Дальнейшее развитие химической индустрии ваше мнение и ваши представления кратко

Обновлено: 02.07.2024

Химическая промышленность — одна из авангардных отраслей научно-технической революции, наряду с машиностроением эта самая динамичная отрасль современной индустрии. В составе химической промышленности выделяются отрасли: горно-химическая (добыча минерального сырья), основная химия (получение солей, кислот, минеральных удобрений), химия органического синтеза (производство углеводородного сырья, полуфабрикатов), ХШ111Я полимеров (получение пластмасс, каучука. различных волокон), переработка полимерных материалов. Размещение химической промышленности.

День химика — это хороший повод поговорить с учеными о перспективах и вариантах развития отрасли.

КРУТЬКО Н.: Развитие химической науки и химической промышленности в последние 20 лет характеризуется необычайно высокими темпами во всех экономически развитых странах мира. Стремительно растет доля химической продукции в валовом национальном продукте развитых стран и достигает 12—18%. В Беларуси этот показатель сейчас даже выше, однако ученых-химиков сегодня менее 3% от общей численности ученых в стране. При этом аспирантов-химиков меньше, чем всех остальных категорий, — 77 человек из 2 480, что составляет 3,1%. Это опасная тенденция. Необходимо создавать научно-технические структуры, в том числе кластеры в крупных химических центрах страны, и заниматься подготовкой кадров высшей квалификации из числа ведущих специалистов химических предприятий.

Николай Крутько

ГРАКОВИЧ П.: Думаю, что в ближайшие 10—15 лет произойдут весьма существенные изменения в химической промышленности и связаны они будут в первую очередь с прорывами в энергетике и биотехнологии.

САБИЛО С.: Почему с энергетикой?

Как пример приведу создание в Швейцарии карьерного самосвала, который в ходе работы не потребляет энергию, а вырабатывает. Фишка в том, что он возит груз сверху вниз — с горы в долину. При езде тормозит генератором и накапливает энергию. А так как пустой он, как минимум, наполовину легче, то запасенной энергии с избытком хватает, чтобы подняться на гору.

Снижение выпуска автомобилей скажется на изменении номенклатуры потребляемых автопромом пластмасс. Увеличится спрос на долговечные материалы для кузова и отделки салона. Исчезнет потребность в материалах для изготовления фильтров (кроме салонных), топливных систем.

Взрывообразно будет расти выпуск материалов и прекурсоров для изготовления деталей аккумуляторов и суперконденсаторов, лопастей ветроэлектростанций, солнечных батарей.

Очевидно изменение структуры переработки нефти с уменьшением доли светлых нефтепродуктов. Все большая доля нефти пойдет на выпуск химических продуктов, в первую очередь полимеров. Соответственно будут массово строиться новые химические заводы, но уже по проектам 2020—2030 годов, конкурировать с которыми предприятиям с основным оборудованием и техпроцессами конца XX века окажется крайне сложно.

Вполне ожидаемый прорыв в водородной энергетике (хранение энергии путем получения водорода с последующим его преобразованием в электричество на топливных элементах) приведет еще к одной технической революции. Ведь плотность энергии в сжиженном водороде на порядок больше, чем в перспективных аккумуляторах и суперконденсаторах. А КПД топливного элемента уже сегодня больше 85%. Если компрессор теплового насоса питается от водородного топливного элемента, получается 250—270% энергоэффективности при полном отсутствии выбросов!

У автомобиля, на котором вместо аккумулятора установлены топливный элемент и емкость с жидким водородом, КПД намного выше, чем у автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. И это экономия углеводородов, которые можно будет использовать с большей эффективностью. Ведь прав был Д.И. Менделеев, когда говорил, что топить нефтью — это то же самое, что топить ассигнациями!

САБИЛО С.: Как биотехнология повлияет на развитие химической промышленности?

ГРАКОВИЧ П.: Через освоение промышленного синтеза белка, по сути — полимера из нуклеиновых кислот. Уже на подходе выращивание с помощью стволовых клеток новых органов человека.

