Новости
27 Ноября 2014, 09:36

«Многие российские ученые мечтают о внедрении научных разработок. У нас получилось это сделать»

Как преодолеть разрыв между исследовательской работой и применением ее результатов в производстве? В Татарстане недавно это удалось сделать ученым КФУ и ПАО «Нижнекамскнефтехим». Результатом стала новая катализаторная фабрика, открывшаяся в конце октября. Смогут ли нефтепереработчики отказаться от импортных катализаторов, и куда уходят научные разработки из России — в интервью порталу TatCenter.ru рассказал заместитель директора Химического института им. А.М. Бутлерова Александр Ламберов.

— Александр Адольфович, Вы являетесь руководителем рабочей группы ученых, разработавших новый катализатор. Как Вы с точки зрения человека науки оцениваете сам факт создания катализаторной фабрики?

— Я знаю людей, которые всю жизнь проработали в сфере катализа. И многие из них говорят, что были бы счастливы, если бы их разработки удалось воплотить на практике. Но очень редко исследователи проходят весь путь от начала до конца и могут увидеть применение своих изысканий в производстве.

Сейчас в любую лабораторию зайдите и спросите, есть ли у них реальные разработки. Они скажут: «Вот те банки на полках, тридцать штук — реальные разработки».

На самом деле это не так, потому что из того, что делается в лаборатории лишь одну работу из ста пятидесяти можно довести до конца, все остальное в процессе движения к промышленной реализации утрачивает свою актуальность чаще всего на стадии опытно-промышленных испытаний.

Нам удалось реализовать результаты своих исследований в производство, но это был сложный путь. Вообще внедрение разработок не является задачей вузов, и результаты исследований обычно остаются на уровне лаборатории, служат базой для научных статей и не более того. Так что в данном случае и технология не имеет аналогов, и сам факт внедрения в производство разработки университетской лаборатории тоже в своем роде уникален.

Получилось это благодаря совместным усилиям нашей лаборатории и ПАО «Нижнекамскнефтехим» (научно-технологический и проектно-конструкторские центры объединения, техническое управление и др.).

— В рамках сотрудничества ученых университета и ПАО «Нижнекамскнефтехим» уже не первый год идет производство и модернизация катализаторов. Чем была вызвана необходимость создания новой фабрики?

— Микросферический катализатор дегидрирования изопарафинов является базовым для ПАО «Нижнекамскнефтехим» и служит для производства мономеров и каучуков. Его производство определяется рентабельностью: вложения в данный проект очень большие.

Фабрика создавалась с нуля, все оборудование — новейшее, его раньше просто не было, оно разработано под нашу уникальную технологию.

Этот катализатор мы выбрали, потому что для нефтехимической промышленности он является самым крупнотоннажным, соответственно легче получить прибыль: уровень рентабельности обеспечивает экономическую целесообразность производства.

— Промышленное производство катализатора будет запущено уже в этом году. Когда планируется выход на полную мощность?

— Пока идет отработка оборудования и технологических узлов, продукт производится в небольших объемах. Сейчас не хватает двух единиц оборудования, которые не позволяют нарастить мощность до проектного значения. В конце декабря оборудование будет поставлено. И в следующем году планируется выход на полную мощность.

— Тогда предприятие сможет отказаться от импортных аналогов катализатора?

— По микросферическому катализатору предприятие в первую очередь сможет отказаться от устаревшего российского аналога, разработанного еще в 60-х годах, а также от импортного аналога, который является очень дорогим.

Разработанный и внедренный ранее железокалиевый катализатор производится на ПАО «Нижнекамскнефтехим» с 2010 года в объеме 300 тонн в год полностью покрывает потребности предприятия в этом продукте. Он вытеснил из производственной практики катализаторы фирм BASF и Shell за счет более высоких эксплуатационных показателей.

— Каковы преимущества нового катализатора с точки зрения нагрузки на экологию?

— Специфика катализатора такова, что в качестве активного компонента там используются соли хрома — канцерогенного вещества. Сегодня при эксплуатации катализатора образуется много токсичной пыли, которая частично задерживается фильтрами, но и частично выбрасывается в атмосферу. Сегодня на тонну основного продукта олефина расходуется до тридцати килограммов катализатора. Опытные испытания показали, что расходной нормой нашего катализатора будет шесть килограммов. Соответственно, этой высокотоксичной пыли будет выбрасываться меньше. Наряду с этим проводится модернизация улавливающего оборудования (циклонические группы), что дополнительно позволит снизить экологическую нагрузку.

К тому же при разработке катализатора обязательно оптимизируется и технология его эксплуатации. Поэтому у нас параллельно идет модернизация блоков, в которых катализатор эксплуатируется, она также направлена на сокращение выбросов в атмосферу и оптимизации условий эксплуатации катализатора.

— Общий объем инвестиций в этот проект более 500 млн рублей. Какую долю составляет субсидия Университета?

— Университет получил финансовые средства через федеральный грант министерства образования РФ. Согласно постановлению правительства РФ № 218, если предприятие использует какую-то разработку университета, то ему выделяется грант для компенсации затрат по НИОКРу. Оно передает эти деньги университету и со своей стороны вкладывает в реализацию проекта сумму, не менее выделенного гранта.

Наш университет получил 300 миллионов. Эти средства можно расходовать только на исследования: закупку исследовательского оборудования, создание пилотных установок, выплату зарплат разработчикам. В данном случае порядка 150 миллионов израсходовано на оснащение лаборатории: мы закупили самое современное оборудование. Плюс у нас созданы уникальные стенды для испытаний катализаторов.

— Испытания проводят разработчики или предприятие-заказчик?

— Одна из главных проблем отечественной науки как раз в том и заключается, что мы в лаборатории можем создать технологию, а до промышленности довести не получается, потому что нет масштабного переноса.

На лабораторных реакторах мы испытываем катализаторы объемом от 1 куб. см до 100 куб. см. А вот этот пылевидный катализатор в блоке эксплуатируется в объеме 600 тонн. Как перейти от 100 куб. см к объему в 600 тонн, от лабораторного испытания к промышленной загрузке? С этим и связаны самые большие проблемы.

Мы в лаборатории создали мобильную пилотную установку на базе морского грузового контейнера: в них установлены реакторы по 30−60 кг загрузки катализатора. Привозим к промышленникам такой контейнер, они подводят к нему сырьевые потоки, и мы демонстрируем возможности катализатора на реальных сырьевых потоках. Оптимизируем условия эксплуатации катализатора. Тогда они верят полученным результатам и готовы вкладывать деньги. А за лабораторные исследования платят обычно немного: инвестировать в реализацию таких разработок — это очень большой риск.

— Сколько человек создавали этот катализатор и уникальное оборудование?

— Сейчас в составе нашей группы порядка пятидесяти человек. Но группа складывается каждый раз как конструктор Lego, потому что мы работаем на стыке разных наук. Тесно сотрудничаем с математиками, физиками, экологами, специалистами архитектурно-строительного университета — кооперируем очень много специалистов. Приходится очень много работать, часто выезжать на предприятие, к этому готовы очень не многие и часто мы чувствуем «кадровый голод».

— Участвуют ли в работе аспиранты?

— Да, но аспиранты — это чаще всего только руки. Им, конечно, участие дает большое преимущество. Как правило, когда такие проекты реализуются, нарабатывается гигантский фактический материал на десятки кандидатских и докторских диссертаций, причем этот материал достаточно легко защитить: он обладает высокой степенью практической значимости, есть и научная новизна, и актуальность. Так что для аспирантов это прекрасная возможность наработать материал для своей диссертации и при этом получать достойную зарплату за участие в проекте, участвовать в зарубежных конференциях.

Вообще у нас такая сфера, что говорить о разработках молодых ученых не приходится: на подготовку хорошей кандидатской диссертации в области катализа минимум надо пять лет. И даже после этого кандидат наук очень мало что может создать сам в одиночку. Это более реально для ученого где-то после 40 лет.

— В процессе выполнения данного проекта в 2012 году была открыта магистратура «Нефтехимия и катализ». Начинаете ковать кадры для своей научной школы?

— Да, но не только. Значительное внимание уделяется подготовке кадров для производства. Дело в том, что реальный катализ нигде не преподают, хотя это базовая наука для нефтехимии и нефтепереработки, потому что 90\% процессов идут с использованием катализаторов. Только в Новосибирске есть Институт катализа Сибирского отделения РАН — там совместно с Новосибирским госуниверситетом готовят специалистов в этой области. И сейчас начинаем готовить мы.

