных аканов Сц-С|8, изоаканов С5-С10, твердых линейных парафинов и т.д.). Однако, при проведении процесса, наряду с целевыми продуктами, образуется ряд побочных (метан, диоксид углерода, газообразные углеводороды С2 - С4). В связи с этим, одной из основных задач развития синтеза углеводородов из СО и Н2 является разработка катализаторов, обладающих не только высокой активностью и стабильностью, но также и высокой селективностью в отношении образования определенных углеводородных продуктов.
В соответствии с концепцией двухцентровой модели поверхности Со-катализаторов, предложенной А. Л. Лапидусом, на поверхности контакта имеется два типа активных центров. На активных центрах первого типа, представляющих собой кристалиты металического кобальта, протекают реакции гидрирования СО в метан и диспропорционирования СО, на активных центрах второго типа, расположенных на границе раздела фаз кобальт - оксид, происходит образование углеводородов. От соотношения числа активных центров первого и второго типов зависит селективность образца по жидким углеводородам и метану.
В связи с этим возможны следующие методы регулирования селективности кобальтовых катализаторов:
Х модифицирование носителя
Х введение второго метала
Х изменение метода приготовления
Х изменение условий активации
Х предварительная обработка катализатора
Методы, основанные на создании допонительных центров полимеризации (модифицирование носителя, промотирование) хорошо изучены и применяются на практике. Влияние изменения метода приготовления и условий активации катализатора на синтез углеводородов из СО и Н2 также давно исследуется и находит практическое применение. Однако, с учетом развивающихся представлений о механизме реакции Фишера-Тропша и структуре активных центров кобальтового катализатора, имеются возможности для дальнейших разработок в этой области. Так, изменение свойств восстановленного катализатора путем его предварительной обработки каталитическими ядами ранее не изучалось, но с точки зрения концепции двухцентровой модели поверхности кобальтового контакта данный метод является перспективным и заслуживает детального изучения.
В соответствии с вышеизложенным, целью данной работы являлось систематическое изучение способов регулирования селективности кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2.
Диссертация: заключение по теме "Мировая экономика", Лю, Ли
1. Предложены новые методы регулирования селективности Co/Si02 -катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2.
2. Показано, что изменение числа пропиток и количества кобальта, введенного в каждой пропитке, позволяет повысить селективность системы Co/Si02 в отношении синтеза жидких углеводородов из СО и Н2.
3. Установлено, что разбавление водорода азотом при предварительном восстановлении катализатора Co/Si02 влияет на его селективность в синтезе углеводородов из СО и Н2. При содержании азота в водороде 25об.% отмечено повышение Scs+ и снижение Sch4
4. Впервые систематически изучено влияние предварительной обработки свежевосстановленного катализатора Co/Si02 кислородом на его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н2. Показано, что при этом Sew снижается вдвое, a Scs+ повышается в 1,2 раза.
5. Установлено, что повышение объемной скорости обработки катализатора Co/Si02 смесью азот-кислород позволяет повысить его Scs+ в синтезе углеводородов из СО и Н2 и уменьшить метанообразование.
6. Установлено, что предварительная обработка азотом катализатора Co/Si02 влияет на его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н2. При обработке смесью азот-кислород отмечено совместное влияние азота и кислорода на свойства системы, что повышает эффективность обработки.
7. Изучено влияние обработки свежевосстановленного образца Co/Si02 аммиаком на его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н2 и показано, что она оказывает существенное влияние на селективность процесса. При этом SCH4 снижается вдвое, Scs+ повышается в 1,2 раза.
8. На основании полученных данных предложена модель влияния каталитических ядов на активные центры системы Co/Si02 в условиях синтеза углеводородов из СО и Н2.
Заключение
Основываясь на представлениях о строении активных центров кобальтового катализатора [44], изменять его свойства в синтезе углеводородов из СО и Н2 можно следующими методами:
1. модифицирование носителя;
2. введение в состав катализатора второго метала (промотирование);
3. изменение метода приготовления катализатора;
4. изменение условий и вида предварительной восстановительной обработки;
5. обработка восстановленного катализатора различными газами перед проведением синтеза.
