В подписанном в феврале премьером Дмитрием Медведевым постановлении группа ученных и специалистов нефтехимической промышленности отмечена наградой «за разработку и внедрение промышленных процессов получения каучуков анионной полимеризации». За этим стоит многолетний проект и создание уникального продукта, открывающего, например, новые возможности для производства в России экономичных и экологичных атомобильных шин.
Цена знания
Не секрет, что одной из приоритетных задач современной России является увеличение выпуска собственных наукоемких и конкурентоспособных продуктов. От ухода от исчерпавшей свои возможности сырьевой модели развития в последнее время не говорил только ленивый. Вопросы внедрения новых технологий, повышения уровня переработки важны для всех отраслей. Однако зачастую, говорят эксперты, наука и предприятия реального сектора оказываются неспособны координировать свои усилия и создавать востребованные продукты. Одной из особенностей отмеченного правительственной наградой проекта является слом этого стереотипа.
На Нижнекамскнефтехиме (ТАИФ) в последние годы налажено производство полибутадиена СКД-L мощностью 35 тыс. тонн в год, а на Воронежсинтезкаучуке (СИБУР) – производство растворных будатиен-стирольных ДССК мощностью 23 тыс. тонн в год. В обоих случаях применяются разработки Воронежского филиала НИИСК и РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Для решения общей задачи объединились не только ученые крупных исследовательских центров, но и представители бизнеса. Главным достижением стало создание и апробация полибутадиена (СКД-L) и растворного бутадиен-стирольного каучука (ДССК), по своим характеристикам не уступающих аналогам ведущих зарубежных производителей. Это позволяет выпускать новые виды каучука, обладающие улучшенными свойствами по прочности, износостойкости и экологичности. Они могут применяться для производства ультрасовременных шин (ДССК) и конструкционных материалов: ударопрочного полистирола, АБС-пластиков (СКД-L).
От теории к продукту
Один из главных выгодоприобретателей – резинотехническая промышленность. Смеси, получаемые с использованием высоковинильного ДССК, обладают повышенным сцеплением с дорожным покрытием, высокими показателями сопротивления качению, а также низкой степенью износа протектора. Данные свойства позволяют шинам становиться «зелеными» – они не просто эксплуатируются дольше, но на практике их применение также приводит к снижению автомобилем расхода топлива (на 10%) и, соответственно, выбросов в атмосферу.
Высоковинильный ДССК поставляется ведущим компаниям – производителям современных автомобильных шин: Pirelli, Nokian Tyres, Continental, «Кордиант». «В последние годы существенно изменились приоритетные требования, предъявляемые к шинам. Возросло значение безопасности при езде на высоких скоростях, экономии топлива и, соответственно, экологической безопасности», – говорит главный эксперт Дирекции синтетических каучуков СИБУРа Николай Авдеенко. По его словам, появление новой технологии анионной растворной полимеризации бутадиен-стирольного каучука, а также последующая возможность проведения работ на ее базе по получению каучуков с функциональными группами создает технологический прорыв в разработке рецептур резиновых смесей.
Новые шины позволяют сократить на 10% расход топлива автомобиля
С точки зрения отечественного бизнеса это означает еще и большую независимость от поставок материалов из-за рубежа. Создается основа для выпуска конкурентных ультрасовременных шин, целиком основанного на российских запатентованных технологиях и материалах. В условиях проводимой в стране политики импортозамещения подобные действия обладают безусловной актуальностью.
Долгая дорога
Премия правительства стала признанием достижений участников большого многолетнего проекта.
Премией правительства в области науки и техники отмечена совместная работа специалистов Воронежского филиала НИИСК, «Воронежсинтезкаучука», «Нижнекамскнефтехима», РХТУ им. Д.И. Менделеева по комплексному решению создания каучуков анионной полимеризации с улучшенными физико-механическими свойствами. Исследования по данной тематике, а также внедрение в промышленное производство новых марок каучука проводились с 2002 года.
Еще в начале 2000-х было принято решение о начале освоения на предприятии «Воронежсинтезкаучук» производства данного каучука, однако долгое время существовал вопрос, связанный с разработкой инициирующих систем для анионной полимеризации. Ситуация разрешилась в 2009–2011 годах, когда к работе над модификатором приступил Воронежский филиал НИИСК. Со времен СССР этот институт был «заточен» на такие исследования и активно занимался вопросами производства растворных бутадиен-стирольных каучуков в сотрудничестве с Воронежским заводом СК (сейчас это Воронежсинтезкаучук). Работа, проделанная представителями бизнеса и науки, продемонстрировала перспективную модель сотрудничества. Советник по совершенствованию производства Воронежсинтезкаучука Алексей Рачинский говорит, что компания могла пойти по пути покупки патента, но выбрала вариант взаимодействия с разработчиком. «Были непростые моменты, когда решение находили в результате опытно-промышленных выпусков, – говорит он. – Но в итоге НИИСК справился с заданием и создал модификатор, который позволяет нам делать каучук для автомобильных шин, а Нижнекамскнефтехиму – каучук для ударопрочного полистирола. Таким образом, Воронежсинтезкаучук и Нижнекамскнефтехим оказались в выигрышном положении единственных отечественных производителей такого рода продукции».
По его словам, сейчас «из нескольких десятков тонн модификатора, который создает НИИСК на своем опытном заводе, Воронеж и Нижнекамск производят десятки тысяч тонн каучуков». Но на самом деле наработанные на сегодняшний день результаты – это не окончательные, а лишь промежуточные итоги. В планах лауреатов премии – разработка новых видов полимеров, способных на равных конкурировать с западными аналогами.
О совместном проекте с Воронежсинтезкаучуком и Нижнекамскнефтехимом журналу «Нефтехимия РФ»
рассказал заведующий лабораторией растворной полимеризации воронежского филиала НИИСК
и один из «отцов» отмеченного премией правительства проекта
Владимир Глуховский
С чего начинался проект?
Воронежский филиал НИИСК разработал инициирующую систему на основе н-бутиллития для получения полибутадиена и бутадиен-стирольного каучука. Инициирующая система, в свою очередь, предусматривала создание нового сокатализатора. Его мы разработали еще в 2007 году и на нашем опытном заводе в Воронеже организовали промышленное производство. Таким образом, была получена возможность создавать полимеры нужного качества. С 2007 года Нижнекамскнефтехим использовал сокатализатор для получения полибутадиена (СКД-L), применяемого в первую очередь для производства ударопрочного полистирола, а с 2009 года Воронежсинтезкаучук – для бутадиен-стирольных каучуков (ДССК).
Каким образом решили принять участие в номинации на премию?
Компания могла купить патент, но выбрала
вариант взаимодействия с разработчиком
Премия объявляется каждый год, и мы всегда внимательно следили за ее номинациями. В конце концов, я предложил своим коллегам из СИБУРа и Нижнекамскнефтехима принять участие и выставить на конкурс наш проект. Наш сокатализатор стал своеобразным объединяющим началом. Мы решили выйти на конкурс именно с этой инициирующей системой. В организационном плане нам очень помог Владимир Разумов – заместитель председателя правления и исполнительный директор СИБУРа. Именно он курирует научное направление и является сам отличным специалистом в инновационных исследованиях. Со стороны Нижнекамскнефтехима работу поддержал Владимир Бусыгин – замглавы компании «ТАИФ», дважды лауреат премии правительства.
Проект носит импортозамещающий характер?
Ранее в России отсутствовало производство этих каучуков СКД-L и ДССК. Проект позволяет не использовать импортные продукты, а заменить их теми, что производятся на нашем опытном заводе. Однако зарубежные компании используют для производства указанных каучуков совместно с н-бутиллитием соединения эфирного типа. Мы же предложили принципиально новый тип сокатализатора, основанный на алкоголятах щелочных и щелочноземельных металлов. Подобные технологии за рубежом не использовались, что позволило отнести наши разработки к числу патентоспособных.
Расскажите поподробнее о преимуществах, которыми обладает сокатализатор?
Преимущества заключены в технических тонкостях. В процессе синтеза полимеров происходит образование геля и обрастание полимеризатора, после чего оборудование нуждается в обработке и чистке. Это очень трудоемкий и сложный процесс с участием специальных аппаратов. Использование нашего сокатализатора приводит к тому, что эти аппараты в течение двух месяцев не выводятся из системы для промывки. Для сравнения: те системы, которые используются за рубежом, требуют дополнительных химических соединений (например, 1,2-бутадиен), чтобы не допустить гелеобразования при непрерывном процессе получения полимеров. Стоит напомнить, что при получении каучука СКД-L образование геля критически допустимо лишь на уровне 0,02%. Вторая причина – это расход катализаторов, который в нашем случае снижается примерно на 10%. Расход н-бутиллития, который является катализатором полимеризации и целиком закупается за границей, снижается на несколько процентов при условии использования нашего сокатализатора.
С какими трудностями вы столкнулись в проектной деятельности?
«Производители, вложившиеся в поддержку отечественной науки, оказались в выигрыше»
Никаких препятствий политического характера не было, поскольку и Нижнекамскнефтехим, и Воронежсинтезкаучук решали общую задачу – получение новых марок каучуков. Однако возникли некоторые вопросы технического характера. При освоении процесса необходимо было выбрать условия датировки сокатализатора, температурный режим, а также технологические режимы получения полимеров. На предприятии «Воронежсинтезкаучук» эти проблемы решились довольно быстро, за трое суток, во многом благодаря деятельности подготовленного технического персонала. Тогда как в Нижнекамскнефтехиме все происходило несколько сложнее в связи с освоением каучуков анионной полимеризации: было получено некоторое количество некондиционного полимера, пока подбирался нужный технологический режим.
Ваш «тройственный» союз сохранится в будущем?
Жизнь не стоит на месте, и нам необходимо получать полимеры новых марок, которые были бы востребованы на рынке и успешно конкурировали с западными аналогами. Мы разрабатываем новые типы сокатализаторов для наших инициирующих систем, дающих возможность получать новые полимеры, востребованные, например, в производстве «зеленых» шин. Воронежский филиал НИИСК готов сотрудничать со всеми заинтересованными представителями бизнеса, а также – расширять совместное исследование с СИБУРом и Нижнекамскнефтехимом, чтобы создавать новые марки для выхода на мировой рынок.
Мы планируем создать абсолютно новые сокализаторы и хотели бы апробировать их с научными структурами этих компаний. Речь о сокатализаторах на основе органометаллических комплексов для получения современных функционализированных каучуков. У нас большой опыт – более 40 лет мы занимаемся подобными исследованиями. Благодаря органометаллическим комплексам каучук будет содержать функциональные группы, что дает новые преимущества в качестве резины. Например, в шинах уменьшается сопротивление качению, улучшается сцепление с мокрой или обледенелой дорогой и повышается устойчивость при стирании. Данные технологии представляют собой следующий этап, логическое продолжение проекта, отмеченного премией.
Сергей Песьяков
