Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» на базе Института катализа СО РАН станет местом, где будут развивать широкий спектр новых каталитических технологий, отрабатывать их у себя до опытного и опытно-промышленного уровня и потом масштабировать их на профильных предприятиях. Такой практики в отечественной промышленности пока нет. 

Новые марки катализаторов позволят выпускать дополнительную продукцию высокого качества — топлива, удобрения, полимеры. Ее совокупная стоимость за семь лет с момента запуска ЦКП оценивается более чем в полтриллиона рублей — 526 миллиардов. Заместитель директора ИК СО РАН Вадим Яковлев рассказал, в чем состоят ключевые особенности проекта и как центр решит проблему импортозамещения зарубежных катализаторов в российской промышленности. 

Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» (ЦКП ОПК) создается на базе ИК СО РАН в рамках программы «Академгородок 2.0» для развития отечественных каталитических технологий и внедрения их в промышленность. ЦКП ОПК вошел в число пяти одобренных Советом Федерации проектов «Академгородка 2.0» в конце 2019 года, летом этого года его представили министру науки и высшего образования РФ Валерию Фалькову. Запустить центр планируется в 2024 году, его общая стоимость составит 3,5 млрд рублей, а число привлеченных высококвалифицированных специалистов — 230 человек. 

Заместить импорт и ликвидировать пробел 

По словам Вадима Яковлева, главная проблема сейчас — низкий уровень использования отечественных катализаторов в разных областях промышленности. Это приводит к зависимости от зарубежных технологий в целом. 

«В нефтепереработке используют порядка 60—70 процентов импортных катализаторов, а в производстве азотных удобрений и полимеров — вообще более 90 процентов. Без отечественных катализаторов невозможно сделать экономику независимой и эффективно развивать промышленность. Те зарубежные каталитические технологии, которые приходят в Россию, для запада — вчерашний день. Поэтому, продолжая эту практику, мы постоянно будем проигрывать конкуренцию. Нужно понимать и то, что в результате возможных санкций или по другим причинам могут быть прекращены поставки зарубежных катализаторов. В результате через достаточно короткое время базовые производства химической и других отраслей могут быть остановлены. Это яркий пример экономической зависимости России от наших партнеров», — говорит Яковлев. 

ЦКП ОПК — это инфраструктура для ускоренного масштабного перехода от разработки катализаторов нового поколения на лабораторном уровне до их промышленного внедрения. 

«Логика проекта следующая. После лаборатории происходит масштабирование — отрабатывается технология производства в ЦКП на опытном уровне, вместе с этим — соответствующая технологическая документация, которую легко можно адаптировать под производственные мощности российских катализаторных заводов. Без масштабирования перенести технологию с лабораторного на промышленный уровень невозможно, как показывает практика», — рассказывает ученый. 

Разработкой каталитических процессов на лабораторном уровне занимаются во многих городах России — Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Казани, Омске, Красноярске, Томске, Твери, Уфе, Бийске и т.д., но разработка на опытном уровне представлена единичными организациями. Одна из них — это ИК СО РАН, у которого есть опытно-химический цех. Там производят опытные партии катализаторов, ассортимент которых ограничен. Опытно-химический цех строился вместе с институтом в 1960-х годах, и, несмотря на дальнейшую модернизацию, возможности его малы. 

«В России присутствуют единичные примеры опытно-промышленного уровня производства катализаторов. Но они, как правило, узкоспециализированы и ведомственно разобщены. Поэтому есть объективные проблемы передачи технологий на отечественные катализаторные заводы. На Западе тренд совсем другой. Вся цепочка, может быть, иногда кроме лабораторного уровня, отрабатывается в рамках одной крупной компании: опытный, опытно-промышленный и промышленный уровни. У нас этого нет, и мы должны с помощью ЦКП ОПК увязать интересы НИИ, занимающихся катализом, катализаторных заводов и промышленности, где используются эти катализаторы», — подчеркивает Яковлев. 

Катализатор для экономики 

Проект Института катализа СО РАН соответствует задачам Стратегии научно-технологического развития России. Среди них — создание высокотехнологичной базы для разработки новых катализаторов и каталитических процессов. Они нужны для перехода к новым материалам, экологически чистой ресурсосберегающей энергетике, повышению эффективности глубокой переработки углеводородного сырья и так далее. 

По словам Вадима Яковлева, первая задача проекта ЦКП ОПК — это разработка новых типов катализаторов и технологий их производства для энергетики, оборонно-промышленного комплекса, малотоннажной химии. Вторая — импортозамещение промышленных катализаторов в нефтепереработке, нефтегазохимии, азотной, полимерной промышленности. И третья — оптимизация существующих технологий производства известных катализаторов и подготовка кадров. 

Главное — сделать отечественную катализаторную промышленность конкурентоспособной в динамике. 

«Есть мнение, что использование катализаторов определяет общий технологический уровень страны: они позволяют получать широкий спектр химических продуктов в ведущих отраслях, а также необходимы для повышения энергосбережения и энергоэффективности», — отмечает он.​ 

Создание ЦКП ОПК актуально для научных организаций, производителей катализаторов, конечных потребителей. Три главных индустриальных партнера — это «Газпром нефть», «Татнефть» и «Сибур». 

Заинтересованы проектом «Лукойл», «Красцветмет», Норникель и топливная компания Росатома «ТВЭЛ». Партнеры среди научных организаций — Институт нефтехимического синтеза РАН, Институт органической химии РАН, Институт химии и химической технологии СО РАН, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН и ряд других НИИ и университетов не только Сибири, но и России в целом. Также Центр нужен профильным предприятиям — производителям катализаторов по всей России, это — Ангарский завод катализаторов, Ишимбайский СХЗК, НПК «Синтез», СКТБ «Катализатор», Салаватский катализаторный завод, ЗАО «Промкатализ», Новокуйбышевский завод катализаторов, Новомичуринский катализаторный завод и другие. 

Институт катализа совместно с Институтом экономики и организации промышленного производства СО РАН разработали бизнес-план для ЦКП ОПК. Согласно плану, в перспективе до 2030 года на 1 рубль инвестиций в ОПК прирост налоговых поступлений составит более 60 рублей. 

«Основной экономический эффект лежит «за забором». Мы разрабатываем технологии, которые передаем на катализаторные заводы. Они выпускают новые улучшенные марки, которые уходят заказчикам. А те производят непосредственно продукцию — полимеры, топливо, удобрения. В расчетах мы берем существующую номенклатуру катализаторов, но она постоянно будет расширяться, а экономический эффект — расти», — объясняет ученый. Объем совокупной дополнительной продукции, произведенной за счет новых отечественных каталитических технологий, составит за семь лет по предварительной оценке 526 млрд рублей — это эффект от вложения 2,8 млрд государственных средств в проект. 

Два корпуса и «библиотека» 

ЦКП ОПК создают на территории ИК СО РАН в Новосибирске, но по своей сути он будет всероссийским консорциумом в области катализа. 

«В свое время был создан комплексный план научных исследований (КПНИ) «Ресурсо- и энергоэффективные катализаторы и процессы». ИК СО РАН стал его сокоординатором. КПНИ включает десять НИИ РАН, шесть российских и зарубежных университетов, а также нефтеперерабатывающие компании. Поэтому деятельность ЦКП будет формироваться не на пустом месте, а на базе данного консорциума», — поясняет Вадим Яковлев.​ 

Технически ЦКП состоит из двух корпусов, которые будут органично интегрированы в инфраструктуру ИК СО РАН. Первый корпус — опытное производство катализаторов, где будут непосредственно отрабатываться технологии производства катализаторов. Второй корпус — корпус установок высокого давления, который нужен для испытаний разрабатываемых катализаторов, а также разработки новых процессов. Их общая площадь — более десяти тысяч кв. метров. На строительство корпусов необходимо 2,8 млрд рублей из бюджета, а к аппаратурному оснащению предварительной стоимостью 700 млн рублей планируют привлекать партнеров — с ними есть договоренность, и это отработанная схема. 

Особенность ЦКП ОПК — в гибкости запуска технологических линий. Вадим Яковлев приводит пример: допустим, нефтеперерабатывающая компания создает свой инжиниринговый центр, но он ориентирован на конкретные типы процессов, которые есть на предприятиях компании, например, гидрокрекинг, сероочистка, каталитический крекинг. То есть технологии ограничены потребностями компании. ЦКП ОПК ориентируется на гораздо более широкий технологический спектр. 

«Делать под каждый тип катализаторов свою опытно-промышленную технологическую линию очень дорого. Мы применим передовой опыт зарубежных коллег, когда на опытном и опытно-промышленном уровне создается так называемая «библиотека» основных технологических узлов производства катализаторов. Имея такую библиотеку, мы можем, как конструктор, собирать ту технологическую линию, которая нужна в данный момент. Эта унифицированная «библиотека» позволит отрабатывать различные технологии производства катализаторов. Такого опыта в России пока нет, но мы собираемся его реализовать», — говорит Яковлев.​​ 

Также ЦКП ОПК будет использовать возможности создаваемого Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). 

​«Необходимо глубокое научное понимание, чтобы прогнозировать конечные свойства катализаторов и их эффективность в промышленных процессах. С помощью СКИФ мы можем исследовать каждую стадию приготовления катализаторов и их влияние на конечный результат. Глобальная фундаментальная задача — исследовать весь генезис производства катализаторов, который состоит из нескольких стадий. Определить, какая из них является ключевой, поможет синхротронное излучение. Другая важная задача — это изучение катализаторов insitu, когда они «живут» своей жизнью в условиях химической реакции. Без этого невозможно прогнозировать срок жизни катализатора, что,безусловно, очень важно для промышленных процессов», — отмечает ученый. 

Проект ЦКП ОПК основательно проработан — готов эскизный проект, есть бизнес-план и техническое задание на проектирование с высоким уровнем детализации, определен основной перечень технологического оборудования, которое необходимо для центра. Документы подготовлены и сейчас находятся в Министерстве экономического развития РФ для включения в плановое бюджетное финансирование. Благодаря тому, что работа над созданием центра идет непрерывно, его можно построить за три года и запустить в 2024 году. 

Анастасия Аникина 

Похожие новости

  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1305
  • 01/04/2017

    Сформирован КПНИ «Ресурсо- и энергоэффективные катализаторы и процессы»

    Федеральное агентство научных организаций организовало разработку и формирование Комплексного плана научных исследований (КПНИ) «Ресурсо- и энергоэффективные катализаторы и процессы». КПНИ строятся по проектному принципу.
    2554
  • 08/10/2017

    Секреты картин и криминал: как ученые из России помогают британской полиции

    ​Сергей Казарян, профессор физической химии из Имперского колледжа Лондона, рассказал, как современные методы химии и физики позволяют вычислять преступников по химическим следам отпечатков пальцев, раскрывать фальшивки и изучать историю давно минувших дней.
    1398
  • 25/02/2019

    Институт катализа СО РАН и «Омсктехуглерод» подписали соглашение о стратегическом сотрудничестве

    Российские академики обсудили с руководством предприятия концепцию сотрудничества в области разработок высокотехнологичных, наукоемких продуктов.  Почетными гостями Омского завода по производству технического углерода стали ученый мирового уровня в области гетерогенного катализа и функциональных наноматериалов, академик РАН, директор Института катализа имени Г.
    1205
  • 15/06/2020

    Минобрнауки опубликовало список заявок, допущенных к конкурсу крупных проектов

    ​Минобрнауки допустило 367 вузов и научных организаций к участию в конкурсном отборе на предоставление грантов для реализации крупных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития.
    1673
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    1778
  • 15/01/2020

    Институт катализа СО РАН примет участие в реализации нацпроекта в Омске

    ​«Газпромнефть — Каталитические системы» получит от «НПП Машпром» (Екатеринбург) сложное крупногабаритное оборудование для строящегося завода по производству высокотехнологичных катализаторов нефтепереработки.
    541
  • 13/03/2020

    О реализации катализаторного проекта в Омске

    ​Совет директоров «Газпром нефти» ознакомился с ходом реализации проекта строительства первого в России современного завода по производству катализаторов для нефтепереработки. «Газпром нефть» продолжает строительство в Омске комплекса по производству высокотехнологичных катализаторов.
    727
  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    1322
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1761