Первые две группы методов основаны на изменении химического состава активных центров образца, третья и четвертая группы - на изменении условий их формирования, пятая группа предусматривает воздействие на уже сформированную поверхность каталитической системы. Первые две группы методов давно применяются на практике и довольно подробно изучены, третья и четвертая изучены в меньшей степени, пятая группа была исследована слабо. В соответствии с этим, для исследования нами отобраны наименее изученные группы методов регулирования селективности кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2: влияние метода приготовления катализатора Co/Si02 и влияние обработки этого катализатора аммиаком и кислородом.
В процессе исследования нами были выявлены следующие основные закономерности влияния различных факторов на селективность Со-катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2:
1. Изменение количества пропиток и соотношение количества кобальта, нанесенного в первую и вторую пропитку, оказывают значительное влияние на формирование активных центров системы Co/Si02, что подтверждается как каталитическими, так и физико-химическими исследованиями. В обоих случаях имеет место изменение соотношения между количеством кобальта, предварительно закрепленным на поверхности носителя прокаливанием, и долей кобальта, не закрепленной на носителе. Не закрепленный на носителе прокаливанием кобальт легче подвергается восстановлению (степень восстановления выше 90%), однако в результате формируется меньше центров, содержащих оксидную фазу, и больше меких кристалитов металического кобальта (средний размер менее 90А), что способствует повышению выхода метана. Несмотря на более высокую активную поверхность таких катализаторов (13-14м"/г), выход целевых продуктов - углеводородов С5+ - в их присутствии несколько ниже. Катализаторы, в составе которых больше половины кобальта закреплено на носителе прокаливанием, имеют существенно более низкую степень восстановления (75-85%), средний размер кристалитов кобальта на их поверхности достигает 120А. Центры полимеризации таких систем содержат больше оксидной фазы и меньше металического кобальта, и обладают меньшей полимеризационной активностью (степень полимеризации 0,74 против 0,8 для образцов, не содержащих предварительно закрепленной прокаливанием оксидной фазы). Оптимальное для системы 20%Co/Si02 соотношение закрепленной и незакрепленной предварительно форм кобальта достигается при нанесении по 10%Со в две пропитки - в этом случае система хорошо восстанавливается I степень восстановления около 90%), но при этом метал хорошо распределяется по поверхности (дисперсность 10%), кристалиты кобальта имеют средний размер около ЮОА, что близко к оптимальному для Со-катализаторов [44]. Полученный таким способом образец характеризуется наибольшей селективностью по жидким углеводородам {12%), и наименьшей селективностью по метану (13%). Таким образом подтверждено, что изменение условий формирования активных центров системы на стадии приготовления оказывает влияние на ее каталитические свойства и позволяет регулировать ее селективность по жидким углеводородам и метану.
2. Разбавление водорода азотом и аргоном оказывает значительное влияние на основные показатели синтеза углеводородов из СО и Н2 в присутствии катализатора Co/Si02:
- полученные закономерности для образцов, активированных в разных условиях, были сходны;
- увеличение содержания азота в восстановительной смеси от 0 до 75 об.% приводило к снижению конверсии СО и выхода жидких углеводородов;
- при разбавлении водорода азотом выход метана снижася в два-три раза;
- при введении в восстановительную смесь 25% азота выход метана уменьшася в 1,6-2 раза, что приводило к повышению селективности катализатора по углеводородам С5+ в 1,3 раза и снижению селективности по метану почти вдвое;
- с увеличением доли азота в восстановительной смеси от 0 до 75% наблюдали значительное увеличение содержания нормальных парафинов в продуктах синтеза;
- влияние разбавления азотом на фракционный состав углеводородов С5+ незначительно;
- увеличение содержания аргона в восстановительной смеси от 0 до 75 об.% для всех изученных образцов приводило к значительному снижению конверсии монооксида углерода;
- разбавление водорода аргоном не оказывало положительного влияния на селективность образцов по жидким углеводородам и метану;
- введение аргона в восстановительную смесь не оказывало существенного влияния на состав жидких продуктов синтеза.
Таким образом установлено, что разбавление водорода инертным газом при активации катализатора 10%Co/Si02 приводило к снижению конверсии СО и выхода жидких углеводородов. Однако аргон и азот оказывали различное влияние на селективность образца по углеводородам С5+ и СН4. Если при разбавлении водорода азотом наблюдали увеличение селективности катализатора по жидким углеводородам и снижение селективности по метану, то при разбавлении аргоном наблюдали противоположный эффект. Это можно объяснить наличием в составе азота примеси кислорода (0,25 об.%), который способен блокировать металические центры метанообразования, приводя к снижению выхода метана и селективности в отношении его образования. Увеличение доли азота в восстановительной смеси, и, соответственно, количества пропущенного кислорода, приводит, по-видимому, к окислению не только центров метанообразования, но и бифункциональных центров полимеризации, что и является причиной снижения выхода жидких углеводородов (о протекании этого процесса свидетельствует также отмеченное снижение доли изопарафинов в продуктах реакции, образующихся на кислотных центрах катализатора).
Таким образом, разбавление газа восстановления азотом позволяет не только сократить расход дорогостоящего водорода, но и повысить селективность катализатора в отношении образования жидких углеводородов и значительно снизить селективность по основному побочному продукту -метану.
3. Обработка катализатора Co/Si02 кислородом оказывает значительное влияние на его свойства. При этом, имеет значение:
- объемная скорость обработки;
- количество пропущенного кислорода;
- температура обработки;
- состав смеси (азот-кислород или гелий-кислород).
Показано, что зависимости основных показателей процесса от количества пропущенного кислорода носят экстремальный характер. С увеличением количества пропущенного кислорода сначала происходит снижение выхода метана и селективности его образования, и, напротив, повышение селективности системы по жидким углеводородам. При этом отмечается снижение содержания в продуктах синтеза изопарафинов и увеличение степени полимеризации. После повышения количества пропущенного кислорода сверх оптимального, тенденции меняются на противоположные - начинается повышение метанообразования, снижение селективности образования жидких углеводородов, в их составе увеличивается доля изопарафинов, а степень полимеризации снижается. Количество кислорода, при котором достигается наибольшее положительное влияние на свойства системы, различно в зависимости от состава смеси, объемной скорости, температуры обработки и концентрации кислорода в смеси.
Так, установлено, что повышение объемной скорости обработки до 18000ч"1 приводило к значительному улучшению каталитических свойств системы. Выход метана снижася вдвое, селективность в отношении его образования уменьшалась с 13 до 8%. Выход углеводородов С5+ был несколько ниже исходного, но селективность в отношении их образования была на 10% выше. Некоторое снижение конверсии СО имело место преимущественно благодаря значительному снижению образования побочных продуктов - СН4, С02 и газообразных углеводородов С2-С4.
Увеличение объемной скорости со 100 до 18000 ч"1 приводило к значительному снижению доли изопарафинов в продуктах синтеза, вероятность роста углеводородной цепи возрастала при этом с 0,79 до 0,84.
Таким образом, увеличение объемной скорости обработки системы кислородом способствует селективному окислению более реакционноспособных по отношению к кислороду металических центров метанообразования.
Повышение температуры обработки приводило к изменениям свойств системы, аналогичным обработке большим количеством кислорода. На основании этого мы полагаем, что повышение температуры обработки катализатора смесью 02+N2 приводит к увеличению количества адсорбированного на поверхности катализатора кислорода.
Применение для обработки модельной системы азот-кислородной смеси позволило достичь большего положительного влияния на ее свойства, чем обработка гелий-кислородной смесью. Для уточнения причин этого различия нами изучено влияние азота на свойства катализатора Co/Si02.
4. Показано, что обработка азотом (не содержащим кислорода) оказывает влияние на свойства системы Co/Si02 в синтезе углеводородов из СО и Н2, приводя к:
-увеличению степени полимеризации (с 0,78 до 0,80-0,81);
- доли нормальных парафинов в продуктах синтеза (отношение н/изо возрастало с 2,0 до 3,1-3,4).
На выход жидких и газообразных углеводородов влияние азота было незначительным, но выход С02 существенно возрастал.
Можно предположить, что азот, адсорбированный на поверхности катализатора, частично ингибирует кислотные центры, ответственные за изомеризацию первоначально образующихся ненасыщенных интермедиатов, что способствует снижению доли изопарафинов в продуктах и благоприятствует протеканию полимеризации, приводя к увеличению длины цепи образующихся углеводородов. Таким образом показано, что азот не является инертным по отношению к поверхности Со-катализатора синтеза Фишера-Тропша, и при обработке системы азот-кислородной смесью имеет место совместное влияние азота и кислорода, что позволяет достичь более высокой степени полимеризации (0,84) и более значительного снижения выхода изопарафинов (отношение н/изо 4,2).
5. Обработка системы аммиаком (смесь водород-аммиак) приводит к изменениям ее свойств, сходным с полученными при обработке кислородом. При этом, оказывает влияние:
- количество пропущенного аммиака;
- температура обработки;
- концентрация аммиака в смеси.
Показано, что зависимости основных показателей процесса от количества пропущенного аммиака носят экстремальный характер. С увеличением количества пропущенного аммиака сначала происходит снижение выхода метана и селективности его образования, и, напротив, повышение селективности системы по жидким углеводородам. При этом отмечается снижение содержания в продуктах синтеза изопарафинов и увеличение степени полимеризации. После повышения количества пропущенного аммиака сверх оптимального тенденции меняются на противоположные. При этом начинается повышение метанообразования, снижение селективности образования жидких углеводородов, в их составе увеличивается доля изопарафинов, а степень полимеризации снижается. Количество аммиака, при котором достигается наибольшее положительное влияние на свойства системы, различно в зависимости от температуры обработки и концентрации аммиака в смеси.
Полученная и> К л о с
Рис. 54. Влияние обработки катализатора 20%Co/Si02 NH3 и О2 на Sch4 и Всн4
25 20 15 10 5 " 0
ВСН4 без обработки Ш NH3 02 закономерность аналогична выявленной для катализаторов, обработанных кислородом (рис. 54). При увеличении количества пропущенного кислорода селективность по метану также проходила через минимум 7%, а селективность по С5+ через максимум 84%. При этом в отличие от обработки аммиаком наблюдали изменение выхода жидких углеводородов.
Исходя из полученных данных и принимая за основу концепцию двухцентровой модели поверхности Со-катализатора, можно предположить следующий механизм действия каталитических ядов (аналогичный для кислорода и аммиака) на изученные системы.
При обработке катализатора кислородом сначала происходит окисление металических центров метанообразования (Со0), что приводит к снижению Всн4 и Sch4- Одновременно происходит частичное окисление центров полимеризации (Со5+-оксид), приводящее к снижению их кислотности и подавлению протекания на них побочных реакций гидрокрекинга и изомеризации, что приводит к увеличению степени полимеризации (до 0,84) и доли н-парафинов (отношение н-/изо достигает 4,3). Дальнейшее окисление этих центров приводит, напротив, к ослаблению их полимеризующей активности (что подтверждается снижением степени полимеризации), способствует протеканию на них побочной реакции метанообразования [45], и как следствие, приводит к возрастанию выхода метана и снижению выхода жидких углеводородов.
При обработке катализатора аммиаком протекают сходные процессы. Сначала протекают процессы блокирования аммиаком металических центров метанообразования и его взаимодействие с кислотными центрами полимеризации катализатора (Со5+-оксид), приводящие к снижению метанообразования и образованию продуктов с большей длиной цепи (степень полимеризации 0,83). Дальнейшее увеличение количества адсорбированного аммиака приводит к снижению полимеризующей активности центров Со5+-оксид и способствует повышению на них метанообразования.
Из вышеизложенного следует, что обработка катализатора малыми количествами каталитических ядов позволяет регулировать его селективность в синтезе углеводородов из СО и Н2 и достичь значительного подавления метанообразования.
Таким образом, изучен ряд эффективных методов регулирования селективности Со-катализаторов синтеза углеводородов из СО и Н2. Полученные данные, в частности, нелинейные изменения селективности катализатора под действием каталитических ядов, подтверждают концепцию двухцентровой модели поверхности Co-систем синтеза углеводородов из СО и Н2.
Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Лю, Ли, Москва
1. Лапидус А.Л., Пирожков С.Д., Капкин В.Д., Крылова А.Ю. // Итоги науки и техники. Сер. Технология органических веществ. М.: ВИНИТИ. 1987. Т. 13. С.158.
2. Rostrap-Nielsen J.R. // Catal. Today. 1994. V. 2111. P. 257.
3. Сторч Г., Голамбик Н., Андерсон Р. Синтез углеводородов из оксида углерода и водорода. М.: ИЛ. 1954. 516 с.
4. Frohning C.D. "Hydrogenation of Carbon Monoxide" in New Syntheses with Carbon Monoxide, ed. J.Falbe. Springer-Verlag. 1980. 340 p.
5. Миначев X.M., Лапидус А.Л., Крылова А.Ю. // ХТТ. 1993. Т. 6. С. 7.
6. Tillmetz K.D. // Chem.Ing.Tech. 1976. V. 48. Р. 1065.
7. Stull D.R., Westrum Е., Sinke G.C. Thermodinamics of Organic Compounds. J.Wiley and sons. N.-Y. 1969. P. 235.
8. Сокольский Д.В. Катализ и методы изучения катализаторов. Ама-Ата: Наука. 1967. 160 с.
9. Шопов Д., Андреев X. Химическая связь при адсорбции и катализе: Металы. София: Изд-во Бог.АН. 1975. 218 с.
10. Крылов О.В., Матышак В.А. // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 1. С. 66.
11. Попова Н.М. в кн. Каталитическое гидрирование и окисление. Ама-Ата: Наука. 1974. 33 с.
12. Попова Н.М., Бабенкова Л.В., Савенкова Г.А. Адсорбция и взаимодействие газов с металами VIII группы Ама-Ата: Наука. 1979. 180 с.
13. Dry М.Е. // Appl.Catal. A: General 1996. V. 138. Р. 319.
14. Blyholder G. // J.Phys.Chem. 1975. V. 79. P. 756.
15. Ponec V., Knor Z., Cerny S. // Catal.Rev.Sci.Eng. 1968. V. 2. P. 249.
16. Iwasawa Y., Mason R., Textor M., Samorjai G.A. // Chem.Phys.Lett. 1976. V. 44. №3. P. 468.
17. Roberts M.W. Photielectron Spectroscopy and Surface Chemistry. Academic Press. 1980. 155 p.
18. Rabo J.A., Risch A.P., PostmaM.L. //J.Catal. 1978. V. 53. P. 295.
19. Unmuth E.E., Schwartz L.H., Butt J.B. // J.Catal. 1980. V. 63. P. 404.
20. Reuel R.C, Bartolomew C.H. // J. Catal. 1984. V. 85. P. 63.
21. Крюков Ю.Б., Башкиров A.H., Либеров Л.Г. и др. // Кинетика и катализ.1961. Т. 11. №5. С. 780.
22. Maiden. C.J. // Stud.Surf.Sci.Catal. 1988. V. 36. P. 1.
23. Andersen R.B., in Emmett P.H. (Editor), Catalysis. Vol.4. Reinhold. 1956. Chapters 1-3.
24. Рёпер M. в кн. "Катализ в Сi-химии". Под редакцией В.Кайма-: Л.: Химия,1987.
25. Химические вещества из угля. Под ред.Ю.Фальбе. М.: Химия. 1980. 614 с.
26. Крылова А.Ю., Малых О.А., Емельянова Г.И., Лапидус А.Л. // Кинетика и катализ. 1989. Т. 30. №6. С. 1495.
27. Henrici-Olive G., Olive S. //Angew.Chem.Int.Ed. 1976. V. 15. P. 136.
28. Schulz G.V. // Z.Phys.Chem. 1936. V. 32. P. 27.
29. Flory P.J. // J.Am.Chem.Soc. 1936. V. 58. P. 1877.
30. Friedel R.A., Anderson R.B. // J.Am.Chem.Soc. 1950. V. 72. P. 1212, 2307.
31. Madon R.J., Taylor W.F. //J.Catal. 1981. V. 69. P. 32.
32. Huff G.A., Satterfield C.N. // J.Catal. 1984. V. 85. P. 370.
33. Colley S.E., Copperthwaite R.B., Hutchings G.I., Foulds G.A., Coville N.J. //
34. Appl.Catal. 1992. V. 84. P. 1.
35. Dictor R.A., Bell A.T. // Ind.Eng.Chem.Proc.Des.Dev. 1983. V. 22. №4. P. 678.
36. Sarup В., Wojciechowski B.W. // Can.J.Cem.Eng. 1984. V. 62. №4. P. 249.
37. Arcuri K.B., Schwartz L.H., Piotrowski R.D., Butt J.B. // J.Catal. 1984. V. 85. №2. P. 349.
38. Satterfield C.N, Huff G.A., Strenger H.G. //Ind.Eng.Chem.Fundum. 1985. V. 24.3. P. 450.
39. Dictor R.A, Bell A.T. //Appl.Catal. 1986. V. 20. №1-2. P. 145.
40. Huff G.A, Satterfield C.N. // Ind.Eng.Chem.Proc.Des.Dev. 1985. V. 24. №4. P.986.
41. Inoue M., Miyake Т., Takegami Y., Inui T. // Appl.Catal. 1984. V. 11. №1. P. 103.
42. Anderson R.B. The Fischer-Tropsch Synthesis. N.-Y. 1984.
43. Barrault J.C., Forquy C., Menezo J.C., Maurel L. // React. Kinet. Catal. Lett. 1981. V. 17. P. 373.
44. Миначев X.M., Лапидус А.Л., Крылова А.Ю. // ХТТ. 1993. Т. 6. С. 7.
45. Лапидус А.Л. //Изв.АН СССР. Сер.хим. 1991. С. 2681.
46. Lee W.H., Bartolomew С.Н. //J. Catal. 1989. V. 120. P. 256.
47. Sachtler W.M.H., Ichikawa M.J. // J.Phys.Chem. 1986. V. 90. P. 4752.
48. Sachtler W.M.H., Shriver D.F., Ollenberg W.B., Lang A.F. // J.Catal. 1987. V. 106. P. 401.
49. Ghen S.L., Zhang H.L., Hu J., Contescu C. // Appl.Catal. 1991. V. 73. P. 289.
50. Huang L.-J., Schwartz J.A. // Appl.Catal. 1987. V. 32. P. 59.
51. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю., Харсон M.C., Коган В.М., Синева Л.В. Изв.РАН. Сер.хим. 1994. С. 396.
52. Rathousky J., Zukal A., Lapidus A., Krylova А. // Appl. Catal. 1991. V. 79. №2. P. 167.
53. Крылова А.Ю., Лапидус А.Л., Якерсон В.И. и др. // Изв. АН СССР. Сер. Хим. 1992. №1. С. 55.
54. Крылова А.Ю., Салехуддин С.М., Газарян А.Г и др. // Нефтехимия. 1985. Т. 25. №4. С. 498.
55. Крылова А.Ю., Лапидус А.Л., Капур М.П. и др. //Изв. АН, Сер. Хим. 1993. №4, С.668.
56. Крылова А.Ю., Малых О.А., Емельянова Г.И., Лапидус А.Л. // Кинетика и катализ. 1988. Т. 29. №6. С. 1362.
57. Puskas I., Hurbut R.S., Pauls R.E. //J.Catal. 1993. V. 139. P. 591.
58. Schultz H., Rao B.R., Elstner M. // Erdol Kohle. 1970. V. 23. P. 651.
59. Tau L.M., Dabbash H.A., Chaula В., Davis B.H. // Catal.Lett. 1990. №7. P. 141.
60. Dry M.E. // Catal.Lett. 1990. V. 7. P. 241.
61. Schulz H., Beck K., Erich E. Proc.of 9th Int. Conf. Catal. 1988. V. 2. P. 829.139
62. Dry M.E. Int.Conf.Catal.Catal.Process. Catal.Soc.of Sought Africa. 1993.
63. Lapinski M.P., Eckherdt J.D. // J.Phys.Chem. 1990. V. 94. P. 4599.
64. Anson C.E., Sheppard N., Powell D.B. // J.Chem.Soc.,Faraday Trans. 1994. V. 90. №10. P. 1449.
65. Tait P.J., Watkins N.D. in Comprehensive Polimer Science, V.4, Pergamon Press, Cptr. 2. 1989.
66. Dry M.E. in J.R.Anderson, M.Boudart (Editors). Catalysis Science and Technology. Vol.1. Springer. Berlin. 1981. Chptr.4.
67. Iglesia E., Reyer S.C., Madon R.J. // J.Catal. 1988. V. 129. P. 39.
68. Pichler H., Schulz H., Elstner M. // Brennstoff-Chem. 1988. V. 48. P. 78.
69. Kuipers E.W., Vinkenburg I.H., Oosterbeek H. // J.Catal. 1995. V. 152. P. 137.
70. Hall W.K., Kokes R.J., Emmett P.H. // J.Amer.Chem.Soc. 1960. P. 82.
71. Madon R.J., Iglesia E. // J.Catal. 1993. V. 139. P. 576.
72. Mims C.A., Mc Candlish L.E. // J.Phys.Chem. 1963. V. 91. P. 929.
73. Van Hove D. Proc.Int.Meet.Soc.Fr.Chim., Div.Chim.Phys. 1993. P. 147.
74. Tau L.M., Dabbadh H.A., Davis B.H. // Energy Fuels. 1990. V. 4. P. 94.
75. Egiebor N.O., Ungar K.R., Wojciechowski B.W. // Can.J.Chem.Eng. 1982. V. 62. P. 432.
76. Ernst В., Libs S., Chaumette P., Kiennemann A. // Appl. Catal. 1999. V. 186. P. 145.
77. Riva R., Miessner H., Vitali R., Del Piero G. // Appl. Catal. 2000. V. 196. P. 111.
78. Ming H., Baker B.G. // Appl. Catal. A: General. 1995. 123. P. 23.
79. Sellmer C., Decker S., Kruse N. // Catalysis Letters. 1998. V. 52. P. 131.
80. Swell G.S., van Steen E., OConnor C.T. // Catalysis Letters. 1995. V. 37. P. 225.
81. Слинкин A.A. Структура и каталитические свойства нанесенных металов. Итоги науки и техники. Сер. Кинетика и катализ. 1982. Т. 10. С. 5.
82. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю., Хоанг Чонг Ием. // Изв. АН СССР. Сер. Хим. 1984. С. 286.
83. Lapidus A., Krylova A., Rathousky J., Janchalkova М. // Appl. Catal. 1992. V. 80. P. 1.
84. Rathousky J., Zukal A., Lapidus A., Krylova A. // Appl. Catal. 1991. V. 79. №2. P. 167.
85. Эйдус Я.Т., Буланова Т.Ф., Сергеева H.C. // Докл. АН СССР. 1966. Т. 147. С. 105.
86. Танабе К. Твердые кислоты и основания. М.: Мир. 1973. 73 с.
87. Хоанг Чонг Ием, Крылова А.Ю., Салехуддин С.М., Лапидус А.Л. // Изв. АН СССР. Сер. Хим. 1984. №6. С. 1247.
88. Сергиенко С.Р., Парфенова Н.М., Гальперин И.М. и др. // Изв. АН СССР. Сер. Физ.-техн. 1987. №6. С. 1260.
89. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. М.: Мир. 1971.
90. Mellor J.W. A comprehensive trectise on inorganic and theoretical chemistry. V.14. 1938.
91. RebenstorfB. //Acta. Chem. Scand. 1977. A. 31. №3. P. 208.
92. Castner D.G., Watson P.R., Chan I.Y. //J. Phys. Chem. 1989. V. 93. P. 3188.
93. Castner D.G., Watson P.R., Chan I.Y. // J. Phys. Chem. 1990. V. 94. P. 819.
94. Sexton B.A., Hughes A.E., Turney T.W. // J. Catal. 1986. V. 97. P. 390.
95. Choi J.G. // Catalysis Letters. 1995. V. 35. P. 291.
96. Bruce L.A., Hope G.J., Mathews J.F. // Appl. Catal. 1983. V. 8. №3. P. 349.
97. AliS., Chen В., Goodwin J.G.//J.Catal. 1995. V. 157. P. 35.
98. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю., Синева Л.В., Дурандина Я.В., Моторина С.Н. //ХТТ. 1997. №1. С. 32.
99. Colley S.E. Coperthwaite R.G., Hutchings G.J., ets. // Appl. Cat. 1992. V. 84. № l.P. 1.
100. Barrault J., Probst S., Alouche A., Percheron-Guegan A., Paul-Boncour V., PrimetM. //Stud. Surf. Sci. Catal. 1991. V. 61. P. 357.
101. Ernst В., Hilaire L., Kiennemann A. //Catalysis Today. 1999. V. 50. P. 413. rw
102. Lee G.V.D., Ponec V. // Catal. Rev. Sci. Eng. 1987. V. 29. №2-3. P. 183.
103. Hoff A., Blekkan E.A., Holmen A. Proceedings of the 10th Intern. Congress on Catalysis. Budapest. 1992. P. 2155.
104. Mall at Т., Petro J., Szabo S. // React. Kinet. Lett 1985. V. 29. P. 353.
105. Iglesia E., Soled S.L., Fiato R.A. // J. Catal. 1992. V. 137. P. 212.
106. Blik H.F.J., Prins R. // J. Catal. 1986. V. 97. P. 188.
107. Van'tBlik H.F.J., Konnigsberg D.C., Prins R. // J. Catal. 1986. V. 97. P. 210.
108. Schanke D., Vada S., Blekkan E.A., Hilmen A.M., Hoff A., Holmen A. // J. Catal. 1995. V. 156. P. 85.
109. Vada S., Hoff A., Adnanes E., Schanke D. // Topics in Catal. 1995. №2. P. 155.
110. Иззука Д.О.Ч. Кандидатская диссертация. ГАНГ им. Губкина И.М. Москва.1995.
111. Sun S., Tsubaki N., Fujimoto К. // Chem. Lett. 2000. P. 176.
112. Зайцев A.B., Боровков В.Ю., Крылова А.Ю. и др. Тезисы докл. III Всес. конф. Химические синтезы на основе одноуглеродных молекул. Москва. 1991. С. 91.
113. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю., Тонконогов Б.П., Иззука Д.О.Ч., Капур М.П. //ХТТ. 1995. №4. С. 48.
114. Kapoor М.Р., Lapidus A.L., Krylova A.Yu. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1993. V. 75. P. 2741.
115. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю., Иззука Д.О.Ч. // ХТТ. 1995. №3. Р. 90.
116. Rosinek М.Р., Polanski С.А. // Appl. Catal. 1991. V. 73. P. 97.
117. Niemela M.K., Krause A.I., Vaara Т., Lahtinen J. // Topics in Catal. 1995. №2. P. 45.
118. Matsuzaki Т., Takeuchi K., Hanoaka T.A., Arakawa H., Sugi Y. // Appl. Catal.1996. V. 105. P. 159.
119. Matsuzaki Т., Takeuchi K., Hanoaka T.A., Arakawa H., Sugi Y. // Catal. Today. 1993. V. 28. P. 251.
120. Sun S, Fan L, Fujimoto K. // Chem. Lett. 1999. P. 176.
121. Sun S, Tsubaki N, Fujimoto K. // Appl. Catal. A: General. 2000. V. 202. №1. P. 121.
122. Lisityn A.S, Golodyn A.V, Kuznetsov V.L, Yermakov Y.I. // C, Mol. Catal. 1989. V. 55. P. 361.
123. RosynekM. P, Polansky C. A. //Appl. Catal. 1991. V. 73. P. 93.
124. Takeuchi K, Matsuzaki Т., Arakawa H., Sugi Y. // Appl. Catal. 1985. V. 18. P. 325.
125. Haddad G.H., Goodwin J.E.//J. Catal. 1995. V. 157. P. 25.
126. Chin R.L, Hercules D.M. // J. Phys. Chem. 1982. V. 86. P. 360.
127. Choi J.C., Rhee H.K., Moon S.H. 3 Pacif. Eng. Congr. Seoul. 1983. 2.
128. Козлова Г.В. Кандидатская диссертация. ИОХ РАН. Москва. 1990.
129. US Patent 4,605,676 (1986).
130. Лапидус А.Л., Крылова А.Ю, Херхеулидзе М.Н. // ХТТ. 1997. №1. С 50.
131. Wells R.P, Collier P.J., Johns M., Hutchings G.J. // DGMK-Conference "Synthesis Gas Chemistry". Dresden. 2000. P. 111.
132. Хухрик А.В. Кандидатская диссертация. ИОХ РАН. Москва. 2001.