Войти используя аккаунт
Войти используя аккаунт:
Логин Пароль Забыли свой пароль?

Антон Максимов: "План 2030" фиксирует начало активной коммуникации нефтехимического бизнеса и науки"

21.06.2012 / 12:04

Существенная часть основного стратегического документа российской нефтехимии – «Плана 2030» – посвящена научной поддержке инвестиционного развития отрасли. Об особенностях коммуникации между промышленными компаниями и научными учреждениями, построении эффективных прикладных исследований и технологиях, где отечественная наука может быть конкурентоспособна, «Рупек» беседует с заместителем директора Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, заместителем заведующего кафедрой химии нефти и органического катализа химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Антоном Максимовым.

Сегодня «План развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года» утвержден приказом министра энергетики. Та часть, которая относится к научной поддержке, она сложилась окончательно? Она понятна?

На самом деле «План 2030» фактически только зафиксировал начало работы в этом направлении. Основная идея заключается в том, чтобы дать возможность бизнесу сказать, в каких направлениях научно-технического развития он заинтересован, а науке сказать, какие наработки есть и какие направления представляются перспективными с точки зрения ученых. Организационной основой этой работы должна стать технологическая платформа «Глубокая переработка углеводородного сырья». Отмечу, что сам принцип технологических платформ был разработан и запущен в жизнь до формирования «Плана 2030». Наша профильная технологическая платформа объединяет все заинтересованные компании и всех более или менее значимых исследователей в области нефтехимических технологий. Ресурсы Минэнерго помогают тут в плане коммуникаций между участниками процесса.

Что такое «технологическая платформа»?

Технологическая платформа – это некая агрегация бизнеса, научных учреждений и государства, которые, формально взаимодействуя, вырабатывают перспективные направления развития по выбранной тематике. Обычно организационно-правовой формой ТП является некоммерческое партнерство, что дает возможность достаточно широко подходить к методам и механизмам работы. Например, смотрите, когда мы создаем технологию, она может быть интересна одной компании, а может быть интересна, скажем, пяти. Получается так, что все 5 компаний начинают финансировать одну и ту же технологию на разных этапах ее разработки и в разных объемах. Встает вопрос, а как потом делить интеллектуальные права на результаты этой разработки? На Западе уже возникли модели создания научно-технических продуктов при совместном участии конкурентов на так называемом доконкурентном этапе. Такая модель называется «центр открытых инноваций». Она была предложена в Голландии. Суть модели в следующем. Компании заявляют: «Мы начинаем работать над такой-то проблемой. Все желающие приглашаются принять участие». Кто-то приходит в разработку сразу, кто-то позже. Для научной организации это выгодно, потому что позволяет привлечь финансирование научной работы со стороны конкурирующих компаний, что при другом подходе почти не реализуется. А разработка ведется в интересах всех участников процесса. В свою очередь, для компаний, участвующих в научно-исследовательском центре открытых инноваций, также есть серьезные выгоды. Во-первых, эта модель позволяет распределить затраты и риски при реализации крупных проектов на доконкурентной стадии. Также устраняется дублирование усилий при проведении ключевых исследований и разработок, востребованных в данной отрасли промышленности. Кроме того, сотрудничество в рамках центра автоматически создает площадку для выработки консолидированных предложений по совершенствованию, например, государственного регулирования в научно-технической и инновационной сфере. Как правило, результаты (интеллектуальная собственность) распределяются на неисключительной основе между партнерами по программе по особым договоренностям, подстроенным под нужды и положение каждого партнера. При необходимости есть возможность проведения ограниченной научно-исследовательской деятельности на исключительной основе с отдельными партнерами.

Примерно похожая модель может быть реализована у нас в рамках некоммерческого партнерства. Во всяком случае, есть идея, что это будет одна из его функций. Модель «центра открытых инноваций» начинает активно поддерживаться Минэкономразвития. Кажется, это интересно, по крайней мере, на перспективу.

Но на первом этапе каковы должны быть основные результаты работы компаний, бизнеса и государства в рамках технологической платформы?

На выходе должна получиться некая «дорожная карта», где представлен полный перечень попадающих в орбиту технологической платформы технологий с комментариями, какие технологии более перспективны, какие – менее, на какие есть запрос у промышленности, на какие нет. В целом, весь спектр таких технологий можно разбить на несколько групп. Первая – это технологии, которых у нас пока нет в принципе и которые за рубежом также только зарождаются, находятся пока на стадии лабораторных испытаний и, может быть, пилотных установок. Эту группу мы называем «зеленой»: разработки с нуля либо же разработки в интересах национальной безопасности. Вторая группа – это разработка собственных технологий, альтернативных существующим у зарубежных лицензиаров. Это «желтая» группа, где от нас требуется воспроизведение процесса с улучшенными характеристиками, может быть, его удешевление или, скажем так, модернизация. Ведь то, что можно купить у мировых лицензиаров, это, как правило, минус 10, а то и минус 20 лет к сегодняшнему уровню технологий. Как правило, разработки в «желтой» группе касаются катализаторов, где российская наука по-прежнему достаточно конкурентоспособна.

Очевидно, что выработка перечня перспективных направлений – это далеко не все, что требуется для организации эффективной поддержки нефтехимии…

Конечно. Вторым важным блоком вопросов в «Плане 2030» являются вопросы организационно-технического характера. Вот у нас есть перспективные направления. Возникает вопрос: а как мы будем их финансировать? Можно сказать: финансирование будет осуществлять бизнес. Это, наверное, действительно самый простой путь. Но ведь на практике основным в России является государственное финансирование научных исследований. Типичным соотношением частных и бюджетных средств является 1:7 или 1:5, изредка – 1:3. Конечно, эта доля должна меняться. Но тут возникают определенные сложности со стороны государства: оно далеко не всегда финансирует или готово финансировать те темы, которые были бы интересны промышленным компаниям. Вопрос корректировки механизма, который бы позволял получать бюджетное финансирование на разработки более прикладного характера в интересах бизнеса – вопрос вопросов.

На самом деле, попытки создать такой механизм предпринимались государством довольно давно. Можно тут упомянуть процедуру конкурсов по федеральной целевой программе «Исследования и разработки» п. 2.7, организуемых Минобрнауки, которая в этом году заканчивается. Предполагалось, что бизнес подает заявку, которая проходит определенную процедуру рассмотрения, подбирается исполнитель и т.п. И бизнес же будет участвовать в софинансировании. Именно софинансирование должно отражать интерес компании. Работа с этим механизмом показала, что для бизнеса он далеко не всегда удобен. Проблема была в том числе и в организации этого механизма. Выяснилось, что не проработаны до конца критерии отбора тематик, сложна и далека от совершенства процедура согласования, в том числе и с другими ведомствами. Например, компания может заявить, что ей нужна та или иная разработка, а при процедуре согласования Минобрнауки может получить ответ от Минпромторга, что у нас эта проблема уже решена, а потому заявка компании не актуальна. А это с точки зрения и бизнеса, и экспертного сообщества далеко не так. Короче говоря, существуют объективные ограничения, которые не всегда позволяют проводить интересные бизнесу тематики с финансированием по этому, в общем, очень перспективному пункту ФЦП.

Есть же еще механизм финансирования в рамках других направлений реализации федеральных целевых программ – ФЦП…

Естественно. Возникло предложение доработать механизм, при котором та тематика, которая выработана бизнес-сообществом как приоритетная в данной сфере, будет отражена в федеральных целевых программах по научным разработкам. Это наиболее просто, как мне кажется, потому что ФЦП – это уровень правительства. Сейчас еще началось переформатирование программ. Если раньше научно-исследовательские, поисковые и опытно-конструкторские работы были закреплены за Минобрнауки, то сейчас намечается иная тенденция. Чисто поисковые работы остаются за Минобрнауки, а опытно-технологические, опытно-конструкторские работы передаются на уровень профильных министерств. Так что, если будет финансирование программы Минэнерго, нам будет легче провести здесь наиболее важные тематики по профильным опытно-конструкторским и опытно-технологическим работам. Естественно, хотелось бы, чтобы и поисковые исследования в рамках программ Минобрнауки в области нефтехимии были скоординированы с приоритетами отрасли.