Очевидно, что выпускники должны быть востребованы в нефтехимической промышленности, поэтому при подготовке программы преподавания, учитывали пожелания ПАО «Нижнекамскнефтехим». И в соответствии с предоставленным списком сформировали рабочую программу, по которой сейчас преподаем в магистратуре.

— В научной сфере, и в области химии в том числе, актуальна проблема оттока кадров за рубеж по причине более благоприятных условий для научных изысканий. На ваш взгляд, с учетом новых проектов, сродни разработке катализатора, возможности ученых, аспирантов в России приблизились к возможностям за границей?

— Я думаю, нет.

Наука, которая у нас есть в университетах, она сопоставима с наукой за рубежом: примерно те же темы, то же оборудование. Проблема в том, что там университеты только готовят разработки, но не занимаются внедрением. Интересные работы, которые экономически целесообразно внедрять, выкупают специальные коммерческие фирмы.

Именно они, приобретя патент или иную форму научной базы, доводят ее до промышленной реализации. Как правило, такие фирмы — это лаборатории очень крупных отраслевых компаний.

А у нас таких фирм очень немного, существующие в Советском Союзе отраслевые институты практически исчезли. Между наукой и производством образовался разрыв. Мы не должны бы заниматься внедрением разработок: лицензии на проведение проектных изысканий университет не имеет, предпроектная подготовка — это тоже не наша работа. Однако приходится выполнять ее, поскольку больше некому.

Часто происходит так: крупные западные фирмы организуют открытые конкурсы. Поскольку наши ученые достаточно квалифицированы и намного дешевле, чем их иностранные коллеги, их нанимают для проведения научно-исследовательские работы. Фирмы забирают всю интеллектуальную собственность — по договору она принадлежит заказчику. Получается, что они наиболее трудоемкую и наукоемкую часть делают здесь, а потом самые интересные аспекты коммерциализируют у себя и получают практически всю прибыль от реализации.

— Александр Адольфович, какие задачи вашей рабочей группе предстоит решать на следующий год?

— В рамках данного проекта предстоит работать над утилизацией катализатора, мы ведь разрабатываем весь цикл, от получения до рекуперации отходов, чтобы производство получилось безотходным: то, что сегодня, при работе на старом катализаторе, вывозится и хоронится, по нашей технологии будет перерабатываться.

Портфель заказов на разработку эффективных катализаторов переполнен. Нам не хватает специалистов чтобы «закрыть» все направления. Это сдерживает наше развитие.

— Когда производство катализатора выйдет на проектную мощность, исследователи просто отпустят этот проект или он будет нуждаться в сопровождении?

— Катализатор — это как ребенок: даже когда он уже родился и начал самостоятельно существовать, полностью отпустить его невозможно.

Дело в том, что мы все время находимся в условиях жесткой конкуренции. Фирмы, с которыми мы конкурируем, никогда не стоят на месте. Есть же известные слова «чтобы стоять на месте, надо идти вперед». Так и у нас: если хочешь удержать свои позиции, надо постоянно развиваться, совершенствовать технологию, потому что завтра могут прийти другие с более эффективной системой. А производителям конечной продукции важно получить прибыль, и если импортный катализатор будет лучше и экономически выгоднее, они тут же откажутся от нашего. Поэтому мы непрерывно осуществляем сопровождение технологии производства и эксплуатации катализатора. Параллельно остается небольшая группа, которая ведет работу по его модернизации. Катализаторы меняются в среднем каждые пять лет, без обновления наша разработка устареет. Так что научная работа непрерывна: если остановимся, нас просто сметут конкуренты.

Беседовала Нина Максимова

Новости
16 Апреля 2024, 19:11

Жители Казани смогут бесплатно пройти тест на ВИЧ 19 апреля

Обследование пройдет на улице Баумана.

19 апреля на улице Баумана в Казани Республиканский центр по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями минздрава РТ организует работу тест-мобиля. Любой желающий сможет бесплатно узнать свой ВИЧ-статус.

Медики будет работать с 13:00 до 17:00 на улице Баумана вблизи монумента «Часы». Также можно будет получить консультацию социального работника.

Lorem ipsum dolor sit amet.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: