СИБУРу удалось сэкономить миллионы на сорбентах.

Первые исследования по подбору адсорбентов сотрудники R&D-центра НИОСТ компании СИБУР начали еще в 2013 году. Актуальность их была связана с необходимостью подобрать сорбенты, способные понизить температуру точки росы (это температура, при которой водяной пар, содержащийся в газе, начинает конденсироваться, образовывая росу) попутного нефтяного газа (ПНГ) на газоперерабатывающих заводах.
"Для этих исследований требовалось изучить сорбенты, которые уже использовались на заводах, и при необходимости выдать рекомендации по их замене. Поэтому первое, с чего мы начали, — это изучение методик, комплектаций оборудования, знакомство с поставщиками и заполнение собственной базы сорбентов. Следующим шагом стало проведение исследований, по результатам которых установили, что тестируемые образцы удовлетворяют необходимым требованиям, а потому менять их не стали, предложив поэкспериментировать со способами загрузки", — вспоминает главный эксперт сектора гетерогенного катализа НИОСТа Анастасия Бабина.
Прошло пять лет. И вот сегодня у НИОСТа как минимум три крупных реализованных проекта по подбору адсорбентов для разных производств СИБУРа. Среди них — замена зарубежного серопоглотителя на отечественный аналог на заводе "СИБУР-Химпром" (г. Пермь), подбор адсорбента для очистки от азотистых соединений на том же предприятии и помощь в выборе аналога для "Воронежсинтезкаучука".
Замена сорбента, или перезагрузка, — процесс, регламентированный по графику. Проходит он во время остановки производства, когда по техническому регламенту наступает срок замены использованного вещества. На одних производствах это случается через месяц после начала работы, на других — через год, на третьих — после "проскока" удаляемого компонента, когда сорбент вырабатывает свой ресурс и перестает очищать.
Если не происходит какого-либо цейтнота, все эти сроки известны заранее, и к ним готовятся: тут в дело вступает команда специалистов. Состоит она из сотрудников функции обеспечения производства, представителей научного центра и технологов предприятия. Еще до перезагрузки эти люди обсуждают вопросы по замене сорбента, ищут и анализируют аналоги, а также выдают рекомендации по использованию новых продуктов. Чаще всего необходимость замены обусловлена финансовыми вопросами. Так, только реализация одного из проектов на "СИБУР-Химпроме" уже дала СИБУРу фактический годовой экономический эффект около 18,7 млн рублей.
"Замена адсорбентов в различных узлах технологической цепочки кажется одним из самых легких и экономически выгодных шагов. Однако при принятии решения о замене сорбентов недостаточно знать только разницу в стоимости закупки, необходимо оценивать общую стоимость владения таким сорбентом, на что влияют срок службы, качество очистки, частота и стоимость регенерации, а также влияние на параметры технологического процесса предприятия", — комментирует Анастасия Дурнева, инженер-химик Научно-исследовательской лаборатории "СИБУР-Химпрома".
Впрочем, ученые не скрывают: несмотря на значительный экономический эффект, к заменам сорбентов и на производствах, и в научных лабораториях до сих пор относятся настороженно. Причин для этого несколько: во-первых, идеальные лабораторные условия невозможно сравнить с реальными промышленными; во-вторых, даже самые успешные испытания небольшого количества адсорбента в лаборатории не защищают от потенциальных проблем с качеством промышленных партий. Так было с одним из образцов, представленных иностранной компанией для тобольского производства.
В процессе лабораторных испытаний аналог показывал прекрасные результаты, но, как только на предприятие была отгружена промышленная партия, входной контроль показал неоднородность сорбента по качеству. А значит, гарантий, что использование такого сорбента не отразится на работе всего производства и не приведет к финальному браку продукции, никто уже не давал. В итоге на замену не решились, загрузив на производство сорбент, закупленный для подстраховки. Но на этом работа не закончилась: переговоры с иностранными партнерами и анализ их сорбента продолжается до сих пор, и сейчас стороны не исключают, что уже к следующей перезагрузке компания все же возьмет иностранный сорбент в работу. Естественно, после новых испытаний, полностью подтверждающих высокое качество.
Показать все, что скрыто
Несмотря на кажущуюся простоту процесса подбора сорбента, на самом деле это сложно и долго. Сначала ищется аналог, затем начинается целая череда проб и исследований. Для того чтобы максимально приблизить теорию к практике, работы проводятся не только в лабораториях, но и на пилотных установках, которые помогают смоделировать давление и потоки, максимально идентичные промышленным.
"В проекте по очистке от азотистых соединений на АО „СИБУР-Химпром" мы работаем вместе с Научно-исследовательской лабораторией — НИЛ, расположенной на территории предприятия. Специалисты лаборатории начали проработку этого проекта с разработки методики проведения испытаний, которая оказалась достаточно сложной. Мы подключились к работе и успешно помогли доработать методику. По результатам тестирования был закуплен аналог сорбента, и в октябре исполняется год с момента успешной реализации проекта", — рассказывает старший научный сотрудник сектора гетерогенного катализа Ирина Коняева.
На самое простое — подбор осушителя НИОСТу требуется от одного до шести месяцев, на индивидуальный подход и специальный подбор условий — до года. Работы по очистке от азотистых соединений на "СИБУР-Химпроме" сегодня можно считать примером самого сложного из числа уже реализованных проектов.
"В этой работе требовался нетривиальный анализ, к тому же использовали специально аналитическое оборудование, которое есть только на самом производстве в Перми, и еще много нюансов, которые тормозили процесс. Работа ускорилась только после того, как было принято решение использоваться модельные смеси в качестве сырья, то есть доводить реальное производственное сырье до одной установленной концентрации целевого компонента", — вспоминает Анастасия Бабина.
Решена сегодня и еще одна задача, поставленная пять лет назад: сотрудники томского научного центра не только наработали нужные компетенции в вопросе выбора сорбентов, но и обзавелись теми необходимыми знакомствами, которых так не хватало на старте проекта. НИОСТ сотрудничает со многими российскими производителями сорбентов, у которых есть собственные R&D-центры. Среди них — Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов, Салаватский катализаторный завод, компания "РеалСорб".
"До сих пор многие считают, что более доступная по цене российская продукция всегда хуже по качеству. Это не так. Ответственно заявляем: российские осушители-цеолиты — самые лучшие в мире. Многократно проверено нами! Что касается сорбентов специального назначения, то тут есть куда стремиться, существуют зарубежные аналоги, которые превосходят наши по качеству, но и отечественные компании уже выпускают неплохие продукты, год от года лишь улучшая результат", — резюмирует Анастасия Бабина.
В настоящее время R&D-центр СИБУРа НИОСТ ведет большой проект, включающий четыре направления по подбору сорбентов для "СИБУР-Тобольска", два — для "СИБУР-Химпрома" и один — для "НПП Нефтехимия". И уже мало кто вспоминает, что пять лет назад начиналось все с одной вроде бы "случайной" задачи.