Про серу, воробьев и один небезызвестный пролив⁠⁠

Очередной проблемой перекрытого Ормузского пролива — и здесь речь снова о нём, но поскольку его перекрытие влияет на сырьевые цены, ресурсная нация не может пройти мимо, как некоторые мимо тёщиного дома. На сей раз вопрос в серной кислоте — единственном химическом веществе, формулу которого знают все.

Человечество заинтересовалось серой из-за её заметности в природе: она ярко-жёлтая, горючая, с резким запахом при горении. Её и сейчас иногда добывают из месторождений, но это редко. У серы обнаружилась способность в соединении с водой давать ту самую кислоту, которая оказалась крайне полезной для дубления кожи и отбеливания тканей. Сама сера использовалась для создания пигментов, окуривания, медицины и ритуалов. В конце концов нашлось и военное применение — без этого никак. После развития пороховых смесей сера как компонент воспламенения и регулировки горения стала незаменимым элементом.

Алхимики получали «масло купороса» (серную кислоту) через прокаливание минералов-сульфатов — купоросов, квасцов — в ретортах, сосудах с длинным изогнутым носиком, по которому конденсат, образующийся при выпаривании, стекает в другую ёмкость. При нагреве выделялись кислые пары (в том числе SO₃), их конденсировали во влажной системе и получали едкую жидкость. Процесс был маломасштабным, дорогим, грязным и опасным, а продукт часто содержал примеси.

В природе серная кислота встречается, но локально — в основном вулканические газы плюс вода и окисление SO₂ дают кислые конденсаты и аэрозоли. Существуют кислотные озёра, например в Эфиопии. Также кислоту можно получить при дренаже шахт за счёт окисления сульфидов. Как любой мощный растворитель, серная кислота в свободном виде в больших чистых природных резервуарах почти не накапливается, так как быстро реагирует с породами и водой.

Медицина древности пробовала лечить кислотой, но в прямом виде это скорее вредило: люди получали ожоги, раздражение, токсические эффекты. Однако химически из неё получили полезные вещества, например сульфат натрия (глауберову соль) с послабляющим действием. Так что «кислота как лекарство» положительного эффекта не имеет — вернее, имеет отрицательный, а вот «кислота как сырьё для лекарственных солей» — вполне разумное применение.

Серную кислоту называют «кровью промышленности», потому что это базовый реагент для огромного числа цепочек: удобрения, цветная металлургия, нефтепереработка, химсинтез, аккумуляторы. Это самый масштабный химический продукт по объёму физического потребления — например, 270 млн тонн, для сравнения: рынок алюминия — 73–74 млн тонн. Производство серной кислоты служит индикатором индустриализации: чем выше промышленная активность, тем выше потребление H₂SO₄. Без неё встают сразу несколько критических отраслей, прежде всего агрохимия (производство фосфатов) и цветная металлургия (производство цинка, свинца, меди, никеля и множества других цветных металлов). Золото и платиноиды не зря называют благородными — с такой простой кислотой, как серная, они не реагируют.

Сегодня основной путь производства серной кислоты — контактный процесс. В качестве сырья берут либо элементарную серу, либо серосодержащие газы на НПЗ (H₂S — страшный яд, от него немало погибало работников нефтегазовой промышленности; сегодня сильно реже, так как стоят блокираторы сероводорода), либо газы газопереработки и плавки сульфидных руд. Стадии производства: получение SO₂, затем каталитическое окисление до SO₃ (обычно на ванадиевом катализаторе), далее поглощение в серной кислоте через олеум, и на выходе имеем товарную H₂SO₄. Современные установки интегрируют очистку газов и утилизацию тепла, часто вырабатывая пар и электроэнергию. Процесс во всех смыслах выгодный — ядовитый отход нефтедобычи превращается в ценный продукт, да ещё и вырабатывается тепло с электричеством.

Ключевые производители по объёму — Китай, США, Индия, Россия, а также страны с развитой металлургией (переработка сульфидных руд цветных металлов тоже даёт серу; именно Норильский никель сегодня ведёт масштабный «чёрный проект», направленный прежде всего не на производство серы, а на её удаление и безопасное обращение) и нефтепереработкой. Существенная часть мировой кислоты производится «внутри» комбинатов и не попадает на открытый рынок, так что из 270 млн тонн на рынке видно 50–60 млн тонн. Поэтому для торговли важны не только валовые объёмы, но и экспортная доступность.

Дефицит после проблем в Ормузском проливе так опасен из-за узких мест логистики вместе с концентрацией поставок (в основном из перекрытого Персидского залива), что даёт резкий скачок цен и перебои. Кислота тяжёлая, коррозионная, перевозка сложная — нужны танк-контейнеры, которые нарасхват, к тому же многие любят «заиграть» танк-контейнер и использовать его как полуцистерну, отсюда их перманентный дефицит. Специализированных судов под кислоту мало, быстро перекинуть потоки трудно. Если выпадает крупный маршрут, первыми страдают страны-импортёры без собственных мощностей и запасов. При всём том, что производить серу и кислоту много где можно, вкладываться в это сложное и в большинство времени не очень доходное дело желающих мало.

Первыми пострадают импортёры — производители удобрений и фосфатов, а также страны с высокой долей привозной кислоты, крупнейшая из которых Марокко. В результате страдают и регионы с интенсивным сельским хозяйством и ограниченной химической базой. Досталось и металлургам: победное шествие индонезийского (в девичестве китайского) никельсодержащего чугуна наконец стало сокращаться именно благодаря усилиям Трампа-миротворца и перекрытому в результате творения мира иранцами проливу.

В удобрениях серная кислота — центральный реагент при переработке фосфатного сырья в фосфорную кислоту и фосфатные удобрения. Без неё сокращается выпуск MAP/DAP (дачники знают их как аммофоску и диаммофоску) и других фосфорсодержащих продуктов. Дефицит фосфатов напрямую бьёт по урожайности (с лагом в сезон-два) и по ценам на продовольствие.

В большинстве массовых процессов практически нет полноценной дешёвой замены серной кислоте. Можно частично менять технологические схемы, сырьё и географию поставок, но это долго и дорого.

Быстро нарастить выпуск сложно даже при доступной нефти и газе, потому что ограничение не только в энергии, но и в мощности установок, экологии, катализаторах, инфраструктуре хранения и перевозки. Новые цеха строятся несколько лет — проектирование, разрешения, оборудование, пусконаладка, и всё это в условиях нестабильных цен. Часто кислота — сопутствующий продукт (НПЗ, металлургия), значит, рост зависит от загрузки этих отраслей. Гиганты могут начать строить сернокислотные цеха, как «Норникель», поэтому мало кто рискнёт вкладываться в отдельный «чёрный проект». Серы много, а риски инвестировать в её производство очень велики.

При затяжной блокаде возможны глобальные последствия: рост цен на серную кислоту и особенно на фосфорные удобрения. Собственно, сера уже подорожала до 200–240 долл. США за тонну, а кислота серная — до 850–900 долл. США за тонну. Дефицит кислоты даст снижение производства фосфатов, снижение норм внесения удобрений в бедных странах, падение урожайности, голод и миграционные процессы — четыре всадника апокалипсиса. Усиление продовольственной инфляции и политических рисков в импортозависимых регионах, перестройка торговых потоков, ускорение ресурсного протекционизма, рост волатильности на агрорынках.

А что в России? А у нас у триннадцатого воробушка лапка соскакивает (простите за отсылки к анекдотам ниже среднего, но...). Крупнейшие потребители в России сами делают кислоту, а производство серы обеспечивает собственный нефтегазовый комплекс. Экспорт идёт только в Казахстан, и объёмы невелики — на уровне 0,5–0,7 млн тонн. Сможем ли нарастить поставки? Скорее нет, чем да, так как парка танк-контейнеров и специализированных цистерн нет, да и логистически мы крайне далеки от крупных потребителей. Проблемы дефицита серной кислоты нам пока не грозят (если, конечно, атаки на НПЗ не приведут к деградации сернокислотного производства), но и заработать на проблемах соседей вряд ли получится.