Мир на пике – Мир в пике

В общем, совсем не удивительно, что человечество так плотно подсело на бензин и дизель, которые получают переработкой сырой нефти, топливо — это оптимально с точки зрения плотности энергии на единицу массы и объема. Все другие варианты либо тяжелее, либо занимают больше места. Некоторые альтернативы умудряются совместить в себе обе отрицательные характеристики: одного взгляда на электрические батареи на графике достаточно, чтобы безошибочно предсказать судьбу автономного электротранспорта. Кроме того, картинка наглядно демонстрирует, что количество альтернатив ограничено и выбирать топливо будущего мы будем из метанола, этанола, пропана, сжатого природного газа и сжиженного природного газа.

Начнем по порядку. Первое, о чем я хотел бы рассказать, это весьма специфическая вещь, лежащая между нефтью и природным газом, о которой многие забывают. Это так называемые «промежуточные» фракции углеводородов, которые называются по-русски широкой фракцией легких углеводородов (ШФЛУ) и газоконденсатом, а по-английски, соответственно, natural gas liquids (NGL) и lease condensate. Именно добыча газоконденсата позволила нам прожить без потрясений последнее десятилетие «нефтяного века», те самые «плоские» 2000-е, когда нефть вроде бы росла аж на целых 0,1 % в год. А мы росли, как мы и привыкли расти раньше, на 3–4 % в год.

ШФЛУ и газоконденсат, которые для благозвучности я в рамках этой книги просто буду называть легким и тяжелым конденсатом, — специфическая фракция, чаще всего содержащаяся в природном газе. С точки зрения химии — это нечто среднее между природным газом и классической нефтью. Молекулы конденсата тяжелее молекул природного газа, но легче молекул нефти. При высоких давлениях и при высоких температурах, которые обычно характерны для пласта нефтегазового месторождения, конденсат находится в газообразном состоянии, по большей мере смешиваясь в этом состоянии с природным газом, но частично — растворяясь в нефти, если таковая присутствует в пласте вместе с газом.[48]

Однако все меняется при выходе нефти и газа на поверхность. Давление и температура при этом резко падают, и тяжелые фракции конденсата выпадают в жидкий осадок, то есть конденсируются (отсюда, собственно говоря, и название газоконденсата). С конденсатом, растворенным в нефти, происходит обратный процесс — его легкие фракции начинают кипеть и выделяться вместе с метаном в виде так называемого «нефтяного газа». Для интересующихся химией — в легкие фракции конденсата входят 4 углеводорода: этан, пропан, бутан и изобутан. Начиная с пентана и его изомеров, конденсат уже считается тяжелой фракцией. Однако весь конденсат, несмотря на то что в нормальных условиях он может быть газом, все же продается, по сути дела, лишь в жидком виде. При достаточно небольших давлениях (в 15–20 атмосфер) температура кипения пропана и бутана повышается настолько, что при комнатной температуре эти углеводороды уже становятся жидкостями. После несложной переделки автомобиля и установки достаточно тонкостенного баллона обычный автомобиль можно заставить потреблять этот легкий конденсат. Этан столь легко не сжижается (здесь он ближе к «истинному природному газу» — метану), из-за этого фракцию конденсата обычно используют для целей органического синтеза (самый понятный пример такого синтеза: этан-этилен-полиэтилен).

С обывательской же точки зрения — разделить тяжелый и легкий конденсат еще проще. Легкий конденсат — это то, что продают вам под ценником «пропан-бутан» на АЗС, а тяжелые фракции конденсата уже давным-давно просто мешают в «бензин А-76», ведь другое название тяжелого конденсата — это «газовый бензин». Хорошие бензины из конденсата было всегда получить очень трудно — у конденсата обычно более низкое октановое число, чем у легких фракций обычной нефти.

И отнюдь не весь добываемый природный газ является 100 % метаном, при увеличении добычи природного газа волей-неволей увеличивается и добыча конденсата. Чистый же метан еще называют «сухим газом» — и месторождений чистого «сухого» газа не так уж и много. Газ же, содержащий конденсат, называют «жирным газом», и месторождений такого газа в природе гораздо больше. Чем «жирнее» газ, тем больше конденсата всех фракций можно с него снять и тем больше в этих фракциях обычно будет тяжелого конденсата по сравнению с легким. Вот, как пример, карта «жирности» природного и сланцевого газа по месторождениям США.

Рис. 47. Карта «жирности» газа в США.

На карте приведены безразмерные отношения (конденсат/газ), и ситуация, в общем-то, понятна — где-то конденсата в газе много, а кое-где просто-таки до обидного мало. Однако, что интересно, конденсат есть почти везде и на каждом месторождении, где есть нефть или газ.