Получается, что в «Плане 2030» пока нет никакой конкретики?

Как я уже сказал, документ только фиксирует тот факт, что работа в данном направлении начата. Однако до ноября 2012 года заинтересованные ведомства, а также участники технологической платформы должны представить перечень приоритетных направлений НИОКР, а также предложения по включению таких работ в доступные программы финансирования. То же касается организационно-технических вопросов. В «Плане» соответствующее мероприятие называется «Разработка предложений по созданию условий для эффективного проведения НИОКР в нефтегазохимической отрасли в рамках приоритетов», срок тут – декабрь 2012 года.

Что под этим подразумевается?

Например, в институтах есть много научно-технического оборудования, которое используется, скажем так, не на полную мощность. А это оборудование может быть интересно и другим научным организациям, компаниям. Бывает так, что заинтересованные учреждения просто не знают, что то или иное оборудование есть у коллег. Стоит задача максимально эффективно задействовать эту ресурсную базу, разработать механизм взаимодействия организаций, какие-то механизмы, которые пока отсутствуют.

Есть и еще одна проблема, которая очень важна для нефтехимии и нефтепереработки, что отличает наши отрасли от очень многих высокотехнологичных отраслей, типа микропроцессорной электроники, телекоммуникаций. Это проблема масштабирования. То есть, чтобы с какой-то технологией получения чего-то перейти из лабораторной комнаты во двор, а потом на завод, нужно сделать одно-два масштабирования для отработки параметров процесса на все больших и больших объемах реагентов, продуктов, катализаторов и т.п. А это означает, что вы должны построить опытно-демонстрационную установку, которая убыточна по определению. И которая имеет немаленькую производительность – от 50 кг до тонны в сутки. Что делать, где деньги взять? Причем заметьте, речь идет, по сути, о проверке технологии, ведь не факт, что все удастся. То есть уже почти наверняка удастся, но риск есть. А цена велика: при производительности 1 кг в сутки стоимость установки может составлять 50–60 млн рублей.

А тонна в день?

Тут уже речь идет о миллиарде. Мы сейчас разрабатываем одну технологию, для которой пилотная установка на тонну в сутки по оценкам будет стоить от 800 млн до 1 млрд рублей. А теперь представьте: кто будет выкладывать такие деньги? При этом говорят: обратитесь в «Сколково» или РОСНАНО. С РОСНАНО понятно, они если финансируют проект, то входят в капитал, что неприемлемо в случае адресных разработок в интересах какой-то компании. А у «Сколково» просто нет таких средств. Или возможно их выделение на один-два проекта. В результате оказывается, что в нефтехимии нет даже парка стандартных пилотных установок. Поэтому, например, только «Нижнекамскнефтехим» для отработки вариантов синтеза различных видов каучуков построил свою пилотную установку, которая им тоже обошлась в 400 млн рублей, еще 400 дало государство. И это не очень большая установка. По крайней мере, можно понять масштаб вливаний, которые нужны для переноса технологии из лаборатории на завод. Поэтому нужны какие-то механизмы, которые бы, во-первых, позволяли финансировать такую работы, а во-вторых, облегчали ситуацию с доступом к пилотным и демонстрационным установкам, например, через создание некой базы типовых установок. Ну, например, каучуки, полимеризация олефинов, процессы в стационарном слое, в стандартных адиабатических реакторах и т.п. Одну установку, как правило, можно использовать для отработки разных процессов, а тем более для их совершенствования. В принципе, можно подумать над тем, чтобы создать такого рода «конструктор».

То есть речь идет о том, чтобы создать некий «инвентарный парк» оборудования общего пользования, где бы различные интересанты могли приходить и отрабатывать свои процессы?

Да, да, именно так. Помните, я начинал с модели «открытых инноваций». Она возникает в том числе и для решения таких задач.

Эта идея создания такого парка типового оборудования как-то фигурирует в «Плане»? Развитие ее ожидается?

Фигурирует, но опосредованно. То есть в мероприятиях реализация этой идеи подразумевается как одна из мер в формулировке «условия для эффективного проведения НИОКР», но в самом тексте «Плана» речь не идет об этом.

Срок исполнения по перечню приоритетных направлений научных разработок уже довольно близок. Каковы сегодня эти направления? Например, насколько конкурентоспособны российские разработки в части производства олефинов?

С пиролизом все довольно плохо, тут мы очень серьезно отстали. Необходимые масштабные исследования по пиролизу у нас сейчас не ведутся. Скорее всего, эти технологии придется покупать. Есть, правда, интересная работа ИНХС РАН и ЗАО «ГрозНИИ» по термохимическому превращению мазута в этилен с высоким выходом, но здесь необходимы серьезные средства на масштабирование и отработку технологии. По производству мономеров возможны альтернативы. Например, пропилен с каталитического крекинга – это то, что мы можем сделать совершенно точно. Нефтехимический крекинг – это реально. Я бы назвал это «желтой» технологией, потому что это модификация, усовершенствование процессов, которые были сделаны на основе отечественной установки крекинга Г-43-107. С заменой катализатора и некоторым изменением параметров работы установки, что позволит резко увеличить выход пропилена.

Резко – это насколько? Типовой бензиновый каткрекинг дает 4-5%.

Можно сделать выход пропиленовой фракции до 20–25%.

Кому этот процесс может быть интересен? Ведь нефтяникам нужен бензин крекинга, а не мономеры…

Тут не все так просто. Во-первых, некоторым нефтяникам нужен и пропилен. Во-вторых, сам подход в этом процессе подразумевает иную задачу: не очень сильно снизив выход бензина, увеличить производство газов. И этот вопрос решается подбором специального катализатора. Плюс бензин каталитического крекинга – ароматический, вы не забывайте. А риформингов у нас в стране сейчас много. Поэтому, в общем-то, эта технология может быть востребована.

А альтернативные технологии получения этилена разрабатываются у нас?

Есть довольно сильные наработки по получению этилена и пропилена из метана. Там проблема пока общая: все эти подходы получают олефины через метанол или оксигенаты из синтез-газа, производство которого хоть и является отработанным процессом, но достаточно дорого.

Есть вариант окислительной димеризации метана, который может быть интересен в процессах, где на конце винилхлорид. Это позволяет отделять этилен от других продуктов. Здесь же перспективной выглядит технология получения олефинов из хлористого метилена, который, в свою очередь, можно получать из метана – такая технология уже создается ИНХС РАН и НТЦ «Синтез». Соответственно, в кипящем слое из хлористого метила с высоким выходом и селективностью получаются этилен с пропиленом. Такой синтез также будет интересен там, где есть попутный хлорный цикл, например, при производстве того же винилхлорида и ПВХ.

Но наиболее разработанными у нас сейчас являются технологии получения олефинов через диметиловый эфир или метанол, примером которых может служить технология ИНХС РАН. Они могут быть востребованы там, где нужно будет много пропилена или нужно меняющееся в зависимости от потребностей отношение этилен/пропилен. Как вы понимаете, это весьма специфическая задача, которую трудно решить с использованием традиционного пиролиза. Это решение возможно, когда есть какие-то ограничения и для использования самого процесса пиролиза.

В теме олефинов есть еще одна группа технологий, которая, как мне кажется, российским компаниям будет очень интересна. Это получение альфа-олефинов: бутена-1, гексена-1, октена-1 и т.п. Ведь наращивание полиэтиленовых производств приведет к тому, что потребуется в какой-то степени модифицировать, расширять продуктовый портфель, производить более сложные сополимеры. И потребуются сомономеры. Например, в чем проблема организации в России производства линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП)? Этилен есть. А альфа-олефины где брать? Есть два подхода: широкая олигомеризация этилена, которая, как правило, ведется на алкил-алюминиевых, алкил-никелевых катализаторах. Даже в лучших процессах вы всегда имеете некое стандартное распределение продуктов, как-то: доля одного, второго. Имеете олефины С6, С8, С10, С12, С14, С16, С18, С20, С22

То есть невысокий выход целевого продукта?

Да. Получается, что мощность по сырью большая, а выход – маленький, и очень много попутных продуктов. Тут вариант все это делить и пытаться использовать как топливо, что очень сильно ухудшает экономику, поэтому так никто не делает. Либо же строить очень изысканную, разветвленную нефтехимию, где бы все сопутствующие продукты находили применение.

Но есть и селективная олигомеризация. Это достаточно легко для бутена-1. Для гексена-1 есть несколько специфических катализаторов, которые были открыты относительно недавно и в Южной Африке уже поставлены в производство. Это хромосодержащие специальные катализаторы, которые селективно из этилена получают гексен-1. С октеном-1 все сложнее. Есть катализаторы, которые позволяют получить смесь октена и гексена и немножко децена. Есть другие варианты – из бутадиена, метилового спирта и даже гептена-1 получать октен-1. Вот здесь мы сможем в ту или иную минуту сыграть свою роль.

То есть российские институты смогут решать задачи по технологиям альфа-олефинов?

Мне кажется, смогут.

А что делать с катализаторами?

А это не такие сложные катализаторы, чтобы была какая-то проблема с разработкой или налаживанием производства. У нас, кстати, есть научные группы, которые с 1991 года сотрудничают еще с предшественником компании LyondellBasell. Именно по металлоценовым системам, по металлокомплексным катализаторам. Для гексена-1 они сделают катализатор достаточно быстро. Ясно, что хотелось бы объединения усилий. Например, по тому же полиэтилену есть сильные катализаторщики в этой сфере, в том же Новосибирске в Институте катализа РАН, ИПХФ РАН в Черноголовке…

Мы плавно переходим к технологиям, которые связаны с полимеризацией.

Я думаю, что конкурентоспособные катализаторы мы сможем сделать. Именно для полимеризации олефинов. Вопрос в том, что мы будем очень сильно связаны лицензиями.

А с самими процессами, реакторными решениями и т.п. у нас совсем плохо, тут мы здорово отстали. Имеющиеся наработки сильно устарели. С другой стороны, если будет поставлена задача разработки какого-то специфического процесса – той же метатезисной полимеризации, – когда речь идет не о миллионах тонн, а о сложных продуктах с высокой добавленной стоимостью, мы, наверное, сможем осилить и сам процесс. Специальные типы полимеров – здесь у нас есть интересные заделы.

А если говорить о сложных полимерных материалах, типа полиуретанов?

Вообще, с полиуретанами у нас всегда было плохо: и в СССР, и сейчас. История с доступом к лицензиям на изоцианаты известна. В принципе, разработка собственной бесфосгеновой технологии получения изоцианатов представляется достаточно интересной задачей, но на будущее. На самом деле, нам бы пропилен-оксид научиться получать…

Даже так?..

А что у нас есть из технологий реально? Технология, которая предполагает совместное окисление пропилена и этилбензола, дальше получаем стирол и окись пропилена, причем не наша технология. Или то же самое с изобутаном – получается в качестве побочного продукта изобутанол. Кроме того, у нас остались эпихлоргидринные технологии. Тут проблема в том, что на хлор год от года оказывается все более сильное давление по экологическим соображениям. Поэтому чем дальше, тем сложнее будет применять эпихлоргидринные синтезы для получения окиси пропилена. До сих пор 35–40% производства окиси пропилена в мире основано на хлорных технологиях, но они постепенно сдают свои позиции. Альтернативные технологии: трет-бутилгидроперекись, гидроперекись этилбензола, гидроперекись кумола.

Самая последняя технология, к которой наши компании проявляют интерес, это технология через перекись водорода и титансодержащие цеолиты. Эта технология совместно разработана Dow и BASF, один завод работает в Бельгии, второй скоро запускается в Китае. Но эта технология, к сожалению, требует большого производства перекиси водорода. И, соответственно, участия компании, которая могла бы взять на себя это производство. Кроме того, я думаю, что у нас будут проблемы с катализатором. Хотя это самый экологический чистый способ получения окиси пропилена. Поэтому мы идем по пути через гидроперекись кумола, потому что там дальше используются молибденсодержащие катализаторы или титановые, гетерогенные или гомогенные. Так что это целая проблема – пропилен-оксид.

У «Нижнекамскнефтехима» же есть его производство?

Это и есть процесс через этилбензол, а стирол у них активно потребляется для других производств. Им вообще любой метод с гидроперекисями подходит: и стирол, и изобутанол/изобутилен им нужны для каучуковых производств. Но если у вас этого нет, вы сразу «провисаете» по экономике: пропилен-оксид не всегда нужен там же, где есть каучуки, это понятно. А перевозить органические оксиды – не самое лучшее занятие. Так что эта проблема есть, и я думаю, что так или иначе в нее будут вкладывать деньги. Принципиальных прорывов тут ждать нельзя, но, по крайней мере, каких-то приемлемых результатов можно достичь.

Если дальше говорить об этилбензоле, то тут у нас есть значимые достижения. На самом деле, у нас до сих пор на многих предприятиях этилбензол получают с хлоридом алюминия. Единственная установка на гетерогенных катализаторах, которая построена по нашей технологии (нашей – я имею в виду именно ИНХС РАН), работает в Салавате. С точки зрения экологии эта технология на порядок лучше. И я думаю, что здесь мы стоим среди мировых лидеров. Во-первых, мы научились делать катализаторы без связующих, то есть наиболее активные, мы имеем реакторные решения не хуже тех, что есть на Западе. То есть здесь мы без усилий можем внедрять эту технологию на очень приличном уровне. В 2003 году там запустили установку этилбензола, а сейчас запускается блок трансалкилирования для производства дополнительных объемов этилбензола из диэтилбензола.

Здесь рядом стоят технологии ароматики…

В технологиях производства ксилолов мы, к сожалению, пока проигрываем. По крайней мере, если говорить о технологиях с селективным трансалкилированием, диспропорционированием для повышения выходов параксилола. То есть, в принципе, наш институт, например, мог бы взяться за эту задачу, но только в том случае, если кому-то критично будет это не покупать за рубежом.

Если обобщать, то можно ли сказать, что технологии создания боковой цепи бензола у нас достаточно развиты?

По крайней мере, есть наработки высокой степени эффективности и готовности к внедрениям. Например, технологии линейных алкилбензолов мы совершенно точно в состоянии создать. У нас есть и гетерогенные катализаторы, которые дают высокую селективность по 2 положению, то есть без изомеризации цепи. Тут другая проблема – где линейные олефины взять? И мы опять возвращаемся к олигомеризации и соответствующим сложностям.

Еще одна группа технологий, где мы пока находимся с развитыми странами на равных позициях, – это пластификаторы, не содержащие ароматических фрагментов, ведь ароматика все сильнее подвергается критике с позиций здравоохранения и экологии. Это может быть интересно. Например, распространенным пластификатором является ди-(2-этилгексил)-фталат. Он настолько распространен, что может быть обнаружен в воде практически из любого источника – просто вымывается из пластиков. Понятно, что это вещество пользы человеку точно не приносит. И вопрос стоит в том, чтобы научиться получать кислоты, аналогичные орто-фталевой, только неароматические, а, например, на основе циклоалканов. Есть такая тематика.

Еще интересный момент. Почему-то у нас в «Плане» отмечен очень небольшой рост по бутанолам и, соответственно, бутаналям. А ведь, скорее всего, спрос на это будет расти, ведь пластификаторы будут нужны для всех тех миллионов тонн полимеров. И пока мы в состоянии решать такие задачи на гомогенных катализаторах. Но еще немножко – и будем отставать.

Вернуться в раздел