Нүүрс байна. Харин шатахуун болгоход юу дутна вэ?

О.Дөлгөөн

(Энэхүү нийтлэлд дурдсан тоо баримт нь олон улсын үйлдвэрийн жишээ, судалгааны материалд үндэслэсэн бөгөөд Монгол Улсад хэрэгжүүлэх төслийн эцсийн ТЭЗҮ, тооцоолол биш болно.)

---

Шатахууны хараат байдлыг бууруулах стратегийн гарц болох нүүрс шингэрүүлэх төслийн асуудал бодлого тодорхойлогчдын ширээн дээр дахин эргэн ирлээ. Салбарын сайд Г.Дамдинням нүүрснээс шатахуун үйлдвэрлэх үйлдвэрийн боломж, нөхцөл болон ТЭЗҮ-ийг шинээр боловсруулах асуудлыг хөндөж, энэ чиглэлээр БНХАУ-ын “China Energy”-ийн охин компани болох “Алтан гадас, Онч Толгой, Эрчим Хүч” ХХК-ийн гүйцэтгэх захирал Жан Дае Юэ тэргүүтэй төлөөлөгчидтэй уулзжээ.

Уулзалтын үеэр сайд Монгол Улс нүүрсний арвин нөөцдөө түшиглэн шатахуун үйлдвэрлэх шинэ эх үүсвэртэй болох боломжтойг онцолж, Монголд нүүрс шингэрүүлэх үйлдвэр байгуулах боломж, нөхцөл болон ТЭЗҮ-ийг шинээр боловсруулж танилцуулах санал тавьсан байна. Харин Хятадын тал уг саналыг дэмжиж, төслийн судалгаа, тооцоог боловсруулан эргэн танилцуулахаар болжээ.

Дэлхийн зарим улс нүүрснээс шингэн түлш үйлдвэрлэх технологийг хэдэн арван жилийн турш ашиглаж ирсэн бөгөөд манай урд хөрш БНХАУ энэ чиглэлээр хэд хэдэн томоохон төслүүдийг хэрэгжүүлсэн байна.

Тухайлбал, “China Energy” нь Өвөр Монголын Ордос хот дахь Shenhua-ийн нүүрс шингэрүүлэх үйлдвэрийг эзэмшдэг. Тус үйлдвэр өдөрт 10 мянган тонн орчим нүүрс боловсруулж, жилд нэг сая тонн орчим шингэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хүчин чадалтай. Үйлдвэрийн бүтээгдэхүүнд дизель түлшээс гадна нафта, шингэрүүлсэн нүүрс-устөрөгчийн хий буюу шингэрүүлсэн шатдаг хий (LPG-ШНХ) зэрэг бүтээгдэхүүн багтдаг.

-Иймээс гол асуудал нь Монголын нүүрсний ямар орд, ямар чанарын нүүрсийг ашиглах вэ, хэдий хэмжээний хөрөнгө оруулалт шаардлагатай вэ, үйлдвэрлэсэн түлш газрын тосны бүтээгдэхүүнтэй ямар өртгөөр өрсөлдөх вэ, хамгийн гол нь усны хэрэглээ, нүүрстөрөгчийн ялгарлын асуудлыг хэрхэн шийдэх вэ гэдэгт байна.

Дэлхийд нүүрснээс шатахуун үйлдвэрлэх технологи хаана хүрсэн бэ?

Нүүрсийг шингэн түлш болгон хувиргах технологи нь саяхных биш, эрт үеэс улбаатай. Хамгийн тод жишээ нь Өмнөд Африк. Тус улсын Sasol компани нүүрсийг эхлээд хийжүүлж синтезийн хий гарган, улмаар Fischer–Tropsch (Нэгэнт хий болгосон синтез-хийг (CO + H₂) шингэн түлш (бензин, дизель) болгон хувиргадаг химийн урвал)-ийн аргаар шингэн түлш болон бусад бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Secunda дахь Sasol II, Sasol III үйлдвэрүүд 1980-аад оны эхнээс ажиллаж эхэлсэн бөгөөд хоёр үйлдвэрийн нийлбэр хүчин чадал ойролцоогоор 150 мянган баррель/өдөрт хүрч байжээ.

Өөрөөр хэлбэл, Өмнөд Африк нүүрснээс шингэн түлш үйлдвэрлэхийг лабораторийн түвшинд үлдээгээгүй хөгжүүлсэн улс.

Харин Монголын хувьд илүү ойрын бөгөөд анхаарах ёстой жишээ нь Хятад.

БНХАУ-ын Өвөр Монголын Ордос хотод Shenhua-ийн нүүрсийг шууд шингэрүүлэх үйлдвэр ажилладаг. Ордосын төсөл нь шууд шингэрүүлэх (DCL) технологийг аж үйлдвэрийн хэмжээнд ашигласан жишээ бөгөөд дизель, нафта, ШНХ зэрэг бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Энэ нь Монголын нүүрсний томоохон бүсүүдтэй газарзүйн хувьд ойрхон байрладаг гэдгээрээ ч онцлог.

Харин Хятад үүгээр зогсоогүй. 2016 онд Ниншя мужид Shenhua-ийн охин компани дэлхийн хамгийн том нэгж хүчин чадалтай нүүрс-шингэн түлшний үйлдвэрүүдийн нэгийг ашиглалтад оруулжээ. Тус үйлдвэр жилд 20 сая тонноос илүү нүүрс боловсруулж, 4 сая тонн орчим шингэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хүчин чадалтай. Үүнээс 2.7 сая тонн нь дизель, 980 мянган тонн нь нафта, 340 мянган тонн нь ШНХ байна. Төслийн нийт хөрөнгө оруулалт ойролцоогоор 55 тэрбум юань буюу тухайн үеийн ханшаар 7.9 тэрбум ам.доллар байжээ.

Энэ үйлдвэр 2021 онд анх удаа төлөвлөсөн жилийн хүчин чадалдаа хүрч, 4.05 сая тонн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэсэн байна. Тус төслийн нийт хөрөнгө оруулалт 55 тэрбум юань бөгөөд үйлдвэрлэлийн технологи, тоног төхөөрөмжийн дотоодын нутагшуулалтын түвшин 98.5 хувьд хүрсэн гэж China Energy мэдээлжээ.

Гэхдээ Хятадын туршлагаас нэг зүйлийг ялгаж харах шаардлагатай. Нүүрсийг шингэрүүлэх үйлдвэрлэл нь тус улсын нийт газрын тосны хэрэгцээг орлох хэмжээний салбар болоогүй. Харин их хэмжээний нүүрсний нөөцийг ашиглан газрын тос, газрын тосны бүтээгдэхүүний импортын хамаарлыг тодорхой хэмжээнд бууруулах, эрчим хүчний аюулгүй байдлын нөөц хувилбар бий болгох зорилготой стратегийн үйлдвэрлэл гэж харж болно. Тухайлбал, Ниншягийн төслийн бүтээгдэхүүн Хятадын нийт газрын тосны хэрэглээтэй харьцуулахад харьцангуй бага хэвээр байгаа юм.

Нүүрсийг яг яаж шатахуун болгодог вэ?

Нүүрсийг шууд автомашины түлш болгох боломжгүй. Нүүрс нь нүүрстөрөгч давамгайлсан хатуу түүхий эд бол бензин, дизель зэрэг газрын тосны бүтээгдэхүүн нь шингэн нүүрс-устөрөгчүүдээс бүрддэг. Тиймээс нүүрсийг эхлээд химийн аргаар боловсруулж, шингэн нүүрсустөрөгч болгон хувиргах шаардлагатай.

Өнөөдөр нүүрсийг шингэрүүлэхэд үндсэндээ шууд (Direct Coal Liquefaction, DCL) болон шууд бус (Indirect Coal Liquefaction, ICL) гэсэн хоёр үндсэн замыг ашигладаг.

Шууд шингэрүүлэлт: Нүүрсийг шууд шингэн нүүрсустөрөгч болгоно

Шууд шингэрүүлэх технологид нүүрсийг өндөр температур, өндөр даралтын нөхцөлд устөрөгч болон уусгагч, катализаторын оролцоотой боловсруулж, нүүрсний органик бүтцэд устөрөгч нэмж шингэн нүүрсустөрөгч үүсгэнэ.

БНХАУ-ын Өвөр Монголын Ордос дахь Shenhua-ийн үйлдвэр энэ технологийн хамгийн том аж үйлдвэрийн жишээнүүдийн нэг юм. Тус үйлдвэр 2008 онд туршилтын үйлдвэрлэлээ эхлүүлж, 2009 оноос арилжааны үйлдвэрлэлд шилжсэн бөгөөд өдөрт 20 мянган баррель орчим бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хүчин чадалтай гэж мэдээлэгддэг. 

Шууд бус шингэрүүлэлт: Нүүрсийг эхлээд хий болгоно

Хоёр дахь арга нь арай өөр.

Энд нүүрсийг шууд шингэрүүлэхгүй. Эхлээд өндөр температурт хийжүүлж, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) болон устөрөгч (H₂)-өөс бүрдэх синтезийн хий гарган авна.

Дараа нь уг синтезийн хийг катализаторын тусламжтайгаар Fischer–Tropsch-ийн урвалаар шингэн нүүрс-устөрөгч болгон хувиргана.

Энэ технологийг Өмнөд Африкийн Sasol олон арван жилийн турш ашиглаж ирсэн бөгөөд Хятадад ч нүүрс-химийн томоохон төслүүдэд хэрэглэгддэг.

Уг технологи нь зөвхөн нүүрсээр хязгаарлагдахгүй. Нүүрснээс гаргасан синтезийн хийтэй адил аргаар байгалийн хий, биомасс зэрэг нүүрстөрөгч агуулсан бусад түүхий эдээс ч шингэн түлш үйлдвэрлэх боломжтой. Тиймээс энэ технологийг зөвхөн Coal-to-Liquids (CTL) бус, илүү өргөн хүрээнд Gas-to-Liquids (GTL), Biomass-to-Liquids (BTL) үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Нэг тонн нүүрснээс хэдий хэмжээний шатахуун гарах вэ?

Өвөр Монголын Ордос дахь Shenhua-ийн шууд нүүрс шингэрүүлэх үйлдвэр өдөрт ойролцоогоор 10 мянган тонн нүүрс боловсруулж, 3 мянган тонн орчим шингэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хүчин чадалтай. Өөрөөр хэлбэл үйлдвэрийн үзүүлэлтээр ойролцоогоор 3.3 тонн нүүрснээс 1 тонн шингэн бүтээгдэхүүн гаргаж байна.

Гэхдээ тэр 3 мянган тонн нь бүхэлдээ дизель түлш биш. Shenhua-ийн үйлдвэрлэлийн мэдээллээр шингэн бүтээгдэхүүний үндсэн хэсгийг дизель бүрдүүлэхийн зэрэгцээ нафта болон ШНХ зэрэг бүтээгдэхүүн гардаг. Нэг үйлдвэрлэлийн тооцооллоор ойролцоогоор 620 мянган тонн дизель, 320 мянган тонн нафта, 70 мянган тонн LPG үйлдвэрлэхээр тооцож байжээ.

Өөрөөр хэлбэл, 1 тонн нүүрснээс шууд 300 литр дизель гарна гэж ойлгож болохгүй. Харин Ордосын үйлдвэрийн жишээгээр:

10,000 тонн нүүрснээс 3,000 тонн шингэн бүтээгдэхүүн гарган авах боломжтой. Shenhua-ийн үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн мэдээлэлд 10 мянган тонн DCL бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд 36,646.9 тонн түүхий нүүрс зарцуулдаг гэж тооцсон нь ойролцоогоор 3.66 тонн түүхий нүүрс / 1 тонн DCL бүтээгдэхүүн гэсэн харьцаа юм.

Ингээд хоёр өөр эх сурвалжийн үйлдвэрийн үзүүлэлтийг харвал ойролцоогоор 3.3–3.7 тонн түүхий нүүрсээр 1 тонн шингэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг. 

Лабораторийн болон туршилтын судалгаануудын үзүүлэлтээс харахад нүүрсний чийг, үнслэг, болон бусад шинж чанар нь шингэрүүлэх үеийн хөрвөлт, бүтээгдэхүүний гарцад шууд нөлөөлдөг. Shenhua-ийн нүүрсэн дээр хийсэн судалгаагаар ч нүүрсний хөрвөлт 91 хувиас дээш байсан боловч бүтээгдэхүүний гарц нь нүүрсний шинж чанар, туршилтын нөхцөлөөс хамаарч өөрчлөгдөж байжээ.

Хэдэн тэрбум долларын үйлдвэр вэ?

Ордосын Shenhua-ийн шууд нүүрс шингэрүүлэх үйлдвэрийг эхний шатанд жилд 1 сая тонн түлш үйлдвэрлэх хүчин чадалтайгаар байгуулсан бөгөөд төслийн хөрөнгө оруулалт 10 тэрбум юань буюу тухайн үеийн ханшаар ойролцоогоор 1.5 тэрбум ам.доллароос дээш байсан байна. Үйлдвэрийг дараа нь 3 сая тонн/жил хүртэл өргөтгөхөд нийт хөрөнгө оруулалт 30 тэрбум юаниас давах тооцоо гарч байжээ.

АНУ-ын Үндэсний эрчим хүчний технологийн лаборатори (NETL)-ийн 50 мянган баррель/өдөр хүчин чадалтай Fischer–Tropsch CTL үйлдвэрийн загварын тооцоонд нийт хөрөнгө оруулалт 7.0–8.0 тэрбум ам.доллар орчим гарсан байна. Тус загварт үйлдвэрлэлийн технологиос хамааран нэг баррель/өдөр хүчин чадалд ногдох хөрөнгө оруулалт ойролцоогоор 140–160 мянган ам.доллар байжээ.

Тэгвэл Монголын хувьд?

1. Импортын шатахууны бодит өртөг

2. Монголд CTL-ээр үйлдвэрлэсэн түлшний өртөг

3. Түүхий нефтийн олон улсын ханш

Хэрэв хоёр дахь нь эхнийхээс өндөр байвал Монгол улс импортын хараат байдлаа бууруулсан ч илүү үнэтэй түлш үйлдвэрлэх эрсдэлтэй.

Харин газрын тосны үнэ өндөр, Монголын нүүрсний өртөг бага, үйлдвэр хангалттай том хүчин чадлаар ажиллаж, ус болон эрчим хүчний зардлыг шийдэж чадвал дүр зураг өөрчлөгдөж болно.

Нийтлэлийн II хэсгийг-