Но для многотоннажного синтеза искусственного белка нужно многотоннажное производство аминокислот, ферментов, а также их прекурсоров. Все это — новая химическая промышленность.

Ну и совершенно приземленный прогноз: появятся эффективные технологии утилизации многотоннажно выпускаемых полимеров: полиолефинов, полиэфиров, полиамидов, АВС-пластика, полистирола, ПВХ и т.п.

ГРИНШПАН Д.: Нужно отметить, что в мировой практике существуют три вида финансирования. Первый — научные гранты для поисковых работ. Для них не требуется обязательное внедрение. Однако необходимо публиковать научные статьи и выступать на конференциях по теме гранта. Второй — смешанное финансирование, когда есть заинтересованное предприятие, которое вкладывает деньги, чтобы разработка стала его собственностью. Третий — это закрытые научные темы, выполняемые, например, по заказу военно-промышленного комплекса. Информации о таких разработках в открытом доступе нет, а финансирование они получают в полном объеме.

В Беларуси, к сожалению, даже поисковые работы должны проводиться обязательно с внебюджетным финансированием. Нужно находить предприятие, готовое заключить с институтом, в котором работает ученый, хоздоговор на еще не существующий продукт. При поисковой работе никто не знает, какая степень готовности к внедрению будет получена. Сегодня ученый обязан не только изобрести, но и внедрить, иначе придется вернуть средства, потраченные на исследования. Поэтому многие берутся не за развитие передовых идей, а за повторение того, что раньше кем-то уже было сделано.

На мой взгляд, необходимо, чтобы размер бюджетного финансирования позволял научному руководителю провести не только НИОКРовскую часть, но и внедрить разработку. Ученые не должны просить деньги у заводов, которые, к сожалению, не имеют свободных средств для внебюджета.

САБИЛО С.: Расскажите, какие направления развития химического производства вы считаете перспективными в мире и в Беларуси и почему?

КРУТЬКО Н.: В Беларуси предстоит интенсифицировать организацию производств дорогостоящей малотоннажной химической продукции. Малотоннажное производство не требует огромных сырьевых ресурсов, больших производственных площадей, сложного оборудования и способно наделить многотоннажные продукты новыми свойствами.

Следует изучить вопрос о создании совместных предприятий по производству продукции малотоннажной химии, необходимых для изготовления конструкционных, теплостойких, коррозионностойких материалов, используемых в современной авиационной и ракетно-космической технике, атомной промышленности.

Нужно расширить НИОКР в области комплексной глубокой переработки отечественного сырья — калийно-магниевых руд, древесины, торфа, сапропелей и т.д.

Особое внимание следует уделить экспорту инжиниринговых услуг в области горно-химических и химических технологий, которые могут конкурировать с ПВТ.

ГРИНШПАН Д.: Перспективными направлениями развития науки в нашей стране считаю только те, в которых есть мировая новизна, созданная белорусскими учеными. Если им удается освоить только то, что уже делают иностранцы, это не инновация.

САБИЛО С.: Патенты помогут разобраться…

ГРИНШПАН Д.: Есть пионерские патенты и патенты на давно известную тему. Нам надо выявлять именно пионерские разработки и всячески их поддерживать. Например, у нас в НИИ физико-химических проблем есть несколько таких разработок, но их реализация пока тормозится из-за отсутствия средств на окончательное внедрение.

САБИЛО С.: Уточните, пожалуйста, над какими научными темами работаете сегодня, каковы перспективы внедрения ваших научных разработок?

В планах — создание опытно-технологического центра на площадях экспериментальной базы Свислочь по глубокой переработке минерального и органического сырья и опытных участков по производству органоминеральных удобрений, огнезащитных и антикоррозионных покрытий для металла и бетона. В частности, порошковых лакокрасочных материалов, комплексонатов микроэлементов для внекорневой подкормки растений, каталитически активных фильтрующих материалов на основе доломитов г.п. Руба Витебской области для водоподготовки и водоочистки, а также для Белорусской АЭС.

ГРАКОВИЧ П.: Наши темы — взаимодействие лазерного излучения с полимерами (особенно с политетрафторэтиленом) в вакууме для получения покрытий, модификации поверхности и получения пористых систем, плазмохимическая полимеризация органических соединений, композиционные материалы на основе политетрафторэтилена и углеволокон.

Напомню, что на Бобруйском заводе биотехнологий есть многотоннажные отходы гидролизного лигнина. Сначала мы сделали из него сорбент для сбора нефтепродуктов, потом — композиционное высококалорийное топливо. Но если сорбент добавлять не к нефтепродуктам, а к осадительной ванне, то на ваших глазах она из жидкости превращается в легкосыпучий порошок — прекрасное органоминеральное удобрение. Оно прошло тестирование в ведущих сельскохозяйственных институтах страны, получен ряд положительных результатов. В новом процессе одновременно получаются два полезных продукта — гидратцеллюлозное волокно и дефицитное удобрение. Остается готовую технологию превратить в промышленную. При этом мы предлагаем не только отечественную технологию, но и отечественное сырье для этой технологии! Например, мы можем использовать для получения волокна целлюлозу, которую уже начал производить Светлогорский ЦКК, и гидроксид калия — его уже давно выпускает Солигорский калийный комбинат. Союзная программа приняла наши разработки, однако до сих пор существует проблема с масштабированием процесса в заводских стенах.

Продукты в съедобной упаковке

Упомяну еще об одной нашей инновации. Сейчас многие страны уходят от пластика. А что взамен? Мы разработали съедобную упаковку. Это полностью разлагаемый, точнее съедаемый, продукт, который на 90% состоит из крахмала.

САБИЛО С.: Наверное, это было бы проще осуществить на частных предприятиях.

САБИЛО С.: Как вы считаете, что нужно предпринять, чтобы наука и производство в нашей стране работали с наибольшей продуктивностью?

ГРАКОВИЧ П.: Предлагаю использовать опыт Польши. Однажды в Гомель из Познани приехал почетный доктор нашего института, профессор Болеслав Юрковски. Он рассказал, что раньше новые разработки внедрить было крайне сложно, пока не изменилось законодательство. Теперь официально можно формировать внедренческие коллективы, в которые кроме научных сотрудников входят специалисты заводов, включая высших руководителей. Естественно, в том случае, если они непосредственно участвуют во внедрении. Это позволило напрямую финансово заинтересовать всех специалистов завода.

Хотя в Беларуси давно принято патентное законодательство мирового уровня, но оно не работает так, как бы хотелось.

Нужно продолжить работы по созданию в нашей стране инновационных научно-технических структур, в частности кластеров и инжиниринговых компаний. Цель их создания — это не только оказание инжиниринговых услуг белорусским предприятиям, но и, самое главное, — поставки их на экспорт с учетом нашего весьма ограниченного ассортимента полезных ископаемых.

Пришло время использовать достижения IT-индустрии для создания и развития инновационных химических технологий, например для разработки комплексных программ проектирования.

Для успешного решения задач, стоящих перед химической отраслью, ее участникам необходимо приступить к реализации стратегических проектов в области технологий, научных исследований и разработок. При этом речь идет как о краткосрочных, так и о долгосрочных инициативах. Предлагаем вашему вниманию анализ пяти тенденций в химической отрасли, которые могут получить развитие в 2021 году в ситуации происходящих радикальных изменений.

Пять тенденций рынка химической продукции Рост отрасли

Рост отрасли

Фокус внимания компаний смещается на новые направления деятельности и сферы применения, которые могут обеспечить восстановление отрасли и ее последующий рост

Благодаря разнообразию рынка конечного сбыта, а также наличию доступа к более устойчивым секторам химическая отрасль, скорее всего, подвергнется менее сильному воздействию экономического спада в 2021 году, чего, например, нельзя сказать об автомобилестроительной отрасли. Таким образом, помимо мер, связанных с оптимизацией затрат и управлением капиталом, участники отрасли могут отреагировать на изменение спроса переопределением приоритетов в пользу растущих рынков конечного сбыта, среди которых можно назвать сектор здравоохранения и рынок электроники.

Воздействие государственной политики на отрасль

Государственные предложения по торговле, регулированию и устойчивому развитию могут оказать существенное влияние на отрасль

Новая администрация Белого дома пообещала пересмотреть отраслевые тарифы, поскольку считает их менее эффективным торговым инструментом по сравнению с такими мерами, как создание альянсов и коалиций. Администрация также выступает за урегулирование продолжающихся торговых разногласий с Китаем.

Международные цены на энергоносители

Нестабильность цен на сырье скорее всего не изменит конкурентоспособность экспортной продукции американских химических компаний.

Ускорение процесса перехода к безуглеродной экономике и принципам устойчивого развития

Новые возможности в условиях роста обеспокоенности проблемами переработки пластиковых отходов

Потребители химической продукции могут начать уделять все больше внимания вопросам устойчивого развития, отдавая приоритет продукции, произведенной в соответствии с принципами декарбонизации и экономики замкнутого цикла. В этом случае химическим компаниям потребуется ускорить внедрение необходимых технологий, а также пересмотреть состав существующих активов, отказавшись от использования углеводородов там, где это возможно. Ожидается, что в 2021 году в ассортименте многих американских химических компаний появятся полимеры, произведенные из механически переработанного и возобновляемого сырья. Кроме того, многие американские производители могут начать инвестировать средства в современные методы вторичной переработки, чтобы тем самым обеспечить промышленное внедрение революционных экологичных технологий.

Электронная торговля

Химические компании начнут активнее использовать каналы удаленного взаимодействия и цифровых продаж

В отличие от недавних экономических спадов, которые преимущественно носили циклический характер, изменения, с которыми химические компании столкнулись сегодня, существенным образом затрагивают модели операционной деятельности и обслуживания клиентов. Компании адаптируются к методам удаленной работы и корректируют свои подходы к продаже продукции и взаимодействию с клиентами. Клиенты ожидают от компаний химической промышленности упрощения процесса размещения заказов, в особенности в случае использования технологий бесконтактного взаимодействия. Клиенты также хотят получать более эффективное цифровое обслуживание (например, посредством чатов, работающих в режиме реального времени), поскольку это позволяет уменьшить необходимость физического контакта.

Современные предприятия химической индустрии уже мало напоминают гигантов из прошлого с огромными заводскими цехами и дымящими трубами. Небольшие по размерам производственные цеха, схожие с научными лабораториями, многоступенчатые очистные сооружения и системы компьютерного контроля над всеми стадиями технологического процесса — таков образ нового химического производства. К сожалению, многие предприятия отрасли еще не начали перевооружение и модернизацию, их производственные линии изношены, в результате возрастает опасность возникновения аварийных ситуаций.

В нашей стране значительная часть надзорных и контролирующих полномочий возложена на Ростехнадзор. Компании, работающие в химической отрасли, должны получать разрешение на применение большинства видов и типов оборудования. Получение этой документации связано с прохождением определенной процедуры, которая является обязательной и детально расписана в специальном регламенте. Разрешение на применение выдается Ростехнадзором на 5 лет, после чего вновь необходимо оформление новых или продление ранее выданных документов. Кроме того, специалисты ведомства принимают участие в испытаниях образцов приборов и оборудования, которое в дальнейшем будет использоваться на объектах, представляющих потенциальную опасность.

Будущее химической промышленности — за новыми технологиями

Передовые научные разработки открывают новые перспективы развития для химической отрасли — грядет эра нанотехнологий. Композитные материалы, покрытия из керамики, поликристаллический кремний и изделия на его основе, нано-мембраны и многие другие новинки позволят химической промышленности начать выпуск принципиально иной продукции, обладающей немыслимыми ранее свойствами.

Читайте также: